WO2014041992A1 - ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

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WO2014041992A1
WO2014041992A1 PCT/JP2013/072612 JP2013072612W WO2014041992A1 WO 2014041992 A1 WO2014041992 A1 WO 2014041992A1 JP 2013072612 W JP2013072612 W JP 2013072612W WO 2014041992 A1 WO2014041992 A1 WO 2014041992A1
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clutch
torque
clutch torque
engine
motor generator
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PCT/JP2013/072612
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羽根田 吉富
佳紀 大野
野村 昌樹
靖弘 石原
資巧 吉村
新 智夫
重樹 ▲高▼見
崇文 越田
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アイシン精機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid drive device having a clutch that connects and disconnects an engine output shaft and an input shaft of a planetary gear mechanism, and a motor generator that rotates in association with the rotation of the input shaft.
  • Patent Document 1 a hybrid drive device having an engine, a clutch that connects and disconnects the output shaft of the engine and the input shaft of the planetary gear mechanism, and a motor generator that rotates in association with the rotation of the input shaft. Proposed.
  • a clutch in a disconnected state is gradually engaged to gradually transmit the torque of the motor generator to the engine.
  • the engine is started by gradually increasing the engine speed.
  • the control amount of the target clutch actuator is calculated by referring to the clutch torque map representing the relationship between the clutch torque and the control amount of the clutch actuator. is doing. Then, the engine is started by controlling the clutch actuator so as to be the control amount of the target clutch actuator.
  • an estimated clutch torque is calculated from an estimated engine torque and an engine rotational acceleration in control of a clutch of a vehicle equipped with an automated manual transmission (hereinafter abbreviated as AMT), and the estimated A technique has been proposed in which a correction coefficient is calculated based on the difference between the clutch torque and the target clutch torque, and the above-described clutch torque map is corrected based on the correction coefficient. Such correction is executed when the vehicle is started or when a half-clutch state is established due to a shift.
  • AMT automated manual transmission
  • JP 2010-76678 A Japanese Patent No. 4394386
  • the clutch torque characteristics have individual differences peculiar to the clutch, and the clutch torque characteristics change with time. For this reason, in the hybrid drive device disclosed in Patent Document 1, when the clutch actuator is controlled based on the fixed clutch torque map, there is a problem that the actual clutch torque deviates from the target clutch torque.
  • the estimated engine torque changes due to various factors such as atmospheric pressure, air temperature, fuel state, spark plug state, combustion state, engine friction torque, and also changes with time. . For this reason, a deviation occurs between the estimated engine torque and the actual engine torque. Therefore, the correction coefficient calculated based on the estimated engine torque has low accuracy, and there is a problem that the clutch torque map cannot be corrected accurately.
  • Patent Document 2 cannot be applied to a hybrid vehicle using a planetary gear mechanism. This is because in a hybrid vehicle, the vehicle is started by the motor generator, the engine is not started, and the clutch is not a half-clutch at the time of shifting.
  • the clutch is in a half-clutch state at the time of transition from the electric travel mode that travels with the driving force of the motor generator to the split travel mode that travels with the driving force of the motor generator and the engine, but when the stopped engine is started. Since the engine combustion is not stable, the engine torque is unstable and has a large variation. Therefore, the correction coefficient cannot be calculated accurately, and the clutch torque map cannot be corrected accurately.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is a hybrid having a clutch that connects and disconnects an engine output shaft and an input shaft of a planetary gear mechanism, and a motor generator that rotates in association with the rotation of the input shaft.
  • a technique capable of accurately correcting clutch torque in a drive device is provided.
  • the invention according to claim 1, which has been made to solve the above-described problem, includes an engine that outputs torque to an output shaft, an input shaft that rotates in association with rotation of a drive wheel, the output shaft, and the input shaft.
  • a clutch that connects and disconnects between the output shaft and the input shaft, a motor generator that rotates in association with rotation of the input shaft, a clutch torque generated by the clutch, and an actuator that drives the clutch Based on a clutch torque map representing a relationship with a control amount corresponding to the operation of the target, a target control amount calculating means for calculating a target control amount of the actuator corresponding to the target clutch torque, and driving the actuator to the target control amount Clutch control means for controlling the clutch torque to the target clutch torque, and in a state where the clutch is asynchronous
  • An estimated clutch torque calculating means for calculating an estimated clutch torque based on the torque generated by the motor generator and the rotational acceleration of the input shaft; Correction means for correcting the clutch torque map based on the target clutch torque and the estimated clutch torque
  • the invention according to claim 1 further comprises correction coefficient calculation means for calculating a correction coefficient representing a deviation between the target clutch torque and the estimated clutch torque, and the correction means is configured to calculate the clutch based on the correction coefficient. It is preferable to correct the torque map.
  • the correction coefficient and the predetermined point on the clutch torque map are used as a reference, based on a reflection rate set according to the distance from the predetermined point, for each predetermined clutch torque.
  • a second correction coefficient calculating means for calculating two correction coefficients, and the correction means corrects the control amount of the actuator corresponding to the predetermined clutch torque based on the second correction coefficient for each predetermined clutch torque. Is preferred.
  • the estimated clutch torque calculating means engages the clutch that is disengaged while rotating the motor generator in order to start the stopped engine.
  • the estimated clutch torque is calculated.
  • the estimated clutch torque calculation means is disconnected in order to generate a braking force due to the friction of the engine when traveling with the torque of only the motor generator.
  • the estimated clutch torque is calculated in a state where the clutch is asynchronous.
  • the estimated clutch torque calculating means is configured to make the clutch asynchronous when running with the torque of the engine and generating electric power with the motor generator. Calculate the estimated clutch torque.
  • the estimated clutch torque calculating means is configured such that the differential rotational speed of the clutch is less than the first rotational speed and greater than or equal to the second rotational speed that is slower than the first rotational speed Then, the estimated clutch torque is calculated.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates the estimated clutch torque when the absolute value of the rotational acceleration of the input shaft is equal to or less than a predetermined value. Calculate. In the above case, the estimated clutch torque is calculated.
  • the estimated clutch torque is calculated when the absolute value of the rotational acceleration of the motor generator is not more than a predetermined value.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates and corrects the estimated clutch torque based on the torque generated by the motor generator and the rotational acceleration of the input shaft in a state where the clutch is asynchronous.
  • the means corrects the clutch torque map based on the target clutch torque and the estimated clutch torque. As a result, the clutch torque is corrected.
  • the torque generated by the motor generator can be accurately detected. Therefore, it is possible to accurately correct the clutch torque based on the accurately detected torque of the motor generator.
  • a separate torque detector is not required to detect the torque, and the clutch torque is corrected based on the torque generated by the existing motor generator. It can be performed. Therefore, it is possible to provide a hybrid drive device that can correct the clutch torque at a low cost.
  • the clutch when the correcting means engages the disconnected clutch while rotating the motor generator in order to start the stopped engine, the clutch is in an asynchronous state. Calculate the estimated clutch torque. Thereby, since it is not necessary to bother to start the engine for correcting the clutch torque map, it is possible to prevent deterioration of fuel consumption.
  • the estimated clutch torque calculating means engages the disengaged clutch in order to generate a braking force due to engine friction when traveling with the torque of only the motor generator.
  • the estimated clutch torque is calculated in a state where the clutch is asynchronous. As a result, no fuel is consumed in the engine for correcting the clutch torque map, so that deterioration of fuel consumption can be prevented.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates the estimated clutch torque by making the clutch asynchronous when traveling with the torque of the engine and generating electric power with the motor generator.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates the estimated clutch torque when the differential rotational speed of the clutch is less than the first rotational speed and equal to or higher than the second rotational speed that is slower than the first rotational speed. Is calculated. If the differential rotation speed of the clutch is faster than the first rotation speed, power generation by the motor generator is hindered. On the other hand, when the differential rotational speed of the clutch is less than the second rotational speed, the rotational acceleration of the input shaft cannot be detected with high accuracy, and the clutch torque map cannot be corrected with high accuracy. Since the estimated clutch torque is calculated when the differential rotation speed of the clutch is less than the first rotation speed and greater than or equal to the second rotation speed, the clutch torque map can be obtained with high accuracy without causing any trouble in power generation by the motor generator. It can be corrected.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates the estimated clutch torque when the absolute value of the rotational acceleration of the input shaft is equal to or less than a predetermined value.
  • the estimated clutch torque is not calculated. For this reason, since the calculation of the estimated clutch torque in an unstable state is avoided, the clutch torque map can be corrected with high accuracy.
  • the estimated clutch torque calculating means calculates the estimated clutch torque when the absolute value of the rotational acceleration of the motor generator is equal to or less than a predetermined value.
  • the estimated clutch torque is not calculated when the absolute value of the rotational acceleration of the motor generator is larger than a predetermined value due to a large change in the vehicle speed and the rotational acceleration of the motor generator is unstable. For this reason, since the calculation of the estimated clutch torque in an unstable state is avoided, the clutch torque map can be corrected with high accuracy.
  • hybrid drive device 100 of an embodiment (first embodiment) of the present invention is explained based on a drawing.
  • the broken lines indicate various information transmission paths, and the alternate long and short dash lines indicate power transmission paths.
  • a hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as a vehicle) includes a hybrid drive device 100.
  • the hybrid drive device 100 of this embodiment includes an engine EG, a first motor generator MG1, a second motor generator MG2, a planetary gear mechanism 10, a clutch 20, a first inverter 31, a second inverter 32, a battery 33, an actuator 50, and A control unit 40 is provided.
  • the state of the clutch 20 until the clutch 20 in the disconnected state is in the connected state is expressed as the clutch 20 being engaged.
  • Engine EG is a gasoline engine or diesel engine that uses hydrocarbon fuels such as gasoline and light oil, and applies torque (rotational driving force) to drive wheels Wl and Wr.
  • Engine EG outputs torque to output shaft EG-1 based on a control signal output from control unit 40.
  • An engine speed sensor EG-2 is disposed in the vicinity of the output shaft EG-1.
  • the engine rotation speed sensor EG-2 detects the engine rotation speed ⁇ e, which is the rotation speed of the output shaft EG-1, and outputs a detection signal to the control unit 40.
  • the engine EG is provided with a water temperature sensor EG-3 that measures the temperature te of cooling water that cools the engine EG and outputs a detection signal to the control unit 40.
  • the engine EG is provided with a fuel injection device (not shown) that injects fuel into the intake port and each cylinder.
  • each cylinder is provided with a spark plug (not shown).
  • the clutch 20 is provided between the output shaft EG-1 and the input shaft 51 of the planetary gear mechanism 10.
  • the clutch 20 connects and disconnects the output shaft EG-1 and the input shaft 51. It is an arbitrary type of clutch capable of electronically controlling the “clutch torque”.
  • the “clutch torque” is a torque that can be transmitted between the output shaft EG-1 (flywheel 21) and the input shaft 51 (clutch disc 22).
  • the clutch 20 is a dry single-plate normally closed clutch, and includes a flywheel 21, a clutch disk 22, a clutch cover 23, a pressure plate 24, and a diaphragm spring 25.
  • the flywheel 21 is a disk having a predetermined mass, is connected to the output shaft EG-1, and rotates integrally with the output shaft EG-1.
  • the clutch disk 22 has a disk shape with a friction member 22a provided on the outer edge thereof, and faces the flywheel 21 so as to be detachable.
  • the friction member 22a is a so-called clutch lining, and is composed of an aggregate such as metal and a binder such as a synthetic resin that joins the aggregate.
  • the clutch disk 22 is connected to the input shaft 51 and rotates integrally with the input shaft 51.
  • the clutch cover 23 is connected to the outer edge of the flywheel 21 and is provided radially inward from the cylindrical portion 23a provided on the outer peripheral side of the clutch disc 22 and the end of the cylindrical portion 23a opposite to the connection portion with the flywheel 21.
  • the ring-shaped side peripheral wall 23b extends.
  • the pressure plate 24 has an annular plate shape, and is disposed so as to face the clutch disk 22 on the side opposite to the face facing the flywheel 21 so as to be detachable.
  • the diaphragm spring 25 is a kind of so-called disc spring, and a diaphragm that is inclined in the thickness direction is formed. A radially intermediate portion of the diaphragm spring 25 is in contact with an inner edge of the side peripheral wall 23 b of the clutch cover 23, and an outer edge of the diaphragm spring 25 is in contact with the pressure plate 24.
  • the diaphragm spring 25 presses the clutch disk 22 against the flywheel 21 via the pressure plate 24. In this state, the friction member 22 a of the clutch disk 22 is pressed by the flywheel 21 and the pressure plate 24, and the clutch disk 22 and the flywheel 21 rotate integrally by the frictional force between the friction member 22 a and the flywheel 21 and the pressure plate 24. Then, the output shaft EG-1 and the input shaft 51 are connected.
  • a temperature sensor 26 is attached in a housing (not shown) that houses the clutch 20.
  • the in-housing temperature Th detected by the temperature sensor 26 is input to the control unit 40.
  • Actuator 50 drives clutch 20 and makes the transmission torque of clutch 20 variable.
  • the actuator 50 presses or releases the inner edge of the diaphragm spring 25 toward the flywheel 21 based on a command from the control unit 40.
  • the actuator 50 includes an electric type and a hydraulic type.
  • the actuator 50 presses the inner edge of the diaphragm spring 25 toward the flywheel 21, the diaphragm spring 25 is deformed, and the outer edge of the diaphragm spring 25 is deformed in a direction away from the flywheel 21.
  • the pressing force with which the flywheel 21 and the pressure plate 24 press the clutch disk 22 gradually decreases, and the transmission torque between the clutch disk 22, the flywheel 21 and the pressure plate 24 also gradually increases.
  • the output shaft EG-1 and the input shaft 51 are disconnected.
  • control unit 40 drives the actuator 50 to arbitrarily change the transmission torque between the clutch disc 22, the flywheel 21, and the pressure plate 24.
  • the clutch 20 is provided with a stroke sensor 52 that detects a clutch stroke St that is a stroke of the actuator 50.
  • the clutch stroke St is used for determining the state of rotation transmission by the clutch 20 and the like.
  • the stroke sensor 52 is communicably connected to the control unit 40 and outputs a detection signal of the clutch stroke St to the control unit 40.
  • the first motor generator MG1 operates as a motor that applies torque to the drive wheels Wl and Wr, and also operates as a generator that converts kinetic energy of the vehicle into electric power.
  • the first motor generator MG1 includes a first stator St1 fixed to a case (not shown) and a first rotor Ro1 that is rotatably provided on the inner peripheral side of the first stator St1.
  • a rotation speed sensor MG1-1 that detects the rotation speed ⁇ MG1r of the first motor generator MG1 (first rotor Ro1) and outputs the detected detection signal to the control unit 40 is provided in the vicinity of the first rotor Ro1. ing.
  • the first inverter 31 is electrically connected to the first stator St1 and the battery 33. Moreover, the 1st inverter 31 is connected so that communication with the control part 40 is possible.
  • the first inverter 31 boosts the direct current supplied from the battery 33 based on a control signal from the control unit 40 and converts the direct current into an alternating current, and then supplies the alternating current to the first stator St1 to provide the first motor generator MG1.
  • torque is generated to cause the first motor generator MG1 to function as a motor.
  • the first inverter 31 causes the first motor generator MG1 to function as a generator based on a control signal from the control unit 40, and converts the AC current generated by the first motor generator MG1 into a DC current.
  • the battery 33 is charged by lowering the voltage.
  • the second motor generator MG2 operates as a motor that applies torque to the drive wheels Wl and Wr, and also operates as a generator that converts kinetic energy of the vehicle into electric power.
  • the second motor generator MG2 includes a second stator St2 fixed to a case (not shown) and a second rotor Ro2 that is rotatably provided on the inner peripheral side of the second stator St2.
  • the second inverter 32 is electrically connected to the second stator St2 and the battery 33. Moreover, the 2nd inverter 32 is connected so that communication with the control part 40 is possible.
  • the second inverter 32 boosts the direct current supplied from the battery 33 based on a control signal from the control unit 40 and converts the direct current into an alternating current, and then supplies the alternating current to the second stator St2, thereby supplying the second motor generator MG2.
  • torque is generated to cause the second motor generator MG2 to function as a motor.
  • the second inverter 32 causes the second motor generator MG2 to function as a generator based on a control signal from the control unit 40, and converts the alternating current generated by the second motor generator MG2 into a direct current.
  • the battery 33 is charged by lowering the voltage.
  • the planetary gear mechanism 10 divides the torque of the engine EG into a first motor generator MG1 and a differential DF side described later, and includes a sun gear 11, a planetary gear 12, a carrier 13, and a ring gear 14.
  • the sun gear 11 is connected to the first rotor Ro1 and rotates integrally with the first rotor Ro1.
  • a plurality of planetary gears 12 are arranged around the sun gear 11 and mesh with the sun gear 11.
  • the carrier 13 supports the plurality of planetary gears 12 so as to be rotatable (rotatable), is connected to the input shaft 51, and rotates integrally with the input shaft 51.
