JPWO2020152943A1 - Vehicle control device - Google Patents

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Abstract

車両には、エンジン(2)と第一の回転電機(3)と第二の回転電機(4)とが搭載されており、エンジン(2)の動力及び第一の回転電機(3)の動力が互いに異なる動力伝達経路から個別に駆動輪に伝達されるとともにエンジン(2)の動力が第二の回転電機(4)にも伝達される。車両には、エンジン(2)の動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路上に断接機構(20)が設けられる。また、車両の制御装置(5)は、エンジン(2)の作動中に断接機構(20)の係合状態を開放させる際に、エンジン(2)の要求トルクを維持するとともに第二の回転電機(4)のトルクを制御する。 The vehicle is equipped with an engine (2), a first rotary electric machine (3), and a second rotary electric machine (4), and the power of the engine (2) and the power of the first rotary electric machine (3). Are individually transmitted to the drive wheels from different power transmission paths, and the power of the engine (2) is also transmitted to the second rotary electric machine (4). The vehicle is provided with a disconnection mechanism (20) on a power transmission path that transmits the power of the engine (2) to the drive wheels. Further, the vehicle control device (5) maintains the required torque of the engine (2) and makes a second rotation when the engaging state of the disconnection mechanism (20) is released while the engine (2) is operating. Controls the torque of the electric machine (4).

Description

本発明は、駆動源としてのエンジン及び第一の回転電機と、エンジンの動力で発電する第二の回転電機とが装備された車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device equipped with an engine as a drive source, a first rotary electric machine, and a second rotary electric machine that generates electricity by the power of the engine.

従来、エンジンと回転電機(モータ,ジェネレータ,モータジェネレータ)とを装備したハイブリッド車両において、走行モードを切り替えながら走行する車両が実用化されている。走行モードには、バッテリの充電電力を用いてモータのみで走行するEVモード、エンジンによってジェネレータを駆動し、発電しながらモータのみで走行するシリーズモード、エンジン主体で走行しつつ必要があればモータでアシストするパラレルモード等が含まれる。走行モードの切り替えは、エンジン及びモータと出力軸との間にそれぞれ介装されたクラッチ(断接機構)が制御されることで実施される(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in a hybrid vehicle equipped with an engine and a rotary electric machine (motor, generator, motor generator), a vehicle that travels while switching the traveling mode has been put into practical use. The driving mode includes the EV mode, which uses the charging power of the battery to drive only with the motor, the series mode, in which the generator is driven by the engine and travels only with the motor while generating electricity, and the motor, if necessary, while traveling mainly with the engine. Includes parallel mode to assist. The traveling mode is switched by controlling the clutches (disengagement mechanisms) interposed between the engine and the motor and the output shaft (see, for example, Patent Document 1).

特開2013−43503号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-43503

しかしながら、動力伝達経路上に介装される断接機構の種類によっては、断接機構の係合状態を開放するときに発生する変速ショックの大きさや騒音が問題となることがある。これに対し、従来は、断接機構(例えばクラッチ)よりも動力伝達経路の上流側(クラッチ上流側)に位置するエンジンを制御して、クラッチ上流側のトルクを略0Nmにし、ねじれを解消してからクラッチを開放させることでショック低減を図っていた。 However, depending on the type of the disconnection mechanism interposed on the power transmission path, the magnitude and noise of the shift shock generated when the engagement state of the disconnection mechanism is released may become a problem. On the other hand, conventionally, the engine located on the upstream side (clutch upstream side) of the power transmission path from the engagement / disconnection mechanism (for example, the clutch) is controlled to reduce the torque on the clutch upstream side to approximately 0 Nm and eliminate the twist. After that, the clutch was released to reduce the shock.

しかしながら、駆動状態のエンジンのトルクを略0Nmに減少させるためには空気量を細かく制御しなければならず、反対に、従動状態のエンジンのトルクを略0Nmに増大させるためには燃料量を増大させなければならない。このように、エンジン制御によってトルクを略0Nmにする方法にも課題がある。したがって、クラッチ開放時のねじれを容易に解消し、変速ショックを低減できる装置の開発が望まれている。なお、このような課題はクラッチに限らず、他の断接機構によっても生じうる。 However, in order to reduce the torque of the engine in the driving state to approximately 0 Nm, the amount of air must be finely controlled, and conversely, in order to increase the torque of the engine in the driven state to approximately 0 Nm, the amount of fuel is increased. I have to let you. As described above, there is also a problem in the method of reducing the torque to about 0 Nm by engine control. Therefore, it is desired to develop a device capable of easily eliminating the twist when the clutch is released and reducing the shift shock. It should be noted that such a problem may occur not only with the clutch but also with other disconnection / disconnection mechanisms.

本件の車両の制御装置は、このような課題に鑑み案出されたもので、断接機構の係合状態を開放するときのショックを容易かつ精度良く低減することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。 The vehicle control device of the present case was devised in view of such a problem, and one of the purposes is to easily and accurately reduce the shock when the engaged state of the disconnection mechanism is released. Not limited to this purpose, it is also an action and effect derived by each configuration shown in the embodiment for carrying out the invention described later, and it is also for another purpose of this case to exert an action and effect that cannot be obtained by the conventional technique. be.

(1)ここで開示する制御装置は、エンジンと第一の回転電機と第二の回転電機とが搭載され、前記エンジンの動力及び前記第一の回転電機の動力を互いに異なる動力伝達経路から個別に駆動輪に伝達するとともに前記エンジンの動力を前記第二の回転電機にも伝達する車両に設けられる。前記車両には、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する動力伝達経路上に断接機構が設けられる。また、前記制御装置は、前記エンジンの作動中に前記断接機構の係合状態を開放させる際に、前記エンジンの要求トルクを維持するとともに前記第二の回転電機のトルクを制御する。 (1) In the control device disclosed here, an engine, a first rotary electric machine, and a second rotary electric machine are mounted, and the power of the engine and the power of the first rotary electric machine are individually separated from each other from different power transmission paths. It is provided in a vehicle that transmits the power of the engine to the drive wheels and also transmits the power of the engine to the second rotary electric machine. The vehicle is provided with a disconnection mechanism on a power transmission path that transmits the power of the engine to the drive wheels. Further, the control device maintains the required torque of the engine and controls the torque of the second rotary electric machine when the engaging state of the disconnection mechanism is released during the operation of the engine.

なお、前記第一の回転電機とは、回転する電機子又は界磁を有し、少なくとも電動機能を有する電動発電機(モータジェネレータ)又は電動機を意味する。また、前記第二の回転電機とは、回転する電機子又は界磁を有し、少なくとも発電機能を有する電動発電機(モータジェネレータ)又は発電機を意味する。また、前記断接機構としては、例えば、多板クラッチやドグクラッチ(噛み合いクラッチ)といったクラッチ機構,係合部材(スリーブ)を用いたシンクロ機構が挙げられる。 The first rotary electric machine means an electric generator (motor generator) or an electric machine having a rotating armature or a field magnet and at least having an electric function. Further, the second rotary electric machine means an electric generator (motor generator) or a generator having a rotating armature or a field magnet and at least having a power generation function. Further, examples of the disconnection mechanism include a clutch mechanism such as a multi-plate clutch and a dog clutch (meshing clutch), and a synchronization mechanism using an engaging member (sleeve).

(2)前記制御装置は、前記第二の回転電機を発電機として駆動させて前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側におけるねじれを解消することが好ましい。 (2) It is preferable that the control device drives the second rotary electric machine as a generator to eliminate the twist on the upstream side of the power transmission path from the disconnection mechanism.

(3)前記制御装置は、前記エンジンの作動中かつブレーキペダルの操作速度が第一速度以上である急ブレーキ時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側における慣性トルクを推定するとともに、推定した前記慣性トルクを前記第二の回転電機の発電トルクで相殺するように前記第二の回転電機を制御することが好ましい。 (3) When the control device releases the engagement state of the disconnection mechanism during sudden braking when the engine is operating and the operating speed of the brake pedal is at least the first speed, the control device is more than the disconnection mechanism. It is preferable to estimate the inertial torque on the upstream side of the power transmission path and control the second rotary electric machine so that the estimated inertial torque is offset by the generated torque of the second rotary electric machine.

(4)前記制御装置は、前記エンジンの駆動中に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記エンジンの駆動トルクを前記第二の回転電機の発電トルクで相殺するように前記第二の回転電機を制御することが好ましい。 (4) When the control device releases the engaged state of the disconnection mechanism while driving the engine, the control device offsets the driving torque of the engine with the generated torque of the second rotary electric machine. It is preferable to control the second rotary electric machine.

(5)前記制御装置は、前記第二の回転電機の前記発電トルクで相殺した前記駆動トルクの分を補うための補填トルクを前記第一の回転電機に発生させることが好ましい。 (5) It is preferable that the control device generates a supplementary torque in the first rotary electric machine to compensate for the drive torque offset by the power generation torque of the second rotary electric machine.

(6)前記制御装置は、前記第二の回転電機の前記発電トルクで相殺した前記駆動トルクが、車載バッテリの電力を使って前記第一の回転電機で発生可能な前記補填トルクよりも大きい場合には、前記第二の回転電機で発電した電力を前記第一の回転電機へ供給することが好ましい。 (6) In the control device, when the drive torque offset by the generated torque of the second rotary electric machine is larger than the supplementary torque that can be generated by the first rotary electric machine using the electric power of the vehicle-mounted battery. It is preferable to supply the electric power generated by the second rotary electric machine to the first rotary electric machine.

(7)前記制御装置は、前記エンジンの従動中の惰性走行時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記第二の回転電機を電動機として駆動させて前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側におけるねじれを解消することが好ましい。 (7) When the control device releases the engaged state of the disconnection mechanism during coasting while the engine is driven, the control device drives the second rotary electric machine as an electric motor to drive the disconnection mechanism more than the disconnection mechanism. It is preferable to eliminate the twist on the upstream side of the power transmission path.

(8)上記(3)において前記制御装置は、前記エンジンの作動中かつ前記ブレーキペダルの操作速度が前記第一速度よりも高い第二速度以上である急ブレーキ時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記慣性トルクの推定をすることなく前記断接機構を開放させることが好ましい。 (8) In the above (3), the control device is in an engaged state of the disconnection mechanism during sudden braking when the engine is operating and the operating speed of the brake pedal is at least a second speed higher than the first speed. When opening the connection mechanism, it is preferable to open the connection / disconnection mechanism without estimating the inertial torque.

開示の車両の制御装置によれば、エンジン制御をすることなく、第二の回転電機によって断接機構の上流側のねじれを解消できるため、エンジンを制御する場合と比べて、断接機構の係合状態を開放するときのショックを容易且つ高精度に低減できる。 According to the disclosed vehicle control device, the twist on the upstream side of the disconnection mechanism can be eliminated by the second rotary electric machine without controlling the engine, so that the connection mechanism is engaged as compared with the case of controlling the engine. The shock when opening the combined state can be easily and highly accurately reduced.

実施形態に係る制御装置を搭載した車両の内部構成を例示する上面図である。It is a top view which illustrates the internal structure of the vehicle which mounted the control device which concerns on embodiment. 図1の車両に搭載されるトランスアクスルを備えたパワートレインの模式的な側面図である。It is a schematic side view of the power train provided with the transaxle mounted on the vehicle of FIG. 図2のトランスアクスルを備えたパワートレインを示すスケルトン図である。FIG. 5 is a skeleton diagram showing a power train including the transaxle of FIG. 車速及び要求出力に応じた走行モードを設定したマップ例である。This is an example of a map in which a driving mode is set according to the vehicle speed and the required output. エンジンの駆動中にクラッチを開放するときのタイミングチャート例である。This is an example of a timing chart when the clutch is released while the engine is running. エンジンの従動中にクラッチを開放するときのタイミングチャート例である。This is an example of a timing chart when the clutch is released while the engine is running. エンジンの従動中かつ急ブレーキ時にクラッチを開放するときのタイミングチャート例である。This is an example of a timing chart when the clutch is released while the engine is driven and when braking suddenly. 図1の制御装置で実施されるクラッチ開放時制御のフローチャート例である。It is an example of the flowchart of the control at the time of clutch release carried out by the control device of FIG.

