JP2012210833A - Vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置に関する。 The present invention includes an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least three rotating elements, And a vehicle drive device including the control device.
上記のような車両用駆動装置の従来技術として、例えば下記の特許文献1に記載された技術がある。特許文献1には、差動歯車装置が3つの回転要素を有する遊星歯車機構により構成され、サンギヤに第一回転電機が駆動連結され、キャリヤに入力部材が駆動連結され、リングギヤに第二回転電機及び出力部材が駆動連結された構成が記載されている。そして、この車両用駆動装置は、キャリヤと入力部材(内燃機関)との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置を備え、内燃機関を停止した状態で第二回転電機のトルクにより車両を走行させる電動走行モードの実行中に、当該摩擦係合装置を解放状態として内燃機関を切り離すことが可能となっている。これにより、電動走行モードの実行中に、サンギヤ(第一回転電機)やキャリヤの回転速度を車速とは独立に設定することができ、例えば、特許文献1に記載のように、第一回転電機の回転速度を積極的に制御することでキャリヤを回転させ、当該キャリヤの回転を利用して補機を駆動することが可能となる。
As a conventional technique of the vehicle drive device as described above, for example, there is a technique described in
ところで、特許文献1の構成のように、電動走行モードの実行中に摩擦係合装置が解放状態とされる構成では、車両に要求されるトルクが増大した等により内燃機関のトルクを利用して走行するスプリット走行モードへの切替が行われる際には、内燃機関の回転速度を点火が可能な回転速度まで上昇させる必要がある。この際の制御に関し、特許文献1の段落0073〜0076、図9には、摩擦係合装置を解放状態から係合状態へと切り替えることで内燃機関をキャリヤに対して駆動連結した後、内燃機関の回転速度が点火可能な回転速度以上となるまで第一回転電機の回転速度を上昇させる構成が記載されている。
By the way, in the configuration in which the friction engagement device is released during the execution of the electric travel mode, as in the configuration of
上記のような構成では、内燃機関の回転速度は、第一回転電機とともに回転速度が上昇するキャリヤにより持ち上げられるため、第一回転電機の回転速度を上昇させる制御は、摩擦係合装置が係合したと判定された後に実行する必要がある。しかしながら、特許文献1には摩擦係合装置の係合判定に関する具体的な記載はなく、摩擦係合装置の係合判定を簡素な構成で適切に実行することが可能な構成は未だ判明していない。
In the configuration as described above, the rotational speed of the internal combustion engine is lifted by the carrier whose rotational speed increases together with the first rotating electrical machine. Therefore, the friction engagement device is engaged in the control for increasing the rotational speed of the first rotating electrical machine. It must be executed after it has been determined that However, there is no specific description regarding the determination of the engagement of the friction engagement device in
そこで、摩擦係合装置の係合判定を簡素な構成で適切に実行することが可能な車両用駆動装置の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a vehicle drive device that can appropriately execute the engagement determination of the friction engagement device with a simple configuration.
本発明に係る内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置の特徴構成は、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素以外の前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機のいずれかと、前記差動歯車装置の回転要素との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置を備え、前記制御装置は、前記摩擦係合装置が解放状態とされているとともに前記内燃機関が停止している状態から前記内燃機関を始動する際に、前記第一回転電機の回転速度の目標値である始動時目標値を設定する始動時目標値設定部と、前記第一回転電機の回転速度を前記始動時目標値に一致させるための回転速度制御を実行する回転速度制御部と、前記回転速度制御の実行を条件に、前記摩擦係合装置の係合開始を指令するとともに、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する係合制御部と、前記摩擦係合装置が係合したと判定されたことを条件に、前記内燃機関を始動可能な回転速度とする前記第一回転電機の回転速度を目標値として、前記第一回転電機の回転速度を変化させる始動制御部と、を備え、前記始動時目標値設定部は、前記摩擦係合装置における互いに係合される2つの係合部材の回転速度を互いに等しくする前記第一回転電機の回転速度である同期回転速度に基づき、当該同期回転速度から所定量離れた回転速度を前記始動時目標値に設定し、前記係合制御部は、前記係合開始の指令後における前記第一回転電機の回転速度又は出力トルクの変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する点にある。 An input member drivingly connected to the internal combustion engine according to the present invention, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least three rotating elements; The vehicle drive device comprising the control device is characterized in that the input member, the output member, and the first rotating electrical machine are respectively connected to different rotating elements of the differential gear device. The second rotating electrical machine is connected to the rotating element of the differential gear device other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drive-coupled. A friction engagement device that is drive-coupled without any rotation element and can release the drive connection between any one of the input member, the output member, and the first rotating electrical machine and the rotation element of the differential gear device. The control device comprises When starting the internal combustion engine from a state in which the friction engagement device is in the released state and the internal combustion engine is stopped, a target value at start time that is a target value of the rotation speed of the first rotating electrical machine is set. On condition that the starting target value setting unit to be set, the rotating