  • the ring gear 14 has a ring shape, an inner gear 14a is formed on the inner peripheral side thereof, and an output gear 14b is formed on the outer peripheral side thereof.
  • the inner gear 14 a meshes with the plurality of planetary gears 12.
  • the reduction gear 60 includes a first gear 61, a second gear 62, and a connecting shaft 63.
  • the first gear 61 meshes with the output gear 14b of the ring gear 14 and meshes with the output gear 71 that rotates integrally with the second rotor Ro2.
  • the second gear 62 is connected to the first gear 61 by the connecting shaft 63 and rotates integrally with the first gear 61.
  • the second gear 62 is set to have a smaller diameter and a smaller number of teeth than the first gear 61.
  • the second gear 62 meshes with the input gear 72.
  • the differential DF distributes the torque transmitted to the input gear 72 to the drive shafts 75 and 76 connected to the drive wheels Wl and Wr, respectively.
  • the input shaft 51 is rotationally coupled to the drive wheels Wl and Wr via the planetary gear mechanism 10, the reduction gear 60, the differential DF, and the drive shafts 75 and 76.
  • the control unit 40 performs overall control of the hybrid drive device 100 and has an ECU.
  • the ECU includes “storage units” such as an input / output interface, a CPU, a RAM, a ROM, and a non-volatile memory connected to each other via a bus.
  • the CPU executes a program corresponding to the flowcharts shown in FIGS.
  • the RAM temporarily stores variables necessary for the execution of the program.
  • the “storage unit” stores detection values from various sensors and stores the program and mapping data shown in FIGS. 3 and 4. Yes.
  • the control part 40 may be comprised with single ECU, and may be comprised with several ECU.
  • the control unit 40 acquires information on the accelerator opening degree Ac that means the relative value of the operation amount from the accelerator sensor 82 that detects the operation amount of the accelerator pedal 81. Further, the control unit 40 acquires the wheel speeds Vr and Vl from the wheel speed sensors 85 and 86 that detect the rotational speeds of the wheels Wl and Wr (not limited to the driving wheels), and based on the wheel speeds Vr and Vl, The vehicle speed V of the vehicle is calculated. Then, the control unit 40 calculates “required driving force” based on the accelerator opening degree Ac and the vehicle speed V.
  • the control unit 40 acquires information on the brake opening degree Bk that means the relative value of the operation amount from the brake sensor 84 that detects the operation amount of the brake pedal 83. Then, the control unit 40 calculates “required braking force” based on the brake opening degree Bk.
  • the control unit 40 receives the rotation speed ⁇ MG1r of the first motor generator MG1 input from the rotation speed sensor MG1-1, the rotation speed ⁇ MG2r of the second motor generator MG2 (calculated from the vehicle speed V), and between the sun gear 11 and the inner gear 14a. Based on the number of teeth, the input shaft rotation speed ⁇ i, which is the rotation speed of the input shaft 51 (carrier 13), is calculated.
  • the “electric travel mode” and the “split travel mode” will be described using the velocity diagram of FIG.
  • the vehicle travels in the “electric travel mode” or “split travel mode”, and both travel modes can be switched during travel.
  • the “electric travel mode” is a mode in which the vehicle travels with torque of at least one of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2.
  • the “split travel mode” is a mode in which the vehicle travels based on the torque of at least one of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 and the torque of the engine EG, and at least one of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 generates power. .
  • the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element.
  • the area above 0 shown in FIG. 2 is positive rotation, and the area below 0 is negative rotation.
  • s represents the rotational speed of the sun gear 11
  • ca represents the rotational speed of the carrier 13
  • r represents the rotational speed of the ring gear 14. That is, s represents the rotational speed of the first motor generator MG1, ca represents the rotational speed of the input shaft 51, and r represents the rotational speed proportional to the rotational speed of the second motor generator MG2 and the drive wheels Wl and Wr (vehicle speed). Represents.
  • the rotation speed of ca becomes the same rotation speed as that of the output shaft EG-1 of the engine EG.
  • the interval between the vertical lines of s and ca is 1, the interval between the vertical lines of ca and r is the gear ratio ⁇ of the planetary gear mechanism 10 (the gear ratio of the sun gear 11 and the inner gear 14a (the number of teeth of the sun gear 11). / The number of teeth of the inner gear 14a)).
  • the first motor generator MG1 first rotor Ro1
  • the input shaft 51, and the second motor generator MG2 rotate in relation to each other.
  • the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is in a disconnected state. As a result, the engine EG and the input shaft 51 are disconnected. Then, the control unit 40 outputs a control signal to the second inverter 32 to drive the second motor generator MG2 so that the “required driving force” is obtained. In this state, as shown by the solid line in FIG. 2, the second motor generator MG2 rotates forward. And since the engine EG is cut
  • the first motor generator MG1 does not rotate, the occurrence of loss (inertia torque of the first rotor Ro1) associated with the rotation of the first motor generator MG1 is prevented, and the power consumption of the vehicle is improved.
  • the control unit 40 When the vehicle travels in the “electric travel mode” and the torque of the second motor generator MG2 alone does not reach the “required driving force”, the control unit 40 outputs a control signal to the actuator 50, After engaging the clutch 20 and connecting the output shaft EG-1 and the input shaft 51, a control signal is output to the first inverter 31 and the second inverter 32 so that the "required driving force" is obtained.
  • the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are driven. In this state, as shown by the broken line in FIG. 2, the first motor generator MG1 rotates in the reverse direction (state 2 in FIG. 2), the second motor generator MG2 rotates in the forward direction, and the engine EG stops (see FIG. 2). 2 of 3).
  • the friction torque of the engine EG which is a negative torque, functions as a reaction force receiver that supports the carrier 13.
  • the maximum torque that can be output by the first motor generator MG1 is limited to a torque at which the rotational torque transmitted to the input shaft 51 by the torque of the first motor generator MG1 is equal to or less than the friction torque of the engine EG.
  • the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is engaged, and controls the engine EG so that a predetermined torque is generated in the engine EG.
  • the engine EG and the input shaft 51 are connected, and the torque of the engine EG is input to the carrier 13.
  • the torque of the engine EG input to the carrier 13 is distributed and transmitted to the sun gear 11 and the ring gear 14. That is, the torque of engine EG is distributed to first motor generator MG1 and drive wheels Wr and Wl.
  • the engine EG In the “split travel mode”, the engine EG is maintained in a state of high efficiency (a state of high fuel consumption rate efficiency). In this state, as shown by the one-dot chain line in FIG. 2, the first motor generator MG1 distributes and transmits the torque of the engine EG, rotates forward (4 in FIG. 2), and generates power. Thus, first motor generator MG1 outputs negative motor generator torque TMG1 to sun gear 11. That is, the first motor generator MG1 functions as a reaction force receiver that supports the reaction force of the engine torque Te, whereby the torque of the engine EG is distributed to the ring gear 14 and transmitted to the drive wheels Wl and Wr. The second motor generator MG2 is driven by the current generated by the first motor generator MG1 or the current supplied from the battery 33 to drive the drive wheels Wl and Wr.
  • the control unit 40 determines that the accelerator pedal 81 is released (accelerator opening Ac is 0), or the brake pedal 83 is depressed (brake opening Bk is greater than 0). ), “Regenerative braking” is executed. In “regenerative braking”, in principle, the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is disengaged. Then, control unit 40 outputs a control signal to second inverter 32 to generate regenerative braking force in second motor generator MG2 to generate electric power.
  • the second motor generator MG2 generates a rotational torque in the negative direction.
  • the current generated by the second motor generator MG2 is charged by the battery 33.
  • the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is in the connected state.
  • the engine EG is rotated, and the friction torque of the engine EG is used for vehicle deceleration.
  • the second motor generator MG2 functions as a generator.
  • the electric power generated by the second motor generator MG2 is supplied to the first motor generator MG1, and the rotation speed of the input shaft 51 is set at a predetermined rotation speed so that the engine brake is generated.
  • This “clutch torque map” is a plurality of map points (coordinates) defined by a plurality of predetermined clutch torques T (i) (i is an integer) and a clutch stroke Y (i) calculated and set corresponding to this. And is formed by linear interpolation between adjacent map points.
  • the predetermined clutch torque T (i) is set such that the larger the value of i, the smaller the clutch torque.
  • the clutch strokes Y (i) corresponding to all the predetermined clutch torques T (i) are corrected in learning, and the “clutch torque map” itself is replaced (corrected).
  • the target clutch stroke Sr is calculated by referring to the “clutch torque map” shown in FIG. 3 for the target clutch torque Tct.
  • the actuator 50 is controlled to the target clutch stroke Sr to bring the clutch 20 into a half-clutch state (asynchronous state, incompletely engaged state).
  • an estimated clutch torque Tc_tmp estimated to be actually generated in the clutch 20 with respect to the target clutch torque Tct is calculated based on the following expression (1).
  • Tc_tmp
  • Tca Torque input to the carrier 13
  • Ii Rotational inertia on the input shaft d ⁇ i / dt: Input shaft rotational acceleration
  • the rotational inertia Ii on the input shaft includes the rotational inertia of the clutch disk 22, the input shaft 51, the carrier 13, and the planetary gear 12.
  • the input shaft rotational acceleration d ⁇ i / dt is calculated by differentiating the input shaft rotational speed ⁇ i with respect to time.
  • Tca ⁇ ⁇ ((1 + ⁇ ) / ⁇ )) ⁇ Ts (10)
  • Ts torque transmitted to sun gear 11
  • the torque Ts transmitted to the sun gear 11 is calculated by the following equation (11).
  • Ts TMG1-Is ⁇ d ⁇ s / dt (11)
  • Ts Torque transmitted to the sun gear 11
  • TMG1 Torque generated by the first motor generator MG1
  • Is Rotational inertia on the sun gear 11 shaft (the sun gear 11, the shaft connecting the sun gear 11 and the first rotor Ro1, and the first (Including rotation inertia of one rotor Ro1) d ⁇ s / dt: rotational acceleration of the sun gear 11 (rotational acceleration of the first rotor Ro1)
  • the torque TMG1 generated by the first motor generator MG1 is detected by the current supplied by the first inverter 31 to the first motor generator MG1.
  • the estimated clutch stroke Sc and the target clutch stroke Sr are acquired by referring to the “clutch torque map” shown in FIG. 3 for the estimated clutch torque Tc_tmp and the target clutch torque Tct, respectively. Then, the ratio of the estimated clutch stroke Sc and the target clutch stroke Sr is calculated as a clutch torque correction ratio Kh (first correction coefficient) based on the following equation (2).
  • a reflection rate N (i) for reflecting the clutch torque correction ratio Kh is calculated according to the relationship shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the relationship between the distance (magnitude of deviation)
  • Nt the maximum reflection rate
  • Nb the minimum reflection rate
  • Xd the reflection distance
  • N (i) DIV ⁇
  • ⁇ Xd) N (i) Nb (
  • ⁇ Xd) (3) DIV -(Nt-Nb) / Xd
  • the reflection rate N (i) with respect to the predetermined clutch torque T (i) becomes the maximum reflection rate Nt when it matches the clutch torque Tr at the learning point, and the distance
  • the reflection rate N (i) becomes a constant value of the minimum reflection rate Nb when the distance
  • the minimum reflection rate Nb is set to a value larger than “0” in order to easily realize the monotonic increase of the “clutch torque map” described later and to improve the convergence of the entire “clutch torque map”. Has been given a certain reflection rate.
  • the clutch torque correction coefficient Kc (i) is calculated by the following equation (4).
  • Kc (i) 1 + (Kh ⁇ 1) ⁇ N (i) (4) Kc (i): Clutch torque correction coefficient Kh: Clutch torque correction ratio N (i): Reflection rate
  • the clutch stroke Yb (i) is obtained by multiplying the current clutch stroke Y (i) by the corresponding clutch torque correction coefficient Kc (i) at each predetermined clutch torque T (i).
  • the estimated clutch stroke Sc and the target clutch stroke Sr are obtained by referring to the estimated clutch torque Tc_tmp and the target clutch torque Tct in the replaced “clutch torque map”, and the clutch torque correction ratio Kh is calculated.
  • the “clutch torque map” is further corrected and replaced. As described above, by repeating the replacement of the “clutch torque map”, the “clutch torque Tct_tmp, which is an estimated value of the clutch torque actually generated in the clutch 20, matches the target clutch torque Tct. It converges to the “map” (the chain line in FIG. 3).
  • the control unit 40 estimates the oil temperature of the engine EG from the coolant temperature te of the cooling water of the engine EG detected by the water temperature sensor EG-3.
  • the control unit 40 calculates the friction torque Te of the engine EG based on the oil temperature of the engine EG.
  • the control unit 40 calculates a target clutch torque Tct that is a target transmission torque of the clutch 20 during engagement. Specifically, the control unit 40 sets the engine EG friction torque Te, engine inertia Ie, target input shaft rotational speed ⁇ it_0 at the start of engagement, and target clutch synchronization time Tst calculated in S66 to the following equation (5). By substituting, the target clutch torque Tct is calculated. In the present embodiment, the current input shaft rotational speed ⁇ ir is set as the target input shaft rotational speed ⁇ it_0 at the start of engagement.
  • Tct Te + Ie ⁇ ⁇ it — 0 / Tst (5)
  • Tct target clutch torque
  • Te friction torque of engine EG
  • Ie engine inertia
  • ⁇ it_0 target input shaft rotational speed
  • ⁇ it_0 current input shaft rotational speed
  • Tst target clutch synchronization time
  • the engine inertia Ie is a moment of inertia of a rotating member of the engine EG.
  • the rotating member of the engine EG includes a crankshaft, a connecting rod, a piston, an output shaft EG-1, a flywheel 21, a clutch cover 23, a pressure plate. 24, a diaphragm spring 25 is included.
  • the engine inertia Ie is set in advance.
  • the target clutch synchronization time Tst is a target engagement time of the clutch 20, and is an elapsed time from the start of engagement of the clutch 20 until the synchronization of the output shaft EG-1 and the input shaft 51 is completed. .
  • the target clutch synchronization time Tst is set in advance in consideration of a shock accompanying the engagement of the clutch 20.
  • the target clutch torque Tct is calculated such that the rotational speed of the engine EG becomes the target input shaft rotational speed ⁇ it_0 at the start of engagement after the target clutch synchronization time Tst has elapsed from the start of engagement of the clutch 20. Is done.
  • the program proceeds to S68.
  • the control unit 40 executes “clutch torque control”. Specifically, this will be described with reference to a flowchart of “clutch torque control” which is a subroutine of S68 shown in FIG.
  • the control unit 40 calculates a “clutch torque map” in S102. Specifically, this will be described with reference to a flowchart of “clutch torque map calculation” which is a subroutine of S102 shown in FIG.
  • control unit 40 calculates a “clutch torque correction ratio”. Specifically, this will be described with reference to a flowchart of “clutch torque correction ratio calculation” which is a subroutine of S202 shown in FIGS.
  • control unit 40 increments the time counter i by “1” and advances the program to S311.
  • the time counter i indicates the number of computations in which the learning conditions are continuously satisfied. Needless to say, the number of calculations (time counter i) multiplied by the calculation period corresponds to the time when the learning condition is continuously established.
  • control unit 40 resets the time counter i to “0” and advances the program to S311.
  • control unit 40 time-differentiates the input shaft rotational speed ⁇ i to calculate the input shaft rotational acceleration d ⁇ i / dt.
  • the program proceeds to S312.
  • the control unit 40 calculates the sun gear rotation acceleration ⁇ s / dt by time differentiation of the sun gear rotation speed ⁇ s.
  • Sun gear rotation speed ⁇ s which is the rotation speed of sun gear 11, is the same as rotation speed ⁇ MG1r of first motor generator MG1, and is detected by rotation speed sensor MG1-1.
  • control unit 40 turns on the “learning condition flag” and advances the program to S329.
  • the control unit 40 calculates the target clutch stroke Sr_tmp corresponding to the target clutch torque Tct of the current routine based on the current “clutch torque map”. Then, the target clutch stroke Sr_tmp is added to the integral value Sr of the target clutch stroke up to the previous routine, thereby updating the new integrated value Sr. The value obtained by dividing the integral value Sr of the target clutch stroke by the number of calculations is based on the clutch stroke corresponding to the average value of the target clutch torque.
  • the control unit 40 obtains the estimated clutch torque Tc_tmp_tmp of the current routine from the above equation (1), and calculates the estimated clutch stroke Sc_tmp corresponding to the estimated clutch torque Sc_tmp based on the current “clutch torque map”. Then, the estimated clutch stroke Sc_tmp is added to the integrated value Sc of the estimated clutch stroke up to the previous routine to update it as a new integrated value Sc. Note that the value obtained by dividing the integral value Sc of the estimated clutch stroke by the number of computations conforms to the clutch stroke corresponding to the average value of the estimated clutch torque.
  • the program proceeds to S331.