図面を参照して、実施形態としての車両の制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。 A vehicle control device as an embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified in the following embodiments. Each configuration of the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. In addition, it can be selected as needed, or can be combined as appropriate.

[1.全体構成]
本実施形態の制御装置5は、図1に示す車両10に適用され、この車両10に搭載されるトランスアクスル1を制御する。この車両10は、駆動源としてのエンジン2と走行用のモータ3(第一の回転電機)と発電用のジェネレータ4(第二の回転電機)とを装備したハイブリッド車両である。ジェネレータ4はエンジン2に連結され、モータ3の作動状態とは独立して作動可能である。また、車両10にはEVモード,シリーズモード,パラレルモードの三種類の走行モードが用意される。これらの走行モードは、制御装置5によって、車両状態や走行状態,運転者の要求出力等に応じて択一的に選択され、その種類に応じてエンジン2,モータ3,ジェネレータ4が使い分けられる。
[1. overall structure]
The control device 5 of the present embodiment is applied to the vehicle 10 shown in FIG. 1 and controls the transaxle 1 mounted on the vehicle 10. The vehicle 10 is a hybrid vehicle equipped with an engine 2 as a drive source, a motor 3 for traveling (first rotary electric machine), and a generator 4 for power generation (second rotary electric machine). The generator 4 is connected to the engine 2 and can operate independently of the operating state of the motor 3. Further, the vehicle 10 is provided with three types of traveling modes: EV mode, series mode, and parallel mode. These traveling modes are selectively selected by the control device 5 according to the vehicle state, the traveling state, the required output of the driver, and the like, and the engine 2, the motor 3, and the generator 4 are used properly according to the type.

図4は、車速及び要求出力(要求駆動力)に応じて走行モードを選択するときに用いられるマップの一例である。EVモードは、エンジン2及びジェネレータ4を停止させたまま、駆動用のバッテリ6(図3参照)の充電電力を用いてモータ3のみで車両10を駆動する走行モードである。EVモードは、要求出力及び車速がいずれも低い場合やバッテリ6の充電レベルが高い場合に選択される。シリーズモードは、エンジン2でジェネレータ4を駆動して発電しつつ、その電力を利用してモータ3で車両10を駆動する走行モードである。シリーズモードは、要求出力が高い場合やバッテリ6の充電レベルが低い場合に選択される。パラレルモードは、おもにエンジン2の動力で車両10を駆動し、必要に応じてモータ3で車両10の駆動をアシストする走行モードであり、車速が高い場合に選択される。 FIG. 4 is an example of a map used when selecting a traveling mode according to a vehicle speed and a required output (required driving force). The EV mode is a traveling mode in which the vehicle 10 is driven only by the motor 3 using the charging power of the driving battery 6 (see FIG. 3) while the engine 2 and the generator 4 are stopped. The EV mode is selected when both the required output and the vehicle speed are low or when the charge level of the battery 6 is high. The series mode is a traveling mode in which the engine 2 drives the generator 4 to generate electric power, and the motor 3 drives the vehicle 10 using the electric power. The series mode is selected when the required output is high or when the charge level of the battery 6 is low. The parallel mode is a traveling mode in which the vehicle 10 is mainly driven by the power of the engine 2 and the motor 3 assists the driving of the vehicle 10 as needed, and is selected when the vehicle speed is high.

図1に示すように、駆動輪8(本実施形態では前輪)には、トランスアクスル1を介してエンジン2及びモータ3が並列に接続され、エンジン2及びモータ3のそれぞれの動力が互いに異なる動力伝達経路から個別に伝達される。すなわち、エンジン2及びモータ3のそれぞれは、車両10の出力軸12(図2,図3参照)を駆動する。また、エンジン2には、トランスアクスル1を介してジェネレータ4及び駆動輪8が並列に接続され、エンジン2の動力が、駆動輪8に加えてジェネレータ4にも伝達される。 As shown in FIG. 1, the engine 2 and the motor 3 are connected in parallel to the drive wheels 8 (front wheels in the present embodiment) via the transaxle 1, and the powers of the engine 2 and the motor 3 are different from each other. It is transmitted individually from the transmission path. That is, each of the engine 2 and the motor 3 drives the output shaft 12 (see FIGS. 2 and 3) of the vehicle 10. Further, the generator 4 and the drive wheels 8 are connected in parallel to the engine 2 via the transaxle 1, and the power of the engine 2 is transmitted to the generator 4 in addition to the drive wheels 8.

トランスアクスル1は、デファレンシャルギヤ18(差動装置、以下「デフ18」と呼ぶ)を含むファイナルドライブ(終減速機)とトランスミッション(減速機)とを一体に形成した動力伝達装置であり、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。本実施形態のトランスアクスル1は、ハイロー切替(高速段,低速段の切替)が可能に構成されており、パラレルモードでの走行時において、制御装置5によって走行状態や要求出力等に応じてハイギヤ段とローギヤ段とが切り替えられる。 The transformer axle 1 is a power transmission device in which a final drive (final reducer) including a differential gear 18 (differential device, hereinafter referred to as “diff 18”) and a transmission (reducer) are integrally formed, and is a drive source. It incorporates a plurality of mechanisms responsible for power transmission between the driven device and the driven device. The transaxle 1 of the present embodiment is configured to be capable of high-low switching (switching between high-speed stage and low-speed stage), and when traveling in parallel mode, the control device 5 controls the high gear according to the traveling state, required output, and the like. The stage and low gear stage can be switched.

エンジン2は、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関(ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン)である。このエンジン2は、クランクシャフト2aの向きが車両10の車幅方向に一致するように横向きに配置されたいわゆる横置きエンジンであり、トランスアクスル1の右側面に対して固定される。クランクシャフト2aは、駆動輪8のドライブシャフト9に対して平行に配置される。エンジン2の作動状態は、制御装置5で制御されてもよいし、制御装置5とは別の電子制御装置(図示略)で制御されてもよい。 The engine 2 is an internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine) that uses gasoline or light oil as fuel. The engine 2 is a so-called transverse engine arranged sideways so that the direction of the crankshaft 2a coincides with the vehicle width direction of the vehicle 10, and is fixed to the right side surface of the transaxle 1. The crankshaft 2a is arranged parallel to the drive shaft 9 of the drive wheels 8. The operating state of the engine 2 may be controlled by the control device 5, or may be controlled by an electronic control device (not shown) different from the control device 5.

本実施形態のモータ3及びジェネレータ4はいずれも、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機(モータ・ジェネレータ)である。モータ3は、バッテリ6と電力の授受を行なう駆動源であり、おもに電動機として機能して車両10を駆動し、回生時には発電機として機能する。ジェネレータ4は、エンジン2を始動させる際に電動機(スターター)として機能し、エンジン2の作動時にはエンジン動力で駆動されて発電する。モータ3及びジェネレータ4の各周囲(又は各内部)には、直流電流と交流電流とを変換するインバータ(図示略)が設けられる。モータ3及びジェネレータ4の各回転速度及び各作動状態(力行運転,回生・発電運転)は、インバータを制御することで制御される。 Both the motor 3 and the generator 4 of the present embodiment are electric generators (motor generators) having both a function as an electric motor and a function as a generator. The motor 3 is a drive source for transmitting and receiving electric power to and from the battery 6, and mainly functions as an electric motor to drive the vehicle 10 and functions as a generator at the time of regeneration. The generator 4 functions as an electric motor (starter) when the engine 2 is started, and is driven by engine power to generate electricity when the engine 2 is operated. Inverters (not shown) that convert direct current and alternating current are provided around (or inside each) the motor 3 and the generator 4. Each rotation speed of the motor 3 and the generator 4 and each operating state (power running operation, regeneration / power generation operation) are controlled by controlling the inverter.

図3に示すように、車両10には、車両10に搭載される各種装置を統合制御する制御装置5が設けられる。また、車両10には、アクセルペダルの踏み込み操作量(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ41と、車速を検出する車速センサ42と、モータ3の回転速度を検出するモータ回転速度センサ43と、ブレーキペダルの操作速度を検出するブレーキセンサ44とが設けられる。各センサ41〜44で検出された情報は、制御装置5に伝達される。 As shown in FIG. 3, the vehicle 10 is provided with a control device 5 that integrally controls various devices mounted on the vehicle 10. Further, the vehicle 10 includes an accelerator opening sensor 41 that detects the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening), a vehicle speed sensor 42 that detects the vehicle speed, and a motor rotation speed sensor 43 that detects the rotation speed of the motor 3. And a brake sensor 44 that detects the operating speed of the brake pedal. The information detected by each of the sensors 41 to 44 is transmitted to the control device 5.

制御装置5は、例えばマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成された電子制御装置であり、車両10に搭載される各種装置を統合制御する。本実施形態の制御装置5は、運転者の要求出力等に応じて走行モードを選択し、選択した走行モードに応じて各種機器(エンジン2,モータ3等)を制御するとともにトランスアクスル1内のクラッチ20,30の断接状態を制御する。この制御については後述する。 The control device 5 is an electronic control device configured as, for example, an LSI device or an embedded electronic device in which a microprocessor, ROM, RAM, etc. are integrated, and integrates and controls various devices mounted on the vehicle 10. The control device 5 of the present embodiment selects a traveling mode according to the output requested by the driver, controls various devices (engine 2, motor 3, etc.) according to the selected traveling mode, and is in the transaxle 1. Controls the engagement / disengagement state of the clutches 20 and 30. This control will be described later.

[2.トランスアクスル]
図2は、本実施形態のパワートレイン7を左側から見た側面図である。パワートレイン7は、エンジン2,モータ3,ジェネレータ4,トランスアクスル1を含んで構成される。なお、図2ではエンジン2は省略している。図3は、本実施形態のパワートレイン7のスケルトン図である。図2及び図3に示すように、トランスアクスル1には、互いに平行に配列された六つの軸11〜16が設けられる。以下、クランクシャフト2aと同軸上に接続される回転軸を入力軸11と呼ぶ。
[2. Transaxle]
FIG. 2 is a side view of the power train 7 of the present embodiment as viewed from the left side. The power train 7 includes an engine 2, a motor 3, a generator 4, and a transaxle 1. Note that the engine 2 is omitted in FIG. FIG. 3 is a skeleton diagram of the power train 7 of the present embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the transaxle 1 is provided with six axes 11 to 16 arranged parallel to each other. Hereinafter, the rotating shaft coaxially connected to the crankshaft 2a will be referred to as an input shaft 11.

同様に、ドライブシャフト9,モータ3の回転軸3a,ジェネレータ4の回転軸4aのそれぞれと同軸上に接続される回転軸を、出力軸12,モータ軸13,ジェネレータ軸14と呼ぶ。また、入力軸11と出力軸12との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第一カウンタ軸15と呼び、モータ軸13と出力軸12との間の動力伝達経路上に配置された回転軸を第二カウンタ軸16と呼ぶ。六つの軸11〜16はいずれも、両端部が図示しない軸受を介してケーシング1Cに軸支される。 Similarly, the rotating shafts connected coaxially with the drive shaft 9, the rotating shaft 3a of the motor 3, and the rotating shaft 4a of the generator 4 are referred to as an output shaft 12, a motor shaft 13, and a generator shaft 14. Further, the rotating shaft arranged on the power transmission path between the input shaft 11 and the output shaft 12 is called the first counter shaft 15, and is arranged on the power transmission path between the motor shaft 13 and the output shaft 12. The rotating shaft is called the second counter shaft 16. All of the six shafts 11 to 16 are pivotally supported by the casing 1C via bearings (not shown) at both ends.

