JP2010188775A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents

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平 陳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a hybrid vehicle, improving driving performance of the vehicle by avoiding occurrence of a shock or drive force reduction during gear shifting while suppressing reduction in vehicle performance at the time of gear shifting during traveling. <P>SOLUTION: In the FR hybrid vehicle, an output shaft from an engine ENG is connected to drive wheels LT, RT and a first motor/generator MG1 through a power distribution mechanism T/S, an output shaft of a second motor/generator MG2 is connected to the drive wheels LT, LR through a transmission T/M, and a gear ratio of the transmission T/M is controlled when a gear change instruction is made. The FR hybrid vehicle has: a third motor/generator MG3 connected to the drive wheels LT, RT from the transmission T/M; and a gear-shift drive force compensation control means (Fig. 4) estimating necessary compensation drive force for the amount of reduction in drive force of the second motor/generator MG2 during gear shifting, supplying compensation drive force by the third motor/generator MG3 in a gear shift start area, and thereafter compensating a part of the compensation drive force of the third motor/generator MG3 by drive force of the engine ENG when influence on the vehicle performance is large. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第1のモータと駆動輪に連結され、第2のモータの出力軸が変速機を介して駆動輪に連結される駆動系を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention includes a drive system in which an output shaft from an engine is connected to a first motor and drive wheels via a power distribution mechanism, and an output shaft of the second motor is connected to drive wheels via a transmission. The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.

従来、エンジンの出力軸が動力分配機構を経て第1のモータ/ジェネレータと駆動輪とに連結され、この駆動輪に第2のモータ/ジェネレータが連結されたハイブリッド車両において、第2のモータ/ジェネレータの駆動力は、変速段が2段乃至3段の変速機を介して駆動輪に伝達されることが開示されている(例えば、特許文献1の図6参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a hybrid vehicle in which an output shaft of an engine is connected to a first motor / generator and drive wheels via a power distribution mechanism, and a second motor / generator is connected to the drive wheels, the second motor / generator It is disclosed that this driving force is transmitted to driving wheels via a transmission having two to three gear positions (see, for example, FIG. 6 of Patent Document 1).

特開2003−127681号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127681

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、2段乃至3段の変速機によって変速を行う場合には、変速段が移行する変速中に第2のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達することができない場合があり、駆動力が低下する駆動力落ちによりショックが発生してしまう、という問題があった。   However, in the conventional hybrid vehicle control device, when shifting is performed by a two- to three-speed transmission, the driving force of the second motor / generator is applied to the driving wheel during the shift at which the shift stage shifts. There is a problem that a shock may occur due to a drop in the driving force that reduces the driving force.

特に、変速要素(ドグクラッチや摩擦クラッチなど)の掛け替えにより変速段が移行する変速中においては、締結されている変速要素を開放し、変速後の回転数に同期させるために第2のモータ/ジェネレータによる変速機の入力回転数制御を行い、回転数同期後、開放されている変速要素の締結を行う。このため、変速中は、回転数制御されている第2のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達できない。   In particular, the second motor / generator is used to release the engaged transmission element and synchronize with the rotation speed after the transmission during a shift in which the shift stage is shifted by switching of a transmission element (such as a dog clutch or a friction clutch). The input rotational speed of the transmission is controlled by, and after the rotational speed is synchronized, the opened transmission element is fastened. For this reason, during shifting, the driving force of the second motor / generator whose rotational speed is controlled cannot be transmitted to the driving wheels.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and at the time of traveling with a shift, while suppressing a decrease in the vehicle performance, avoiding a decrease in driving force and a shock during the shift, thereby reducing the driving performance of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle that can improve the performance.

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第1のモータと駆動輪に連結され、第2のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結される。
変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備える。
このハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪(主駆動輪)の前記変速機より主駆動輪側、あるいは、従動輪(副駆動輪)に連結される第3のモータと、
前記変速制御手段による変速中、前記第2のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第3のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第3のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段と、
を有する。
In order to achieve the above object, in the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, the output shaft from the engine is connected to the first motor and the drive wheels via the power distribution mechanism, and the output shaft of the second motor is the transmission. To the drive wheel.
Shift control means for changing and controlling the speed ratio of the transmission at the time of a shift command is provided.
In this hybrid vehicle control device,
A third motor connected to the drive wheel (main drive wheel) from the transmission on the main drive wheel side or a driven wheel (sub drive wheel);
During a shift by the shift control means, a required compensation driving force is estimated based on a reduction in the driving force output from the second motor. In the shift start range, the third motor supplies the compensation driving force, and thereafter Until the shift is completed, the influence on the vehicle performance when maintaining the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is determined. A driving force compensation control means for shifting during changing to a partial burden mode in which a part of the compensation driving force borne by the motor 3 is compensated by the driving force of the engine;
Have

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、変速中駆動力補償制御手段において、変速中、第2のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力が推定され、変速開始域では、第3のモータが補償駆動力を供給する。その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を第3のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響が判断され、車両性能への影響が大きい場合、第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更される。
すなわち、変速前に第2のモータが負担していた駆動力を、変速開始域でエンジンよりも制御応答性の高い第3のモータにより、速やかに応答良く差し替え補償するので、変速開始域にてショックの原因となる駆動力落ちが回避される。加えて、変速開始域後から変速完了までにおいて、全部負担モードを維持すると車両性能(車両燃費性能、運転性能、走行安定性能など)への影響が大きい場合、第3のモータが負担する補償駆動力の一部が、エンジンの駆動力で補償される。このため、変速中、第3のモータのみを用いた駆動力補償制御による車両性能の低下が抑制される。
この結果、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。
Therefore, in the hybrid vehicle control device of the present invention, the driving force compensation control means during shifting estimates the required compensating driving force based on the driving force reduction output from the second motor during shifting, and shifts the gear. In the start zone, the third motor supplies the compensation driving force. Thereafter, until the shift is completed, the influence on the vehicle performance when the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is determined is determined. A part of the compensation driving force borne by the motor is changed to a partly borne mode in which the driving force of the engine is compensated.
That is, the driving force borne by the second motor before the gear shift is quickly compensated and compensated by the third motor having a higher control response than the engine in the gear shift start region. A drop in driving force that causes a shock is avoided. In addition, if the full load mode is maintained after the shift start range until the shift is completed, if the vehicle performance (vehicle fuel consumption performance, driving performance, running stability performance, etc.) is greatly affected, the compensation drive that the third motor bears Part of the force is compensated by the driving force of the engine. For this reason, during gear shifting, a decrease in vehicle performance due to driving force compensation control using only the third motor is suppressed.
As a result, the vehicle driving performance is improved by avoiding a decrease in driving force and a shock during a shift while suppressing a decrease in the vehicle performance while suppressing a decrease in the vehicle performance when traveling with a shift. be able to.