  • S331 when the control unit 40 determines that the satisfaction of the learning condition continues for a predetermined time or longer (S331: YES), the control unit 40 advances the program to S332, and the satisfaction of the learning condition does not continue for the predetermined time. If it is determined (S331: NO), the "clutch torque correction ratio calculation" ends, and the program proceeds to S203 in FIG. Specifically, when the time counter i is determined to be equal to or greater than the predetermined value Ic, it is determined that the satisfaction of the learning condition continues for a predetermined time or more.
  • control unit 40 turns on the “learning establishment flag” and advances the program to S333.
  • control unit 40 calculates the ratio of the estimated clutch stroke integral value Sc and the target clutch stroke integral value Sr as the clutch torque correction ratio Kh according to the above equation (2).
  • the “clutch torque correction ratio calculation” ends, and the program proceeds to S203 in FIG.
  • control unit 40 turns off the “learning establishment flag”. Then, the control unit 40 resets the estimated clutch stroke integral value Sc and the target clutch stroke integral value Sr to “0”.
  • S334 ends, the “clutch torque correction ratio calculation” ends, and the program proceeds to S203 in FIG.
  • the clutch torque correction ratio Kh is calculated as learning establishment when satisfaction of the learning condition has been stable for a predetermined time or more, and otherwise the time counter i and integration are performed until learning is established.
  • the values Sc and Sr are updated.
  • control unit 40 executes “clutch torque correction coefficient calculation”. Specifically, this will be described with reference to the flowchart of “clutch torque correction coefficient calculation” which is a subroutine of S204 shown in FIG.
  • the control unit 40 sets the map point counter j to “1” and performs initialization.
  • the map point counter j is a coefficient for sequentially calculating the corresponding clutch torque correction coefficient Kc (j) and the like over the entire predetermined clutch torque T (j) (j is an integer).
  • the control unit 40 advances the program to S403 and determines that the map point counter j is larger than the predetermined value Jc. In this case (S402: NO), the “clutch torque correction coefficient calculation” ends, the “clutch torque map calculation” in FIG. 7 ends, and the process proceeds to S103 in FIG.
  • the predetermined value Jc is a value obtained by subtracting “1” from the number of predetermined clutch torques T (j). This is because the clutch stroke Y (0) is not corrected for the zero point clutch torque T (0).
  • the control unit 40 obtains a distance X (j) of each predetermined clutch torque T (j) from the clutch torque at the learning point.
  • the clutch torque at the learning point is an average value of the corresponding target clutch torques Tct when the integrated value Sr of the target clutch stroke is obtained. Specifically, the clutch torque at the learning point is obtained by dividing the integral value of the target clutch torque calculated until the learning is established by the number of calculations (Ic).
  • control unit 40 calculates the reflection rate N (j) based on the above equation (3), and advances the program to S407.
  • control unit 40 calculates the clutch torque correction coefficient Kc (j) based on the above equation (4), and advances the program to S408.
  • control unit 40 calculates the clutch stroke Yb (j) by multiplying the clutch stroke Y (j) in the current “clutch torque map” by the clutch torque correction coefficient Kc (j).
  • the control unit 40 checks for monotonic increase. Specifically, the control unit 40 determines the clutch stroke Yb (j) corresponding to the predetermined clutch torque T (j) and the clutch stroke Yb (j ⁇ ) corresponding to the predetermined clutch torque T (j ⁇ 1) adjacent thereto. If it is determined that the deviation from 1) is larger than the minimum gradient value YG (i-1) set in advance during the period (S409: YES), the program proceeds to S411, and the deviation is the minimum If it is determined that the gradient value is YG (i ⁇ 1) or less (S409: NO), the program proceeds to S410.
  • control unit 40 replaces the clutch stroke Yb (j-1) plus the minimum gradient value YG (i-1) with the clutch stroke Yb (j), and advances the program to S411.
  • control unit 40 increments the map point counter j by “1” and returns the program to S402.
  • control unit 40 calculates the target clutch stroke Sr with respect to the target clutch torque Tct based on the “clutch torque map” stored at that time.
  • the program proceeds to S104.
  • control unit 40 performs feedback control so that the detected clutch stroke St matches the calculated target clutch stroke Sr.
  • “clutch torque control” ends, and the process proceeds to S69 of FIG.
  • the control unit 40 uses the following equation (6) to calculate the target input shaft rotational speed ⁇ it — 0 at the start of engagement, the target clutch synchronization time Tst, the elapsed time t from the start of engagement of the clutch 20, the current
  • the target input shaft rotational speed ⁇ it during engagement of the clutch 20 is updated by substituting the engine rotational speed ⁇ e.
  • the target input shaft rotational speed ⁇ it_0 at the start of engagement is set to the input shaft rotational speed ⁇ ir at the start of engagement.
  • ⁇ it ⁇ it_0 / Tst ⁇ t + ⁇ e + ⁇ it_0 (6)
  • ⁇ it target input shaft rotation speed during engagement ⁇ it — 0: target input shaft rotation speed at the start of engagement (input shaft rotation speed at the start of engagement)
  • Tst target clutch synchronization time t: elapsed time from the start of clutch 20 engagement
  • ⁇ e engine speed
  • the control unit 40 calculates the target rotational speed ⁇ MG1t of the first motor generator MG1 at which the rotational speed of the carrier 13 is the engaged target input shaft rotational speed ⁇ it calculated in S69. Specifically, the control unit 40 calculates the target rotational speed ⁇ MG1t by substituting the target input shaft rotational speed ⁇ it_0 at the start of engagement and the rotational speed ⁇ r of the ring gear 14 into the following equation (7).
  • ⁇ MG1t ⁇ ( ⁇ + 1) ⁇ ⁇ it — 0 ⁇ r ⁇ / ⁇ (7)
  • ⁇ MG1t target rotational speed of first motor generator MG1
  • gear ratio of planetary gear mechanism 10 ((number of teeth of sun gear 11) / (number of teeth of inner gear 14a))
  • ⁇ it — 0 target input shaft rotation speed at the start of engagement (rotation speed of the carrier 13)
  • ⁇ r rotational speed of the ring gear 14
  • the control unit 40 rotates the ring gear 14 based on the vehicle speed V or the rotational speed of the second motor generator MG2.
  • the speed ⁇ r is calculated.
  • the rotational speed ⁇ r of the ring gear 14 may be directly detected.
  • control unit 40 outputs a control signal to the first inverter 31 based on the rotational speed ⁇ MG1r of the first motor generator MG1 detected by the rotational speed sensor MG1-1, so that the first motor generator MG1 Feedback (PID) control is performed so that the rotational speed ⁇ MG1r becomes the calculated target rotational speed ⁇ MG1t.
  • PID motor generator MG1 Feedback
  • the control unit 40 starts the “first engine start process”.
  • the “first engine start process” will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the “first engine start process” is started, in S71-1, when the control unit 40 determines that the engine EG has been started (S71-1: YES), the “first engine start process” is ended. (S71 in FIG. 5 ends), the program proceeds to S72 in FIG. 5. If it is determined that the engine EG has not been started (S71-1: NO), the program proceeds to S71-2.
  • control unit 40 injects fuel with the combustion injection device and ignites with the spark plug to start the engine EG.
  • the “first engine start process” ends (S71 in FIG. 5 ends), and the program proceeds to S72 in FIG.
  • control unit 40 outputs a control signal to the actuator 50, completely engages the clutch 20, completely connects the output shaft EG-1 and the input shaft 51, and advances the program to S74.
  • the control unit 40 starts the “second engine start process”. This “second engine start process” will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • S74-1 if the control unit 40 determines that the engine EG has already been started (S74-1: YES), the “second engine start process” ends ( (S74 in FIG. 5 ends) and “engine start control” in FIG. 5 ends.
  • S74-1: NO the program proceeds to S74-2.
  • control unit 40 starts the engine EG by injecting fuel with the combustion injection device and igniting with the spark plug.
  • the “second engine start process” ends (S74 in FIG. 5 ends) and the “engine start control” in FIG. 5 ends.
  • control unit 40 outputs a control signal to the first inverter 31, thereby increasing the rotational speed ⁇ MG1r of the first motor generator MG1 and increasing the engine rotational speed ⁇ e.
  • the program returns to S74-2.
  • control unit 40 When engine EG is started, control unit 40 outputs a control signal to engine EG to generate a desired torque in engine EG, and also outputs a control signal to first inverter 31 to generate a first motor generator. By starting power generation in MG1, the vehicle travels in the “split travel mode” described above.
  • S255 when the control unit 40 determines that the clutch is in a completely engaged state or a completely disengaged state (completely disconnected state) (S255: YES), the program proceeds to S256 and the clutch is completely engaged. If it is determined that neither the state nor the completely disengaged state is present (S255: NO), the program proceeds to S258. Specifically, the control unit 40 determines whether the clutch 20 is in a completely engaged state or a completely disengaged state based on the detected clutch stroke St. Alternatively, the control unit 40 determines whether the clutch is in a fully engaged state or a completely disengaged state based on the detected deviation between the engine rotational speed ⁇ e and the input shaft rotational speed ⁇ i.
  • the control unit 40 replaces the “clutch torque map”, and in S257, sets the “learning completion flag” to OFF.
  • the program returns to S254.
  • the clutch torque map is replaced in a state where the clutch control is not hindered (completely engaged state or completely disengaged state).
  • control unit 40 turns on the “learning completion flag” and returns the program to S254.
  • S569 and S570 of FIG. 14 are the same as S69 and S70 of FIG. When S570 ends, the program proceeds to S572.
  • control unit 40 outputs a control signal to the actuator 50, completely engages the clutch 20, and completely connects the output shaft EG-1 and the input shaft 51.
  • “Brake generation control” ends.
  • clutch torque map calculation control during split travel will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the above-described “clutch torque map” to be replaced is calculated by intentionally sliding the clutch 20.
  • the process proceeds to S601.
  • the second rotation speed is a lower rotation speed than the first rotation speed. That is, when the clutch differential rotational speed ⁇ r is a stable rotational speed that is not too early than the first rotational speed and not too slow than the second rotational speed, the program proceeds to S607 and the “clutch torque map” Correction is performed. This is because when the clutch differential rotation speed ⁇ r is faster than the first rotation speed, power generation in the first motor generator MG1 is hindered. That is, if the clutch 20 slips excessively, a part of the output energy of the engine EG is changed into heat and released, while the driving force necessary for traveling of the vehicle cannot be reduced. As a result, the first motor generator MG1 The amount of power generated at will decrease.
  • control unit 40 decreases the target clutch torque Tct by a predetermined amount.
  • the program proceeds to S607.
  • control unit 40 sets the target clutch torque Tct to a clutch torque at which the clutch 20 is completely engaged.
  • the program proceeds to S608.
  • the control unit 40 calculates a “clutch torque map”. This process is the same as the “clutch map calculation” shown in FIG. 7 described above. However, in the “split travel clutch torque map calculation control”, the estimated clutch torque Tc_tmp is calculated based on the following equation (20) in S330 shown in FIG.
  • Tc_tmp
  • Tc_tmp Estimated clutch torque
  • Tca Torque input to the carrier 13
  • Ii Rotational inertia on the input shaft d ⁇ i / dt: Input shaft rotational acceleration
  • the torque input to the carrier 13 is calculated by the following equation (21).
  • Tca (1 / ⁇ ) ⁇ ((1 + ⁇ ) / ⁇ ) ⁇ Ts (21)
  • Ts torque transmitted to sun gear 11
  • Ts TMG1-Is ⁇ d ⁇ s / dt (22)
  • Ts Torque transmitted to the sun gear 11
  • TMG1 Torque generated by the first motor generator MG1 (negative torque)
  • Is Rotational inertia on the sun gear 11 axis d ⁇ s / dt: Rotational acceleration of the sun gear 11
  • control unit 40 calculates the target clutch stroke Sr with respect to the target clutch torque Tct based on the “clutch torque map” stored at that time.
  • the program proceeds to S609.
  • control unit 40 performs feedback control so that the detected clutch stroke St matches the calculated target clutch stroke Sr.
  • S609 ends the process returns to S601.
  • the control unit 40 calculates the target clutch stroke Sr_tmp corresponding to the target clutch torque Tct based on the current “clutch torque map”.
  • the control unit 40 estimates the torque generated by the first motor generator MG1 and the input shaft based on the above equation (1) when the clutch 20 is asynchronous.
  • the estimated clutch torque Tc_tmp is calculated according to the rotational acceleration d ⁇ i / dt.
  • the control unit 40 calculates the estimated clutch stroke Sc_tmp by referring to the estimated clutch torque Tc_tmp in the current “clutch torque map”.
  • the control unit 40 calculates a clutch torque correction ratio Kh based on the estimated clutch stroke Sc_tmp and the target clutch stroke Sr_tmp. Then, the control unit 40 corrects the “clutch torque map” based on the clutch torque correction ratio Kh.
  • the torque generated by the first motor generator MG1 can be accurately detected. Therefore, an accurate clutch torque correction ratio Kh can be calculated based on the accurately detected torque of the first motor generator MG1, and as a result, the “clutch torque map” can be corrected accurately.
  • a torque detector for detecting torque is not required separately, and the clutch torque is corrected based on the torque generated by the existing first motor generator MG1.
  • the torque map can be corrected. Therefore, it is possible to provide the hybrid drive device 100 that can correct the clutch torque at a low cost.
  • control unit 40 executes the “engine start control” shown in FIG. 5 to turn off the clutch 20 that is disconnected while rotating the first motor generator MG1 in order to start the stopped engine EG.
  • the estimated clutch torque Tc_tmp is calculated in a state where the clutch 20 is asynchronous. This eliminates the need to bother starting the engine EG in order to correct the “clutch torque map”, thereby preventing deterioration in fuel consumption.
  • control unit 40 executes the “engine brake generation control” shown in FIG. 14 to generate a braking force due to the friction of the engine EG when the vehicle is traveling with the torque of only the first motor generator MG1. Therefore, when the disconnected clutch 20 is engaged, the estimated clutch torque Tc_tmp is calculated in a state where the clutch 20 is asynchronous. Thereby, since the fuel is not consumed in the engine EG for the correction of the “clutch torque map”, it is possible to prevent the deterioration of the fuel consumption.
  • control unit 40 executes “split travel clutch torque map calculation control” shown in FIG. 15, so that the control unit 40 travels with the torque of the engine EG and generates power with the first motor generator MG1. Is made asynchronous to calculate the estimated clutch torque Tc_tmp. Thus, it is not necessary to completely disengage and re-engage the clutch 20 for the correction of the “clutch torque map”. Therefore, when the remaining amount of the battery 33 is low, the first motor generator MG1 generates power. There is no interruption. For this reason, deterioration in fuel consumption can be minimized.
  • the correction of the “clutch torque map” is not limited to the time of starting / shifting the vehicle as in the prior art, the correction of the “clutch torque map” can be executed reliably.
  • the control unit 40 determines that the differential rotational speed of the clutch 20 is less than the “first rotational speed” (YES in S603 of FIG. 15) and is equal to or higher than the “second rotational speed” (YES in S604).
  • the estimated clutch torque Tc_tmp is calculated. For this reason, it is possible to correct the “clutch torque map” with high accuracy without hindering the power generation in the first motor generator MG1.
  • control unit 40 calculates the estimated clutch torque when the absolute value of the rotational acceleration d ⁇ i / dt of the input shaft 51 is not more than a predetermined value (determined as YES in S312 of FIG. 8).
  • a predetermined value determined as YES in S312 of FIG. 8.
  • Control unit 40 determines estimated clutch torque Tc_tmp when the absolute value of rotational acceleration of first motor generator MG1 (rotational acceleration d ⁇ s / dt of sun gear 11) is equal to or smaller than a predetermined value (YES in S312 of FIG. 8). Is calculated.
  • a predetermined value YES in S312 of FIG. 8
  • the hybrid drive apparatus 200 of the second embodiment will be described with respect to differences from the hybrid drive apparatus 100 of the first embodiment.
  • the same number as the hybrid drive device 100 of 1st embodiment is attached
  • the first rotor Ro1 of the first motor generator MG1 is connected to the input shaft 51 and to the ring gear 14 of the planetary gear mechanism 10.
  • the sun gear 11 of the planetary gear mechanism 10 is connected to the second rotor Ro2 of the second motor generator MG2.
  • An output gear 13 a is formed on the carrier 13.
  • the output gear 13a and the input gear 72 are meshed with each other.
  • the ring gear 14 can be rotated or fixed with respect to the housing 201 by the brake B.
  • the brake B is controlled by the control unit 40.
  • the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is in a disconnected state, and controls the brake B so that the ring gear 14 is fixed to the housing 201. Then, the control unit 40 outputs a control signal to the second inverter 32 to drive the second motor generator MG2 so that the “required driving force” is obtained. Further, if the “required driving force” is not reached only by the torque of the second motor generator MG2, the control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is disengaged, and the ring gear 14 is disposed in the housing 201.
  • the brake B is controlled to be rotatable. And a control signal is output to the 1st inverter 31 and the 2nd inverter 32, and the 1st motor generator MG1 and the 2nd motor generator MG2 are driven so that it may become "request drive force".