トランスアクスル1の内部には、三つの動力伝達経路が形成される。具体的には、図2中に二点鎖線で示すように、モータ3からモータ軸13を介して出力軸12に至る動力伝達経路(以下「第一経路51」と呼ぶ)と、エンジン2から入力軸11を介して出力軸12に至る動力伝達経路(以下「第二経路52」と呼ぶ)と、入力軸11を介してエンジン2とジェネレータ軸14との間で動力が伝達される経路(以下「第三経路53」と呼ぶ)とが形成される。ここで、第一経路51及び第二経路52は駆動用の動力伝達経路であり、第三経路53はおもに発電用の動力伝達経路である。 Three power transmission paths are formed inside the transaxle 1. Specifically, as shown by a two-point chain line in FIG. 2, a power transmission path (hereinafter referred to as "first path 51") from the motor 3 to the output shaft 12 via the motor shaft 13 and the engine 2 A power transmission path (hereinafter referred to as "second path 52") reaching the output shaft 12 via the input shaft 11 and a path (hereinafter referred to as "second path 52") in which power is transmitted between the engine 2 and the generator shaft 14 via the input shaft 11 (hereinafter referred to as "second path 52"). Hereinafter referred to as "third path 53") is formed. Here, the first path 51 and the second path 52 are power transmission paths for driving, and the third path 53 is mainly a power transmission path for power generation.

図3に示すように、第一経路51(図2参照)は、モータ3からドライブシャフト9に繋がる駆動輪8への動力伝達に係る経路であり、モータ3の動力伝達を担うものである。第一経路51上には、モータ3と同期して回転することで動力が伝達されるモータ軸13及びモータ軸13の動力が伝達される第二カウンタ軸16が設けられ、第一経路51の中途にはその動力伝達を断接する後述のドグクラッチ30が介装される。 As shown in FIG. 3, the first path 51 (see FIG. 2) is a path related to power transmission from the motor 3 to the drive wheels 8 connected to the drive shaft 9, and is responsible for power transmission of the motor 3. On the first path 51, a motor shaft 13 to which power is transmitted by rotating in synchronization with the motor 3 and a second counter shaft 16 to which power of the motor shaft 13 is transmitted are provided, and the first path 51 A dog clutch 30, which will be described later, is interposed in the middle of the process to connect and disconnect the power transmission.

第二経路52(動力伝達経路,図2参照)上には、ジェネレータ4と同期して回転することで動力が伝達される入力軸11及び入力軸11の動力が伝達される第一カウンタ軸15が設けられ、第二経路52の中途にはその動力伝達の断接とハイロー切替とを実施する後述のドグクラッチ20(噛み合いクラッチ,断接機構)が介装される。 On the second path 52 (power transmission path, see FIG. 2), the input shaft 11 to which power is transmitted by rotating in synchronization with the generator 4 and the first counter shaft 15 to which power of the input shaft 11 is transmitted are transmitted. Is provided, and a dog clutch 20 (meshing clutch, disconnection mechanism), which will be described later, is interposed in the middle of the second path 52 to engage and disconnect the power transmission and switch between high and low.

第三経路53(図2参照)は、エンジン2からジェネレータ4への動力伝達及びジェネレータ4からエンジン2への動力伝達に係る経路であり、ジェネレータ4が電動機及び発電機のそれぞれとして作動した場合の動力伝達を担うものである。ジェネレータ4が電動機として作動する場合には、ジェネレータ4の動力により入力軸11を回転させることができる。エンジン2とジェネレータ4とは、クラッチを介すことなく、互いに噛み合う固定ギヤ11a及び固定ギヤ14aを介して直結されている。なお、「固定ギヤ」とは、軸と一体に設けられ、軸に対して同期回転する(相対回転不能な)歯車を意味する。これに対し、軸に対して相対回転可能に枢支された歯車を「遊転ギヤ」と呼ぶ。 The third path 53 (see FIG. 2) is a path related to power transmission from the engine 2 to the generator 4 and power transmission from the generator 4 to the engine 2, and when the generator 4 operates as an electric motor and a generator, respectively. It is responsible for power transmission. When the generator 4 operates as an electric motor, the input shaft 11 can be rotated by the power of the generator 4. The engine 2 and the generator 4 are directly connected to each other via a fixed gear 11a and a fixed gear 14a that mesh with each other without a clutch. The "fixed gear" means a gear that is provided integrally with the shaft and rotates synchronously with respect to the shaft (relatively non-rotatable). On the other hand, a gear that is pivotally supported so as to rotate relative to the shaft is called a "swing gear".

入力軸11には、右側(エンジン2に近い側)から順に、固定ギヤ11aと、ロー側のドグクラッチ20(以下、「ロー側ドグクラッチ20L」と呼ぶ)と、遊転ギヤ11Lと、固定ギヤ11Hとが設けられる。また、第一カウンタ軸15には、右側から順に、固定ギヤ15aと、固定ギヤ15Lと、遊転ギヤ15Hと、ハイ側のドグクラッチ20(以下、「ハイ側ドグクラッチ20H」と呼ぶ)とが設けられる。第一カウンタ軸15の固定ギヤ15aは、出力軸12に設けられたデフ18のリングギヤ18aと常時噛合している。 The input shaft 11 has a fixed gear 11a, a low side dog clutch 20 (hereinafter referred to as "low side dog clutch 20L"), a freewheeling gear 11L, and a fixed gear 11H in order from the right side (the side closer to the engine 2). And are provided. Further, the first counter shaft 15 is provided with a fixed gear 15a, a fixed gear 15L, an idle gear 15H, and a high-side dog clutch 20 (hereinafter, referred to as “high-side dog clutch 20H”) in this order from the right side. Be done. The fixed gear 15a of the first counter shaft 15 is always in mesh with the ring gear 18a of the differential 18 provided on the output shaft 12.

入力軸11の遊転ギヤ11Lは、隣接する固定ギヤ11Hよりも歯数が少なく、第一カウンタ軸15の固定ギヤ15Lと常時噛合してローギヤ段を形成する。また、入力軸11の固定ギヤ11Hは第一カウンタ軸15の遊転ギヤ15Hと常時噛合してハイギヤ段を形成する。遊転ギヤ11L,15Hは、固定ギヤ15L,11Hと噛み合う各歯面部の側面に一体で設けられたドグギヤ11d,15dを有する。各ドグギヤ11d,15dの先端部(径方向外側の端部)には、図示しないドグ歯が設けられる。 The idle gear 11L of the input shaft 11 has a smaller number of teeth than the adjacent fixed gear 11H, and always meshes with the fixed gear 15L of the first counter shaft 15 to form a low gear stage. Further, the fixed gear 11H of the input shaft 11 always meshes with the idle gear 15H of the first counter shaft 15 to form a high gear stage. The idle gears 11L and 15H have dog gears 11d and 15d integrally provided on the side surface of each tooth surface portion that meshes with the fixed gears 15L and 11H. Dog teeth (not shown) are provided at the tip portions (radial outer ends) of the dog gears 11d and 15d.

ハイ側ドグクラッチ20H及びロー側ドグクラッチ20Lはいずれも第二経路52上に設けられた断接機構であり、エンジン2の動力の断接状態を制御するとともにハイギヤ段とローギヤ段とを切り替えるものである。すなわち、本実施形態では、断接機構としてドグクラッチ(噛み合いクラッチ)が採用される場合を例示する。本実施形態では、走行モードがパラレルモードである場合に、ハイ側ドグクラッチ20H及びロー側ドグクラッチ20Lの一方が係合されて他方が切断される。なお、どちらのクラッチ20H,20Lが係合するかは、例えば図4に示すように、車速と要求出力とに基づいて決定される。 Both the high-side dog clutch 20H and the low-side dog clutch 20L are disconnection / disconnection mechanisms provided on the second path 52, and control the disconnection / disconnection state of the power of the engine 2 and switch between the high gear stage and the low gear stage. .. That is, in the present embodiment, a case where a dog clutch (meshing clutch) is adopted as the disconnection / disconnection mechanism is illustrated. In the present embodiment, when the traveling mode is the parallel mode, one of the high side dog clutch 20H and the low side dog clutch 20L is engaged and the other is disconnected. Which clutches 20H and 20L are engaged with is determined based on the vehicle speed and the required output, for example, as shown in FIG.

ロー側ドグクラッチ20Lは、入力軸11に固定されたハブ21Lと環状のスリーブ22Lとを有する。また、ハイ側ドグクラッチ20Hは、第一カウンタ軸15に固定されたハブ21Hと環状のスリーブ22Hとを有する。各スリーブ22L,22Hは、各ハブ21L,21Hに対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合されている。各スリーブ22L,22Hは、図示しないアクチュエータ(例えばサーボモータ)が制御装置5によって制御されることで軸方向にスライド移動する。各スリーブ22L,22Hの近傍には、その移動量(ストローク量)を検出するストロークセンサ(図示略)が設けられる。また、各スリーブ22L,22Hの径方向内側には、ドグギヤ11d,15dの各ドグ歯と噛合するスプライン歯(図示略)が設けられる。 The low-side dog clutch 20L has a hub 21L fixed to the input shaft 11 and an annular sleeve 22L. Further, the high side dog clutch 20H has a hub 21H fixed to the first counter shaft 15 and an annular sleeve 22H. The sleeves 22L and 22H are non-rotatable relative to the hubs 21L and 21H and are slidably coupled in the axial direction. The sleeves 22L and 22H slide in the axial direction when an actuator (for example, a servomotor) (not shown) is controlled by the control device 5. A stroke sensor (not shown) for detecting the movement amount (stroke amount) is provided in the vicinity of the sleeves 22L and 22H. Further, spline teeth (not shown) that mesh with the dog teeth of the dog gears 11d and 15d are provided inside the sleeves 22L and 22H in the radial direction.

スリーブ22Lとドグギヤ11dとが係合した状態では、エンジン2からの駆動力がロー側のギヤ対11L,15Lを通じて出力軸12へと伝達される。反対に、スリーブ22Lとドグギヤ11dとが離隔している開放状態では遊転ギヤ11Lが空転し、第二経路52におけるロー側の動力伝達が遮断された状態となる。また、スリーブ22Hとドグギヤ15dとが係合した状態では、エンジン2からの駆動力がハイ側のギヤ対11H,15Hを通じて出力軸12へと伝達される。反対に、スリーブ22Hとドグギヤ15dとが離隔している開放状態では遊転ギヤ15Hが空転し、第二経路52におけるハイ側の動力伝達が遮断された状態となる。 In the state where the sleeve 22L and the dog gear 11d are engaged, the driving force from the engine 2 is transmitted to the output shaft 12 through the gear pairs 11L and 15L on the low side. On the contrary, in the open state where the sleeve 22L and the dog gear 11d are separated from each other, the idle gear 11L idles, and the power transmission on the low side in the second path 52 is cut off. Further, in a state where the sleeve 22H and the dog gear 15d are engaged, the driving force from the engine 2 is transmitted to the output shaft 12 through the gear pairs 11H and 15H on the high side. On the contrary, in the open state where the sleeve 22H and the dog gear 15d are separated from each other, the idler gear 15H idles, and the power transmission on the high side in the second path 52 is cut off.