実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram illustrating an FR hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) to which a control device according to a first embodiment is applied. 実施例1のFRハイブリッド車両の動力分割機構による第1モータ/ジェネレータ回転数とエンジン回転数と出力回転数の回転数関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing a rotational speed relationship among a first motor / generator rotational speed, an engine rotational speed, and an output rotational speed by the power split mechanism of the FR hybrid vehicle of the first embodiment. 実施例1のFRハイブリッド車両の変速機による低速段と高速段での回転数関係をあらわし、(a)は低速段での共線図を示し、(b)は高速段での共線図を示す。The rotational speed relationship between the low speed stage and the high speed stage by the transmission of the FR hybrid vehicle of the first embodiment is shown, (a) shows a nomogram at the low speed stage, and (b) shows a nomograph at the high speed stage. Show. 実施例1の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of a driving force compensation control process during shifting that is executed by the integrated controller according to the first embodiment. 実施例1の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理で用いられる第3モータ/ジェネレータの電機効率マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electrical efficiency map of the 3rd motor / generator used by the driving force compensation control process during a shift performed with the integrated controller of Example 1. FIG. 実施例1の変速中駆動力補償制御を説明するための通常駆動力・変速中駆動力(補償なし)・変速中駆動力(MG3のみ)・変速中駆動力(MG3のみ、効率悪化あり)・変速中駆動力(MG3+エンジン)を示すグラフ図である。Normal driving force to explain driving force compensation control during shifting in Example 1 ・ Driving force during shifting (no compensation) ・ Driving force during shifting (only MG3) ・ Driving force during shifting (only MG3, with reduced efficiency) ・It is a graph which shows the driving force (MG3 + engine) during gear shifting. 実施例2の制御装置が適用された4WDハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。It is a whole system figure showing a 4WD hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) to which a control device of Example 2 was applied. 実施例2の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a flow of a driving force compensation control process during shifting executed by an integrated controller according to a second embodiment.

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1および実施例2に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on Example 1 and Example 2 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用されたFRハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。以下、図1に基づきFRハイブリッド車両のシステム構成を説明する。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing an FR hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) to which the control device of the first embodiment is applied. Hereinafter, the system configuration of the FR hybrid vehicle will be described with reference to FIG.

実施例1におけるFRハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、エンジンENGと、エンジン出力軸ESと、第1モータ/ジェネレータMG1(第1のモータ)と、第1モータ出力軸MS1と、動力分割機構T/Sと、プロペラシャフトPSと、第2モータ/ジェネレータMG2(第2のモータ)と、第2モータ出力軸MS2と、変速機T/Mと、第2出力ギアG1,G2と、第3モータ/ジェネレータMG3(第3のモータ)と、第3モータ出力軸MS3と、第3出力ギアG3,G4と、差動機構DFと、左駆動軸LSと、右駆動軸RSと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。   As shown in FIG. 1, the drive system of the FR hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine ENG, an engine output shaft ES, a first motor / generator MG1 (first motor), and a first motor output shaft MS1. , Power split mechanism T / S, propeller shaft PS, second motor / generator MG2 (second motor), second motor output shaft MS2, transmission T / M, and second output gears G1, G2 A third motor / generator MG3 (third motor), a third motor output shaft MS3, third output gears G3 and G4, a differential mechanism DF, a left drive shaft LS, and a right drive shaft RS The left drive wheel LT and the right drive wheel RT are provided.

すなわち、エンジンENGからのエンジン出力軸ESが動力分配機構T/Sを経て第1モータ/ジェネレータMG1と左右の駆動輪LT,RTに連結され、第2モータ/ジェネレータMG2の第2モータ出力軸MS2が変速機T/Mを介して左右の駆動輪LT,RTに連結されている。そして、前記変速機T/Mよりも左右の駆動輪LT,RT側で、左右の駆動輪LT,RTに連結される第3モータ/ジェネレータMG3を設けている。   That is, the engine output shaft ES from the engine ENG is connected to the first motor / generator MG1 and the left and right drive wheels LT, RT via the power distribution mechanism T / S, and the second motor output shaft MS2 of the second motor / generator MG2. Is connected to the left and right drive wheels LT, RT via a transmission T / M. A third motor / generator MG3 connected to the left and right drive wheels LT, RT is provided on the left and right drive wheels LT, RT side of the transmission T / M.

前記エンジンENGは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの目標エンジントルク指令をスロットルアクチュエータ2が入力し、スロットルバルブのバルブ開度を制御する。   The engine ENG is a gasoline engine or a diesel engine, and a throttle engine 2 inputs a target engine torque command from an engine controller 1 described later, and controls the valve opening of the throttle valve.

前記第1モータ/ジェネレータMG1と前記第2モータ/ジェネレータMG2と前記第3モータ/ジェネレータMG3は、いずれもロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられ、駆動機能と発電機能を有する同期型モータである。そして、駆動時には、後述するモータコントローラ3からの制御指令に基づいて、インバータ4により作り出された三相交流をステータコイルに印加することにより、それぞれ独立に駆動制御される。発電時には、ステータコイルでの三相交流をインバータ4により単相直流に変換し、バッテリ5を充電するというように、それぞれ独立に発電制御される。   Each of the first motor / generator MG1, the second motor / generator MG2, and the third motor / generator MG3 has a permanent magnet embedded in the rotor, a stator coil wound around the stator, and has a drive function and a power generation function. It is a synchronous motor. And at the time of a drive, based on the control command from the motor controller 3 mentioned later, the drive control is carried out independently by applying the three-phase alternating current produced by the inverter 4 to a stator coil. During power generation, power generation is controlled independently such that the three-phase alternating current in the stator coil is converted into single-phase direct current by the inverter 4 and the battery 5 is charged.

前記動力分割機構T/Sは、シングルピニオン型の遊星歯車により構成され、第1サンギアS1に第1モータ出力軸MS1が連結され、第1キャリアC1にエンジン出力軸ESが連結され、第1リングギアR1にプロペラシャフトPSが連結されている。
上記連結関係により、図2に示す共線図上において、左から第1モータ/ジェネレータMG1(第1サンギアS1)、エンジンENG(第1キャリアC1)、プロペラシャフトPS(第1リングギアR1)の順に配列され、シングルピニオン型の遊星歯車の動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔を第1サンギアS1と第1リングギアR1の歯数比(=ρ1)に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。
The power split mechanism T / S is composed of a single pinion type planetary gear, a first motor output shaft MS1 is connected to the first sun gear S1, an engine output shaft ES is connected to the first carrier C1, and the first ring Propeller shaft PS is connected to gear R1.
Due to the above connection relationship, the first motor / generator MG1 (first sun gear S1), the engine ENG (first carrier C1), and the propeller shaft PS (first ring gear R1) from the left in the collinear diagram shown in FIG. It is possible to introduce a rigid lever model that is arranged in order and can simply express the operation of a single pinion type planetary gear.
Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear. A nomograph based on the number of rotations (rotation speed) of each rotation element, each rotation element on the horizontal axis, and the interval between each rotation element based on the gear ratio (= ρ1) of the first sun gear S1 and the first ring gear R1 They are arranged so as to have a lever ratio.