  • control unit 40 controls the actuator 50 so that the clutch 20 is engaged, and controls the brake B so that the ring gear 14 can rotate with respect to the housing 201. Then, control unit 40 outputs a control signal to second inverter 32, drives second motor generator MG2, and controls engine EG so that a predetermined torque is generated in engine EG.
  • engine EG and input shaft 51 are connected, and torque of engine EG is input to first motor generator MG1 and to ring gear 14.
  • First motor generator MG1 is generated by the torque of engine EG.
  • the torque of engine EG and the torque of second motor generator MG2 input to ring gear 14 are transmitted to drive wheels Wr and Wl.
  • Tc_tmp
  • TMG1 Torque generated by the first motor generator MG1
  • Tr Torque input to the ring gear 14
  • Ii Rotational inertia on the input shaft d ⁇ i / dt: Input shaft rotational acceleration
  • the rotational inertia Ii on the input shaft includes the clutch disk 22, the input shaft 51, the carrier 13, and the first rotor Ro1.
  • the torque TMG1 generated by the first motor generator MG1 is a positive torque when the engine EG is started, and is a negative torque during the split mode.
  • Tr ⁇ 2 ⁇ Ts / ⁇ (32)
  • ⁇ 2 Transmission efficiency from the sun gear 11 to the ring gear 14
  • Gear ratio of the planetary gear mechanism 10 (ratio of the number of teeth of the sun gear 11 and the inner gear 14a (number of teeth of the sun gear 11 / number of teeth of the inner gear 14a))
  • Ts Torque transmitted to the sun gear 11
  • Ts TMG2-Is ⁇ d ⁇ s / dt (33)
  • Ts Torque transmitted to the sun gear 11
  • TMG2 Torque generated by the second motor generator Is: Rotational inertia on the sun gear 11 shaft (the sun gear 11, the shaft connecting the sun gear 11 and the second rotor Ro2, and the second (Rotational inertia of rotor Ro2 is included)
  • d ⁇ s / dt rotational acceleration of the sun gear 11
  • the control unit 40 has the rotational speed ⁇ MG1r of the first motor generator MG1 input from the rotational speed sensor MG1-1, the rotational speed ⁇ MG2r of the second motor generator MG2 (calculated from the vehicle speed V),
  • the input shaft rotational speed ⁇ i which is the rotational speed of the input shaft 51, is calculated based on the gear ratio between the sun gear 11 and the inner gear 14a.
  • an input shaft rotational speed detection sensor for detecting the rotational speed of the input shaft 51 may be provided near the input shaft 51 to directly detect the input shaft rotational speed ⁇ i.
  • the clutch 20 is a dry single plate clutch.
  • the technical idea of the present invention can also be applied to the hybrid drive devices 100 and 200 in which the clutch 20 is a wet multi-plate clutch.
  • the clutch 20 is a normally closed clutch.
  • the clutch 20 may be a normally open clutch. Further, in the standby position where the “clutch stroke” is 0, the clutch 20 is completely engaged, and as the “clutch stroke” increases, the “clutch torque” decreases and eventually becomes 0. There is no problem. Needless to say, the technical idea of the present invention is also applicable to a hybrid drive apparatus having such a clutch.
  • the control amount corresponding to the operation of the actuator 50 is the clutch stroke, and the clutch torque is controlled by the stroke of the actuator 50.
  • the control amount corresponding to the operation of the actuator 50 is hydraulic pressure, air pressure, voltage, current, load and pressure acting on the clutch disk 22, and the clutch torque is controlled based on such control amount.
  • the technical idea of the present invention is applicable.
  • the previous correction of the “clutch torque map” in S602 of FIG. 15 includes “engine start control” shown in FIG. 5, “engine brake generation control” shown in FIG. 14, and FIG. This is the correction of the “clutch torque map” determined to be corrected by the “split travel clutch torque map calculation control”.
  • the correction of the “clutch torque map” determined to be corrected in the “clutch torque map calculation control during split travel” may be an embodiment in which the previous correction of the “clutch torque map” in S602 is correct.
  • the previous correction of the “clutch torque map” in S602 is performed by “engine start control” shown in FIG. 5, “engine brake generation control” shown in FIG. 14, and “clutch torque map calculation control during split running” shown in FIG. ” May be an embodiment that is correction of a“ clutch torque map ”determined to be corrected by any two of them.
  • the control unit 40 estimates the oil temperature of the engine EG from the water temperature te of the engine EG detected by the water temperature sensor EG-3, and the oil temperature of the engine EG. Based on this, the friction torque Te of the engine EG is calculated. However, the control unit 40 may calculate the friction torque Te of the engine EG based on the oil temperature of the engine oil detected by the oil temperature sensor that detects the oil temperature of the engine oil of the engine EG.
  • Control unit target control amount calculation means, clutch control means, estimated clutch torque calculation means, correction coefficient calculation means, correction means
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Actuator (clutch actuator) 51 ... Input shaft 52 . Stroke sensor 100 ... Hybrid drive device of 1st embodiment 200 ... Hybrid drive device of 2nd embodiment EG ... Engine, EG-1 ... Output shaft MG1 ... First motor generator (motor generator) Wl, Wr ... Drive wheel t ... Elapsed time from start of clutch engagement Tst ... Target clutch synchronization time ⁇ i ... Input shaft rotational speed ⁇ ir ...

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Abstract

エンジン(EG)の出力軸(EG-1)と遊星歯車機構(10)の入力軸(51)間を断接するクラッチ(20)と、入力軸(51)の回転と関連して回転するモータジェネレータ(MG1)を有するハイブリッド駆動装置において、クラッチトルクの補正を正確に行うことができる技術を提供する。クラッチトルクとクラッチ(20)を駆動するアクチュエータ(50)の動作に対応する制御量との関係を表したクラッチトルクマップに基づき、目標クラッチトルクに対応するアクチュエータ(50)の目標制御量を演算する目標制御量演算部と、クラッチ(20)が非同期である状態において、第一モータジェネレータ(MG1)が発生しているトルク及び入力軸(51)の回転加速度に基づいて、推定クラッチトルクを演算する推定クラッチトルク演算部と、目標クラッチトルク及び推定クラッチトルクに基づいて、クラッチトルクマップを補正する補正部と、を有する。

Description

ハイブリッド駆動装置
 本発明は、エンジンの出力軸と遊星歯車機構の入力軸間を断接するクラッチと、入力軸の回転と関連して回転するモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置に関する。
 従来から特許文献1に示されるように、エンジンと、エンジンの出力軸と遊星歯車機構の入力軸間を断接するクラッチと、入力軸の回転と関連して回転するモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置が提案されている。この特許文献1に示されるハイブリッド駆動装置では、停止状態にあるエンジンを再始動する場合に、切断状態にあるクラッチを徐々に係合させることにより、モータジェネレータのトルクをエンジンに徐々に伝達させて、エンジン回転を徐々に上昇させることによりエンジンを始動させている。
 特許文献1に示されるハイブリッド駆動装置では、エンジン始動時に必要なクラッチトルクを、クラッチアクチュエータの制御量との関係を表したクラッチトルクマップに参照させることにより、目標となるクラッチアクチュエータの制御量を演算している。そして、目標となるクラッチアクチュエータの制御量となるようにクラッチアクチュエータを制御して、エンジンを始動させている。
 一方で、特許文献2には、オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション(以下、AMTと略す)が搭載された車両のクラッチの制御において、推定エンジントルクとエンジン回転加速度から推定クラッチトルクを演算し、当該推定クラッチトルクと目標クラッチトルクのズレに基づいて、補正係数を演算し、当該補正係数に基づいて、上述したクラッチトルクマップを補正する技術が提案されている。なお、このような補正は、車両の発進時や変速により半クラッチ状態となった時に実行される。
特開2010-76678号公報 特許4394386号公報
 ところで、クラッチトルク特性には、クラッチ特有の個体差が有り、また、クラッチトルク特性も経時変化する。このため、特許文献1に示されるハイブリッド駆動装置では、固定されたクラッチトルクマップに基づいて、クラッチアクチュエータを制御すると、実際のクラッチトルクが目標とするクラッチトルクからズレてしまうという問題があった。
 このように、実際のクラッチトルクを目標とするクラッチトルクの正確に制御することができない。このため、クラッチトルクが不足することに起因して、エンジンの始動に時間がかかってしまう問題があった。或いは、クラッチトルクが過剰となってしまうことに起因して、クラッチ接続時にショックが発生してしまったりしてしまうという問題があった。
 また、特許文献2に示される技術において、推定エンジントルクは、気圧や気温、燃料の状態、点火プラグの状態、燃焼状態、エンジンのフリクショントルク等様々な要因で変化し、更に、経時変化もする。このため、推定エンジントルクと実際のエンジントルクにはズレが生じてしまう。従って、推定エンジントルクに基づいて演算される補正係数は、精度が低く、正確にクラッチトルクマップを補正することができないという問題があった。
 また、特許文献2に示される技術は、遊星歯車機構を用いたハイブリッド車両には適用することができない。これは、ハイブリッド車両では、モータジェネレータによって車両が発進し、エンジンは起動しておらず、また、変速時にはクラッチが半クラッチとならないからである。
 なお、モータジェネレータの駆動力で走行する電動走行モードからモータジェネレータ及びエンジンの駆動力で走行するスプリット走行モードへの移行時には、クラッチは半クラッチ状態となるが、停止しているエンジンを始動する際には、エンジンの燃焼が安定していないことから、エンジントルクは不安定でバラツキも大きいため、補正係数を正確に演算することができず、正確にクラッチトルクマップを補正することができない。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの出力軸と遊星歯車機構の入力軸間を断接するクラッチと、入力軸の回転と関連して回転するモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置において、クラッチトルクの補正を正確に行うことができる技術を提供する。
 上述した課題を解決するためになされた、請求項1に係る発明は、出力軸にトルクを出力するエンジンと、駆動輪の回転と関連して回転する入力軸と、前記出力軸と前記入力軸との間に設けられ、前記出力軸と前記入力軸間を断接するクラッチと、前記入力軸の回転と関連して回転するモータジェネレータと、 前記クラッチが発生するクラッチトルクと前記クラッチを駆動するアクチュエータの動作に対応する制御量との関係を表したクラッチトルクマップに基づき、目標クラッチトルクに対応する前記アクチュエータの目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、前記アクチュエータを前記目標制御量に駆動制御して、クラッチトルクを前記目標クラッチトルクに制御するクラッチ制御手段と、前記クラッチが非同期である状態において、前記モータジェネレータが発生しているトルク及び前記入力軸の回転加速度に基づいて、推定クラッチトルクを演算する推定クラッチトルク演算手段と、
 前記目標クラッチトルク及び前記推定クラッチトルクに基づいて、前記クラッチトルクマップを補正する補正手段と、を有する。
 なお、請求項1に係る発明において、前記目標クラッチトルクと推定クラッチトルクとのずれを表す補正係数を演算する補正係数演算手段を有し、前記補正手段は、前記補正係数に基づいて、前記クラッチトルクマップを補正することが好ましい。
 また、請求項1に係る発明において、前記補正係数と、前記クラッチトルクマップ上の所定点を基準として、前記所定点からの距離に応じて設定される反映率に基づき、所定クラッチトルクごとに第2補正係数を演算する第二補正係数演算手段を有し、前記補正手段は、前記所定クラッチトルクごとの第2補正係数に基づき該所定クラッチトルクに対応する前記アクチュエータの制御量をそれぞれ補正することが好ましい。