第二カウンタ軸16には、右側から順に、固定ギヤ16bと、パーキングギヤ19と、固定ギヤ16aとが設けられる。固定ギヤ16aは、デフ18のリングギヤ18aと常時噛合している。パーキングギヤ19は、パーキングロック装置を構成する要素であり、運転者によりPレンジが選択されると、図示しないパーキングスプラグと係合して、第二カウンタ軸16(すなわち出力軸12)の回転を禁止する。固定ギヤ16bは、モータ軸13に設けられた遊転ギヤ13Mよりも歯数が多く、この遊転ギヤ13Mと常時噛合している。遊転ギヤ13Mは、固定ギヤ16bと噛み合う歯面部の左側に一体で設けられたドグギヤ13dを有する。なお、このドグギヤ13dの先端部には、ドグ歯が設けられる。 The second counter shaft 16 is provided with a fixed gear 16b, a parking gear 19, and a fixed gear 16a in this order from the right side. The fixed gear 16a is always in mesh with the ring gear 18a of the differential 18. The parking gear 19 is an element constituting the parking lock device, and when the P range is selected by the driver, it engages with a parking sprag (not shown) to rotate the second counter shaft 16 (that is, the output shaft 12). proclaim. The fixed gear 16b has a larger number of teeth than the idle gear 13M provided on the motor shaft 13, and is always in mesh with the idle gear 13M. The idler gear 13M has a dog gear 13d integrally provided on the left side of the tooth surface portion that meshes with the fixed gear 16b. A dog tooth is provided at the tip of the dog gear 13d.

ドグクラッチ30は、モータ軸13に固定されたハブ31と、ハブ31(モータ軸13)に対して相対回転不能であって軸方向に摺動自在に結合された環状のスリーブ32とを有する。スリーブ32は、図示しないアクチュエータが制御装置5によって制御されることで軸方向にスライド移動するものであり、図示しないストロークセンサによってその移動量(ストローク量)が検出される。スリーブ32の径方向内側には、ドグギヤ13dの先端部のドグ歯と噛合するスプライン歯(いずれも図示略)が設けられる。 The dog clutch 30 has a hub 31 fixed to the motor shaft 13 and an annular sleeve 32 that is non-rotatable relative to the hub 31 (motor shaft 13) and is slidably coupled in the axial direction. The sleeve 32 slides in the axial direction when an actuator (not shown) is controlled by the control device 5, and the movement amount (stroke amount) is detected by a stroke sensor (not shown). Spline teeth (all not shown) that mesh with the dog teeth at the tip of the dog gear 13d are provided inside the sleeve 32 in the radial direction.

本実施形態では、走行モードがEVモード又はシリーズモードである場合、又はパラレルモードであってモータアシストが必要な場合には、ドグクラッチ30が係合される。すなわち、スリーブ32とドグギヤ13dとが噛合(係合)され、モータ3からの駆動力が出力軸12へと伝達される。また、走行モードがパラレルモードであってモータ3によるアシストが不要な場合には、ドグクラッチ30が切断される。すなわち、スリーブ32とドグギヤ13dとが離隔され、遊転ギヤ13Mが空転し、第一経路51の動力伝達が遮断された状態となる。なお、第一経路51のドグクラッチ30は必須ではなく、省略してもよい。 In the present embodiment, the dog clutch 30 is engaged when the traveling mode is the EV mode or the series mode, or when the traveling mode is the parallel mode and the motor assist is required. That is, the sleeve 32 and the dog gear 13d are meshed (engaged), and the driving force from the motor 3 is transmitted to the output shaft 12. Further, when the traveling mode is the parallel mode and the assist by the motor 3 is unnecessary, the dog clutch 30 is disengaged. That is, the sleeve 32 and the dog gear 13d are separated from each other, the idle gear 13M idles, and the power transmission of the first path 51 is cut off. The dog clutch 30 of the first path 51 is not essential and may be omitted.

[3.制御構成]
本実施形態の制御装置5は、エンジン2の作動中に係合状態であるドグクラッチ20を開放させる際に、変速ショックを低減するための制御を実施する。以下、この制御を「クラッチ開放時制御」と呼ぶ。クラッチ開放時制御は、エンジン2が作動しており、かつ、第二経路52上に設けられたドグクラッチ20を「係合状態」から「開放状態」に変更するときに実施される制御である。このため、本制御は、走行モードがパラレルモードに設定されているときに行われる。
[3. Control configuration]
The control device 5 of the present embodiment controls to reduce the shift shock when the dog clutch 20 in the engaged state is released during the operation of the engine 2. Hereinafter, this control is referred to as "clutch release control". The clutch disengagement control is a control that is performed when the engine 2 is operating and the dog clutch 20 provided on the second path 52 is changed from the "engaged state" to the "disengaged state". Therefore, this control is performed when the traveling mode is set to the parallel mode.

制御装置5は、クラッチ開放時制御では、エンジン2の要求トルクをドグクラッチ20の開放直前と開放直後とで変更せず一定に維持した状態でジェネレータ4を制御することで、ドグクラッチ20よりも動力伝達経路(第二経路52)の上流側(以下「クラッチ上流側」という)におけるねじれを解消する。すなわち、従来はエンジン2を制御することで解消していたねじれを、エンジン2に代えてジェネレータ4を制御することで解消する。制御装置5は、ねじれを解消したらドグクラッチ20を開放する。なお、クラッチ開放時制御では、エンジン2に対しては特別な制御を実施しない。また、エンジン2の要求トルクは、例えばアクセル開度や車速等を用いて従来周知の手法により算出される。 In the clutch disengagement control, the control device 5 controls the generator 4 in a state where the required torque of the engine 2 is not changed between immediately before and immediately after the disengagement of the dog clutch 20 and is kept constant, thereby transmitting power more than the dog clutch 20. The twist on the upstream side (hereinafter referred to as "clutch upstream side") of the path (second path 52) is eliminated. That is, the twist that was conventionally eliminated by controlling the engine 2 is eliminated by controlling the generator 4 instead of the engine 2. The control device 5 releases the dog clutch 20 when the twist is released. In the clutch disengagement control, no special control is performed on the engine 2. Further, the required torque of the engine 2 is calculated by a conventionally known method using, for example, the accelerator opening degree and the vehicle speed.

本実施形態の制御装置5には、上記のクラッチ開放時制御を実施する機能に加え、車速,要求出力,バッテリ6の充電状態等に基づいて走行モードを選択して設定する機能が設けられる。本実施形態では、前者の機能を持つ要素を「開放制御部5A」と呼び、後者の機能を持つ要素を「モード設定部5B」と呼ぶ。これらの要素は、制御装置5で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア(電子回路)で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。 The control device 5 of the present embodiment is provided with a function of selecting and setting a traveling mode based on the vehicle speed, the required output, the state of charge of the battery 6, and the like, in addition to the function of executing the above-mentioned clutch release control. In the present embodiment, the element having the former function is called "open control unit 5A", and the element having the latter function is called "mode setting unit 5B". These elements represent a part of the functions of the program executed by the control device 5, and are realized by software. However, a part or all of each function may be realized by hardware (electronic circuit), or software and hardware may be used together.

まず、モード設定部5Bについて説明する。モード設定部5Bは、例えば図4に示すマップに対し、現在の車速及び要求出力を適用することで走行モードを選択し、その走行モードを設定する。要求出力は、運転者が車両10に対して要求する出力(要求駆動力)であり、アクセル開度が大きいほど大きな値とされる。要求出力は、例えば、アクセル開度センサ41で検出されたアクセル開度(APS)と車速センサ42で検出された車速とに基づいて推定される。なお、前後加速度や横加速度,ステアリング角度や車体の傾きといったパラメータを考慮して、より正確な要求出力が推定される構成にしてもよい。 First, the mode setting unit 5B will be described. The mode setting unit 5B selects a traveling mode by applying the current vehicle speed and the required output to the map shown in FIG. 4, for example, and sets the traveling mode. The required output is an output (required driving force) required by the driver for the vehicle 10, and the larger the accelerator opening degree, the larger the value. The required output is estimated based on, for example, the accelerator opening degree (APS) detected by the accelerator opening degree sensor 41 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 42. In addition, a more accurate required output may be estimated in consideration of parameters such as front-rear acceleration, lateral acceleration, steering angle, and inclination of the vehicle body.

本実施形態のモード設定部5Bは、バッテリ6の充電状態(充電率)に応じて、図4に例示したマップの各領域を変更する。例えば、バッテリ6の充電率が低くなるにつれ、EVモードよりもシリーズモードが選択されやすくなるよう、マップの領域が変更される。なお、モード設定部5Bがマップの領域を変更する代わりに、バッテリ6の充電率ごとに異なる領域が設定されたマップを複数記憶しておき、充電率に対応するマップを選択する構成としてもよい。 The mode setting unit 5B of the present embodiment changes each area of the map illustrated in FIG. 4 according to the state of charge (charge rate) of the battery 6. For example, as the charge rate of the battery 6 decreases, the map area is changed so that the series mode is more easily selected than the EV mode. Instead of changing the map area, the mode setting unit 5B may store a plurality of maps in which different areas are set for each charge rate of the battery 6 and select a map corresponding to the charge rate. ..

ここで、図4のマップと、図5〜図7のタイムチャートとを用いて、クラッチ開放時制御が実施されるときの走行モードの切り替え(すなわちパラレルモードからの切り替え)について、一例を挙げて説明する。図5はエンジン2の駆動中にドグクラッチ20を開放するときのタイミングチャート例であり、図6はエンジン2の従動中にドグクラッチ20を開放するときのタイミングチャート例である。また、図7はエンジン2の従動中かつ急ブレーキ時にドグクラッチ20を開放するときのタイミングチャート例である。 Here, using the map of FIG. 4 and the time chart of FIGS. 5 to 7, an example of switching the traveling mode (that is, switching from the parallel mode) when the clutch disengagement control is performed is given. explain. FIG. 5 is an example of a timing chart when the dog clutch 20 is released while the engine 2 is being driven, and FIG. 6 is an example of a timing chart when the dog clutch 20 is released while the engine 2 is driven. Further, FIG. 7 is an example of a timing chart when the dog clutch 20 is released while the engine 2 is driven and suddenly brakes.

例えば、図4及び図5に示すように、エンジン2の動力で車両10が走行しているとき(エンジン駆動中,図4の運転点A)にアクセルペダルが踏み込まれると、要求出力が増大するため、図4に示すように、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからシリーズモード又はローギヤ段のパラレルモードへと切り替えられる。このため、図5に示すように、ドグクラッチ20(この場合、ハイ側ドグクラッチ20H)は係合状態から開放状態へと切り替えられる。なお、図5には、パラレルモードからシリーズモードに切り替えられる場合を例示している。 For example, as shown in FIGS. 4 and 5, when the accelerator pedal is depressed while the vehicle 10 is running under the power of the engine 2 (while the engine is being driven, the operating point A in FIG. 4), the required output increases. Therefore, as shown in FIG. 4, the traveling mode is switched from the parallel mode of the high gear stage to the series mode or the parallel mode of the low gear stage. Therefore, as shown in FIG. 5, the dog clutch 20 (in this case, the high-side dog clutch 20H) is switched from the engaged state to the open state. Note that FIG. 5 illustrates a case where the parallel mode can be switched to the series mode.

また、例えば図4及び図6に示すように、アクセルオフで車両10が惰性走行しているとき(エンジン従動中,図4の運転点B)は、車速が低下していくため、図4に示すように、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからEVモードへと切り替えられる。また、図7に示すように、アクセルオフで車両10が惰性走行しているときに急ブレーキがかけられた場合にも、車速が低下するため、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからEVモードへと切り替えられる。これらの場合にも、図6,図7に示すように、ドグクラッチ20(この場合、ハイ側ドグクラッチ20H)は係合状態から開放状態へと切り替えられる。 Further, as shown in FIGS. 4 and 6, for example, when the vehicle 10 is coasting with the accelerator off (while the engine is driven, the driving point B in FIG. 4), the vehicle speed decreases, so that the vehicle speed decreases. As shown, the traveling mode is switched from the parallel mode of the high gear stage to the EV mode. Further, as shown in FIG. 7, when the vehicle 10 is coasting with the accelerator off and sudden braking is applied, the vehicle speed decreases, so that the traveling mode is changed from the parallel mode of the high gear stage to the EV mode. Can be switched to. Also in these cases, as shown in FIGS. 6 and 7, the dog clutch 20 (in this case, the high dog clutch 20H) is switched from the engaged state to the open state.