speed control unit for executing the rotating speed control for making the rotating speed of the first rotating electrical machine coincide with the starting target value, and the execution of the rotating speed control are performed. A command to start engagement of the friction engagement device, an engagement control unit for determining whether the friction engagement device is engaged, and a determination that the friction engagement device is engaged And a starting control unit that changes the rotational speed of the first rotating electrical machine with the rotational speed of the first rotating electrical machine as a target value, which is the rotational speed at which the internal combustion engine can be started. A target value setting unit is provided in the friction engagement device. Based on the synchronous rotational speed that is the rotational speed of the first rotating electrical machine that makes the rotational speeds of the two engaging members engaged with each other equal to each other, a rotational speed that is a predetermined amount away from the synchronous rotational speed The engagement control unit determines whether or not the friction engagement device is engaged based on a change in rotational speed or output torque of the first rotating electrical machine after the engagement start command. There is in point to do.
本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦係合要素や噛み合い式係合要素等が含まれていてもよい。なお、「駆動力」は「トルク」と同義で用いている。
また、本願では、サンギヤ、キャリヤ、リングギヤを備えた遊星歯車機構等のような3つの回転要素を備えた差動歯車機構を用い、当該差動歯車機構単独で、若しくは複数の差動歯車機構を組み合わせて得られる装置を差動歯車装置と呼ぶ。
また、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
In the present application, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or the two The rotating element is used as a concept including a state in which the driving force is connected to be transmitted through one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. Further, as such a transmission member, an engagement element that selectively transmits rotation and driving force, for example, a friction engagement element, a meshing engagement element, or the like may be included. Note that “driving force” is used synonymously with “torque”.
In the present application, a differential gear mechanism having three rotating elements such as a planetary gear mechanism having a sun gear, a carrier, and a ring gear is used, and the differential gear mechanism alone or a plurality of differential gear mechanisms are used. The device obtained by combining is called a differential gear device.
Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
上記の特徴構成によれば、摩擦係合装置の2つの係合部材の間に上記所定量に応じた回転速度差がある状態で当該摩擦係合装置の係合開始が指令される。そのため、係合動作の進行に伴い2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、当該2つの係合部材の間の回転速度差が減少し始める。この際、差動歯車装置を介して或いは差動歯車装置を介さずに係合部材に駆動連結された第一回転電機に対して、上記トルク伝達に起因するトルク変動が伝達されることで、第一回転電機の回転速度又は出力トルクの少なくとも一方が変化する。そして、上記の特徴構成によれば、このような変化に基づいて、摩擦係合装置が係合したか否かの係合判定を実行することができる。
ここで、第一回転電機の回転速度や出力トルクの変化を検出するための構成は、既存の第一回転電機の制御装置を利用する等、コストの増大を抑制しつつ実現することが可能である。そのため、上記の特徴構成によれば、摩擦係合装置の係合判定を簡素な構成で実行することができる。
また、上記の特徴構成によれば、係合開始の指令後に係合動作が正常に進行しているか否かを判定することも可能であるため、摩擦係合装置が正常状態にない場合には、そのような事態が発生していることを検知することが可能となる。よって、摩擦係合装置の係合判定を適切に実行することができる。
さらに、上記の特徴構成によれば、始動時目標値が、同期回転速度から所定量だけ離れた回転速度に設定されるため、係合開始の指令時における摩擦係合装置の2つの係合部材の間の回転速度差を比較的小さく抑えることができる。これにより、摩擦係合装置の耐久性を確保することが容易となっている。
According to said characteristic structure, the engagement start of the said friction engagement apparatus is commanded in the state in which there exists a rotational speed difference according to the said predetermined amount between the two engagement members of a friction engagement apparatus. Therefore, when torque transmission between the two engagement members starts as the engagement operation proceeds, the rotational speed difference between the two engagement members starts to decrease. At this time, the torque fluctuation resulting from the torque transmission is transmitted to the first rotating electrical machine that is drive-coupled to the engaging member through the differential gear device or without the differential gear device. At least one of the rotational speed and the output torque of the first rotating electrical machine changes. And according to said characteristic structure, the engagement determination of whether the friction engagement apparatus was engaged based on such a change can be performed.