 請求項2に係る発明は、請求項1において、前記推定クラッチトルク演算手段は、停止している前記エンジンを始動させるために、前記モータジェネレータを回転させつつ切断している前記クラッチを係合させる際に、前記クラッチが非同期である状態において、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項3に係る発明は、請求項1において、前記推定クラッチトルク演算手段は、前記モータジェネレータのみのトルクで走行している場合において、前記エンジンのフリクションによる制動力を発生させるために、切断されている前記クラッチを係合させる際に、前記クラッチが非同期である状態において、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項4に係る発明は、請求項1において、前記推定クラッチトルク演算手段は、前記エンジンのトルクで走行し、前記モータジェネレータで発電している場合において、前記クラッチを非同期にすることにより、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項5に係る発明は、請求項4において、前記推定クラッチトルク演算手段は、前記クラッチの差回転速度が第一回転速度未満であり前記第一回転速度より遅い第二回転速度以上である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項6に係る発明は、請求項1~請求項5のいずれかにおいて、前記推定クラッチトルク演算手段は、前記入力軸の回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する。
 以上である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項7に係る発明は、請求項1~請求項6のいずれかにおいて、前記モータジェネレータの回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する。
 請求項1に係る発明によると、推定クラッチトルク演算手段は、クラッチが非同期である状態において、モータジェネレータが発生しているトルク及び入力軸の回転加速度に基づいて、推定クラッチトルクを演算し、補正手段は、目標クラッチトルク及び推定クラッチトルクに基づいて、クラッチトルクマップを補正する。この結果、クラッチトルクが補正される。
 エンジンが発生しているトルクと異なり、モータジェネレータが発生しているトルクは正確に検出することができる。このため、正確に検出されるモータジェネレータのトルクに基づいて、クラッチトルクの補正を正確に行うことができる。
 また、トルクを検出するためのトルク検出器を別途必要とせず、既存のモータジェネレータが発生しているトルクに基づいて、クラッチトルクが補正されるので、プログラムの追加だけで、クラッチトルクマップの補正を行うことができる。このため、安価にクラッチトルクの補正を行うことができるハイブリッド駆動装置を提供することができる。
 請求項2に係る発明によると、補正手段は、停止しているエンジンを始動させるために、モータジェネレータを回転させつつ切断しているクラッチを係合させる際に、クラッチが非同期である状態において、推定クラッチトルクを演算する。これにより、クラッチトルクマップの補正のために、わざわざエンジンを始動させる必要が無いので、燃費の悪化を防止することができる。
 請求項3に係る発明によると、推定クラッチトルク演算手段は、モータジェネレータのみのトルクで走行している場合において、エンジンのフリクションによる制動力を発生させるために、切断されているクラッチを係合させる際に、クラッチが非同期である状態において、推定クラッチトルクを演算する。これにより、クラッチトルクマップの補正のために、エンジンにおいて燃料が消費されることが無いので、燃費の悪化を防止することができる。
 請求項4に係る発明によると、推定クラッチトルク演算手段は、エンジンのトルクで走行し、モータジェネレータで発電している場合において、クラッチを非同期にすることにより、推定クラッチトルクを演算する。これにより、クラッチトルクマップの補正のために、クラッチを完全に切断して再係合させる必要が無いので、バッテリの残量が少ない場合において、モータジェネレータでの発電が中断されることが無い。このため、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。また、モータジェネレータのトルクのみでは、要求駆動力に達しない場合に、駆動力不足となることを防止することができる。更に、従来のように、クラッチトルクマップの補正の実行が車両の発進・変速時のみに限定されないので、クラッチトルクマップの補正を確実に実行することができる。
 請求項5に係る発明によると、推定クラッチトルク演算手段は、クラッチの差回転速度が、第一回転速度未満であり、第一回転速度より遅い第二回転速度以上である場合に、推定クラッチトルクを演算する。なお、クラッチの差回転速度が第一回転速度よりも早い場合には、モータジェネレータでの発電に支障をきたす。一方で、クラッチの差回転速度が第二回転速度未満の場合には、精度高く入力軸の回転加速度を検出することができず、精度高くクラッチトルクマップを補正できない。クラッチの差回転速度が第一回転速度未満であり第二回転速度以上である場合に、推定クラッチトルクが演算されるので、モータジェネレータでの発電に支障をきたすこと無く、精度高くクラッチトルクマップを補正することができる。
 請求項6に係る発明は、推定クラッチトルク演算手段は、入力軸の回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、推定クラッチトルクを演算する。これにより、クラッチに接続されている入力軸の回転加速度の絶対値が所定より大きく、入力軸の回転加速度が不安定場合には、推定クラッチトルクが演算されない。このため、不安定な状態での推定クラッチトルクの演算が回避されるので、精度高くクラッチトルクマップを補正することができる。
 請求項7に係る発明は、推定クラッチトルク演算手段は、モータジェネレータの回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、推定クラッチトルクを演算する。これにより、車速が大きく変化することに起因して、モータジェネレータの回転加速度の絶対値が所定より大きく、モータジェネレータの回転加速度が不安定場合には、推定クラッチトルクが演算されない。このため、不安定な状態での推定クラッチトルクの演算が回避されるので、精度高くクラッチトルクマップを補正することができる。
第一の実施形態のハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図である。 電動走行モード及びスプリット走行モードにおける遊星歯車機構の速度線図である。 クラッチストロークとクラッチトルクとの関係を示したクラッチトルクマップである。 学習点からの距離と反射率との関係を示すマッピングデータである。 図1の制御部で実行される制御プログラムであるエンジン始動制御のフローチャートである。 エンジン始動制御のサブルーチンであるクラッチトルク制御のフローチャートである。 クラッチトルク制御のサブルーチンであるクラッチトルクマップ演算のフローチャートである。 クラッチトルク演算のサブルーチンであるクラッチトルク補正比率演算のフローチャートである。 クラッチトルク演算のサブルーチンであるクラッチトルク補正比率演算のフローチャートである。 クラッチトルク演算のサブルーチンであるクラッチトルク補正係数演算のフローチャートである。 エンジン始動制御のサブルーチンである第一エンジン始動処理のフローチャートである。 エンジン始動制御のサブルーチンである第二エンジン始動処理のフローチャートである。 図1の制御部で実行される制御プログラムであるクラッチトルクマップ置き換え制御のフローチャートである。 図1の制御部で実行される制御プログラムであるエンジンブレーキ発生制御のフローチャートである。 図1の制御部で実行される制御プログラムであるスプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御のフローチャートである。 第二の実施形態のハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
(ハイブリッド駆動装置の構成)
 以下に、本発明の実施形態(第一の実施形態)のハイブリッド駆動装置100を図面に基づいて説明する。なお、図1において、破線は各種情報の伝達経路を示し、一点鎖線は電力の伝達経路を示している。ハイブリッド車両(以下、単に車両と省略する)は、ハイブリッド駆動装置100を備えている。
 本実施形態のハイブリッド駆動装置100は、エンジンEG、第一モータジェネレータMG1、第二モータジェネレータMG2、遊星歯車機構10、クラッチ20、第一インバータ31、第二インバータ32、バッテリ33、アクチュエータ50、及び制御部40を有している。なお、以下の説明において、切断状態にあるクラッチ20が接続状態になるまでのクラッチ20の状態を、クラッチ20の係合中と表現する。
 エンジンEGは、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等であり、駆動輪Wl、Wrにトルク(回転駆動力)を付与するものである。エンジンEGは、制御部40から出力される制御信号に基づいて、出力軸EG-1にトルクを出力する。出力軸EG-1の近傍には、エンジン回転速度センサEG-2が配設されている。
 エンジン回転速度センサEG-2は、出力軸EG-1の回転速度であるエンジン回転速度ωeを検出して、その検出信号を制御部40に出力する。エンジンEGには、エンジンEGを冷却する冷却水の水温teを計測し、その検出信号を制御部40に出力する水温センサEG-3が設けられている。また、エンジンEGは、吸気ポートや各シリンダに燃料を噴射する燃料噴射装置(不図示)が設けられている。また、エンジンEGがガソリンエンジンである場合には、各シリンダには点火プラグ(不図示)が設けられている。
 クラッチ20は、出力軸EG-1と遊星歯車機構10の入力軸51との間に設けられ、出力軸EG-1と入力軸51を断接し、出力軸EG-1と入力軸51間の「クラッチトルク」を電子制御可能な任意のタイプのクラッチである。なお、「クラッチトルク」とは、出力軸EG-1(フライホイール21)と入力軸51(クラッチディスク22)間で伝達可能なトルクである。本実施形態では、クラッチ20は、乾式単板ノーマルクローズクラッチであり、フライホイール21、クラッチディスク22、クラッチカバー23、プレッシャープレート24、ダイヤフラムスプリング25を有している。
 フライホイール21は、所定の質量を有する円板であり、出力軸EG-1が接続し、出力軸EG-1と一体回転する。クラッチディスク22は、その外縁部に摩擦部材22aが設けられた円板状であり、フライホイール21と離接可能に対向している。なお、摩擦部材22aは、所謂クラッチライニングであり、金属等の骨材と、当該骨材を結合する合成樹脂等のバインダ等から構成されている。クラッチディスク22は、入力軸51と接続し、入力軸51と一体回転する。
 クラッチカバー23は、フライホイール21の外縁と接続しクラッチディスク22の外周側に設けられた円筒部23aと、フライホイール21との接続部と反対側の円筒部23aの端部から径方向内側に延在する円環板状の側周壁23bとから構成されている。プレッシャープレート24は、円環板状であり、フライホイール21との対向面と反対側のクラッチディスク22に離接可能に対向して配設されている。
 ダイヤフラムスプリング25は、所謂皿バネの一種で、その厚さ方向に傾斜するダイヤフラムが形成されている。ダイヤフラムスプリング25の径方向中間部分は、クラッチカバー23の側周壁23bの内縁と当接し、ダイヤフラムスプリング25の外縁は、プレッシャープレート24に当接している。ダイヤフラムスプリング25は、プレッシャープレート24を介して、クラッチディスク22をフライホイール21に押圧している。この状態では、クラッチディスク22の摩擦部材22aがフライホイール21及びプレッシャープレート24によって押圧され、摩擦部材22aとフライホイール21及びプレッシャープレート24間の摩擦力により、クラッチディスク22とフライホイール21が一体回転し、出力軸EG-1と入力軸51が接続される。
 クラッチ20を収納するハウジング(不図示)内には、温度センサ26が取り付けられている。温度センサ26で検出されたハウジング内温度Thは、制御部40に入力される。
 アクチュエータ50は、クラッチ20を駆動して、クラッチ20の伝達トルクを可変とするものである。アクチュエータ50は、制御部40の指令に基づいて、ダイヤフラムスプリング25の内縁部を、フライホイール21側に押圧又は当該押圧を解除する。アクチュエータ50には、電動式のものや油圧式のものが含まれる。アクチュエータ50が、ダイヤフラムスプリング25の内縁部を、フライホイール21側に押圧すると、ダイヤフラムスプリング25が変形して、ダイヤフラムスプリング25の外縁が、フライホイール21から離れる方向に変形する。すると、当該ダイヤフラムスプリング25の変形によって、フライホイール21及びプレッシャープレート24がクラッチディスク22を押圧する押圧力が徐々に低下し、クラッチディスク22とフライホイール21及びプレッシャープレート24間の伝達トルクも徐々に低下し、出力軸EG-1と入力軸51が切断される。
 このように、制御部40は、アクチュエータ50を駆動することにより、クラッチディスク22とフライホイール21及びプレッシャープレート24間の伝達トルクを任意に可変させる。
 クラッチ20には、アクチュエータ50のストロークであるクラッチストロークStを検出するストロークセンサ52が設けられている。このクラッチストロークStは、クラッチ20による回転伝達の状態判断等に供される。ストロークセンサ52は、制御部40と通信可能に接続され、クラッチストロークStの検出信号を制御部40に出力する。
 第一モータジェネレータMG1は、駆動輪Wl、Wrにトルクを付与するモータとして作動するとともに、車両の運動エネルギーを電力に変換する発電機としても作動するものである。第一モータジェネレータMG1は、図示しないケースに固定された第一ステータSt1と、この第一ステータSt1の内周側に回転可能に設けられた第一ロータRo1とから構成されている。なお、第一ロータRo1の近傍には、第一モータジェネレータMG1(第一ロータRo1)の回転速度ωMG1rを検出し、検出した検出信号を制御部40に出力する回転速度センサMG1-1が設けられている。
 第一インバータ31は、第一ステータSt1及びバッテリ33と電気的に接続されている。また、第一インバータ31は、制御部40と通信可能に接続されている。第一インバータ31は、制御部40からの制御信号に基づいて、バッテリ33から供給される直流電流を、昇圧するとともに交流電流に変換したうえで第一ステータSt1に供給し、第一モータジェネレータMG1でトルク発生させ、第一モータジェネレータMG1をモータとして機能させる。また、第一インバータ31は、制御部40からの制御信号に基づいて、第一モータジェネレータMG1を発電機として機能させ、第一モータジェネレータMG1で発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリ33を充電する。
 第二モータジェネレータMG2は、駆動輪Wl、Wrにトルクを付与するモータとして作動するとともに、車両の運動エネルギーを電力に変換する発電機としても作動するものである。第二モータジェネレータMG2は、図示しないケースに固定された第二ステータSt2と、この第二ステータSt2の内周側に回転可能に設けられた第二ロータRo2とから構成されている。
 第二インバータ32は、第二ステータSt2及びバッテリ33と電気的に接続されている。また、第二インバータ32は、制御部40と通信可能に接続されている。第二インバータ32は、制御部40からの制御信号に基づいて、バッテリ33から供給される直流電流を、昇圧するとともに交流電流に変換したうえで第二ステータSt2に供給し、第二モータジェネレータMG2でトルク発生させ、第二モータジェネレータMG2をモータとして機能させる。また、第二インバータ32は、制御部40からの制御信号に基づいて、第二モータジェネレータMG2を発電機として機能させ、第二モータジェネレータMG2で発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリ33を充電する。
 遊星歯車機構10は、エンジンEGのトルクを、第一モータジェネレータMG1と後述のデファレンシャルDF側に分割するものであり、サンギヤ11、プラネタリギヤ12、キャリア13、及びリングギヤ14とから構成されている。サンギヤ11は、第一ロータRo1に接続され、第一ロータRo1と一体回転する。プラネタリギヤ12は、サンギヤ11の周囲に複数配設され、サンギヤ11と噛合している。キャリア13は、複数のプラネタリギヤ12を回転可能(自転可能)に軸支し、入力軸51に接続され、入力軸51と一体回転する。リングギヤ14は、リング状であり、その内周側にインナーギヤ14aが形成され、その外周側にアウトプットギヤ14bが形成されている。インナーギヤ14aは、複数のプラネタリギヤ12と噛合している。
 減速ギヤ60は、第一ギヤ61、第二ギヤ62、接続軸63とから構成されている。第一ギヤ61は、リングギヤ14のアウトプットギヤ14bと噛合するとともに、第二ロータRo2と一体回転する出力ギヤ71と噛合している。第二ギヤ62は、接続軸63によって第一ギヤ61と接続し、第一ギヤ61と一体回転する。なお、第二ギヤ62は、第一ギヤ61よりも径が小さく、歯数も少なく設定されている。第二ギヤ62は、入力ギヤ72と噛合している。
 デファレンシャルDFは、入力ギヤ72に伝達されたトルクを、駆動輪Wl、Wrにそれぞれの接続されたドライブシャフト75、76に分配するものである。以上説明した構成により、入力軸51は、遊星歯車機構10、減速ギヤ60、デファレンシャルDF、ドライブシャフト75、76を介して、駆動輪Wl、Wrに回転連結されている。なお、エンジンEGとクラッチ20との間には、クラッチ20とは別の第二のクラッチは存在しない。また、クラッチ20と駆動輪Wl、Wrとの間には、クラッチ20とは別の第二のクラッチは存在しない。
 制御部40は、ハイブリッド駆動装置100を統括制御するものであり、ECUを有している。ECUは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM及び不揮発性メモリー等の「記憶部」を備えている。CPUは、図5~図15に示すフローチャート対応したプログラムを実行する。RAMは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、「記憶部」は各種センサからの検出値を記憶し前記プログラムや図3、図4に示すマッピングデータを記憶している。なお、制御部40は、単体のECUで構成されていてもいいし、複数のECUで構成されていてもよい。
 制御部40は、アクセルペダル81の操作量を検出するアクセルセンサ82から、前記操作量の相対値を意味するアクセル開度Acの情報を取得する。また、制御部40は、車輪Wl、Wr(駆動輪に限らない)の回転速度を検出する車輪速センサ85、86から車輪速度Vr、Vlを取得し、当該車輪速度Vr、Vlに基づいて、車両の車速Vを演算する。そして、制御部40は、アクセル開度Ac及び車速Vに基づいて、「要求駆動力」を演算する。
 制御部40は、ブレーキペダル83の操作量を検出するブレーキセンサ84から、前記操作量の相対値を意味するブレーキ開度Bkの情報を取得する。そして、制御部40は、ブレーキ開度Bkに基づいて、「要求制動力」を演算する。制御部40は、回転速度センサMG1-1から入力された第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1r、第二モータジェネレータMG2の回転速度ωMG2r(車速Vから演算)、及びサンギヤ11とインナーギヤ14a間の歯数に基づいて、入力軸51(キャリア13)の回転速度である入力軸回転速度ωiを演算する。
(電動走行モード及びスプリット走行モードの説明)
 次に、図2の速度線図を用いて、「電動走行モード」及び「スプリット走行モード」を説明する。車両は、「電動走行モード」又は「スプリット走行モード」で走行し、両走行モードは走行中に切替可能となっている。「電動走行モード」は、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2の少なくとも一方のみのトルクにより走行するモードである。「スプリット走行モード」は、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2少なくとも一方のトルクとエンジンEGのトルクにより走行し、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2少なくとも一方が発電するモードである。
 図2の速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。図2に示す0よりも上方の領域は正回転であり、0よりも下側の領域は負回転である。図2において、sはサンギヤ11の回転速度、caはキャリア13の回転速度、rはリングギヤ14の回転速度を表している。つまり、sは第一モータジェネレータMG1の回転速度を表し、caは入力軸51の回転速度を表し、rは第二モータジェネレータMG2の回転速度や駆動輪Wl、Wr(車速)に比例する回転速度を表している。