前記変速機T/Mは、シングルピニオン型の遊星歯車と2つの摩擦要素の組み合わせにより構成され、第2サンギアS2に第2モータ出力軸MS2が連結され、第2キャリアC2に第1出力ギアG1,G2を介してプロペラシャフトPSが連結されている。そして、第2リングギアR2と変速機ケースとの間にローブレーキL/Bが介装され、第2サンギアS2と第2リングギアR2の間にハイクラッチH/Cが介装されている。尚、ローブレーキL/BとハイクラッチH/Cは、後述する変速コントローラ6からの油圧指令により締結圧と開放圧を作り出す油圧制御装置7からの油圧により締結/開放が制御される。
上記連結関係により、図3に示す共線図上において、左から第2モータ/ジェネレータMG2(第2サンギアS2)、第1出力ギアG1(第2キャリアC2)、第2リングギアR2の順に配列される。そして、低速段は、図3(a)に示すように、ローブレーキL/Bを締結し、ハイクラッチH/Cを開放することで達成され、高速段(=直結段)は、図3(b)に示すように、ローブレーキL/Bを開放し、ハイクラッチH/Cを締結することで達成される。
変速制御は、第1出力ギアG1の回転数(=車速VSP)を一定に保った状態のままで、低速段から高速段へアップシフトするときは、第2モータ/ジェネレータMG2の回転数を低下させ、逆に、高速段から低速段へダウンシフトするときは、第2モータ/ジェネレータMG2の回転数を上昇させる。よって、第2モータ/ジェネレータMG2は、変速前後の領域ではトルク制御が行われるが、摩擦要素を開放しニュートラル状態としている変速中は、変速後の入力回転数に同期させるために回転数制御が行われる。
The transmission T / M is constituted by a combination of a single pinion planetary gear and two friction elements, a second motor output shaft MS2 is connected to the second sun gear S2, and a first output gear G1 is connected to the second carrier C2. , Propeller shaft PS is connected via G2. A low brake L / B is interposed between the second ring gear R2 and the transmission case, and a high clutch H / C is interposed between the second sun gear S2 and the second ring gear R2. The low brake L / B and the high clutch H / C are controlled to be engaged / disengaged by the hydraulic pressure from the hydraulic control device 7 that generates the engagement pressure and the release pressure in accordance with a hydraulic pressure command from the transmission controller 6 described later.
Due to the above connection relationship, the second motor / generator MG2 (second sun gear S2), the first output gear G1 (second carrier C2), and the second ring gear R2 are arranged in this order from the left on the alignment chart shown in FIG. Is done. As shown in FIG. 3 (a), the low speed stage is achieved by engaging the low brake L / B and releasing the high clutch H / C. The high speed stage (= directly connected stage) is shown in FIG. As shown in b), this is achieved by releasing the low brake L / B and engaging the high clutch H / C.
Shift control reduces the rotation speed of the second motor / generator MG2 when upshifting from the low speed stage to the high speed stage while keeping the rotation speed (= VSP) of the first output gear G1 constant. Conversely, when downshifting from the high speed stage to the low speed stage, the rotational speed of the second motor / generator MG2 is increased. Therefore, the second motor / generator MG2 performs torque control in the region before and after the shift, but during the shift in which the friction element is opened and in the neutral state, the rotation speed control is performed in order to synchronize with the input rotation speed after the shift. Done.

前記第3出力ギアG3,G4は、第3出力ギアG3が第3モータ/ジェネレータMG3の第3モータ出力軸MS3に連結され、第3出力ギアG4がプロペラシャフトPSに連結されている。すなわち、プロペラシャフトPSには、エンジンENGと第1モータ/ジェネレータMG1と第2モータ/ジェネレータMG2と第3モータ/ジェネレータMG3の駆動力が伝達可能な構成となっている。そして、プロペラシャフトPSに入力された駆動力は、差動機構DFと左駆動軸LSを介して左駆動輪LTへ伝達され、差動機構DFと右駆動軸RSを介して右駆動輪RTへ伝達される。   The third output gears G3 and G4 have a third output gear G3 connected to the third motor output shaft MS3 of the third motor / generator MG3 and a third output gear G4 connected to the propeller shaft PS. That is, the propeller shaft PS is configured to transmit the driving force of the engine ENG, the first motor / generator MG1, the second motor / generator MG2, and the third motor / generator MG3. The driving force input to the propeller shaft PS is transmitted to the left driving wheel LT via the differential mechanism DF and the left driving shaft LS, and to the right driving wheel RT via the differential mechanism DF and the right driving shaft RS. Communicated.

実施例1のFRハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、スロットルアクチュエータ2と、モータコントローラ3と、インバータ4と、バッテリ5と、変速コントローラ6(変速制御手段)と、油圧制御装置7と、統合コントローラ8と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the control system of the FR hybrid vehicle of the first embodiment includes an engine controller 1, a throttle actuator 2, a motor controller 3, an inverter 4, a battery 5, and a speed change controller 6 (speed change control means). And a hydraulic control device 7 and an integrated controller 8.

前記エンジンコントローラ1は、統合コントローラ8からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、スロットルアクチュエータ2へ出力する。   The engine controller 1 outputs a command for controlling the engine operating point (Ne, Te) to the throttle actuator 2 in accordance with the target engine torque command from the integrated controller 8.

前記モータコントローラ3は、統合コントローラ8からの目標モータ/ジェネレータトルク指令に応じ、第1モータ/ジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータ/ジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、第3モータ/ジェネレータMG3のモータ動作点(N3,T3)と、をそれぞれ独立に制御する指令(デバイス制御信号)をインバータ4へ出力する。なお、このモータコントローラ3からは、バッテリ5の充電状態をあらわすバッテリSOCの情報が統合コントローラ8に対して出力される。   The motor controller 3 responds to the target motor / generator torque command from the integrated controller 8 and the motor operating point (N1, T1) of the first motor / generator MG1 and the motor operating point (N2, T2) of the second motor / generator MG2. A command (device control signal) for independently controlling T2) and the motor operating point (N3, T3) of the third motor / generator MG3 is output to the inverter 4. The motor controller 3 outputs information on the battery SOC indicating the state of charge of the battery 5 to the integrated controller 8.

前記変速コントローラ6は、統合コントローラ8からの変速指令に応じ、油圧制御装置7に対しローブレーキL/BとハイクラッチH/Cへの制御油圧を作り出す油圧指令を出力する。   The shift controller 6 outputs a hydraulic pressure command for generating a control hydraulic pressure to the low brake L / B and the high clutch H / C to the hydraulic pressure control device 7 in response to a shift command from the integrated controller 8.

前記統合コントローラ8は、アクセル開度センサ9からのアクセル開度APOと、車速センサ10からの車速VSPと、エンジン回転数センサ11からのエンジン回転数Neと、第1モータ回転数センサ12からの第1モータ回転数N1と、第2モータ回転数センサ13からの第2モータ回転数N2と、第3モータ回転数センサ14からの第3モータ回転数N3等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ1、モータコントローラ3、変速コントローラ6に対し、演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。なお、エンジンコントローラ1とモータコントローラ3と変速コントローラ6と統合コントローラ8は、双方向通信線であるCAN通信線15により繋がっていてデータ交換を行う。   The integrated controller 8 includes an accelerator opening APO from the accelerator opening sensor 9, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 10, an engine speed Ne from the engine speed sensor 11, and a first motor speed sensor 12. Information such as the first motor rotation speed N1, the second motor rotation speed N2 from the second motor rotation speed sensor 13, and the third motor rotation speed N3 from the third motor rotation speed sensor 14 is input, and a predetermined calculation is performed. Process. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 3, and the speed change controller 6 according to the calculation processing result. The engine controller 1, the motor controller 3, the speed change controller 6, and the integrated controller 8 are connected by a CAN communication line 15 that is a bidirectional communication line, and exchange data.

図4は、実施例1の統合コントローラ8にて実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである(変速中駆動力補償制御手段)。以下、図4の各ステップについて説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the driving force compensation control process during shifting executed by the integrated controller 8 of the first embodiment (driving force compensation control means during shifting). Hereinafter, each step of FIG. 4 will be described.