開放制御部5Aは、モード設定部5Bにより走行モードがパラレルモードから他のモードに切り替えられる場合に、上記のクラッチ開放時制御を実施する。具体的には、クラッチ開放時(走行モードをパラレルモードから他のモードに切り替えるとき)の走行状態に応じて、ジェネレータ4を発電機として駆動(発電運転)又は電動機として駆動(力行運転)させることで、クラッチ上流側のねじれを解消してからドグクラッチ20を開放させる。 The release control unit 5A executes the above-mentioned clutch release control when the travel mode is switched from the parallel mode to another mode by the mode setting unit 5B. Specifically, the generator 4 is driven as a generator (power generation operation) or as an electric motor (power running operation) according to the traveling state when the clutch is disengaged (when the traveling mode is switched from the parallel mode to another mode). Then, after removing the twist on the upstream side of the clutch, the dog clutch 20 is released.

例えば、図5に示すように、エンジン駆動中にアクセルペダルが踏み込まれることで、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからシリーズモードへと切り替えられる場合を想定する。開放制御部5Aは、エンジン2の駆動中に係合状態であるハイ側ドグクラッチ20Hを開放させる場合には、エンジン2の駆動トルク(エンジントルク)をジェネレータ4の発電トルク(ジェネレータトルク)で相殺するようにジェネレータ4を発電機として駆動させ、ねじれを解消する。 For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that the traveling mode is switched from the parallel mode of the high gear stage to the series mode by depressing the accelerator pedal while the engine is being driven. When the release control unit 5A releases the high-side dog clutch 20H in the engaged state while the engine 2 is being driven, the drive torque (engine torque) of the engine 2 is offset by the power generation torque (generator torque) of the generator 4. The generator 4 is driven as a generator to eliminate the twist.

すなわち、開放制御部5Aは、クラッチ上流側に位置するエンジン2のトルク(図5中のTe)と絶対値が等しく且つ符号が逆のトルク(図5中のTg)をジェネレータ4に発生させることでねじれ解消を図る(図5中の時刻t1〜t2)。開放制御部5Aは、ねじれが解消されたらスリーブ22Hをドグギヤ15dから離隔させる方向に移動させ、ハイ側ドグクラッチ20Hを係合状態から開放状態に切り替える(図5中の時刻t2〜t3)。これにより、変速ショックを抑制しつつ走行モードをパラレルモードからシリーズモードへ切り替える。 That is, the release control unit 5A causes the generator 4 to generate a torque (Tg in FIG. 5) having the same absolute value as the torque of the engine 2 located on the upstream side of the clutch (Te in FIG. 5) and having the opposite sign (Tg in FIG. 5). To eliminate the twist (time t1 to t2 in Fig. 5). When the twist is released, the release control unit 5A moves the sleeve 22H in a direction to separate it from the dog gear 15d, and switches the high-side dog clutch 20H from the engaged state to the open state (time t2 to t3 in FIG. 5). As a result, the driving mode is switched from the parallel mode to the series mode while suppressing the shift shock.

本実施形態の開放制御部5Aは、上記のクラッチ開放時制御において、ジェネレータ4の発電トルクにより相殺したエンジン2の駆動トルクの分を補うための補填トルク(図5中のTm)をモータ3に発生させる。つまり、エンジン2の駆動トルクの低下分をモータ3の補填トルクでアシストすることで、変速時における駆動トルクの抜け感を抑制する。このときのモータ3の電力源は、基本的にはバッテリ6の電力である。ただし、ジェネレータ4の発電トルクにより相殺するエンジン2の駆動トルクが、バッテリ6の電力を使ってモータ3で発生可能な補填トルクよりも大きい場合(すなわち高負荷時)には、モータ3の補填トルクが不足し、トルクの抜け感を抑制しきれないことがある。 The release control unit 5A of the present embodiment applies a supplementary torque (Tm in FIG. 5) to the motor 3 to compensate for the drive torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4 in the above-mentioned clutch release control. generate. That is, by assisting the decrease in the drive torque of the engine 2 with the supplementary torque of the motor 3, the feeling of the drive torque coming off at the time of shifting is suppressed. The electric power source of the motor 3 at this time is basically the electric power of the battery 6. However, when the drive torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4 is larger than the compensation torque that can be generated by the motor 3 using the power of the battery 6 (that is, when the load is high), the compensation torque of the motor 3 Is insufficient, and the feeling of torque loss may not be suppressed.

そこで、本実施形態の開放制御部5Aは、ジェネレータ4の発電トルクにより相殺するエンジン2の駆動トルクが、バッテリ6の電力を使ってモータ3で発生可能な補填トルクよりも大きい場合には、ジェネレータ4で発電した電力をモータ3へ供給する。つまり、エンジン2の駆動トルクを相殺するための発電トルクで生じた電力をモータ3に直接的に供給することで、バッテリ6だけでは足りなかったモータ3の電力を確保し、補填トルクの増大を図る。なお、高負荷時に限らず、エンジン2の駆動トルクを相殺するための発電トルクで生じた電力を、モータ3に直接的に供給してもよい。また、バッテリ6の電力だけで駆動トルクの抜け感を抑制しうる補填トルクを発生可能であれば、エンジン2の駆動トルクを相殺するための発電トルクで生じた電力をバッテリ6に充電すればよい。 Therefore, when the drive torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4 is larger than the supplementary torque that can be generated by the motor 3 using the electric power of the battery 6, the open control unit 5A of the present embodiment is a generator. The electric power generated in 4 is supplied to the motor 3. That is, by directly supplying the electric power generated by the generated torque for canceling the driving torque of the engine 2 to the motor 3, the electric power of the motor 3 which is not enough by the battery 6 alone is secured, and the compensation torque is increased. Try. Not only when the load is high, the electric power generated by the generated torque for canceling the driving torque of the engine 2 may be directly supplied to the motor 3. Further, if it is possible to generate a supplementary torque that can suppress the feeling of loss of the drive torque only by the electric power of the battery 6, the electric power generated by the generated torque for canceling the drive torque of the engine 2 may be charged to the battery 6. ..

また、例えば図6に示すように、エンジン従動中の惰性走行時に、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからEVモードへと切り替えられる場合を想定する。開放制御部5Aは、エンジン2の従動中の惰性走行時に係合状態であるハイ側ドグクラッチ20Hを開放させる場合には、エンジン2の制動トルク(エンジントルク)をジェネレータ4の駆動トルク(ジェネレータトルク)で相殺するようにジェネレータ4を電動機として駆動させ、ねじれを解消する。 Further, for example, as shown in FIG. 6, it is assumed that the traveling mode is switched from the parallel mode of the high gear stage to the EV mode during coasting while the engine is driven. When the release control unit 5A releases the high-side dog clutch 20H, which is in an engaged state during coasting while the engine 2 is driven, the release control unit 5A uses the braking torque (engine torque) of the engine 2 as the drive torque (generator torque) of the generator 4. The generator 4 is driven as an electric motor so as to cancel each other out, and the twist is eliminated.

すなわち、開放制御部5Aは、クラッチ上流側に位置するエンジン2のトルク(図6中のTe)と絶対値が等しく且つ符号が逆のトルク(図6中のTg)をジェネレータ4に発生させることでねじれ解消を図る(図6中の時刻t11〜t12)。開放制御部5Aは、ねじれが解消されたらスリーブ22Hをドグギヤ15dから離隔させる方向に移動させ、ハイ側ドグクラッチ20Hを係合状態から開放状態に切り替える(図6中の時刻t12〜t13)。これにより、変速ショックを抑制しつつ走行モードを切り替える。 That is, the release control unit 5A causes the generator 4 to generate a torque (Tg in FIG. 6) having the same absolute value as the torque of the engine 2 located on the upstream side of the clutch (Te in FIG. 6) and the opposite sign (Tg in FIG. 6). To eliminate the twist (time t11 to t12 in Fig. 6). When the twist is released, the release control unit 5A moves the sleeve 22H in a direction to separate it from the dog gear 15d, and switches the high-side dog clutch 20H from the engaged state to the open state (time t12 to t13 in FIG. 6). As a result, the traveling mode is switched while suppressing the shift shock.

なお、この状態(図6中の時刻t13)では未だエンジン2が作動しているため、走行モードとしてはシリーズモードに区分される。そのため、本実施形態の開放制御部5Aは、ハイ側ドグクラッチ20Hが開放状態となったら、ジェネレータ4に大きな発電トルクを発生させることでエンジン2を停止させ(図6中の時刻t14〜t15)、走行モードをEVモードへと切り替える。つまり、走行モードがパラレルモードからEVモードに切り替えられる場合には、一時的にシリーズモードを通過する。なお、ジェネレータ4に大きな発電トルクを発生させる(負のトルクを発生させる)タイミングは、図6に示す時刻t14に限られず、ハイ側ドグクラッチ20Hが開放されたタイミング(図6中の時刻t13)にしてもよい。 Since the engine 2 is still operating in this state (time t13 in FIG. 6), the traveling mode is classified into the series mode. Therefore, when the high-side dog clutch 20H is in the open state, the open control unit 5A of the present embodiment stops the engine 2 by generating a large power generation torque in the generator 4 (time t14 to t15 in FIG. 6). Switch the driving mode to EV mode. That is, when the traveling mode is switched from the parallel mode to the EV mode, the series mode is temporarily passed. The timing for generating a large power generation torque (generating a negative torque) in the generator 4 is not limited to the time t14 shown in FIG. 6, but is set to the timing when the high side dog clutch 20H is released (time t13 in FIG. 6). You may.

本実施形態の開放制御部5Aは、上記のクラッチ開放時制御において、ジェネレータ4の駆動トルクにより相殺したエンジン2の制動トルクの分を補うための補填トルク(図6中のTm)をモータ3に発生させる。つまり、エンジン2の制動トルクの低下分をモータ3の補填トルク(回生トルク)でアシストすることで、変速時における加速感を抑制する。 The release control unit 5A of the present embodiment provides the motor 3 with a compensation torque (Tm in FIG. 6) for compensating for the braking torque of the engine 2 offset by the drive torque of the generator 4 in the above-mentioned clutch release control. generate. That is, by assisting the decrease in the braking torque of the engine 2 with the supplementary torque (regenerative torque) of the motor 3, the feeling of acceleration during shifting is suppressed.

また、例えば図7に示すように、エンジン従動中に急ブレーキがかけられ、走行モードがハイギヤ段のパラレルモードからEVモードへと切り替えられる場合を想定する。なお、本実施形態でいう「急ブレーキ」とは、ブレーキペダルの操作速度(踏み込み速度)が第一速度B1以上であるブレーキ時を意味する。第一速度B1は、運転者が車両10を早期に停止させたい意図があるか否かを判断するための、ブレーキペダルの操作速度の閾値であり、予め設定されている。なお、本実施形態の制御装置5には、第一速度B1に加え、この第一速度B1よりも高い第二速度B2が設定されている。図7のタイムチャートは、ブレーキペダルの操作速度が第一速度B1以上かつ第二速度B2未満である場合を例示している。 Further, for example, as shown in FIG. 7, it is assumed that a sudden brake is applied while the engine is driven and the traveling mode is switched from the parallel mode of the high gear stage to the EV mode. The term "sudden braking" as used in the present embodiment means a braking time in which the operating speed (depressing speed) of the brake pedal is equal to or higher than the first speed B1. The first speed B1 is a threshold value of the operating speed of the brake pedal for determining whether or not the driver intends to stop the vehicle 10 at an early stage, and is set in advance. In the control device 5 of the present embodiment, in addition to the first speed B1, a second speed B2 higher than the first speed B1 is set. The time chart of FIG. 7 illustrates a case where the operating speed of the brake pedal is equal to or higher than the first speed B1 and lower than the second speed B2.