 なお、クラッチ20が完全に係合すると、caの回転速度は、エンジンEGの出力軸EG-1の回転速度と同一の回転速度となる。また、sとcaの縦線の間隔を1とすると、caとrの縦線の間隔は遊星歯車機構10のギヤ比λ(サンギヤ11とインナーギヤ14aとの歯数比(サンギヤ11の歯数/インナーギヤ14aの歯数))となっている。このように、第一モータジェネレータMG1(第一ロータRo1)、入力軸51、及び第二モータジェネレータMG2は、相互に関連して回転する。
 バッテリ33の残量が十分な場合において、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2のトルクのみで、「要求駆動力」に達する場合には、車両は、「電動走行モード」で走行する。
 「電動走行モード」において、車両が第二モータジェネレータMG2のトルクのみで走行する場合には、制御部40は、クラッチ20が切断状態となるようにアクチュエータ50を制御する。これにより、エンジンEGと入力軸51とが切断される。そして、制御部40は、第二インバータ32に制御信号を出力し、「要求駆動力」となるように、第二モータジェネレータMG2を駆動させる。この状態では、図2の実線で示すように、第二モータジェネレータMG2が正回転する。そして、エンジンEGは入力軸51から切断されているので、停止している(エンジン回転速度ωeが0)(図2の1の状態)。
 第二モータジェネレータMG2のトルクのみにより車両が走行する場合には、クラッチ20が切断状態にあるので、入力軸51が自由に回転できる状態となっている。(図2の5)。このため、リングギヤ14に伝達される第二モータジェネレータMG2のトルクが、入力軸51の自由な回転により、遊星歯車機構10内において空転し、第一モータジェネレータMG1に伝達されず、第一モータジェネレータMG1が回転しない(回転速度ωMG1rが0)(図2の6)。
 このように、第一モータジェネレータMG1が回転しないので、第一モータジェネレータMG1の回転に伴う損失(第一ロータRo1のイナーシャトルク)の発生が防止され、車両の電費が向上する。
 車両が「電動走行モード」で走行中に、第二モータジェネレータMG2のトルクのみでは、「要求駆動力」に達しない場合には、制御部40は、アクチュエータ50に制御信号を出力することにより、クラッチ20を係合させて、出力軸EG-1と入力軸51を接続させたうえで、第一インバータ31及び第二インバータ32に制御信号を出力し、「要求駆動力」となるように、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2を駆動させる。この状態では、図2の破線に示すように、第一モータジェネレータMG1が逆回転し(図2の2の状態)、第二モータジェネレータMG2が正回転し、エンジンEGが停止している(図2の3の状態)。
 この状態では、負トルクであるエンジンEGのフリクショントルクが、キャリア13を支持する反力受けとして機能している。このため、第一モータジェネレータMG1が出力することができる最大のトルクは、第一モータジェネレータMG1のトルクにより入力軸51に伝達される回転トルクが、エンジンEGのフリクショントルク以下となるトルクに限定される。
 第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2のトルクのみでは、「要求駆動力」に達しない場合や、バッテリ33の残量が少ない場合には、車両は「スプリット走行モード」で走行する。
 「スプリット走行モード」では、制御部40は、クラッチ20が係合状態となるように、アクチュエータ50を制御するとともに、エンジンEGで所定のトルクが発生するように、エンジンEGを制御する。これにより、エンジンEGと入力軸51とが接続され、エンジンEGのトルクが、キャリア13に入力される。そして、キャリア13に入力されたエンジンEGのトルクは、サンギヤ11とリングギヤ14に分配されて伝達される。つまり、エンジンEGのトルクは、第一モータジェネレータMG1と駆動輪Wr、Wlに分配される。
 「スプリット走行モード」では、エンジンEGは、効率が高い状態(燃料消費率の効率が高い状態)に維持される。この状態では、図2の一点鎖線で示すように、第一モータジェネレータMG1は、エンジンEGのトルクが分配されて伝達して、正回転し(図2の4)、発電する。これにより、第一モータジェネレータMG1は、負方向のモータジェネレータトルクTMG1をサンギヤ11に出力する。即ち、第一モータジェネレータMG1は、エンジントルクTeの反力を支持する反力受けとして機能し、これにより、エンジンEGのトルクがリングギヤ14に分配されて、駆動輪Wl、Wrに伝達される。そして、第二モータジェネレータMG2は、第一モータジェネレータMG1が発電した電流や、バッテリ33から供給される電流によって駆動し、駆動輪Wl、Wrを駆動する。
 なお、車両が走行中に、制御部40が、アクセルペダル81が離された(アクセル開度Acが0)と判断した場合や、ブレーキペダル83が踏まれた(ブレーキ開度Bkが0より大きい)と判断した場合には、「回生制動」を実行する。「回生制動」では、原則的に、制御部40は、クラッチ20が切断状態となるようにアクチュエータ50を制御する。そして、制御部40は、第二インバータ32に制御信号を出力して、第二モータジェネレータMG2において回生制動力を発生させて発電させる。
 この際に、第二モータジェネレータMG2では、負方向の回転トルクを発生する。第二モータジェネレータMG2で発電された電流は、バッテリ33で充電される。このように、クラッチ20が切断されている状態で回生制動を実行するので、車両の運動エネルギーが、エンジンEGのフリクショントルクにより無駄に消費されない。
 なお、バッテリ33がフル充電である場合において、摩擦ブレーキに加えて所謂エンジンブレーキによる制動力を発生させる場合には、制御部40は、クラッチ20が接続状態となるようにアクチュエータ50を制御し、エンジンEGを回転させて、エンジンEGのフリクショントルクを車両の減速に利用する。この際に、第二モータジェネレータMG2は、発電機として機能する。そして、第二モータジェネレータMG2で発電された電力は、第一モータジェネレータMG1に供給されて、第一モータジェネレータMG1は、エンジンブレーキが発生するように、入力軸51の回転速度が所定の回転速度となるように制御する。
(クラッチトルクの学習補正方法の説明)
 以下に、図3、図4を用いて、クラッチ制御に係る「クラッチトルク」と「クラッチストローク」との関係及び本実施形態における同関係の学習補正の概要について説明する。図3において、実線は、目標とする「クラッチトルク」と「クラッチストローク」との関係を表した「クラッチトルクマップ」である。この「クラッチトルクマップ」は、制御部40の「記憶部」に記憶されている。
 本実施形態のクラッチ20は、図3に示すように、「クラッチストローク」が0のスタンバイ位置では、クラッチ20は完全に切断していて、「クラッチトルク」は0となっている。そして、「クラッチストローク」が増大するにつれて、「クラッチトルク」は増大して、「クラッチストローク」が最大時には、クラッチ20は完全係合している。
 この「クラッチトルクマップ」は、複数の所定クラッチトルクT(i)(iは整数)とこれに対応して演算設定されたクラッチストロークY(i)とで規定される複数のマップ点(座標)を有し、各隣接するマップ点間が一次補間されることで形成されている。所定クラッチトルクT(i)は、iの値が大きいほど小さなクラッチトルクになるように設定されている。
 本実施形態では、学習にあたって全ての所定クラッチトルクT(i)に対応するクラッチストロークY(i)がそれぞれ補正され「クラッチトルクマップ」自体が置き換えられる(補正される)。
 まず、「クラッチトルクマップ」のための学習態様について説明する。この学習では、目標クラッチトルクTctを図3に示す「クラッチトルクマップ」に参照させることにより、目標クラッチストロークSrを演算する。次に、目標クラッチストロークSrにアクチュエータ50を制御して、クラッチ20を半クラッチ状態(非同期状態、不完全係合状態)にする。そして、この状態において、目標クラッチトルクTctに対して実際にクラッチ20において発生されたと推定される推定クラッチトルクTc_tmpを、下式(1)に基づき演算する。
 Tc_tmp=|Tca-Ii×dωi/dt |…(1)
 Tc_tmp:推定クラッチトルク
 Tca:キャリア13に入力されているトルク
 Ii:入力軸上の回転イナーシャ 
 dωi/dt:入力軸回転加速度
 なお、入力軸上の回転イナーシャIiには、クラッチディスク22、入力軸51、キャリア13、及びプラネタリギヤ12の回転イナーシャが含まれる。入力軸回転加速度dωi/dtは、入力軸回転速度ωiを時間微分することにより演算される。
 また、キャリア13に入力されているトルクは、下式(10)によって演算される。
 Tca=η×((1+λ)/λ))×Ts…(10)
 Tca=キャリア13に入力されているトルク
 η=サンギヤ11からキャリア13への伝達効率
 λ=遊星歯車機構10のギヤ比(サンギヤ11とインナーギヤ14aとの歯数比(サンギヤ11の歯数/インナーギヤ14aの歯数))
 Ts=サンギヤ11に伝達されているトルク
 そして、サンギヤ11に伝達されているトルクTsは、下式(11)によって演算される。
 Ts=TMG1-Is×dωs/dt…(11)
 Ts:サンギヤ11に伝達されているトルク
 TMG1:第一モータジェネレータMG1が発生しているトルク
 Is:サンギヤ11軸上の回転イナーシャ(サンギヤ11、サンギヤ11と第一ロータRo1を連結するシャフト、及び第一ロータRo1の回転イナーシャが含まれる)
 dωs/dt:サンギヤ11の回転加速度(第一ロータRo1の回転加速度)
 なお、第一モータジェネレータMG1が発生しているトルクTMG1は、第一インバータ31が第一モータジェネレータMG1に供給している電流により検出される。
 次に、推定クラッチトルクTc_tmp及び目標クラッチトルクTctを、それぞれ、図3に示す「クラッチトルクマップ」に参照させることにより、それぞれ、推定クラッチストロークSc及び目標クラッチストロークSrを取得する。そして、推定クラッチストロークSc及び目標クラッチストロークSrの比をクラッチトルク補正比率Kh(第一補正係数)として、下式(2)に基づき演算する。
 Kh=Sr/Sc…(2)
 Kh:クラッチトルク補正比率
 Sr:目標クラッチストローク
 Sc:推定クラッチストローク
 次に、各所定クラッチトルクT(i)について、図4の関係により上記クラッチトルク補正比率Khを反映させるための反映率N(i)を演算する。図4は、学習点のクラッチトルクTrからの各所定クラッチトルクT(i)の距離(偏差の大きさ)|X(i)|と上記反映率N(i)との関係を示すもので、最大反映率Nt、最小反映率Nb及び反映距離Xdを用いて(3)式により演算される。
 N(i)=DIV・|X(i)|+Nt  (|X(i)|<Xd)
 N(i)=Nb  (|X(i)|≧Xd)            …(3)
 DIV=-(Nt-Nb)/Xd
 |X(i)|:学習点のクラッチトルクTrからの各所定クラッチトルクT(i)の距離の絶対値
 N(i):反映率
 DIV:図4の実線で示す直線の傾き
 Nt:最大反映率
 Nb:最小反映率
 Xd:反映距離
 所定クラッチトルクT(i)に対する反映率N(i)は、学習点のクラッチトルクTrと一致することで最大反映率Ntとなり、反映距離Xdまでの範囲では距離|X(i)|の増加に応じて減少する。そして、反映率N(i)は、距離|X(i)|が所定値Xdを超えると最小反映率Nbの一定値となる。なお、最大反映率Ntは、誤学習の防止と急激な変化を避けるために「1.0」よりも小さな値に設定されている。また、最小反映率Nbは、後述する「クラッチトルクマップ」の単調増加性の確保を実現しやすくするためと「クラッチトルクマップ」全体の収束性を高めるために「0」よりも大きな値に設定されて一定の反映率を持たせている。
 この反映率N(i)により、各所定クラッチトルクT(i)に対応する新たなクラッチストローク(Y(i))として置き換えられるべきクラッチストロークYb(i)を求めるための第2補正係数としてのクラッチトルク補正係数Kc(i)が下式(4)により演算される。
 Kc(i)=1+(Kh-1)・N(i) …(4)
 Kc(i):クラッチトルク補正係数
 Kh:クラッチトルク補正比率
 N(i):反映率
 上記クラッチストロークYb(i)は、各所定クラッチトルクT(i)において現在のクラッチストロークY(i)に、対応するクラッチトルク補正係数Kc(i)が乗ぜられることで求められる。
 次に、各隣接する所定クラッチトルクT(i),T(i-1)間に形成される「クラッチトルクマップ」の傾きに制限を加えるため、昇順に対応するクラッチストロークYb(i),Yb(i-1)の偏差と、当該クラッチトルク間において予め設定されている最小勾配値YG(i-1)とを比較する。そして、当該クラッチストロークYb(i),Yb(i-1)の偏差が最小勾配値YG(i-1)よりも小さい場合には、同偏差が最小勾配値YG(i-1)となるようにクラッチストロークYb(i)を書き換え、同大きい場合にはそのままのクラッチストロークYb(i)とする。このように演算されたクラッチストロークYb(i)は、クラッチの完全係合状態若しくは完全非係合状態(クラッチ制御に影響を及ぼさない状態)において新たなクラッチストロークY(i)として更新され、「クラッチトルクマップ」置き換えられる。
 次に、置き換えられた「クラッチトルクマップ」に、推定クラッチトルクTc_tmp及び目標クラッチトルクTctを参照させることにより、推定クラッチストロークSc及び目標クラッチストロークSrを取得して、クラッチトルク補正比率Khを演算し、「クラッチトルクマップ」を更に補正して置き換える。このように、「クラッチトルクマップ」の置き換えを繰り返すことにより、目標クラッチトルクTctに対して、実際にクラッチ20で発生しているクラッチトルクの推定値である推定クラッチトルクTc_tmpが一致する「クラッチトルクマップ」(図3の一点鎖線)に収束する。
(エンジン始動制御)
 以下、以下に図5に示すフローチャートを用いて、「エンジン始動制御」について説明する。この実施形態では、エンジンEGを始動させる際に、上述した置き換えるべき「クラッチトルクマップ」を演算する実施形態である。この「エンジン始動制御」は、エンジンEGの始動条件が成立する度に実行される。
 「エンジン始動制御」が開始すると、S66において、制御部40は、水温センサEG-3が検出したエンジンEGの冷却水の水温teからエンジンEGの油温を推測する。制御部40は、エンジンEGの油温に基づいてエンジンEGのフリクショントルクTeを演算する。S66が終了すると、プログラムはS67に進む。
 S67において、制御部40は、係合中におけるクラッチ20の目標となる伝達トルクである目標クラッチトルクTctを演算する。具体的には、制御部40は、下式(5)に、S66で演算したエンジンEGのフリクショントルクTe、エンジンイナーシャIe、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0、目標クラッチ同期時間Tstを代入することにより、目標クラッチトルクTctを演算する。なお、本実施形態では、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0は、現在の入力軸回転速度ωirが設定される。
  Tct=Te+Ie・ωit_0/Tst…(5)
  Tct:目標クラッチトルク
  Te:エンジンEGのフリクショントルク
  Ie:エンジンイナーシャ
  ωit_0:係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0(現在の入力軸回転速度)
  Tst:目標クラッチ同期時間
 なお、エンジンイナーシャIeとは、エンジンEGの回転部材の慣性モーメントであり、エンジンEGの回転部材には、クランクシャフト、コンロッド、ピストン、出力軸EG-1、フライホイール21、クラッチカバー23、プレッシャープレート24、ダイヤフラムスプリング25が含まれる。そして、エンジンイナーシャIeは、予め設定されている。
 また、目標クラッチ同期時間Tstは、目標とするクラッチ20での係合時間であり、クラッチ20の係合開始時から出力軸EG-1と入力軸51の同期が完了するまでの経過時間である。目標クラッチ同期時間Tstは、クラッチ20の係合に伴うショックを考慮して、予め設定されている。
 上式(5)によって、クラッチ20の係合開始から目標クラッチ同期時間Tst経過後に、エンジンEGの回転速度が、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0となるような目標クラッチトルクTctが演算される。S67が終了すると、プログラムは、S68に進む。
 S68において、制御部40は、「クラッチトルク制御」を実行する。具体的には、図6に示すS68のサブルーチンである「クラッチトルク制御」のフローチャートを用いて説明する。
 図6に示す「クラッチトルク制御」が開始すると、S102において、制御部40は、「クラッチトルクマップ」を演算する。具体的には、図7に示すS102のサブルーチンである「クラッチトルクマップ演算」のフローチャートを用いて説明する。
 図7に示す「クラッチトルクマップ演算」が開始すると、S201において、制御部40は、「学習完了フラグ」がオフであると判断した場合には(S201:YES)、プログラムをS202に進め、「学習完了フラグ」がオンであると判断した場合には(S201:NO)、「クラッチトルクマップ演算」が終了し、図6のS103に進む。この「学習完了フラグ」は、「クラッチトルクマップ」の置き換えが未実施の「クラッチトルク補正係数」が演算されている場合に、オンに設定され、それ以外においてオフされる。
 S202において、制御部40は、「クラッチトルク補正比率」を演算する。具体的には、図8、図9に示すS202のサブルーチンである「クラッチトルク補正比率演算」のフローチャートを用いて説明する。
 図8、図9に示す「クラッチトルク補正比率演算」が開始すると、S301において、制御部40は、「学習条件フラグ」がオンであると判断した場合には(S301:YES)、プログラムをS302に進め、「学習条件フラグ」がオフであると判断した場合には(S301:NO)、プログラムをS303に進める。
 S302において、制御部40は、計時カウンタiを「1」インクリメントして、プログラムをS311に進める。なお、計時カウンタiは、学習条件が連続的に満足した演算回数を示す。言うまでもなく、この演算回数(計時カウンタi)に演算周期を乗じたものは、学習条件が連続的に成立した時間に相当する。
 S303において、制御部40は、計時カウンタiを「0」にリセットし、プログラムをS311に進める。
 S311において、制御部40は、入力軸回転速度ωiを時間微分して入力軸回転加速度dωi/dtを演算する。S311が終了すると、プログラムはS312に進む。
 S312において、制御部40は、入力軸回転加速度dωi/dtが安定していると判断した場合には(S312:YES)、プログラムをS313に進め、入力軸回転加速度dωi/dtが不安定であると判断した場合には(S312:NO)、プログラムをS334に進める。なお、入力軸回転加速度dωi/dtの絶対値が所定以下の0の近傍である場合に、入力軸回転加速度dωi/dtが安定していると判断される。
 S313において、制御部40は、サンギヤ回転速度ωsを時間微分してサンギヤ回転加速度ωs/dtを演算する。なお、サンギヤ11の回転速度であるサンギヤ回転速度ωsは、第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1rと同一であり、回転速度センサMG1-1によって検出される。S313が終了すると、プログラムはS314に進む。
 S314において、制御部40は、サンギヤ回転加速度ωs/dtが安定していると判断した場合には(S314:YES)、プログラムをS327に進め、サンギヤ回転加速度ωs/dtが不安定であると判断した場合には(S314:NO)、プログラムをS334に進める。なお、サンギヤ回転加速度ωs/dtの絶対値が所定以下の0の近傍である場合に、サンギヤ回転加速度ωs/dtが安定していると判断される。
 S327において、制御部40は、クラッチ20が同期していないと判断した場合には(S327:YES)、プログラムをS328に進め、クラッチ20が同期していると判断した場合には(S327:NO)、プログラムをS334に進める。なお、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが同一でない場合に、クラッチ20が同期してないと判断される。