ステップS1では、変速中であるか否かを判断し、Yes(変速中)の場合はステップS2へ進み、No(変速中でない)の場合はリターンへ進む。
この変速中判断は、変速コントローラ6から変速中フラグを読み込み、変速中フラグ=1のとき変速中と判断し、変速中フラグ=0のとき変速中でないと判断する。
In step S1, it is determined whether or not a shift is being performed. If Yes (during a shift), the process proceeds to step S2, and if No (not a shift), the process proceeds to a return.
This shift determination is performed by reading a shift flag from the shift controller 6 and determining that the shift is in progress when the shift flag = 1, and determining that the shift is not being performed when the shift flag = 0.

ステップS2では、ステップS1での変速中であるとの判断に続き、変速中において必要な駆動力補償分を推定演算し、ステップS3へ進む。
ここで、必要な駆動力補償分の推定演算は、変速開始直前において記憶されている第2モータ/ジェネレータMG2への電流値を読み出し、この電流値により第2モータトルクを推定し、この第2モータトルクに、第2モータ出力軸MS2からプロペラシャフトPSまでの変速前変速比を乗算することで求められる。つまり、変速中は、第2モータ/ジェネレータMG2からの駆動力がプロペラシャフトPSに入らないので、変速開始直前にプロペラシャフトPSに入力されていた駆動力が、必要な駆動力補償分とされる。
In step S2, following the determination that shifting is being performed in step S1, a driving force compensation necessary for shifting is estimated and calculated, and the process proceeds to step S3.
Here, the necessary calculation of the driving force compensation is performed by reading the current value stored in the second motor / generator MG2 stored immediately before the start of the shift, estimating the second motor torque based on this current value, It is obtained by multiplying the motor torque by the gear ratio before shifting from the second motor output shaft MS2 to the propeller shaft PS. That is, during the shift, the driving force from the second motor / generator MG2 does not enter the propeller shaft PS, so the driving force input to the propeller shaft PS immediately before the start of shifting is used as the necessary driving force compensation. .

ステップS3では、ステップS2での必要な駆動力補償分の推定に続き、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第3モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償を行い、ステップS4へ進む。   In step S3, following the estimation of the necessary driving force compensation in step S2, the driving force compensation for all the required driving force compensation calculated and estimated is borne by the third motor / generator MG3, and step S4 is performed. Proceed to

ステップS4では、ステップS3でのMG3による駆動力補償に続き、変速中の判断開始時点から起動されているタイマー値Tが、変速開始域の閾値として設定されているタイマー設定値T1以上になったか否かを判断し、Yes(T≧T1)の場合はステップS5へ進み、No(T<T1)の場合はリターンへ進む。   In step S4, following the driving force compensation by MG3 in step S3, whether the timer value T started from the judgment start point during the shift becomes equal to or greater than the timer set value T1 set as the threshold value of the shift start area If yes (T ≧ T1), the process proceeds to step S5, and if No (T <T1), the process proceeds to return.

ステップS5では、ステップS4でのT≧T1との判断に続き、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aが、電機効率閾値A未満か否かを判断し、Yes(a<A)の場合はステップS6へ進み、No(a≧A)の場合はリターンへ進む。
ここで、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aは、第3モータ/ジェネレータMG3により必要な駆動力補償分の全てを負担しているときの動作点(回転数とトルク)を求め、図5に示す電機効率マップを参照し、この動作点を電機効率マップ上に移すことで検索される。また、電機効率閾値Aは、例えば、80%程度の値に設定される。
In step S5, following the determination that T ≧ T1 in step S4, it is determined whether the electrical efficiency a of the third motor / generator MG3 is less than the electrical efficiency threshold A. If Yes (a <A), Proceed to step S6, and if No (a ≧ A), proceed to return.
Here, the electrical efficiency a of the third motor / generator MG3 is obtained as an operating point (rotation speed and torque) when the third motor / generator MG3 bears all of the necessary driving force compensation. The electric efficiency map shown in FIG. 4 is referred to, and the search is performed by moving this operating point onto the electric efficiency map. The electrical efficiency threshold A is set to a value of about 80%, for example.

ステップS6では、ステップS5でのa<Aであるとの判断に続き、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分から所定駆動力分だけ減らし、減らした所定駆動力分をエンジンENGにより補償する制御指令を出力し、リターンへ進む。
ここで、駆動力補償分から減らす所定駆動力分は、必要な駆動力補償分に対する固定比率で設定しても良いし、あるいは、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aが小さいほど大きな比率とする可変比率で設定しても良い。
In step S6, following the determination that a <A in step S5, a control for reducing the predetermined driving force by the engine ENG by reducing the predetermined driving force by the driving force compensation by the third motor / generator MG3. Output command and go to return.
Here, the predetermined driving force component to be reduced from the driving force compensation component may be set at a fixed ratio with respect to the necessary driving force compensation component, or a larger ratio as the electrical efficiency a of the third motor / generator MG3 is smaller. A variable ratio may be set.

次に、作用を説明する。
以下、実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置における変速中駆動力補償制御作用を説明する。
Next, the operation will be described.
Hereinafter, the driving force compensation control operation during shifting in the control apparatus for the FR hybrid vehicle of the first embodiment will be described.

変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS3において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第3モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。   In the shift start range from the shift start time until the timer set value T1 elapses, in the flowchart of FIG. 4, the flow of steps S1 → step S2 → step S3 → step S4 → return is repeated. The third driving motor / generator MG3 performs driving force compensation for all of the calculated necessary driving force compensation.

そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過し、かつ、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aが電機効率閾値A以上であるときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS3において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第3モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が維持される。   Then, when the timer set value T1 has elapsed from the start of shifting and the electrical efficiency a of the third motor / generator MG3 is greater than or equal to the electrical efficiency threshold A, step S1 → step S2 → step in the flowchart of FIG. The flow from S3 → step S4 → step S5 → return is repeated. In other words, in step S3, the driving force compensation is maintained in which the third motor / generator MG3 bears all of the necessary driving force compensation that has been estimated and calculated.

一方、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過したが、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aが電機効率閾値A未満であるときは、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS6において、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分から所定駆動力分だけ減らし、減らした所定駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。   On the other hand, when the timer set value T1 has elapsed since the start of shifting, but the electrical efficiency a of the third motor / generator MG3 is less than the electrical efficiency threshold A, step S1 → step S2 → step S3 in the flowchart of FIG. The flow of going from step S4 to step S5 to step S6 to return is repeated. That is, in step S6, control for reducing the predetermined driving force by a predetermined driving force from the driving force compensation by the third motor / generator MG3 and compensating the reduced predetermined driving force by the engine ENG is performed.

したがって、変速前に第2モータ/ジェネレータMG2が負担していた駆動力を、変速開始域でエンジンENGよりも制御応答性の高い第3モータ/ジェネレータMG3により、速やかに応答良く差し替え補償するので、変速開始域にてショックの原因となる駆動力落ちが回避される。この結果、車両運転性能を向上させる。   Therefore, the driving force borne by the second motor / generator MG2 before the shift is quickly replaced and compensated by the third motor / generator MG3 having a higher control response than the engine ENG in the shift start region. A drive force drop that causes a shock in the shift start range is avoided. As a result, vehicle driving performance is improved.