図7に示すように、開放制御部5Aは、エンジン2の作動中(従動中)かつ急ブレーキ時に係合状態であるハイ側ドグクラッチ20Hを開放させる場合には、クラッチ上流側における慣性トルクを推定するとともに、推定した慣性トルクをジェネレータ4の発電トルクにより相殺するようにジェネレータ4を制御する。これは、急ブレーキがかけられた場合には、クラッチ上流側に位置するエンジン2及びジェネレータ4の慣性分のトルク(慣性トルク)がドライブシャフトトルク(D/Sトルク)に加わり、負の値であったドライブシャフトトルクが正の値に変化して(図7中の時刻t21〜t22)、ねじれが発生するからである。 As shown in FIG. 7, the release control unit 5A estimates the inertial torque on the upstream side of the clutch when the high side dog clutch 20H, which is in the engaged state during the operation (driven) and sudden braking of the engine 2, is released. At the same time, the generator 4 is controlled so that the estimated inertial torque is offset by the generated torque of the generator 4. This is because when sudden braking is applied, the torque (inertial torque) of the inertia of the engine 2 and generator 4 located on the upstream side of the clutch is added to the drive shaft torque (D / S torque), which is a negative value. This is because the existing drive shaft torque changes to a positive value (time t21 to t22 in FIG. 7), and twisting occurs.

開放制御部5Aは、モータ回転速度センサ43で検出されたモータ3の回転速度から回転角加速度を算出し、この値に、予め設定されているエンジン2及びジェネレータ4の慣性(イナーシャ)を乗じることで慣性トルクを推定する。なお、モータ回転速度センサ43の代わりに車輪速センサを設け、車輪速センサ値を用いて慣性トルクを推定してもよい。開放制御部5Aは、推定された慣性トルクをジェネレータ4の発電トルク(ジェネレータトルク)で相殺するようにジェネレータ4を発電機として駆動させ、ねじれを解消する(図7中の時刻t22〜t23)。 The open control unit 5A calculates the rotational angular acceleration from the rotational speed of the motor 3 detected by the motor rotational speed sensor 43, and multiplies this value by the preset inertia of the engine 2 and the generator 4. Estimate the inertial torque with. A wheel speed sensor may be provided instead of the motor rotation speed sensor 43, and the inertial torque may be estimated using the wheel speed sensor value. The open control unit 5A drives the generator 4 as a generator so as to cancel the estimated inertial torque with the generated torque (generator torque) of the generator 4 to eliminate the twist (time t22 to t23 in FIG. 7).

開放制御部5Aは、ねじれが解消されたらスリーブ22Hをドグギヤ15dから離隔させる方向に移動させ、ハイ側ドグクラッチ20Hを係合状態から開放状態に切り替える(図7中の時刻t23〜t24)。これにより、変速ショックを抑制しつつ走行モードを切り替える。なお、この状態(図7中の時刻t24)では未だエンジン2が作動しているため、図6の場合と同様、走行モードとしてはシリーズモードに区分される。 When the twist is released, the release control unit 5A moves the sleeve 22H in a direction to separate it from the dog gear 15d, and switches the high-side dog clutch 20H from the engaged state to the open state (time t23 to t24 in FIG. 7). As a result, the traveling mode is switched while suppressing the shift shock. Since the engine 2 is still operating in this state (time t24 in FIG. 7), the traveling mode is classified into the series mode as in the case of FIG.

そのため、本実施形態の開放制御部5Aは、ハイ側ドグクラッチ20Hが開放状態となったら、ジェネレータ4に大きな発電トルクを発生させることでエンジン2を停止させ(図7中の時刻t25〜t26)、走行モードをEVモードへと切り替える。つまり、この場合においても、走行モードがパラレルモードからEVモードに切り替えられる場合には、一時的にシリーズモードを通過する。なお、ジェネレータ4に大きな発電トルクを発生させる(負のトルクを発生させる)タイミングは、図7に示す時刻t25に限られず、ハイ側ドグクラッチ20Hが開放されたタイミング(図7中の時刻t24)にしてもよい。 Therefore, when the high-side dog clutch 20H is in the open state, the open control unit 5A of the present embodiment stops the engine 2 by generating a large power generation torque in the generator 4 (time t25 to t26 in FIG. 7). Switch the driving mode to EV mode. That is, even in this case, when the traveling mode is switched from the parallel mode to the EV mode, the series mode is temporarily passed. The timing for generating a large power generation torque (generating a negative torque) in the generator 4 is not limited to the time t25 shown in FIG. 7, but is set to the timing when the high side dog clutch 20H is released (time t24 in FIG. 7). You may.

なお、本実施形態の開放制御部5Aは、エンジン2の作動中(従動中)かつブレーキペダルの操作速度が第二速度B2以上である急ブレーキ時に係合状態であるハイ側ドグクラッチ20Hを開放させる場合には、上述した慣性トルクの推定をすることなくハイ側ドグクラッチ20Hを開放させる。つまり、図7中に示すブレーキ(BRK)のグラフの傾きが図示した傾きよりも大きい(操作速度≧B2である)場合には、エンジン2及びジェネレータ4の慣性分のトルク(慣性トルク)がドライブシャフトトルク(D/Sトルク)に加わる前にスリーブ22Hの移動を開始させる。これにより、変速ショックの低減よりも車両10の停止が優先される。 The release control unit 5A of the present embodiment releases the high-side dog clutch 20H, which is in an engaged state during sudden braking when the engine 2 is operating (driven) and the operating speed of the brake pedal is the second speed B2 or higher. In this case, the high-side dog clutch 20H is released without estimating the inertial torque described above. That is, when the inclination of the brake (BRK) graph shown in FIG. 7 is larger than the inclination shown in the figure (operating speed ≥ B2), the torque (inertial torque) corresponding to the inertia of the engine 2 and the generator 4 is driven. The movement of the sleeve 22H is started before the shaft torque (D / S torque) is applied. As a result, the stop of the vehicle 10 is prioritized over the reduction of the shift shock.

[4.フローチャート]
図8は、上述したクラッチ開放時制御の内容を説明するためのフローチャート例である。このフローチャートは、制御装置5の開放制御部5Aにおいて、車両10の走行中に所定の演算周期で実施される。なお、制御装置5のモード設定部5Bによる走行モードの設定は、このフローチャートとは別に実行されるものとし、設定される走行モードの情報は開放制御部5Aに伝達されるものとする。
[4. flowchart]
FIG. 8 is an example of a flowchart for explaining the contents of the clutch disengagement control described above. This flowchart is executed in the open control unit 5A of the control device 5 at a predetermined calculation cycle while the vehicle 10 is traveling. It is assumed that the setting of the traveling mode by the mode setting unit 5B of the control device 5 is executed separately from this flowchart, and the information of the traveling mode to be set is transmitted to the open control unit 5A.

ステップS1では、各センサ41〜44で検出された情報とモード設定部5Bでの走行モードの設定情報が伝達される。ステップS2では、パラレルモードから他の走行モードへ切り替えられるか否かが判定される。現在の走行モードがパラレルモードでない場合、及び、現在の走行モードがパラレルモードであって他のモードに切り替えられない場合には、このフローチャートをリターンする。 In step S1, the information detected by the sensors 41 to 44 and the traveling mode setting information by the mode setting unit 5B are transmitted. In step S2, it is determined whether or not the parallel mode can be switched to another traveling mode. If the current driving mode is not the parallel mode, or if the current driving mode is the parallel mode and the mode cannot be switched to another mode, this flowchart is returned.

ステップS2において、パラレルモードから他の走行モードへ切り替えられると判定されると、ステップS3ではブレーキペダルの操作速度が第一速度B1未満であるか否かが判定される。すなわちステップS3では、急ブレーキにより走行モードが変更されることになったか否かが判定される。操作速度<B1であれば(急ブレーキでなければ)ステップS4に進み、操作速度≧B1であればステップS9に進む。 If it is determined in step S2 that the parallel mode can be switched to another traveling mode, it is determined in step S3 whether or not the operating speed of the brake pedal is less than the first speed B1. That is, in step S3, it is determined whether or not the traveling mode is changed due to sudden braking. If the operating speed <B1, the process proceeds to step S4 (if the braking is not sudden), and if the operating speed ≥ B1, the process proceeds to step S9.

ステップS4では、エンジントルクが正の値であるか否か(エンジン2が駆動中であるか)が判定される。エンジントルク>0であれば、ステップS5に進み、ジェネレータ4を発電運転させることでねじれの解消を図るとともに、モータ3を力行運転させることで運転者の要求出力の実現を図る。続くステップS6では、ジェネレータ4の発電トルクの絶対値とエンジントルクの絶対値とが等しくなったか否かが判定され、これらのトルク値が等しくなるまでステップS5,S6の処理が繰り返し実施される。 In step S4, it is determined whether or not the engine torque is a positive value (whether or not the engine 2 is being driven). If the engine torque> 0, the process proceeds to step S5, and the generator 4 is operated to generate electricity to eliminate the twist, and the motor 3 is operated by power running to realize the required output of the driver. In the following step S6, it is determined whether or not the absolute value of the power generation torque of the generator 4 and the absolute value of the engine torque are equal, and the processes of steps S5 and S6 are repeated until these torque values are equal.

そして、ジェネレータ4の発電トルクの絶対値とエンジントルクの絶対値とが等しくなったら、ステップS13に進み、ドグクラッチ20が「係合状態」から「開放状態」に変更される。つまり、ステップS13では、ドグクラッチ20のスリーブ(例えばスリーブ22H)がドグギヤ(例えばドグギヤ15d)から離隔する方向にスライド移動し始め、ドグクラッチ20が開放状態とされる。 Then, when the absolute value of the generated torque of the generator 4 and the absolute value of the engine torque become equal, the process proceeds to step S13, and the dog clutch 20 is changed from the “engaged state” to the “open state”. That is, in step S13, the sleeve of the dog clutch 20 (for example, the sleeve 22H) starts to slide and move in the direction away from the dog gear (for example, the dog gear 15d), and the dog clutch 20 is opened.

ステップS4において、エンジントルク≦0であると判定された場合はステップS7に進み、ジェネレータ4を力行運転させることでねじれの解消を図るとともに、モータ3を回生運転させることで車両10に回生ブレーキを働かせる。続くステップS8では、ジェネレータ4の駆動トルクの絶対値とエンジントルクの絶対値とが等しくなったか否かが判定され、これらのトルク値が等しくなるまでステップS7,S8の処理が繰り返し実施される。そして、ジェネレータ4の駆動トルクの絶対値とエンジントルクの絶対値とが等しくなったら、ステップS13に進み、ドグクラッチ20が「係合状態」から「開放状態」に変更される。 If it is determined in step S4 that the engine torque is ≦ 0, the process proceeds to step S7, the generator 4 is forced to run to eliminate the twist, and the motor 3 is regenerated to apply the regenerative brake to the vehicle 10. Make it work. In the following step S8, it is determined whether or not the absolute value of the drive torque of the generator 4 and the absolute value of the engine torque are equal, and the processes of steps S7 and S8 are repeatedly executed until these torque values are equal. Then, when the absolute value of the drive torque of the generator 4 and the absolute value of the engine torque become equal, the process proceeds to step S13, and the dog clutch 20 is changed from the "engaged state" to the "open state".