Here, the configuration for detecting a change in the rotation speed and output torque of the first rotating electrical machine can be realized while suppressing an increase in cost, such as by using an existing control device for the first rotating electrical machine. is there. Therefore, according to said characteristic structure, engagement determination of a friction engagement apparatus can be performed with a simple structure.
Further, according to the above-described characteristic configuration, it is possible to determine whether or not the engagement operation is proceeding normally after the engagement start command, and therefore, when the friction engagement device is not in a normal state. It is possible to detect that such a situation has occurred. Therefore, it is possible to appropriately execute the engagement determination of the friction engagement device.
Further, according to the above characteristic configuration, the starting target value is set to a rotational speed that is a predetermined amount away from the synchronous rotational speed, so that the two engaging members of the frictional engagement device at the time of the command to start the engagement The rotational speed difference between the two can be kept relatively small. This makes it easy to ensure the durability of the friction engagement device.
ここで、前記制御装置は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後から、前記摩擦係合装置が前記2つの係合部材の間に差回転がない係合状態である直結係合状態に到達するまでの間、前記第一回転電機の回転速度又は出力トルクの変化により前記差動歯車装置を介して前記出力部材に伝達されるトルク変動を抑制する変動抑制トルクを前記第二回転電機に出力させる変動抑制制御を実行する構成とすると好適である。 Here, the control device is a direct coupling engagement in which the friction engagement device is in an engagement state in which there is no differential rotation between the two engagement members after the engagement start command by the engagement control unit. Until reaching the state, the second rotation of the fluctuation suppression torque that suppresses the torque fluctuation transmitted to the output member via the differential gear device due to the change in the rotational speed or output torque of the first rotating electrical machine. It is preferable that the fluctuation suppression control to be output to the electric machine is executed.
この構成によれば、摩擦係合装置の係合動作の進行中に、車輪に駆動連結される出力部材に伝達されるトルク変動を抑制することができる。よって、車両にショックが発生することを抑制して走行状態を安定させることができる。すなわち、上記の構成は、摩擦係合装置の係合に際して第一回転電機の回転速度又は出力トルクの少なくとも一方を変化させるべく、始動目標値を意図的に同期回転速度から離れた回転速度に設定する本発明に適した構成となっている。 According to this configuration, it is possible to suppress the torque fluctuation transmitted to the output member that is drivingly connected to the wheel while the engagement operation of the friction engagement device is in progress. Therefore, it is possible to stabilize the running state by suppressing the occurrence of shock in the vehicle. That is, in the above configuration, the starting target value is intentionally set to a rotational speed that is separated from the synchronous rotational speed so as to change at least one of the rotational speed and the output torque of the first rotating electrical machine when the friction engagement device is engaged. The configuration is suitable for the present invention.
ここで、前記第一回転電機の回転速度の変化に基づき係合判定を実行する構成としては、前記摩擦係合装置の解放状態で、前記第一回転電機の回転速度を前記回転速度制御の実行により到達した回転速度に維持するために当該第一回転電機が出力する必要のあるトルクが回転維持トルクであり、前記制御装置は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後に、前記第一回転電機の出力トルクを前記回転維持トルクに維持するためのトルク維持制御を実行するトルク維持制御部を備え、前記係合制御部は、前記トルク維持制御の実行中の前記第一回転電機の回転速度の変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する構成とすると好適である。 Here, as a configuration for executing the engagement determination based on a change in the rotation speed of the first rotating electric machine, the rotation speed of the first rotating electric machine is executed by executing the rotation speed control in the released state of the friction engagement device. The torque that the first rotating electrical machine needs to output in order to maintain the rotation speed reached by the rotation is the rotation maintenance torque, and the control device, after the command to start the engagement by the engagement control unit, A torque maintenance control unit that executes torque maintenance control for maintaining the output torque of the single-rotary electric machine at the rotation maintenance torque, and the engagement control unit includes the first rotary electric machine that is executing the torque maintenance control. It is preferable to determine whether the friction engagement device is engaged based on a change in rotational speed.