加えて、変速開始域後から変速完了までにおいて、第3モータ/ジェネレータMG3により駆動力補償分の全部を負担する全部負担モードを維持すると車両燃費性能への影響が大きい場合、つまり、第3モータ/ジェネレータMG3の電機効率aが電機効率閾値A未満となるような場合、第3モータ/ジェネレータMG3が負担する補償駆動力の一部が、エンジンENGの駆動力で補償される。このため、変速中、電機効率aが電機効率閾値A未満であるにもかかわらず、第3モータ/ジェネレータMG3のみを用いた駆動力補償制御を維持する場合に比べ、駆動力補償制御による車両燃費性能の低下が抑制される。   In addition, if the full load mode in which the third motor / generator MG3 bears all of the driving force compensation is maintained after the shift start region until the shift is completed, the vehicle fuel consumption performance is greatly affected, that is, the third motor. When the electrical efficiency a of the generator MG3 is less than the electrical efficiency threshold A, a part of the compensation driving force borne by the third motor / generator MG3 is compensated by the driving force of the engine ENG. For this reason, the vehicle fuel consumption by the driving force compensation control is compared with the case where the driving force compensation control using only the third motor / generator MG3 is maintained even though the electrical efficiency a is less than the electrical efficiency threshold A during the shift. A decrease in performance is suppressed.

この駆動力補償のイメージは、図6に示すようになる。まず、変速前の通常駆動力は、エンジントルクと第2モータ/ジェネレータトルクを合わせた駆動力が出ている。これに対し、変速開始から変速完了までの変速中、第2モータ/ジェネレータMG2の回転数をプロペラシャフトPS側の回転数に同期させるモータ回転制御を行うため、MG2の出力トルクを車軸に出力できない。したがって、駆動力補償なしの場合は、変速中駆動力がエンジントルクによる駆動力のみとなり、エンジントルクと第2モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力に対し、大きな駆動力低下となる。しかし、第2モータ/ジェネレータトルクの低下分を、第3モータ/ジェネレータトルクにより補償することで、変速中駆動力を、エンジントルクと第2モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力と等しくすることができる。   An image of the driving force compensation is as shown in FIG. First, the normal driving force before shifting is a driving force that combines the engine torque and the second motor / generator torque. On the other hand, during the shift from the start of the shift to the completion of the shift, since the motor rotation control is performed to synchronize the rotation speed of the second motor / generator MG2 with the rotation speed on the propeller shaft PS side, the output torque of MG2 cannot be output to the axle. . Therefore, when there is no compensation for the driving force, the driving force during the shift is only the driving force based on the engine torque, and the driving force is greatly reduced with respect to the normal driving force that combines the engine torque and the second motor / generator torque. However, the decrease in the second motor / generator torque is compensated by the third motor / generator torque, so that the driving force during shifting is equal to the normal driving force that combines the engine torque and the second motor / generator torque. Can do.

さらに、駆動力補償を行う第3モータ/ジェネレータMG3が、電機効率aの低い動作となる場合には、電機効率aが悪化した分を、エンジンENGのエンジントルクにて補償するようにしている。このため、エンジントルクと第3モータ/ジェネレータトルクを合わせた変速中駆動力を、エンジントルクと第2モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力と等しくすることができると共に、車両燃費性能の低下を抑制することができる。   Further, when the third motor / generator MG3 that performs driving force compensation operates with a low electrical efficiency a, the deterioration of the electrical efficiency a is compensated by the engine torque of the engine ENG. For this reason, the driving force during shifting that combines the engine torque and the third motor / generator torque can be made equal to the normal driving force that combines the engine torque and the second motor / generator torque, and the vehicle fuel consumption performance can be reduced. Can be suppressed.

次に、効果を説明する。
実施例1のFRハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control device for the FR hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) エンジンENGからの出力軸(エンジン出力軸ES)が動力分配機構T/Sを経て第1のモータ(第1モータ/ジェネレータMG1)と駆動輪LT,RTに連結され、第2のモータ(第2モータ/ジェネレータMG2)の出力軸(第2モータ出力軸MS2)が変速機T/Mを介して前記駆動輪LT,RTに連結され、変速指令時に前記変速機T/Mの変速比を変更制御する変速制御手段(変速コントローラ6)を備えたハイブリッド車両(FRハイブリッド車両)の制御装置において、前記駆動輪LT,RTの前記変速機T/Mより駆動輪LT,RT側に連結される第3のモータ(第3モータ/ジェネレータMG3)と、前記変速制御手段による変速中、前記第2のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第3のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第3のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンENGの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段(図4)と、を有する。
このため、変速を伴う走行時、車両性能の低下を抑制しつつ、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。
(1) The output shaft (engine output shaft ES) from the engine ENG is connected to the first motor (first motor / generator MG1) and the drive wheels LT, RT via the power distribution mechanism T / S, and the second motor The output shaft (second motor output shaft MS2) of the (second motor / generator MG2) is connected to the drive wheels LT and RT via the transmission T / M, and the gear ratio of the transmission T / M is given when a shift command is issued. In a control device for a hybrid vehicle (FR hybrid vehicle) provided with a shift control means (shift controller 6) for changing and controlling the transmission wheel, the drive wheels LT, RT are connected to the drive wheels LT, RT side from the transmission T / M. During the shift by the third motor (the third motor / generator MG3) and the shift control means, a compensation driving force required by the driving force reduction output from the second motor is estimated, and in the shift start range, The third motor supplies the compensation driving force, and then the shift is completed. Until then, the influence on the vehicle performance when the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is maintained is determined. If the influence on the vehicle performance is large, the third motor And a driving force compensation control means during shifting (FIG. 4) for changing a part of the compensated driving force to be paid to a partial load mode for compensating with the driving force of the engine ENG.
For this reason, the driving performance of the vehicle can be improved by avoiding a decrease in driving force and a shock during the shift while suppressing a decrease in the vehicle performance during traveling with a shift.

(2) 前記変速中駆動力補償制御手段(図4)は、変速開始域の後、補償駆動力を供給している前記第3のモータ(第3モータ/ジェネレータMG3)の電機効率aが電機効率閾値A未満か否かを判断し(ステップS5)、電機効率aが電機効率閾値A以上と判断されたときは、補償駆動力の全部を前記第3のモータが負担する全部負担モードを選択し、電機効率aが電機効率閾値A未満と判断されたときは、前記第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンENGの駆動力で補償する一部負担モードを選択する。
このため、変速中、第3のモータ(第3モータ/ジェネレータMG3)による駆動力補償の電機効率aの悪化を抑制し、車両燃費性能を向上させることができる。
(2) The driving force compensation control means (FIG. 4) during shifting is such that the electric efficiency a of the third motor (third motor / generator MG3) supplying the compensating driving force after the shift start region is It is determined whether the efficiency is less than the threshold A (step S5), and when the electrical efficiency a is determined to be greater than or equal to the electrical efficiency threshold A, the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is selected. When it is determined that the electrical efficiency a is less than the electrical efficiency threshold A, the partial burden mode is selected in which a part of the compensation driving force borne by the third motor is compensated by the driving force of the engine ENG. .
For this reason, during gear shifting, it is possible to suppress the deterioration of the electric efficiency a of the driving force compensation by the third motor (third motor / generator MG3) and improve the vehicle fuel consumption performance.

実施例2は、実施例1が主駆動輪に第3モータジェネレータMG3を設定したのに対し、副駆動輪に第3モータジェネレータMG3を設定した例である。   The second embodiment is an example in which the third motor generator MG3 is set on the sub drive wheels, whereas the third motor generator MG3 is set on the main drive wheels in the first embodiment.