また、ステップS3において、操作速度≧B1であると判定された場合はステップS9に進み、ブレーキペダルの操作速度が第二速度B2未満であるか否かが判定される。操作速度<B2であればステップS10に進み、クラッチ上流側の慣性トルクが推定される。続くステップS11では、ジェネレータ4を発電運転させることでねじれの解消を図る。ステップS12では、ジェネレータ4の発電トルクの絶対値とステップS10で推定された慣性トルクの絶対値とが等しくなったか否かが判定され、これらのトルク値が等しくなるまでステップS11,S12の処理が繰り返し実施される。 If it is determined in step S3 that the operating speed ≥ B1, the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not the operating speed of the brake pedal is less than the second speed B2. If the operating speed <B2, the process proceeds to step S10, and the inertial torque on the upstream side of the clutch is estimated. In the following step S11, the twist is eliminated by operating the generator 4 to generate electricity. In step S12, it is determined whether or not the absolute value of the generated torque of the generator 4 and the absolute value of the inertial torque estimated in step S10 are equal, and the processes of steps S11 and S12 are performed until these torque values are equal. It is carried out repeatedly.

そして、ジェネレータ4の発電トルクの絶対値と慣性トルクの絶対値とが等しくなったら、ステップS13に進み、ドグクラッチ20が「係合状態」から「開放状態」に変更される。なお、ステップS9において、操作速度≧B2であると判定された場合はステップS10〜S12をスキップしてステップS13に進む。この場合は、慣性トルクの推定等を実施することなく、ドグクラッチ20が「係合状態」から「開放状態」に変更される。また、ステップS13においてドグクラッチ20が開放されたら、このフローチャートをリターンする。 Then, when the absolute value of the generated torque of the generator 4 and the absolute value of the inertial torque become equal, the process proceeds to step S13, and the dog clutch 20 is changed from the “engaged state” to the “open state”. If it is determined in step S9 that the operation speed ≥ B2, steps S10 to S12 are skipped and the process proceeds to step S13. In this case, the dog clutch 20 is changed from the “engaged state” to the “open state” without estimating the inertial torque or the like. Further, when the dog clutch 20 is released in step S13, this flowchart is returned.

[5.効果]
(1)上述した制御装置5では、エンジン2の動力を駆動輪8に伝達する動力伝達経路52上に設けられた断接機構(ここではドグクラッチ20)を、エンジン2の作動中に「係合状態」から「開放状態」に変更する際に、第二の回転電機(本実施形態ではジェネレータ4)を制御することでクラッチ上流側のねじれを解消する。ジェネレータ4は、エンジン2と比べて、容易かつ高精度に制御可能な回転電機であることから、クラッチ開放時のショックを容易かつ精度良く低減することができる。また、上述した制御装置5では、クラッチ開放時にエンジン2の要求トルクを維持するだけである(エンジン2に対する特別な制御はなんら実施しない)ため、制御構成の簡素化も図ることができる。
[5. effect]
(1) In the control device 5 described above, the disconnection / disconnection mechanism (here, the dog clutch 20) provided on the power transmission path 52 for transmitting the power of the engine 2 to the drive wheels 8 is "engaged" during the operation of the engine 2. When changing from the "state" to the "open state", the twist on the upstream side of the clutch is eliminated by controlling the second rotary electric machine (generator 4 in this embodiment). Since the generator 4 is a rotary electric machine that can be controlled easily and with high accuracy as compared with the engine 2, the shock at the time of disengaging the clutch can be easily and accurately reduced. Further, since the control device 5 described above only maintains the required torque of the engine 2 when the clutch is disengaged (no special control is performed on the engine 2), the control configuration can be simplified.

(2)ジェネレータ4を発電機として駆動させてねじれを解消することで、クラッチ上流側におけるねじれを解消しつつ、クラッチ開放時に発電した電力を、バッテリ6に充電したり第一の回転電機(本実施形態ではモータ3)へ供給したりして利用することができる。 (2) By driving the generator 4 as a generator to eliminate the twist, the electric power generated when the clutch is released can be charged to the battery 6 or the first rotary electric machine (main) while eliminating the twist on the upstream side of the clutch. In the embodiment, it can be used by supplying it to the motor 3).

(3)例えば、図7に示すように、エンジン2の作動中かつブレーキペダルの操作速度が第一速度B1以上である急ブレーキ時に係合状態であるドグクラッチ20を開放させる場合には、制御装置5は、クラッチ上流側における慣性トルクを推定するとともに、推定した慣性トルクをジェネレータ4の発電トルクにより相殺するようジェネレータ4を制御する。これにより、クラッチ上流側のねじれを解消できるため、クラッチ開放時のショックを抑制できる。 (3) For example, as shown in FIG. 7, when the dog clutch 20 in the engaged state is released during sudden braking when the engine 2 is operating and the operating speed of the brake pedal is the first speed B1 or higher, the control device is used. 5 estimates the inertial torque on the upstream side of the clutch, and controls the generator 4 so that the estimated inertial torque is offset by the generated torque of the generator 4. As a result, the twist on the upstream side of the clutch can be eliminated, so that the shock when the clutch is released can be suppressed.

(4)また、例えば図5に示すように、エンジン2の駆動中に係合状態であるドグクラッチ20を開放させる場合には、制御装置5は、エンジン2の駆動トルクをジェネレータ4の発電トルクで相殺するようにジェネレータ4を制御する。つまり、エンジン2が駆動トルクを発生させているときには、その駆動トルクを吸収して相殺できる発電トルクをジェネレータ4に発生させることで、クラッチ上流側のねじれを解消できるため、クラッチ開放時のショックを抑制できる。なお、従来は、図5中に破線で示すように、ジェネレータトルクではなく、駆動状態のエンジンのトルクが略0Nmになるようエンジンの空気量を細かく制御していたが、上述した制御装置5によれば、このような制御が不要となり、制御構成の簡素化を図ることができる。 (4) Further, for example, as shown in FIG. 5, when the dog clutch 20 in the engaged state is released while the engine 2 is being driven, the control device 5 uses the generated torque of the generator 4 as the driving torque of the engine 2. The generator 4 is controlled so as to cancel each other out. That is, when the engine 2 is generating the drive torque, the twist on the upstream side of the clutch can be eliminated by generating the generated torque that can absorb the drive torque and cancel it out, so that the shock at the time of clutch release can be caused. Can be suppressed. In the past, as shown by the broken line in FIG. 5, the amount of air in the engine was finely controlled so that the torque of the engine in the driven state was approximately 0 Nm instead of the generator torque. According to this, such control becomes unnecessary, and the control configuration can be simplified.

(5)上述した制御装置5では、図5に示すような場合に、ジェネレータ4の発電トルクで相殺したエンジン2の駆動トルクの分を補うための補填トルクをモータ3に発生させる。これにより、駆動トルクの抜け感をモータ3で担保することができるため、ドグクラッチ20を用いてもショックの少ない変速を実現できる。 (5) In the control device 5 described above, in the case shown in FIG. 5, a supplementary torque for compensating for the driving torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4 is generated in the motor 3. As a result, the feeling of the drive torque coming off can be ensured by the motor 3, so that even if the dog clutch 20 is used, shifting with less shock can be realized.

(6)さらに、上述した制御装置5では、ジェネレータ4の発電トルクにより相殺したエンジン2の駆動トルクが、車載のバッテリ6の電力を使ってモータ3で発生可能な補填トルクよりも大きい場合には、ジェネレータ4で発電した電力をモータ3へと直接的に供給する。つまり、高負荷運転でのクラッチ開放時には、バッテリ容量に対してモータアシストが足りないことがあるが、この場合(バッテリ電力だけでは駆動トルクの低下分を十分に補填できない場合)には、ジェネレータ4で発電した電力を使ってモータアシストすることで不足分を補うことができるため、ドグクラッチ20を用いてもショックの少ない変速を実現できる。 (6) Further, in the control device 5 described above, when the drive torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4 is larger than the supplementary torque that can be generated by the motor 3 using the power of the vehicle-mounted battery 6. , The electric power generated by the generator 4 is directly supplied to the motor 3. That is, when the clutch is released in high load operation, the motor assist may be insufficient for the battery capacity, but in this case (when the decrease in the drive torque cannot be sufficiently compensated by the battery power alone), the generator 4 Since the shortage can be compensated by using the electric power generated in the above to assist the motor, it is possible to realize a shift with less shock even if the dog clutch 20 is used.

(7)また、上述した制御装置5では、例えば図6に示すように、エンジン2の従動中の惰性走行時に係合状態であるドグクラッチ20を開放させる場合には、ジェネレータ4を電動機として駆動させてねじれを解消する。エンジン従動時の惰性走行時には、図5に示すエンジン駆動中の場合と比べてねじれ方向が逆転するため、ジェネレータ4を力行運転させることでクラッチ上流側のねじれを解消することができ、クラッチ開放時のショックを抑制できる。なお、従来は、図6中に破線で示すように、ジェネレータトルクではなく、従動状態のエンジンのトルクが略0Nmになるようエンジンの燃料量や空気量を増大させる制御を実施していたが、上述した制御装置5によれば、このような制御が不要となり、制御構成の簡素化や燃費向上を図ることができる。 (7) Further, in the above-mentioned control device 5, for example, as shown in FIG. 6, when the dog clutch 20 in the engaged state is released during coasting while the engine 2 is driven, the generator 4 is driven as an electric motor. Eliminate the twist. During coasting when the engine is driven, the twisting direction is reversed as compared with the case where the engine is being driven as shown in FIG. Can suppress the shock of. In the past, as shown by the broken line in FIG. 6, control was performed to increase the fuel amount and air amount of the engine so that the torque of the driven engine would be approximately 0 Nm instead of the generator torque. According to the control device 5 described above, such control becomes unnecessary, and the control configuration can be simplified and the fuel consumption can be improved.

(8)なお、上述した制御装置5では、エンジン2の作動中かつブレーキペダルの操作速度が第二速度B2以上である急ブレーキ時に係合状態であるドグクラッチ20を開放させる場合には、慣性トルクの推定をすることなくドグクラッチ20を開放させる。これにより、クラッチ開放時のショック低減よりも車両10を停止させることを優先できるため、素早く車両10を止めることができる。 (8) In the control device 5 described above, when the dog clutch 20 in the engaged state is released during sudden braking when the engine 2 is operating and the operating speed of the brake pedal is the second speed B2 or higher, the inertial torque. The dog clutch 20 is released without estimating. As a result, it is possible to give priority to stopping the vehicle 10 rather than reducing the shock when the clutch is released, so that the vehicle 10 can be stopped quickly.

[6.その他]
上述したクラッチ開放時制御の内容は一例であって、上述したものに限られない。上述した実施形態では、ブレーキペダルの操作速度が第二速度B2以上である場合には慣性トルクの推定等を実施することなくドグクラッチ20を開放しているが、操作速度が第一速度B1以上である急ブレーキ時には、必ず慣性トルクの推定等を実施する構成としてもよい。
[6. others]
The content of the clutch disengagement control described above is an example, and is not limited to the above-mentioned one. In the above-described embodiment, when the operating speed of the brake pedal is the second speed B2 or higher, the dog clutch 20 is released without estimating the inertial torque or the like, but the operating speed is the first speed B1 or higher. At the time of a certain sudden braking, the inertial torque may be estimated without fail.