一方、前記第一回転電機の出力トルクの変化に基づき係合判定を実行する構成としては、前記制御装置は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後に、前記第一回転電機の回転速度を前記回転速度制御の実行により到達した回転速度に維持するための回転速度維持制御を実行する回転速度維持制御部を備え、前記係合制御部は、前記回転速度維持制御の実行中の前記第一回転電機の出力トルクの変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する構成とすると好適である。 On the other hand, as a configuration for executing the engagement determination based on a change in the output torque of the first rotating electrical machine, the control device rotates the first rotating electrical machine after the engagement start command is issued by the engagement control unit. A rotation speed maintenance control unit for executing a rotation speed maintenance control for maintaining a speed at the rotation speed reached by the execution of the rotation speed control, and the engagement control unit is configured to perform the rotation speed maintenance control. It is preferable to determine whether the friction engagement device is engaged based on a change in output torque of the first rotating electrical machine.
これらの構成によれば、第一回転電機の回転速度又は出力トルクの一方のみの変化を検出する構成を備えれば良いため、摩擦係合装置の係合判定を行うための構成の簡素化をより確実に図ることができる。 According to these configurations, it is only necessary to provide a configuration for detecting only a change in the rotational speed or the output torque of the first rotating electrical machine, and therefore the configuration for performing the engagement determination of the friction engagement device can be simplified. This can be achieved more reliably.
また、上記各構成の車両用駆動装置において、前記第一回転電機の回転速度又は出力トルクの変化を検出装置により検出する構成であって、前記始動時目標値設定部は、前記始動時目標値を、前記同期回転速度との差が予め定められた第一制御値以上第二制御値未満となる回転速度に設定し、前記第一制御値は、前記検出装置の検出限界に基づき設定され、前記第二制御値は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後から、前記摩擦係合装置が前記2つの係合部材の間に差回転がない係合状態である直結係合状態となるまでの間に、前記差動歯車装置を介して前記出力部材に伝達されるトルク変動の大きさに基づき設定される構成とすると好適である。 Further, in the vehicle drive device of each of the above configurations, the detection device detects a change in the rotation speed or the output torque of the first rotating electrical machine, and the starting target value setting unit includes the starting target value. Is set to a rotational speed at which a difference from the synchronous rotational speed is a predetermined first control value or more and less than a second control value, and the first control value is set based on a detection limit of the detection device, The second control value is a direct-coupled engagement state in which the friction engagement device is in an engagement state in which there is no differential rotation between the two engagement members after the engagement start command by the engagement control unit In the meantime, it is preferable that the configuration is set based on the magnitude of torque fluctuation transmitted to the output member via the differential gear device.
この構成によれば、始動時目標値が、同期回転速度との差が第一制御値以上となる回転速度に設定されるため、摩擦係合装置の係合動作の進行に伴う第一回転電機の回転速度や出力トルクの変化を検出装置により確実に検出することができる。また、始動時目標値が、同期回転速度との差が第二制御値未満となる回転速度に設定されるため、出力部材に伝達されるトルク変動の許容範囲を考慮して第二制御値を設定することで、摩擦係合装置の係合動作の進行中に車両に過大なショックが発生することを適切に抑制することができる。 According to this configuration, the starting target value is set to a rotational speed at which the difference from the synchronous rotational speed is equal to or greater than the first control value, so the first rotating electrical machine accompanying the progress of the engagement operation of the friction engagement device The change in the rotation speed and the output torque can be reliably detected by the detection device. Also, since the starting target value is set to a rotational speed at which the difference from the synchronous rotational speed is less than the second control value, the second control value is set in consideration of the allowable range of torque fluctuation transmitted to the output member. By setting, it is possible to appropriately suppress the occurrence of an excessive shock in the vehicle during the progress of the engagement operation of the friction engagement device.
また、前記第二回転電機が、前記出力部材が駆動連結された前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結されている構成とすると好適である。 Further, it is preferable that the second rotating electrical machine is drivingly connected to a rotating element of the differential gear device to which the output member is drivingly connected without passing through another rotating element of the differential gear device. It is.