まず、構成を説明する。
図7は、実施例2の制御装置が適用された4WDハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)を示す全体システム図である。以下、図7に基づき4WDハイブリッド車両のシステム構成を説明する。
First, the configuration will be described.
FIG. 7 is an overall system diagram illustrating a 4WD hybrid vehicle (an example of a hybrid vehicle) to which the control device of the second embodiment is applied. Hereinafter, the system configuration of the 4WD hybrid vehicle will be described with reference to FIG.

実施例2における4WDハイブリッド車両の駆動系は、図7に示すように、エンジンENGと、エンジン出力軸ESと、第1モータ/ジェネレータMG1(第1のモータ)と、第1モータ出力軸MS1と、動力分割機構T/Sと、プロペラシャフトPSと、第2モータ/ジェネレータMG2(第2のモータ)と、第2モータ出力軸MS2と、変速機T/Mと、第2出力ギアG1,G2と、リア差動機構DFrと、左リア駆動軸LSrと、右リア駆動軸RSrと、左リア駆動輪LTr(主駆動輪)と、右リア駆動輪RTr(主駆動輪)と、第3モータ/ジェネレータMG3(第3のモータ)と、第3モータ出力軸MS3と、フロント差動機構DFfと、左フロント駆動軸LSfと、右フロント駆動軸RSfと、左フロント駆動輪LTf(副駆動輪)と、右フロント駆動輪RTf(副駆動輪)と、を備えている。   As shown in FIG. 7, the drive system of the 4WD hybrid vehicle in the second embodiment includes an engine ENG, an engine output shaft ES, a first motor / generator MG1 (first motor), and a first motor output shaft MS1. , Power split mechanism T / S, propeller shaft PS, second motor / generator MG2 (second motor), second motor output shaft MS2, transmission T / M, and second output gears G1, G2 A rear differential mechanism DFr, a left rear drive shaft LSr, a right rear drive shaft RSr, a left rear drive wheel LTr (main drive wheel), a right rear drive wheel RTr (main drive wheel), and a third motor / Generator MG3 (third motor), third motor output shaft MS3, front differential mechanism DFf, left front drive shaft LSf, right front drive shaft RSf, left front drive wheel LTf (sub drive wheel) And a right front drive wheel RTf (sub drive wheel).

すなわち、第3モータ/ジェネレータMG3を副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfに連結し、FRベースの4輪駆動構造としている点で、実施例1の駆動系構成と異なる。なお、図7の他の構成は、実施例1の図1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。   That is, the third motor / generator MG3 is connected to the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel RTf, which are auxiliary drive wheels, and has an FR-based four-wheel drive structure, which is different from the drive system configuration of the first embodiment. . 7 is the same as that of FIG. 1 of the first embodiment, the same reference numerals are assigned to the corresponding components, and description thereof is omitted.

図8は、実施例2の統合コントローラで実行される変速中駆動力補償制御処理の流れを示すフローチャートである(変速中駆動力補償制御手段)。以下、図8の各ステップについて説明する。なお、ステップS21〜ステップS24の各ステップは、図4のステップS1〜ステップS4の各ステップと対応するので、説明を省略する。   FIG. 8 is a flowchart illustrating the flow of the driving force compensation control process during shifting executed by the integrated controller of the second embodiment (driving force compensation control means during shifting). Hereinafter, each step of FIG. 8 will be described. In addition, since each step of step S21-step S24 respond | corresponds with each step of step S1-step S4 of FIG. 4, description is abbreviate | omitted.

ステップS25では、ステップS24でのT≧T1であるとの判断に続き、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し、Yes(滑りやすい路面:低μ路)の場合はステップS27へ進み、No(滑りにくい路面:高μ路)の場合はステップS26へ進む。
ここで、走行路面が滑りやすい路面であるか否かの判断は、路面μセンサからのセンサ情報、定速走行時の主駆動輪スリップ状況による路面μ推定情報、インフラからの路面μ情報、等を用い、路面μ判断閾値と比較することで行われる。
In step S25, following the determination that T ≧ T1 in step S24, it is determined whether or not the traveling road surface is a slippery road surface. If Yes (slippery road surface: low μ road), the process proceeds to step S27. In the case of No (no slippery road surface: high μ road), the process proceeds to step S26.
Here, whether or not the road surface is slippery is determined by sensor information from the road surface μ sensor, road surface μ estimation information from the main drive wheel slip condition during constant speed traveling, road surface μ information from infrastructure, etc. And is compared with the road surface μ judgment threshold value.

ステップS26では、ステップS25での滑りにくい路面であるとの判断に続き、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に相当する値に設定し、ステップS28へ進む。   In step S26, following the determination in step S25 that the road surface is hard to slip, the driving force compensation by the third motor / generator MG3 is used as the weight of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf as auxiliary driving wheels. A value corresponding to the distribution is set, and the process proceeds to step S28.

ステップS27では、ステップS25での滑りやすい路面であるとの判断に続き、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分と摩擦係数を乗算した分に相当する値に設定し、ステップS28へ進む。   In step S27, following the determination that the road surface is slippery in step S25, the driving force compensation by the third motor / generator MG3 is used as the weight of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf as auxiliary driving wheels. A value corresponding to the product of the distribution and the friction coefficient is set, and the process proceeds to step S28.

ステップS28では、ステップS26、あるいは、ステップS27での第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分の設定に続き、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分を設定分とし、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御指令を出力し、リターンへ進む。   In step S28, following the setting of the driving force compensation by the third motor / generator MG3 in step S26 or step S27, the driving force compensation by the third motor / generator MG3 is set as a setting and necessary driving force compensation is made. A control command for compensating the driving force by subtracting the set driving force compensation from the engine ENG is output, and the process proceeds to return.

次に、作用を説明する。
実施例2の4WDハイブリッド車両の制御装置の作用を、「高μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用」、「低μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the control device for the 4WD hybrid vehicle of the second embodiment will be described by dividing it into “driving force compensation control action during shifting when traveling on a high μ road” and “driving force compensation control action during shifting when traveling on a low μ road”. .

[高μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用]
高μ路走行時、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図8のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS23において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第3モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。
[Driving force compensation control action during shifting when traveling on high μ roads]
When traveling on a high μ road, in the shift start range from when the shift starts until the timer set value T1 elapses, the flow from step S21 → step S22 → step S23 → step S24 → return is repeated in the flowchart of FIG. In step S23, the third motor / generator MG3 performs the driving force compensation for all the required driving force compensation estimated and calculated.

そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過すると、図8のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26→ステップS28→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS26において、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に相当する値に設定され、次のステップS28において、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が設定分とされ、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。   Then, when the timer set value T1 elapses from the shift start time, the flow of step S21 → step S22 → step S23 → step S24 → step S25 → step S26 → step S28 → return is repeated in the flowchart of FIG. That is, in step S26, the driving force compensation amount by the third motor / generator MG3 is set to a value corresponding to the weight distribution of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf which are auxiliary driving wheels, and the next step S28. Then, the driving force compensation amount by the third motor / generator MG3 is set as a set amount, and control for compensating the driving force amount obtained by subtracting the set driving force compensation amount from the necessary driving force compensation amount is performed by the engine ENG.