また、上述した実施形態では、図5〜図7に示す三つのシチュエーションを例に挙げて説明したが、クラッチ開放時制御はこれら全てのシチュエーションで実施されるものでなくてもよい。また、上記実施形態では、ハイギヤ段のパラレルモードから他の走行モード(EVモード又はシリーズモード)に変更される場合に実施されるクラッチ開放時制御について説明したが、ハイギヤ段のパラレルモードとローギヤ段のパラレルモードとが切り替えられるときに上記のクラッチ開放時制御を実施してもよい。また、ローギヤ段のパラレルモードからシリーズモードに変更される場合に、上記のクラッチ開放時制御を実施してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the three situations shown in FIGS. 5 to 7 have been described as examples, but the clutch disengagement control may not be performed in all of these situations. Further, in the above embodiment, the clutch disengagement control performed when the parallel mode of the high gear stage is changed to another traveling mode (EV mode or series mode) has been described, but the parallel mode of the high gear stage and the low gear stage have been described. The above-mentioned clutch release control may be performed when the parallel mode is switched. Further, when the parallel mode of the low gear stage is changed to the series mode, the above-mentioned clutch release control may be performed.

上述した制御装置5が制御するトランスアクスル1の構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、上述したトランスアクスル1では、ドグクラッチ20が入力軸11及び第一カウンタ軸15のそれぞれに設けられているが、一方の軸11,15に一つのドグクラッチが設けられていてもよい。また、第二経路52上に配置される噛み合いクラッチ(断接機構)が、ハイロー切替機能を備えないものであってもよい。このような構成であっても、制御装置5が上述したクラッチ開放時制御を実施することで、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 The configuration of the transaxle 1 controlled by the control device 5 described above is an example, and is not limited to that described above. For example, in the transaxle 1 described above, the dog clutch 20 is provided on each of the input shaft 11 and the first counter shaft 15, but one dog clutch may be provided on one of the shafts 11 and 15. Further, the meshing clutch (disengagement mechanism) arranged on the second path 52 may not have a high-low switching function. Even with such a configuration, the same effect as the above-mentioned effect can be obtained by performing the above-mentioned clutch release control by the control device 5.

なお、トランスアクスル1に対するエンジン2,モータ3,ジェネレータ4の相対位置は上述したものに限らない。これらの相対位置に応じて、トランスアクスル1内の六つの軸11〜16の配置を設定すればよい。また、トランスアクスル1内の各軸に設けられるギヤの配置も一例であって、上述したものに限られない。 The relative positions of the engine 2, the motor 3, and the generator 4 with respect to the transaxle 1 are not limited to those described above. The arrangement of the six axes 11 to 16 in the transaxle 1 may be set according to these relative positions. Further, the arrangement of gears provided on each shaft in the transaxle 1 is also an example, and is not limited to the above-mentioned one.

また、上述したクラッチ開放時制御は、二つの回転電機(モータやモータジェネレータ等)及びエンジンを備えた車両であって、エンジンの動力及び第一の回転電機の動力を互いに異なる動力伝達経路から個別に駆動輪に伝達するとともに、エンジンの動力を第二の回転電機にも伝達する車両に対して適用可能であり、車両には、エンジンの動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路上に断接機構が設けられていればよい。すなわち、上述したトランスアクスル1以外の変速装置を備えた車両に対して、上述したクラッチ開放時制御を適用してもよい。また、上記実施形態では、断接機構としてドグクラッチ(噛み合いクラッチ)が採用された場合を例示したが、断接機構はこれに限られない。例えば、断接機構として、係合部材(スリーブ)を用いたシンクロ機構を採用してもよい。 Further, the clutch disengagement control described above is a vehicle equipped with two rotary electric machines (motor, motor generator, etc.) and an engine, and the power of the engine and the power of the first rotary electric machine are individually separated from each other from different power transmission paths. It is applicable to vehicles that transmit engine power to the drive wheels as well as to the second rotary electric machine, and the vehicle is connected or disconnected on the power transmission path that transmits the engine power to the drive wheels. It suffices if a mechanism is provided. That is, the clutch release control described above may be applied to a vehicle provided with a transmission other than the transaxle 1 described above. Further, in the above embodiment, a case where a dog clutch (meshing clutch) is adopted as the disconnection mechanism is illustrated, but the engagement / disengagement mechanism is not limited to this. For example, as the disconnection mechanism, a synchronization mechanism using an engaging member (sleeve) may be adopted.

なお、上述した実施形態では、車両10の前側にエンジン2及びモータ3が搭載された二輪駆動のハイブリッド車両を例示したが、上記のクラッチ開放時制御は、車両の後側にリヤモータ(図示略)が搭載された四輪駆動のハイブリッド車両にも適用可能である。この場合、例えば、ジェネレータ4の発電トルクで相殺したエンジン2の駆動トルクの分を補うための補填トルクを、リヤモータに発生させてもよい。また、車両10に搭載される回転電機3,4は上記のモータ3,ジェネレータ4に限られない。第一の回転電機は、回転する電機子又は界磁を有し、少なくとも電動機能を有する電動発電機(モータジェネレータ)又は電動機であればよい。また、第二の回転電機は、回転する電機子又は界磁を有し、少なくとも発電機能を有する電動発電機(モータジェネレータ)又は発電機であればよい。 In the above-described embodiment, a two-wheel drive hybrid vehicle in which the engine 2 and the motor 3 are mounted on the front side of the vehicle 10 is illustrated, but the above-mentioned clutch release control is performed on the rear side of the vehicle (not shown). It can also be applied to a four-wheel drive hybrid vehicle equipped with. In this case, for example, the rear motor may generate a supplementary torque for supplementing the driving torque of the engine 2 offset by the generated torque of the generator 4. Further, the rotary electric machines 3 and 4 mounted on the vehicle 10 are not limited to the motors 3 and 4 described above. The first rotary electric machine may be an electric generator (motor generator) or an electric machine having a rotating armature or a field and having at least an electric function. Further, the second rotary electric machine may be an electric generator (motor generator) or a generator having a rotating armature or field and at least having a power generation function.

1 トランスアクスル
2 エンジン
3 モータ(第一の回転電機)
4 ジェネレータ(第二の回転電機)
5 制御装置
5A 開放制御部
5B モード設定部
6 バッテリ
8 駆動輪
9 ドライブシャフト
10 車両
20 ドグクラッチ(噛み合いクラッチ,断接機構)
20H ハイ側ドグクラッチ(ハイ側の噛み合いクラッチ,断接機構)
20L ロー側ドグクラッチ(ロー側の噛み合いクラッチ,断接機構)
52 第二経路(動力伝達経路)
B1 第一速度
B2 第二速度
1 Transaxle 2 Engine 3 Motor (1st rotary electric machine)
4 Generator (second rotary electric machine)
5 Control device 5A Open control unit 5B Mode setting unit 6 Battery 8 Drive wheel 9 Drive shaft 10 Vehicle 20 Dog clutch (meshing clutch, disconnection mechanism)
20H high side dog clutch (high side meshing clutch, disconnection mechanism)
20L low side dog clutch (low side meshing clutch, disconnection mechanism)
52 Second path (power transmission path)
B1 first speed
B2 second speed

Claims (8)

エンジンと第一の回転電機と第二の回転電機とが搭載され、前記エンジンの動力及び前記第一の回転電機の動力を互いに異なる動力伝達経路から個別に駆動輪に伝達するとともに前記エンジンの動力を前記第二の回転電機にも伝達する車両の制御装置において、
前記車両には、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達する動力伝達経路上に断接機構が設けられ、
前記制御装置は、前記エンジンの作動中に前記断接機構の係合状態を開放させる際に、前記エンジンの要求トルクを維持するとともに前記第二の回転電機のトルクを制御する
ことを特徴とする、車両の制御装置。
The engine, the first rotary electric machine, and the second rotary electric machine are mounted, and the power of the engine and the power of the first rotary electric machine are individually transmitted to the drive wheels from different power transmission paths, and the power of the engine is transmitted. In the vehicle control device that also transmits the above to the second rotary electric machine.
The vehicle is provided with a disconnection mechanism on a power transmission path that transmits the power of the engine to the drive wheels.
The control device is characterized in that when the engaged state of the disconnection mechanism is released during the operation of the engine, the required torque of the engine is maintained and the torque of the second rotary electric machine is controlled. , Vehicle control device.
前記制御装置は、前記第二の回転電機を発電機として駆動させて前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側におけるねじれを解消する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両の制御装置。
The control of the vehicle according to claim 1, wherein the control device drives the second rotary electric machine as a generator to eliminate twisting on the upstream side of the power transmission path from the disconnection mechanism. Device.
前記制御装置は、前記エンジンの作動中かつブレーキペダルの操作速度が第一速度以上である急ブレーキ時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側における慣性トルクを推定するとともに、推定した前記慣性トルクを前記第二の回転電機の発電トルクで相殺するように前記第二の回転電機を制御する
ことを特徴とする、請求項2記載の車両の制御装置。
When the control device releases the engaged state of the disconnection mechanism during sudden braking when the engine is operating and the operating speed of the brake pedal is equal to or higher than the first speed, the power transmission is performed more than the disconnection mechanism. 2. The second rotary electric machine is characterized in that the inertial torque on the upstream side of the path is estimated and the second rotary electric machine is controlled so that the estimated inertial torque is offset by the generated torque of the second rotary electric machine. The vehicle control device described.
前記制御装置は、前記エンジンの駆動中に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記エンジンの駆動トルクを前記第二の回転電機の発電トルクで相殺するように前記第二の回転電機を制御する
ことを特徴とする、請求項2又は3記載の車両の制御装置。
When the engagement state of the disconnection mechanism is released while the engine is being driven, the control device has the second type so as to offset the drive torque of the engine with the generated torque of the second rotary electric machine. The vehicle control device according to claim 2 or 3, wherein the rotary electric machine is controlled.
前記制御装置は、前記第二の回転電機の前記発電トルクで相殺した前記駆動トルクの分を補うための補填トルクを前記第一の回転電機に発生させる
ことを特徴とする、請求項4記載の車両の制御装置。
4. The control device according to claim 4, wherein the control device generates a supplementary torque in the first rotary electric machine to compensate for the drive torque offset by the power generation torque of the second rotary electric machine. Vehicle control device.
前記制御装置は、前記第二の回転電機の前記発電トルクで相殺した前記駆動トルクが、車載バッテリの電力を使って前記第一の回転電機で発生可能な前記補填トルクよりも大きい場合には、前記第二の回転電機で発電した電力を前記第一の回転電機へ供給する
ことを特徴とする、請求項5記載の車両の制御装置。
In the control device, when the drive torque offset by the power generation torque of the second rotary electric machine is larger than the supplementary torque that can be generated by the first rotary electric machine using the power of the vehicle-mounted battery, the control device is used. The vehicle control device according to claim 5, wherein the electric power generated by the second rotary electric machine is supplied to the first rotary electric machine.
前記制御装置は、前記エンジンの従動中の惰性走行時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記第二の回転電機を電動機として駆動させて前記断接機構よりも前記動力伝達経路の上流側におけるねじれを解消する
ことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
When the control device releases the engaged state of the disconnection mechanism during coasting while the engine is driven, the control device drives the second rotary electric machine as an electric machine to transmit power more than the disconnection mechanism. The vehicle control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the twist on the upstream side of the route is eliminated.
前記制御装置は、前記エンジンの作動中かつ前記ブレーキペダルの操作速度が前記第一速度よりも高い第二速度以上である急ブレーキ時に前記断接機構の係合状態を開放させる場合には、前記慣性トルクの推定をすることなく前記断接機構の係合状態を開放させる
ことを特徴とする、請求項3記載の車両の制御装置。
When the control device releases the engaged state of the disconnection mechanism during sudden braking when the engine is operating and the operating speed of the brake pedal is at least a second speed higher than the first speed, the control device is described. The vehicle control device according to claim 3, wherein the engaged state of the disconnection mechanism is released without estimating the inertial torque.
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