この構成によれば、摩擦係合装置により差動歯車装置の回転要素との駆動連結が解除可能とされる部材を、入力部材、出力部材、及び第一回転電機のいずれとしても、内燃機関を停止した状態で第二回転電機のトルクを出力部材に伝達して車輪を駆動する電動走行モードを実現することが可能となる。よって、摩擦係合装置の配置に関して設計の自由度が高まり、本発明に係る車両用駆動装置を広範囲に適用することが可能となる。 According to this configuration, the internal combustion engine can be used as any of the input member, the output member, and the first rotating electrical machine as a member that can be released from the drive connection with the rotating element of the differential gear device by the friction engagement device. In the stopped state, it is possible to realize the electric travel mode in which the torque of the second rotating electrical machine is transmitted to the output member to drive the wheels. Therefore, the degree of freedom in design with respect to the arrangement of the friction engagement devices is increased, and the vehicle drive device according to the present invention can be applied in a wide range.
例えば、前記摩擦係合装置を、前記入力部材と前記差動歯車装置の回転要素との駆動連結を解除可能に備える構成としては、前記差動歯車装置は、回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素となる3つの回転要素を有し、前記差動歯車装置の他の回転要素を介することなく、前記第一回転要素に前記第一回転電機が駆動連結され、前記第二回転要素に前記入力部材が駆動連結され、前記第三回転要素に前記第二回転電機及び前記出力部材が駆動連結され、前記摩擦係合装置は、前記入力部材と前記第二回転要素との間の動力伝達経路上に設けられている構成とすると好適である。 For example, as a configuration including the friction engagement device so that the drive connection between the input member and the rotation element of the differential gear device can be released, the differential gear device includes the first rotation element in order of rotation speed, The first rotating electrical machine is drive-coupled to the first rotating element without the other rotating element of the differential gear device, and has three rotating elements that are the second rotating element and the third rotating element. The input member is drivingly connected to the second rotating element, the second rotating electrical machine and the output member are drivingly connected to the third rotating element, and the friction engagement device includes the input member and the second rotating member. A configuration provided on the power transmission path between the elements is preferable.
なお、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、各差動歯車機構の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。 The "rotation speed order" is either the order from the high speed side to the low speed side or the order from the low speed side to the high speed side, and can be either depending on the rotation state of each differential gear mechanism. In the case of, the order of the rotating elements does not change.
或いは、前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素及び前記出力部材が駆動連結された回転要素以外の前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、前記摩擦係合装置が、前記入力部材と、当該入力部材が他の回転要素を介することなく駆動連結された前記差動歯車装置の回転要素との間の動力伝達経路上に設けられている構成としても好適である。 Alternatively, the second rotating electrical machine may be connected to a rotating element of the differential gear device other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drivingly connected and the rotating element to which the output member is drivingly connected. The friction engagement device is driven and connected without any other rotating element, and the input member and the rotating element of the differential gear device in which the input member is driven and connected without any other rotating element. It is also suitable as a configuration provided on the power transmission path between.
この構成によっても、内燃機関を停止した状態で第二回転電機のトルクを出力部材に伝達して車輪を駆動する電動走行モードを実現することができる。 Also with this configuration, it is possible to realize an electric travel mode in which the torque of the second rotating electrical machine is transmitted to the output member and the wheels are driven while the internal combustion engine is stopped.
1.第一の実施形態
本発明に係る車両用駆動装置の第一の実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、車輪の駆動力源として内燃機関E及び回転電機MG1,MG2の双方を備えた車両(ハイブリッド車両)を駆動するための駆動装置(ハイブリッド車両用駆動装置)とされている。そして、本実施形態に係る車両用駆動装置1は制御装置70(図2参照)を備え、この制御装置70は、図2に示すシステム構成に基づき各駆動力源及び摩擦係合装置CLの動作を制御する。なお、図2において、破線は電力の伝達経路を示し、実線矢印は各種情報の伝達経路を示している。
1. First Embodiment A first embodiment of a vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置1が備える差動歯車装置DGは、サンギヤs、キャリヤca、及びリングギヤrを回転要素として有する遊星歯車機構PGにより構成されている。そして、この遊星歯車機構PGの他の回転要素を介することなく、サンギヤsに第一回転電機MG1が駆動連結され、キャリヤcaに入力部材Iが駆動連結され、リングギヤrに第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結されている。なお、入力部材Iは内燃機関Eに駆動連結され、出力部材Oは車輪Wに駆動連結されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the differential gear device DG provided in the