 S328において、制御部40は、「学習条件フラグ」をオンにして、プログラムをS329に進める。
 S329において、制御部40は、今回ルーチンの目標クラッチトルクTctに対応する目標クラッチストロークSr_tmpを、現状の「クラッチトルクマップ」に基づき演算する。そして、前回ルーチンまでの目標クラッチストロークの積分値Srに上記目標クラッチストロークSr_tmpを加算することで新たな積分値Srとして更新する。この目標クラッチストロークの積分値Srを演算回数で除したものは、前記目標クラッチトルクの平均値に対応するクラッチストロークに準じたものである。S329が終了すると、プログラムは、S330に進む。
 S330において、制御部40は、今回ルーチンの推定クラッチトルクTc_tmp_tmpを上記(1)式により求めて、これに対応する推定クラッチストロークSc_tmpを現状の「クラッチトルクマップ」に基づき演算する。そして、前回ルーチンまでの推定クラッチストロークの積分値Scに上記推定クラッチストロークSc_tmpを加算することで新たな積分値Scとして更新する。なお、この推定クラッチストロークの積分値Scを演算回数で除したものは、前記推定クラッチトルクの平均値に対応するクラッチストロークに準じたものである。S330が終了すると、プログラムはS331に進む。
 S331において、制御部40は、学習条件の満足が所定時間以上継続していると判断した場合には(S331:YES)、プログラムをS332に進め、学習条件の満足が所定時間継続していないと判断した場合には(S331:NO)、「クラッチトルク補正比率演算」が終了し、プログラムを図7のS203に進める。具体的には、計時カウンタiが所定値Ic以上と判断されると、学習条件の満足が所定時間以上継続していると判断される。
 S332において、制御部40は、「学習成立フラグ」をオンにして、プログラムをS333に進める。
 S333において、制御部40は、推定クラッチストロークの積分値Scと目標クラッチストロークの積分値Srの比をクラッチトルク補正比率Khとして上式(2)により演算する。S333が終了すると、「クラッチトルク補正比率演算」が終了し、プログラムは図7のS203に進む。
 S334において、制御部40は、「学習成立フラグ」をオフにする。そして、制御部40は、推定クラッチストロークの積分値Sc及び目標クラッチストロークの積分値Srを「0」にリセットにする。S334が終了すると、「クラッチトルク補正比率演算」が終了し、プログラムは図7のS203に進む。
 従って、このS202のサブルーチンでは、学習条件の満足が所定時間以上継続して安定しているときに学習成立としてクラッチトルク補正比率Khが演算され、それ以外では学習が成立するまで計時カウンタi及び積分値Sc,Srの更新等が行われる。
 次に、図7のフローチャートに戻って説明する。S203において、制御部40が、「学習成立フラグ」がオンであると判断した場合には(S203:YES)、プログラムをS204に進め、「学習成立フラグ」がオフであると判断した場合には(S203:NO)、「クラッチトルク演算」が終了し、図6のS103に進む。
 S204において、制御部40は、「クラッチトルク補正係数演算」を実行する。具体的には、図10に示すS204のサブルーチンである「クラッチトルク補正係数演算」のフローチャートを用いて説明する。
 「クラッチトルク補正係数演算」が開始すると、S401において、制御部40は、マップ点カウンタjを「1」に設定して初期化を行う。このマップ点カウンタjは、所定クラッチトルクT(j)(jは整数)の全体に亘って対応するクラッチトルク補正係数Kc(j)等を順次計算していくための係数である。S401が終了すると、プログラムはS402に進む。
 S402において、制御部40は、マップ点カウンタjが所定値Jc以下であると判断した場合には(S402:YES)、プログラムをS403に進め、マップ点カウンタjが所定値Jcより大きいと判断した場合には(S402:NO)、「クラッチトルク補正係数演算」が終了して、図7の「クラッチトルクマップ演算」が終了し、図6のS103に進む。所定値Jcは、所定クラッチトルクT(j)の数から「1」を減じた値である。これは、零点のクラッチトルクT(0)に対するクラッチストロークY(0)の補正を行わないことによる。最初のS402では、マップ点カウンタjが「1」から始まるのでマップ点カウンタjが所定値Jc以下と判断される。後述するように、全ての所定クラッチトルクT(j)においてクラッチストロークYb(j)が演算されると、マップ点カウンタjが所定値Jcよりも大きいと判断される(S402:NO)。
 S403において、制御部40は、学習点のクラッチトルクからの各所定クラッチトルクT(j)の距離X(j)を求める。この学習点のクラッチトルクは、前記目標クラッチストロークの積分値Srを求めた際の対応する各目標クラッチトルクTctの平均値である。具体的には、学習点のクラッチトルクは、上記学習が成立するまでの間で演算された目標クラッチトルクの積分値を演算回数(Ic)で除すことで求められる。S403が終了すると、プログラムは、S404に進む。
 S404において、制御部40は、距離X(j)が反映距離Xdよりも小さいと判断した場合には、プログラムをS405に進め、距離X(j)が反映距離Xd以上であると判断した場合には、プログラムをS406に進める。
 S405又はS406において、制御部40は、上式(3)に基づいて、反映率N(j)を演算し、プログラムをS407に進める。
 S407において、制御部40は、上式(4)に基づいて、クラッチトルク補正係数Kc(j)を演算し、プログラムをS408に進める。
 S408において、制御部40は、現「クラッチトルクマップ」におけるクラッチストロークY(j)に上記クラッチトルク補正係数Kc(j)を乗じてクラッチストロークYb(j)を演算する。S408が終了すると、プログラムはS409に進む。
 S409において、制御部40は、単調増加性をチェックする。具体的には、制御部40は、所定クラッチトルクT(j)に対応するクラッチストロークYb(j)と、これに隣接する所定クラッチトルクT(j-1)に対応するクラッチストロークYb(j-1)との偏差が、当該間において予め設定されている最小勾配値YG(i-1)よりも大きいと判断した場合には(S409:YES)、プログラムをS411に進め、上記偏差が上記最小勾配値YG(i-1)以下であると判断した場合には(S409:NO)、プログラムをS410に進める。
 S410において、制御部40は、クラッチストロークYb(j-1)に最小勾配値YG(i-1)を加算したものをクラッチストロークYb(j)として置き換え、プログラムをS411に進める。
 S411において、制御部40は、マップ点カウンタjを「1」インクリメントして、プログラムをS402に戻す。
 このように、「クラッチトルク補正係数演算」では、各所定クラッチトルクT(j)に対応して新たなクラッチストロークY(j)として置き換えられるべきクラッチストロークYb(j)の演算が行われる。
 図6のS103において、制御部40は、そのときに記憶されている「クラッチトルクマップ」に基づき目標クラッチトルクTctに対する目標クラッチストロークSrを演算する。S103が終了すると、プログラムは、S104に進む。
 S104において、制御部40は、検出されたクラッチストロークStが演算された目標クラッチストロークSrに一致するようにフィードバック制御する。S104が終了すると、「クラッチトルク制御」が終了し、図5のS69に進む。
 図5のS69において、制御部40は、下式(6)に、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0、目標クラッチ同期時間Tst、クラッチ20の係合開始時からの経過時間t、現在のエンジン回転速度ωeを代入することにより、クラッチ20の係合中の目標入力軸回転速度ωitを更新する。なお、本実施形態では、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0は、係合開始時の入力軸回転速度ωirが設定される。
  ωit=-ωit_0/Tst・t+ωe+ωit_0…(6)
  ωit:係合中の目標入力軸回転速度
  ωit_0:係合開始時の目標入力軸回転速度(係合開始時の入力軸回転速度)
  Tst:目標クラッチ同期時間
  t:クラッチ20の係合開始時からの経過時間
  ωe:エンジン回転速度
 このように、上式(6)によって、クラッチ20の係合開始から目標クラッチ同期時間Tst経過後には、クラッチ20が同期(出力軸EG-1と入力軸51の回転差が0)するような更新後の目標入力軸回転速度ωitが演算される。S69が終了すると、プログラムはS70に進む。
 S70において、まず、制御部40は、キャリア13の回転速度がS69で演算した係合中の目標入力軸回転速度ωitとなる第一モータジェネレータMG1の目標回転速度ωMG1tを演算する。具体的には、制御部40は、係合開始時の目標入力軸回転速度ωit_0及びリングギヤ14の回転速度ωrを、下式(7)に代入することにより、目標回転速度ωMG1tを演算する。
  ωMG1t={(λ+1)×ωit_0-ωr}/λ…(7)
  ωMG1t:第一モータジェネレータMG1の目標回転速度
  λ:遊星歯車機構10のギヤ比((サンギヤ11の歯数)/(インナーギヤ14aの歯数))
 ωit_0:係合開始時の目標入力軸回転速度(キャリア13の回転速度)
 ωr:リングギヤ14の回転速度
 なお、リングギヤ14の回転速度ωrは、車速Vや第二モータジェネレータMG2の回転速度に比例するので、制御部40は、車速V又は第二モータジェネレータMG2の回転速度に基づいて、リングギヤ14の回転速度ωrを演算する。或いは、直接リングギヤ14の回転速度ωrを検出することとしても差し支え無い。
 次に、制御部40は、回転速度センサMG1-1で検出される第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1rに基づいて、第一インバータ31に制御信号を出力することにより、第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1rが、上記演算した目標回転速度ωMG1tとなるようにフィードバック(PID)制御する。S70が終了すると、プログラムは、S71に進む。
 S71において、制御部40は、「第一エンジン始動処理」を開始させる。この「第一エンジン始動処理」については、図11のフローチャートを用いて説明する。「第一エンジン始動処理」が開始すると、S71-1において、制御部40は、エンジンEGが始動済みと判断した場合には(S71-1:YES)、「第一エンジン始動処理」が終了し(図5のS71が終了し)、プログラムを図5のS72に進め、エンジンEGが始動済みで無いと判断した場合には(S71-1:NO)、プログラムをS71-2に進める。
 S71-2において、制御部40は、エンジン回転速度ωeが、エンジンEGを始動開始させるのに必要な回転速度である「始動開始回転速度」以上であると判断した場合には(S71-2:YES)、プログラムをS71-3に進め、エンジン回転速度ωeが「始動開始回転速度」より小さいと判断した場合には(S71-2:NO)、「第一エンジン始動処理」が終了し(図5のS71が終了し)、プログラムを図5のS72に進める。
 S71-3において、制御部40は、燃焼噴射装置で燃料を噴射させるとともに、点火プラグで点火させて、エンジンEGを始動させる。S71-3が終了すると、「第一エンジン始動処理」が終了し(図5のS71が終了し)、プログラムは図5のS72に進む。
 S72において、制御部40は、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが一致したと判断した場合には(S72:YES)、プログラムをS73に進め、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが一致していないと判断した場合には(S72:NO)、プログラムをS68に戻す。なお、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが一致している状態とは、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが同期している状態であり、クラッチ20が同期している状態を指す。
 S73において、制御部40は、アクチュエータ50に制御信号を出力して、クラッチ20を完全に係合させて、出力軸EG-1と入力軸51を完全に接続し、プログラムをS74に進める。
 S74において、制御部40は、「第二エンジン始動処理」を開始させる。この「第二エンジン始動処理」については、図12のフローチャートを用いて説明する。「第二エンジン始動処理」が開始すると、S74-1において、制御部40は、エンジンEGが始動済みと判断した場合には(S74-1:YES)、「第二エンジン始動処理」が終了(図5のS74が終了)するとともに、図5の「エンジン始動制御」が終了する。制御部40が、エンジンEGが始動済みで無いと判断した場合には(S74-1:NO)、プログラムをS74-2に進める。
 S74-2において、制御部40は、エンジン回転速度ωeが、上述した「始動開始回転速度」以上であると判断した場合には(S74-2:YES)、プログラムをS74-3に進め、エンジン回転速度ωeが「始動開始回転速度」より小さいと判断した場合には(S74-2:NO)、プログラムをS74-4に進める。
 S74-3において、制御部40は、燃焼噴射装置で燃料を噴射させるとともに、点火プラグで点火させて、エンジンEGを始動させる。S74-3が終了すると、「第二エンジン始動処理」が終了(図5のS74が終了)するとともに、図5の「エンジン始動制御」が終了する。
 S74-4において、制御部40は、第一インバータ31に制御信号を出力することにより、第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1rを増加させて、エンジン回転速度ωeを増加させる。S74-4が終了すると、プログラムは、S74-2に戻る。
 なお、エンジンEGが始動すると、制御部40は、エンジンEGに制御信号を出力して、エンジンEGにおいて所望のトルクを発生させるとともに、第一インバータ31に制御信号を出力して、第一モータジェネレータMG1において発電を開始させることにより、車両は上述した「スプリット走行モード」で走行する。
(クラッチトルクマップ置き換え制御)
 次に、「クラッチトルクマップ置き換え制御」について、図13に示すフローチャートを用いて説明する。車両が走行状態になると、「クラッチトルクマップ置き換え制御」が開始し、S254において、制御部40が、「学習成立フラグ」がオンであると判断した場合には(S254:YES)、プログラムをS255に進め、「学習成立フラグ」がオフであると判断した場合には(S254:NO)、S254の処理を繰り返す。
 S255において、制御部40が、クラッチが完全係合状態又は完全非係合状態(完全切断状態)であると判断した場合には(S255:YES)、プログラムをS256に進め、クラッチが完全係合状態及び完全非係合状態のいずれでもないと判断した場合には(S255:NO)、プログラムをS258に進める。具体的には、制御部40は、検出されたクラッチストロークStに基づきクラッチ20が完全係合状態又は完全非係合状態かを判断する。或いは、制御部40は、検出されたエンジン回転速度ωe及び入力軸回転速度ωiとの偏差に基づきクラッチが完全係合状態若しくは完全非係合状態かを判断する。
 S256において、制御部40は、「クラッチトルクマップ」を置き換え、S257において、「学習完了フラグ」をオフに設定する。S257が終了すると、プログラムは、S254に戻す。このように、クラッチ制御に支障が生じない状態(完全係合状態若しくは完全非係合状態)においてクラッチトルクマップの置き換えを行われる。
 S258において、制御部40は、「学習完了フラグ」をオンに設定し、プログラムをS254に戻す。
(エンジンブレーキ発生制御)
 以下に、図14に示すフローチャートを用いて、「エンジンブレーキ発生制御」について説明する。この実施形態では、エンジンブレーキを発生させる際に、上述した置き換えるべき「クラッチトルクマップ」を演算する実施形態である。
 上述したように、エンジンブレーキが必要になった場合には、「エンジンブレーキ発生制御」が開始し、S566に進む。なお、図14に示すS566及びS567の処理は、上述した図5に示すS66及びS67の処理と同一であるので、その説明を省略する。S567が終了すると、プログラムは、S568に進む。S568において、制御部40は、上述した図6に示す「クラッチトルク制御」を実行する。S568が終了すると、プログラムはS569に進む。
 なお、図14のS569及びS570は、上述した図5のS69及びS70と同一であるので、その説明を省略する。S570が終了すると、プログラムは、S572に進む。
 S572において、制御部40は、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが一致したと判断した場合には(S572:YES)、プログラムをS573に進め、エンジン回転速度ωeと入力軸回転速度ωiが一致していないと判断した場合には(S572:NO)、プログラムをS568に戻す。
 S573において、制御部40は、アクチュエータ50に制御信号を出力して、クラッチ20を完全に係合させて、出力軸EG-1と入力軸51を完全に接続する、S573が終了すると、「エンジンブレーキ発生制御」が終了する。
(スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御)
 以下に、図15のフローチャートを用いて、「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」について説明する。この実施形態では、車両が「スプリット走行モード中」である場合に、クラッチ20を敢えて滑らせることにより、上述した置き換えるべき「クラッチトルクマップ」を演算する実施形態である。車両が走行可能な状態となると、S601に進む。
 S601において、制御部40は、車両が上述した「スプリットモード」で走行していると判断した場合には(S601:YES)、プログラムをS602に進め、車両が「スプリットモード」で走行していないと判断した場合には(S601:NO)、S601の処理を繰り返す。
 S602において、制御部40が、前回の「クラッチトルクマップ」の補正から所定時間以上経過していると判断した場合には(S602:YES)、プログラムをS603に進め、前回の「クラッチトルクマップ」の補正から所定時間以上経過していないと判断した場合には(S602:NO)、プログラムをS606に進める。このS602により、頻繁な「クラッチトルクマップ」の補正が抑制される。
 S603において、制御部40は、クラッチ差回転速度Δωrが第一回転速度未満であると判断した場合には(S603:YES)、プログラムをS604に進め、クラッチ差回転速度Δωrが第一回転速度以上であると判断した場合には(S603:NO)、プログラムをS606に進める。
 S604において、制御部40は、クラッチ差回転速度Δωrが第二回転速度以上であると判断した場合には(S604:YES)、プログラムをS607に進め、クラッチ差回転速度Δωrが第二回転速度未満であると判断した場合には(S604:NO)、プログラムをS605に進める。
 なお、第二回転速度は、第一回転速度よりも遅い回転速度である。つまり、クラッチ差回転速度Δωrが、第一回転速度よりも早過ぎず、第二回転速度よりも遅すぎない安定した回転速度である場合に、プログラムがS607に進んで、「クラッチトルクマップ」の補正が実行される。これは、クラッチ差回転速度Δωrが第一回転速度よりも早い場合には、第一モータジェネレータMG1での発電に支障をきたすからである。つまり、クラッチ20が過大に滑ると、エンジンEGの出力エネルギーの一部が熱に変わって放出される一方で、車両の走行に必要な駆動力は減らせないので、結果として、第一モータジェネレータMG1での発電量が減少することとなる。
 また、クラッチ差回転速度Δωrが第二回転速度未満の場合には、フライホイール21とクラッチディスク22との間の摩擦係数(クラッチ20の摩擦係数)のバラツキが大きくなり、推定クラッチトルクTc_tmpを精度高く演算することができず、精度高く「クラッチトルクマップ」を補正できないからである。
 S605において、制御部40は、目標クラッチトルクTctを所定量減少させる。S605が終了すると、プログラムはS607に進む。
 S606において、制御部40は、目標クラッチトルクTctを、クラッチ20が完全係合となるクラッチトルクに設定する。S606が終了すると、プログラムはS608に進む。