すなわち、駆動量補償制御時には、総駆動力を前輪側と後輪側に配分する4輪駆動力配分制御が行われることになるが、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfに対しては、前後輪への重量配分のうち、前輪重量配分に相当する分だけの駆動力に抑えられることで、駆動力過剰による前輪スリップ(空転)が抑えられ、駆動性能が高く車両挙動が安定した4輪駆動走行となる。   That is, at the time of drive amount compensation control, four-wheel drive force distribution control that distributes the total drive force to the front wheel side and the rear wheel side is performed, but the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel, which are auxiliary drive wheels, are performed. For RTf, the front wheel slip (idling) due to excessive driving force is suppressed by suppressing the driving force to the amount corresponding to the front wheel weight distribution out of the weight distribution to the front and rear wheels, and the vehicle has high driving performance. 4-wheel drive running with stable behavior.

したがって、高μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、高μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。   Therefore, during shifting on a high μ road, idling of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf, which are auxiliary driving wheels, is suppressed, and driving performance and vehicle stability performance on high μ road driving can be improved. it can.

[低μ路走行時における変速中駆動力補償制御作用]
低μ路走行時、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過するまでの変速開始域では、図8のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS23において、推定演算された必要な駆動力補償分の全てを、第3モータ/ジェネレータMG3により負担する駆動力補償が行われる。
[Driving force compensation control action during shifting when running on low μ roads]
When traveling on a low μ road, in the shift start range from the shift start time until the timer set value T1 elapses, the flow from step S21 → step S22 → step S23 → step S24 → return is repeated in the flowchart of FIG. In step S23, the third motor / generator MG3 performs the driving force compensation for all the required driving force compensation estimated and calculated.

そして、変速開始時点からタイマー設定値T1を経過すると、図8のフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS27→ステップS28→リターンへと進む流れが繰り返される。すなわち、ステップS27において、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの重量配分に摩擦係数を乗算した分に相当する値に設定され、次のステップS28において、第3モータ/ジェネレータMG3による駆動力補償分が設定分とされ、必要な駆動力補償分から設定駆動力補償分を差し引いた駆動力分をエンジンENGにより補償する制御が行われる。   Then, when the timer set value T1 elapses from the shift start time, the flow of step S21 → step S22 → step S23 → step S24 → step S25 → step S27 → step S28 → return is repeated in the flowchart of FIG. That is, in step S27, the driving force compensation amount by the third motor / generator MG3 becomes a value corresponding to the weight distribution of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf, which are auxiliary driving wheels, multiplied by the friction coefficient. In the next step S28, the driving force compensation amount by the third motor / generator MG3 is set as the setting amount, and the driving force component obtained by subtracting the setting driving force compensation amount from the necessary driving force compensation amount is compensated by the engine ENG. Is done.

すなわち、駆動量補償制御時には、上記のように、総駆動力を前輪側と後輪側に配分する4輪駆動力配分制御が行われることになるが、低μ路走行時に副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの駆動力が少しでも過剰になってしまうと、容易に前輪スリップ(空転)が生じる。これに対し、前輪が負担する駆動力は、前輪重量配分に路面摩擦係数を考慮した駆動力に抑えられることで、低μ路走行時であっても、駆動力過剰による前輪スリップ(空転)がうまく抑えられ、駆動性能を高く保ちつつ車両挙動を安定させる4輪駆動走行となる。   That is, at the time of driving amount compensation control, as described above, four-wheel driving force distribution control for distributing the total driving force to the front wheel side and the rear wheel side is performed. If the driving force of the left front driving wheel LTf and the right front driving wheel RTf becomes excessive even a little, front wheel slip (idling) easily occurs. On the other hand, the driving force borne by the front wheels is suppressed to a driving force that takes into account the road surface friction coefficient in the front wheel weight distribution, so that even when driving on low μ roads, front wheel slip (idling) due to excessive driving force occurs. This is a four-wheel drive running that is suppressed well and stabilizes the vehicle behavior while maintaining high driving performance.

したがって、低μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、滑りやすい低μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。   Therefore, during shifting on a low μ road, the idle driving of the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel RTf, which are auxiliary driving wheels, is suppressed, and driving performance and vehicle stability performance on a slippery low μ road are improved. be able to.

次に、効果を説明する。
実施例2の4WDハイブリッド車両の制御装置にあっては、実施例1での(1)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the control device for the 4WD hybrid vehicle of the second embodiment, in addition to the effect (1) in the first embodiment, the following effects can be obtained.

(3) 前記第3のモータ(第3モータ/ジェネレータMG3)は、前記副駆動輪(左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTf)に連結され、前記変速中駆動力補償制御手段(図7)は、変速開始域の後、前記第3のモータによる補償駆動力を前記副駆動輪の重量配分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンENGの駆動力で補償する。
このため、高μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、高μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
(3) The third motor (third motor / generator MG3) is connected to the auxiliary drive wheels (the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel RTf), and the driving force compensation control means during shifting (FIG. 7). ), After the shift start region, the compensation driving force by the third motor is made up to the weight distribution of the auxiliary driving wheels, and the remaining compensation driving force is compensated by the driving force of the engine ENG.
For this reason, the idling of the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel RTf, which are auxiliary drive wheels, is suppressed during shifting on high μ road travel, and driving performance and vehicle stability performance on high μ road travel are improved. Can do.

(4) 前記変速中駆動力補償制御手段(図7)は、変速開始域の後、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し(ステップS25)、走行路面が滑りやすい路面であると判断されると(ステップS25でYes)、前記第3のモータ(第3モータ/ジェネレータMG3)による補償駆動力を、前記副駆動輪(左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTf)の重量配分と摩擦係数を乗算した補償駆動力分までとし(ステップS27)、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償する(ステップS28)。
このため、低μ路走行時における変速中、副駆動輪である左フロント駆動輪LTfと右フロント駆動輪RTfの空転が抑制され、滑りやすい低μ路走行時における運転性能や車両安定性能を向上させることができる。
(4) The driving force compensation control means during shifting (FIG. 7) determines whether or not the traveling road surface is slippery after the shift start region (step S25), and the traveling road surface is slippery. (Yes in step S25), the compensation driving force by the third motor (third motor / generator MG3) is used as the weight of the auxiliary driving wheel (left front driving wheel LTf and right front driving wheel RTf). The compensation driving force is multiplied by the distribution and the friction coefficient (step S27), and the remaining compensation driving force is compensated with the engine driving force (step S28).
For this reason, the idling of the left front drive wheel LTf and the right front drive wheel RTf, which are auxiliary driving wheels, is suppressed during shifting on low μ roads, improving driving performance and vehicle stability on slippery low μ roads. Can be made.

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例1および実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1 and Example 2, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.

実施例1では、車両性能として、車両燃費性能を考慮し、車両燃費性能が低下する電機効率aの低い条件下で補償駆動力の一部をエンジンに負担させる例を示した。しかし、車両性能として、車両燃費性能以外の運転性能と安定性能等に関係する情報を監視し、車両性能が低下するような条件下で補償駆動力の一部をエンジンに負担させるような例としても良い。   In the first embodiment, the vehicle fuel efficiency is taken into consideration as the vehicle performance, and an example is shown in which a part of the compensation driving force is borne by the engine under the low electrical efficiency a in which the vehicle fuel efficiency decreases. However, as an example of vehicle performance, information related to driving performance and stability performance other than vehicle fuel efficiency performance is monitored, and a part of the compensation driving force is borne by the engine under conditions where vehicle performance deteriorates. Also good.