そして、この車両用駆動装置1は、入力部材Iとキャリヤcaとの駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えている。これにより、内燃機関Eを停止した状態で第二回転電機MG2の出力トルクを出力部材Oに伝達して車輪Wを駆動する電動走行モード(EV走行モード)を実行する際に、内燃機関Eを切り離すことができ、第一回転電機MG1の空転(引き摺り)を回避することによるエネルギ効率の向上や、キャリヤcaの回転を利用した補機(例えばオイルポンプ等)の駆動等が可能となっている。以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構成について詳細に説明する。
The
1−1.車両用駆動装置の機械的構成
まず、本実施形態に係る車両用駆動装置1の機械的構成について説明する。車両用駆動装置1は、内燃機関Eに駆動連結される入力部材Iと、車輪Wに駆動連結される出力部材Oと、第一回転電機MG1と、第二回転電機MG2と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置DGと、制御装置70と、を備えている。そして、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、内燃機関Eの出力トルクを、第一回転電機MG1側と、車輪W及び第二回転電機MG2側とに分配する動力分配用の差動歯車装置DGを備えた、いわゆる2モータスプリット方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。
1-1. First, the mechanical configuration of the
図1に示すように、本実施形態では、差動歯車装置DGは、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGにより構成されている。すなわち、差動歯車装置DGは本例では3つの回転要素を有している。そして、これら3つの回転要素を回転速度の順に、第一回転要素e1、第二回転要素e2、及び第三回転要素e3とすると、本実施形態では、遊星歯車機構PGのサンギヤsが第一回転要素e1を構成し、遊星歯車機構PGのキャリヤcaが第二回転要素e2を構成し、遊星歯車機構PGのリングギヤrが第三回転要素e3を構成している。 As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the differential gear device DG is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism PG. That is, the differential gear device DG has three rotating elements in this example. If these three rotating elements are defined as a first rotating element e1, a second rotating element e2, and a third rotating element e3 in the order of the rotation speed, in this embodiment, the sun gear s of the planetary gear mechanism PG is rotated in the first rotation. The element e1 is constituted, the carrier ca of the planetary gear mechanism PG constitutes the second rotating element e2, and the ring gear r of the planetary gear mechanism PG constitutes the third rotating element e3.
そして、以下に述べるように、入力部材I、出力部材O、及び第一回転電機MG1が、それぞれ差動歯車装置DGの異なる回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。また、第二回転電機MG2が、第一回転電機MG1が駆動連結された回転要素以外の差動歯車装置DGの回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。そして、車両用駆動装置1は、入力部材I、出力部材O、及び第一回転電機MG1のいずれかと、差動歯車装置DGの回転要素との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えている。
Then, as described below, the input member I, the output member O, and the first rotating electrical machine MG1 are respectively connected to different rotating elements of the differential gear device DG via other rotating elements of the differential gear device DG. It is connected without driving. Further, the second rotating electrical machine MG2 is connected to the rotating element of the differential gear device DG other than the rotating element to which the first rotating electrical machine MG1 is drive-connected without passing through the other rotating elements of the differential gear device DG. Has been. The
なお、差動歯車装置DGの各回転要素には、当該回転要素と一体回転する回転要素連結部材が連結されている。具体的には、図1に示すように、第一回転要素e1としてのサンギヤsには、第一回転要素連結部材41が連結され、第二回転要素e2としてのキャリヤcaには、第二回転要素連結部材42が連結され、第三回転要素e3としてのリングギヤrには、第三回転要素連結部材43が連結されている。そして、入力部材I、出力部材O、第一回転電機MG1、及び第二回転電機MG2のそれぞれは、これらの回転要素連結部材の何れかに駆動連結されることで、差動歯車装置DGの何れかの回転要素に駆動連結されている。
Note that a rotating element connecting member that rotates integrally with the rotating element is connected to each rotating element of the differential gear device DG. Specifically, as shown in FIG. 1, a first rotating
入力部材Iは、内燃機関Eに駆動連結される。本実施形態では、入力部材Iは軸部材(入力軸)とされている。ここで、内燃機関Eは、燃料の燃焼により動力を出力する原動機であり、例えば、ガソリンエンジン等の火花点火機関やディーゼルエンジン等の圧縮着火機関等を用いることができる。入力部材Iは、内燃機関Eのクランクシャフト等の内燃機関出力軸に駆動連結されている。本実施形態では、入力部材Iは、内燃機関出力軸と一体回転するように駆動連結されており、入力部材Iの回転速度は内燃機関Eの回転速度と等しくなる。なお、内燃機関Eが、ダンパやフライホイール等の他の装置を介して入力部材Iに駆動連結された構成としても好適である。 The input member I is drivingly connected to the internal combustion engine E. In this embodiment, the input member I is a shaft member (input shaft). Here, the internal combustion engine E is a prime mover that outputs power by combustion of fuel. For example, a spark ignition engine such as a gasoline engine or a compression ignition engine such as a diesel engine can be used. The input member I is drivingly connected to an output shaft of an internal combustion engine such as a crankshaft of the internal combustion engine E. In this embodiment, the input member I is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft of the internal combustion engine, and the rotational speed of the input member I becomes equal to the rotational speed of the internal combustion engine E. It is also preferable that the internal combustion engine E is drivingly connected to the input member I via another device such as a damper or a flywheel.