 S607において、制御部40は、「クラッチトルクマップ」を演算する。この処理は、上記説明した図7に示す「クラッチマップ演算」と同一の処理である。但し、「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」では、図9に示すS330において、推定クラッチトルクTc_tmpが、下式(20)に基づき演算される。
 Tc_tmp=|Tca-Ii×dωi/dt| …(20)
 Tc_tmp:推定クラッチトルク
 Tca:キャリア13に入力されているトルク
 Ii:入力軸上の回転イナーシャ 
 dωi/dt:入力軸回転加速度
 また、キャリア13に入力されているトルクは、下式(21)によって演算される。
 Tca=(1/η)×((1+λ)/λ)×Ts…(21)
 Tca=キャリア13に入力されているトルク
 η=サンギヤ11からキャリア13への伝達効率
 λ=遊星歯車機構10のギヤ比
 Ts=サンギヤ11に伝達されているトルク
 そして、サンギヤ11に伝達されているトルクTsは、下式(22)によって演算される。
 Ts=TMG1-Is×dωs/dt…(22)
 Ts:サンギヤ11に伝達されているトルク
 TMG1:第一モータジェネレータMG1が発生しているトルク(負のトルク)
 Is:サンギヤ11軸上の回転イナーシャ
 dωs/dt:サンギヤ11の回転加速度
 なお、第一モータジェネレータMG1は発電中であるので、第一モータジェネレータMG1が発生しているトルクTMG1はマイナスである。そして、トルクTMG1は、第一モータジェネレータMG1が発電した電流によって検出される。
 S607が終了すると、プログラムは、S608に進む。
 S608において、制御部40は、そのときに記憶されている「クラッチトルクマップ」に基づき目標クラッチトルクTctに対する目標クラッチストロークSrを演算する。S608が終了すると、プログラムはS609に進む。
 S609において、制御部40は、検出されたクラッチストロークStが演算された目標クラッチストロークSrに一致するようにフィードバック制御する。S609が終了すると、S601に戻る。
(本実施形態の効果)
 上述した説明から明らかなように、図9のS329において、制御部40は、目標クラッチトルクTctに対応する目標クラッチストロークSr_tmpを、現状の「クラッチトルクマップ」に基づき演算する。次に、S330において、制御部40(推定クラッチトルク演算手段)は、クラッチ20が非同期である状態において、上式(1)に基づいて、第一モータジェネレータMG1が発生しているトルク及び入力軸回転加速度dωi/dtに従って、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。そして、制御部40(補正手段)は、推定クラッチトルクTc_tmpを現状の「クラッチトルクマップ」に参照させることにより、推定クラッチストロークSc_tmpを演算する。次に、S333において、制御部40は、推定クラッチストロークSc_tmp及び目標クラッチストロークSr_tmpに基づいて、クラッチトルク補正比率Khを演算する。そして、制御部40は、クラッチトルク補正比率Khに基づいて、「クラッチトルクマップ」を補正する。
 エンジンEGが発生しているトルクと異なり、第一モータジェネレータMG1が発生しているトルクは正確に検出することができる。このため、正確に検出される第一モータジェネレータMG1のトルクに基づいて、正確なクラッチトルク補正比率Khを演算することができ、この結果「クラッチトルクマップ」の補正を正確に行うことができる。
 また、トルクを検出するためのトルク検出器を別途必要とせず、既存の第一モータジェネレータMG1が発生しているトルクに基づいて、クラッチトルクが補正されるので、プログラムの追加だけで、「クラッチトルクマップ」の補正を行うことができる。このため、安価にクラッチトルクの補正を行うことができるハイブリッド駆動装置100を提供することができる。
 また、制御部40は、図5に示す「エンジン始動制御」を実行することにより、停止しているエンジンEGを始動させるために、第一モータジェネレータMG1を回転させつつ切断しているクラッチ20を係合させる際に、クラッチ20が非同期である状態において、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。これにより、「クラッチトルクマップ」の補正のために、わざわざエンジンEGを始動させる必要が無いので、燃費の悪化を防止することができる。
 また、制御部40は、図14に示す「エンジンブレーキ発生制御」を実行することにより、車両が第一モータジェネレータMG1のみのトルクで走行している場合において、エンジンEGのフリクションによる制動力を発生させるために、切断されているクラッチ20を係合させる際に、クラッチ20が非同期である状態において、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。これにより、「クラッチトルクマップ」の補正のために、エンジンEGにおいて燃料が消費されることが無いので、燃費の悪化を防止することができる。
 また、制御部40は、図15に示す「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」を実行することにより、エンジンEGのトルクで走行し、第一モータジェネレータMG1で発電している場合において、クラッチ20を非同期にすることにより、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。これにより、「クラッチトルクマップ」の補正のために、クラッチ20を完全に切断して再係合させる必要が無いので、バッテリ33の残量が少ない場合において、第一モータジェネレータMG1での発電が中断されることが無い。このため、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
 また、第一モータジェネレータMG1や第二モータジェネレータMG2のトルクのみでは、「要求駆動力」に達しない場合に、駆動力不足となることを防止することができる。更に、従来のように、「クラッチトルクマップ」の補正の実行が車両の発進・変速時のみに限定されないので、「クラッチトルクマップ」の補正を確実に実行することができる。
 また、制御部40は、クラッチ20の差回転速度が、「第一回転速度」未満であり(図15のS603でYESと判断)、「第二回転速度」以上である場合に(S604でYESと判断)、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。このため、第一モータジェネレータMG1での発電に支障をきたすこと無く、精度高く「クラッチトルクマップ」を補正することができる。
 また、制御部40は、入力軸51の回転加速度dωi/dtの絶対値が所定以下である場合に(図8のS312でYESと判断)、推定クラッチトルクを演算する。これにより、クラッチ20に接続されている入力軸51の回転加速度dωi/dtの絶対値が所定より大きく、入力軸51の回転加速度dωi/dtが不安定場合には、推定クラッチトルクTc_tmpが演算されない。このため、不安定な状態での推定クラッチトルクTc_tmpの演算が回避されるので、精度高く「クラッチトルクマップ」を補正することができる。
 また、制御部40は、第一モータジェネレータMG1の回転加速度(サンギヤ11の回転加速度dωs/dt)の絶対値が所定以下である場合に(図8のS312でYESと判断)、推定クラッチトルクTc_tmpを演算する。これにより、車速が大きく変化(加速或いは減速)することに起因して、第一モータジェネレータMG1の回転加速度の絶対値が所定より大きく、第一モータジェネレータMG1の回転加速度が不安定場合には、推定クラッチトルクTc_tmpが演算されない。このため、不安定な状態での推定クラッチトルクTc_tmpの演算が回避されるので、精度高く「クラッチトルクマップ」を補正することができる。
(第二の実施形態)
 以下に、図16を用いて、第二の実施形態のハイブリッド駆動装置200について、第一の実施形態のハイブリッド駆動装置100と異なる点について説明する。なお、第一の実施形態のハイブリッド駆動装置100と同じ構造の部分については、第一の実施形態のハイブリッド駆動装置100と同じ番号を付して、その説明を省略する。
 第二の実施形態のハイブリッド駆動装置200では、第一モータジェネレータMG1の第一ロータRo1は、入力軸51に接続するとともに、遊星歯車機構10のリングギヤ14に接続している。そして、遊星歯車機構10のサンギヤ11には、第二モータジェネレータMG2の第二ロータRo2が接続している。キャリア13には、アウトプットギヤ13aが形成されている。そして、アウトプットギヤ13aと入力ギヤ72とが噛合している。
 リングギヤ14は、ブレーキBによって、ハウジング201に対して、回転可能又は固定されるようになっている。ブレーキBは、制御部40によって制御されるようになっている。
 「電動走行モード」では、制御部40は、クラッチ20が切断状態となるようにアクチュエータ50を制御するとともに、リングギヤ14がハウジング201に固定されるようにブレーキBを制御する。そして、制御部40は、第二インバータ32に制御信号を出力し、「要求駆動力」となるように、第二モータジェネレータMG2を駆動させる。また、第二モータジェネレータMG2のトルクのみでは、「要求駆動力」に達しない場合には、制御部40は、クラッチ20が切断状態となるようにアクチュエータ50を制御するとともに、リングギヤ14がハウジング201に対して回転可能となるようにブレーキBを制御する。そして、第一インバータ31及び第二インバータ32に制御信号を出力し、「要求駆動力」となるように、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2を駆動させる。
 「スプリット走行モード」では、制御部40は、クラッチ20が係合状態となるように、アクチュエータ50を制御するとともに、リングギヤ14がハウジング201に対して回転可能となるようにブレーキBを制御する。そして、制御部40は、第二インバータ32に制御信号を出力し、第二モータジェネレータMG2を駆動させるとともに、エンジンEGで所定のトルクが発生するように、エンジンEGを制御する。これにより、エンジンEGと入力軸51とが接続され、エンジンEGのトルクが、第一モータジェネレータMG1に入力されるとともに、リングギヤ14に入力される。第一モータジェネレータMG1は、エンジンEGのトルクにより発電される。そして、リングギヤ14に入力されたエンジンEGのトルク及び第二モータジェネレータMG2のトルクは、駆動輪Wr、Wlに伝達される。
 この第二の実施形態では、上式(1)の代わりに、下式(31)が適用される。
 Tc_tmp=|TMG1+Tr-Ii×dωi/dt| …(31)
 Tc_tmp:推定クラッチトルク
 TMG1:第一モータジェネレータMG1が発生しているトルク
 Tr:リングギヤ14に入力されるトルク
 Ii:入力軸上の回転イナーシャ 
 dωi/dt:入力軸回転加速度
 なお、入力軸上の回転イナーシャIiには、クラッチディスク22、入力軸51、キャリア13、及び第一ロータRo1が含まれる。
 また、第一モータジェネレータMG1が発生しているトルクTMG1は、エンジンEGの始動時には、正のトルクとなり、スプリットモード中には、負のトルクとなる。
 なお、リングギヤ14に入力されるトルクTrは、下式(32)によって演算される。
 Tr=-η2×Ts/λ…(32)
 η2=サンギヤ11からリングギヤ14への伝達効率
 λ=遊星歯車機構10のギヤ比(サンギヤ11とインナーギヤ14aとの歯数比(サンギヤ11の歯数/インナーギヤ14aの歯数))
 Ts:サンギヤ11に伝達されているトルク
 また、サンギヤ11に伝達されているトルクTsは、下式(33)によって演算される。
 Ts=TMG2-Is×dωs/dt…(33)
 Ts:サンギヤ11に伝達されているトルク
 TMG2:第二モータジェネレータが発生しているトルク
 Is:サンギヤ11軸上の回転イナーシャ(サンギヤ11、サンギヤ11と第二ロータRo2を連結するシャフト、及び第二ロータRo2の回転イナーシャが含まれる)
 dωs/dt:サンギヤ11の回転加速度
 また、第二の実施形態では、上式(7)の代わりに、下式(34)が適用される。
 ωMG1t=ωit…(34)
  ωMG1t:第一モータジェネレータMG1の目標回転速度
 ωit:目標入力軸回転速度
(別の実施形態)
 なお、以上説明した実施形態では、制御部40は、回転速度センサMG1-1から入力された第一モータジェネレータMG1の回転速度ωMG1r、第二モータジェネレータMG2の回転速度ωMG2r(車速Vから演算)、及びサンギヤ11とインナーギヤ14a間の歯数比に基づいて、入力軸51の回転速度である入力軸回転速度ωiを演算している。しかし、入力軸51の回転速度を検出する入力軸回転速度検出センサを、入力軸51の近傍に設け、入力軸回転速度ωiを直接検出することにしても差し支え無い。
 また、以上説明した実施形態では、クラッチ20は、乾式単板クラッチである。しかし、クラッチ20が、湿式多板クラッチであるハイブリッド駆動装置100、200にも、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。
 以上説明した実施形態では、クラッチ20は、ノーマルクローズクラッチである。しかし、クラッチ20は、ノーマルオープンクラッチであっても差し支え無い。また、「クラッチストローク」が0のスタンバイ位置では、クラッチ20は完全係合し、「クラッチストローク」が増大するにつれて、「クラッチトルク」は減少し、遂には、0となるようなクラッチであっても差し支え無い。そして、本発明の技術的思想は、このようなクラッチを備えたハイブリッド駆動装置にも適用可能なことは言うまでもない。
 以上説明した実施形態では、アクチュエータ50の動作に対応する制御量が、クラッチストロークであり、クラッチトルクをアクチュエータ50のストロークにより制御している実施形態である。しかし、アクチュエータ50の動作に対応する制御量が、油圧、空気圧、電圧、電流、クラッチディスク22に作用する荷重や圧力であり、このような制御量に基づいて、クラッチトルクを制御する実施形態にも本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。
 以上説明した実施形態では、図15のS602における前回の「クラッチトルクマップ」の補正とは、図5に示す「エンジン始動制御」、図14に示す「エンジンブレーキ発生制御」、及び図15に示す「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」によって補正することが決定された「クラッチトルクマップ」の補正である。しかし、S602における前回の「クラッチトルクマップ」の補正が、「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」において補正することが決定された「クラッチトルクマップ」の補正である実施形態であっても差し支え無い。或いは、S602における前回の「クラッチトルクマップ」の補正が、図5に示す「エンジン始動制御」、図14に示す「エンジンブレーキ発生制御」、及び図15に示す「スプリット走行時クラッチトルクマップ演算制御」のうち、いずれか2つによって補正することが決定された「クラッチトルクマップ」の補正である実施形態であっても差し支え無い。
 また、「電動走行モード」において、第一モータジェネレータMG1のみのトルクで走行している車両が、第一モータジェネレータMG1及び第二モータジェネレータMG2のトルクで車両が走行する際に、クラッチ20を係合させる際にも、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。
 また、以上説明した実施形態では、図5に示すS66において、制御部40は、水温センサEG-3が検出したエンジンEGの水温teからエンジンEGの油温を推測し、当該エンジンEGの油温に基づいてエンジンEGのフリクショントルクTeを算出している。しかし、制御部40が、エンジンEGのエンジンオイルの油温を検出する油温センサが検出したエンジンオイルの油温に基づいて、エンジンEGのフリクショントルクTeを算出することにしても差し支え無い。
 20…クラッチ
 31…第一インバータ(モータジェネレータ発生トルク検出手段)
 40…制御部(目標制御量演算手段、クラッチ制御手段、推定クラッチトルク演算手段、補正係数演算手段、補正手段)
 50…アクチュエータ(クラッチアクチュエータ)、 51…入力軸、 52…ストロークセンサ
 100…第一の実施形態のハイブリッド駆動装置
 200…第二の実施形態のハイブリッド駆動装置
 EG…エンジン、EG-1…出力軸
 MG1…第一モータジェネレータ(モータジェネレータ)
 Wl、Wr…駆動輪
 t…クラッチの係合開始時からの経過時間
 Tst…目標クラッチ同期時間
 ωi…入力軸回転速度
 ωir…現在の入力軸回転速度
 ωit_0…係合開始時の目標入力軸回転速度
 ωit…係合中の目標入力軸回転速度
 ωe…エンジン回転速度
 Δωr…実際のクラッチ差回転速度
 ωs…サンギヤ回転速度
 ωMG1t…第一モータジェネレータの目標回転速度
 ωMG1r…第一モータジェネレータの回転速度
 Tct:目標クラッチトルク
 Tc_tmp:推定クラッチトルク
 Sc:推定クラッチストローク
 Sr:目標クラッチストローク
 Kh:クラッチトルク補正比率
 N(i):反映率

Claims (7)

  1.  出力軸にトルクを出力するエンジンと、
     駆動輪の回転と関連して回転する入力軸と、
     前記出力軸と前記入力軸との間に設けられ、前記出力軸と前記入力軸間を断接するクラッチと、
     前記入力軸の回転と関連して回転するモータジェネレータと、
     前記クラッチが発生するクラッチトルクと前記クラッチを駆動するアクチュエータの動作に対応する制御量との関係を表したクラッチトルクマップに基づき、目標クラッチトルクに対応する前記アクチュエータの目標制御量を演算する目標制御量演算手段と、
     前記アクチュエータを前記目標制御量に駆動制御して、クラッチトルクを前記目標クラッチトルクに制御するクラッチ制御手段と、
     前記クラッチが非同期である状態において、前記モータジェネレータが発生しているトルク及び前記入力軸の回転加速度に基づいて、推定クラッチトルクを演算する推定クラッチトルク演算手段と、
     前記目標クラッチトルク及び前記推定クラッチトルクに基づいて、前記クラッチトルクマップを補正する補正手段と、を有するハイブリッド駆動装置。
  2.  前記推定クラッチトルク演算手段は、停止している前記エンジンを始動させるために、前記モータジェネレータを回転させつつ切断している前記クラッチを係合させる際に、前記クラッチが非同期である状態において、前記推定クラッチトルクを演算する請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
  3.  前記推定クラッチトルク演算手段は、前記モータジェネレータのみのトルクで走行している場合において、前記エンジンのフリクションによる制動力を発生させるために、切断されている前記クラッチを係合させる際に、前記クラッチが非同期である状態において、前記推定クラッチトルクを演算する請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
  4.  前記推定クラッチトルク演算手段は、前記エンジンのトルクで走行し、前記モータジェネレータで発電している場合において、前記クラッチを非同期にすることにより、前記推定クラッチトルクを演算する請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。
  5.  前記推定クラッチトルク演算手段は、前記クラッチの差回転速度が第一回転速度未満であり前記第一回転速度より遅い第二回転速度以上である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する請求項4に記載のハイブリッド駆動装置。
  6.  前記推定クラッチトルク演算手段は、前記入力軸の回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
  7.  前記推定クラッチトルク演算手段は、前記モータジェネレータの回転加速度の絶対値が所定以下である場合に、前記推定クラッチトルクを演算する請求項1~請求項6のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
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