実施例2では、第3モータ/ジェネレータMG3が副駆動輪に連結されている場合、車両性能として、運転性能と安定性能を考慮し、第3モータ/ジェネレータMG3による補償駆動力の負担分を、運転性能と安定性能を確保する範囲内とする例を示した。しかし、実施例1と同様に車両燃費性能等を考慮し、第3モータ/ジェネレータMG3による補償駆動力の負担分を、燃費性能等と運転性能と安定性能を確保する範囲内とする例としても良い。   In the second embodiment, when the third motor / generator MG3 is connected to the auxiliary drive wheel, the driving performance and stability performance are considered as vehicle performance, and the share of the compensation driving force by the third motor / generator MG3 is An example is shown in which the driving performance and stability performance are ensured. However, in consideration of the vehicle fuel efficiency and the like as in the first embodiment, the share of the compensation driving force by the third motor / generator MG3 may be within the range of ensuring the fuel efficiency and the driving performance and the stable performance. good.

実施例1,2では、変速機として、遊星歯車と摩擦要素の組み合わせにより2速の変速段を達成する変速機の例を示した。しかし、平行二軸式の噛み合いギアとドグクラッチの組み合わせによる変速機、2速以上の変速段を有する有段変速機、無段階の変速比を得る無段変速機、等であっても良い。   In the first and second embodiments, an example of a transmission that achieves a second speed by a combination of a planetary gear and a friction element is shown as a transmission. However, a transmission using a combination of a parallel twin-shaft meshing gear and a dog clutch, a stepped transmission having two or more speeds, a continuously variable transmission that obtains a continuously variable gear ratio, and the like may be used.

実施例1では、FRハイブリッド車両への適用例を示し、実施例2では、FRベースの4WDハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、FFハイブリッド車両あるいはFFベースの4WDハイブリッド車両に対しても適用することができる。   In the first embodiment, an application example to an FR hybrid vehicle is shown, and in the second embodiment, an application example to an FR-based 4WD hybrid vehicle is shown. However, it can also be applied to FF hybrid vehicles or FF-based 4WD hybrid vehicles.

ENG エンジン
ES エンジン出力軸
MG1 第1モータ/ジェネレータ(第1のモータ)
MS1 第1モータ出力軸
T/S 動力分割機構
PS プロペラシャフト
MG2 第2モータ/ジェネレータ(第2のモータ)
MS2 第2モータ出力軸
T/M 変速機
G1,G2 第2出力ギア
MG3 第3モータ/ジェネレータ(第3のモータ)
MS3 第3モータ出力軸
G3,G4 第3出力ギア
DF 差動機構
LS 左駆動軸
RS 右駆動軸
LT 左駆動輪
RT 右駆動輪
1 エンジンコントローラ
2 スロットルアクチュエータ
3 モータコントローラ
4 インバータ
5 バッテリ
6 変速コントローラ
7 油圧制御装置
8 統合コントローラ
VSP 車速
APO アクセル開度
a 電機効率
A 電機効率閾値
ENG engine
ES engine output shaft
MG1 First motor / generator (first motor)
MS1 1st motor output shaft
T / S power split mechanism
PS propeller shaft
MG2 Second motor / generator (second motor)
MS2 2nd motor output shaft
T / M transmission
G1, G2 2nd output gear
MG3 Third motor / generator (third motor)
MS3 3rd motor output shaft
G3, G4 3rd output gear
DF differential mechanism
LS Left drive shaft
RS Right drive shaft
LT Left drive wheel
RT Right drive wheel 1 Engine controller 2 Throttle actuator 3 Motor controller 4 Inverter 5 Battery 6 Shift controller 7 Hydraulic controller 8 Integrated controller
VSP vehicle speed
APO Accelerator opening a Electrical efficiency A Electrical efficiency threshold

Claims (4)

エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第1のモータと駆動輪に連結され、第2のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結され、
変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
前記駆動輪(主駆動輪)の前記変速機より主駆動輪側、あるいは、従動輪(副駆動輪)に連結される第3のモータと、
前記変速制御手段による変速中、前記第2のモータが出力する駆動力低下分により必要となる補償駆動力を推定し、変速開始域では、前記第3のモータが補償駆動力を供給し、その後、変速が完了するまでは、補償駆動力の全部を前記第3のモータが負担する全部負担モードを維持した場合の車両性能への影響を判断し、車両性能への影響が大きい場合、前記第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードへ変更する変速中駆動力補償制御手段と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An output shaft from the engine is connected to the first motor and the drive wheels via a power distribution mechanism, and an output shaft of the second motor is connected to the drive wheels via a transmission,
In a hybrid vehicle control device comprising shift control means for changing and controlling the transmission gear ratio at the time of a shift command,
A third motor connected to the drive wheel (main drive wheel) from the transmission on the main drive wheel side or a driven wheel (sub drive wheel);
During a shift by the shift control means, a required compensation driving force is estimated based on a reduction in the driving force output from the second motor. In the shift start range, the third motor supplies the compensation driving force, and thereafter Until the shift is completed, the influence on the vehicle performance when maintaining the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is determined. A driving force compensation control means for shifting during changing to a partial burden mode in which a part of the compensation driving force borne by the motor 3 is compensated by the driving force of the engine;
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
請求項1に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、補償駆動力を供給している前記第3のモータの電機効率が電機効率閾値未満か否かを判断し、電機効率が電機効率閾値以上と判断されたときは、補償駆動力の全部を前記第3のモータが負担する全部負担モードを選択し、電機効率が電機効率閾値未満と判断されたときは、前記第3のモータが負担する補償駆動力の一部を、前記エンジンの駆動力で補償する一部負担モードを選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The in-shift driving force compensation control means determines whether or not the electrical efficiency of the third motor supplying the compensated driving force is less than an electrical efficiency threshold after the shift start range, and the electrical efficiency is equal to the electrical efficiency threshold. When it is determined as above, the full load mode in which the third motor bears the entire compensation driving force is selected, and when it is determined that the electrical efficiency is less than the electrical efficiency threshold, the third motor bears. A hybrid vehicle control device that selects a partial load mode in which a part of the compensation driving force to be compensated is compensated by the driving force of the engine.
請求項1または請求項2に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記第3のモータは、前記副駆動輪に連結され、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、前記第3のモータによる補償駆動力を前記副駆動輪の重量配分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
The third motor is coupled to the auxiliary drive wheel;
The driving force compensation control means during the shift sets the compensation driving force by the third motor up to the weight distribution of the auxiliary driving wheels after the shift start region, and compensates the remaining compensation driving force with the driving force of the engine. A control apparatus for a hybrid vehicle characterized by the above.
請求項3に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
前記変速中駆動力補償制御手段は、変速開始域の後、走行路面が滑りやすい路面であるか否かを判断し、走行路面が滑りやすい路面であると判断されると、前記第3のモータによる補償駆動力を、前記副駆動輪の重量配分と摩擦係数を乗算した補償駆動力分までとし、残りの補償駆動力を前記エンジンの駆動力で補償することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 3,
The driving force compensation control means during shifting determines whether or not the traveling road surface is a slippery road surface after the shift start region, and if it is determined that the traveling road surface is a slippery road surface, the third motor The control apparatus for a hybrid vehicle is characterized in that the compensation driving force by the above is up to a compensation driving force obtained by multiplying the weight distribution of the auxiliary driving wheel and the friction coefficient, and the remaining compensation driving force is compensated by the driving force of the engine. .
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