出力部材Oは、車輪Wに駆動連結される。本実施形態では、出力部材Oは歯車部材とされており、具体的には、出力用差動歯車装置Dに備えられる差動入力ギヤとされている。出力用差動歯車装置Dは、本例では、互いに噛み合う複数の傘歯車を用いた差動歯車機構により構成されており、出力部材Oに伝達されるトルクを駆動輪となる左右の車輪Wに分配する。 The output member O is drivingly connected to the wheel W. In this embodiment, the output member O is a gear member, and specifically, a differential input gear provided in the output differential gear device D. In this example, the output differential gear device D is configured by a differential gear mechanism using a plurality of bevel gears that mesh with each other, and the torque transmitted to the output member O is applied to the left and right wheels W that serve as drive wheels. Distribute.
第一回転電機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の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータRo1と、を有している。第二回転電機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の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータRo2と、を有している。第二ロータRo2は、当該第二ロータRo2が固定された第二ロータ軸を介して、第二回転電機出力ギヤ55と一体回転するように駆動連結されている。
The first rotating electrical machine MG1 includes a first stator St1 fixed to a case (not shown), and a first rotor Ro1 that is rotatably supported on the radially inner side of the first stator St1. The second rotating electrical machine MG2 includes a second stator St2 fixed to a case (not shown) and a second rotor Ro2 that is rotatably supported on the radially inner side of the second stator St2. The second rotor Ro2 is drivingly connected to rotate integrally with the second rotating electrical
図2に示すように、第一回転電機MG1は、第一インバータ4を介して蓄電装置Bに電気的に接続されており、第二回転電機MG2は、第二インバータ5を介して蓄電装置Bに電気的に接続されている。蓄電装置Bは、バッテリやキャパシタ等の公知の各種の蓄電装置を用いることができる。そして、本実施形態では、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2のそれぞれは、蓄電装置Bから電力の供給を受けて動力(トルク)を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生させ、発生した電力を蓄電装置Bに供給するジェネレータ(発電機)としての機能を果たすことが可能とされている。
As shown in FIG. 2, the first rotating electrical machine MG1 is electrically connected to the power storage device B via the first inverter 4, and the second rotating electrical machine MG2 is connected to the power storage device B via the
摩擦係合装置CLは、2つの係合部材を備え、一方の係合部材である第一係合部材CLaに駆動連結された部材と、他方の係合部材である第二係合部材CLbに駆動連結された部材とを、選択的に駆動連結する装置である。本実施形態では、摩擦係合装置CLは、油圧により動作する湿式多板クラッチとして構成されている。そして、本実施形態では、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素(本例では第二回転要素e2)との駆動連結を解除可能に備えられている。すなわち、本実施形態では、摩擦係合装置CLが、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素(本例では第二回転要素e2)との間の動力伝達経路上に設けられている。そして、第一係合部材CLaが、入力部材Iと一体回転するように駆動連結された入力側係合部材とされ、第二係合部材CLbが、第二回転要素連結部材42と一体回転するように駆動連結された出力側係合部材とされている。
The friction engagement device CL includes two engagement members, and a member that is drivingly connected to a first engagement member CLa that is one engagement member and a second engagement member CLb that is the other engagement member. This is a device for selectively driving and connecting the members that are drivingly connected. In the present embodiment, the friction engagement device CL is configured as a wet multi-plate clutch that operates by hydraulic pressure. In the present embodiment, the friction engagement device CL is provided so as to be able to release the drive connection between the input member I and the rotation element (second rotation element e2 in this example) of the differential gear device DG. That is, in this embodiment, the friction engagement device CL is provided on the power transmission path between the input member I and the rotation element (second rotation element e2 in this example) of the differential gear device DG. The first engagement member CLa is an input side engagement member that is drivingly connected so as to rotate integrally with the input member I, and the second engagement member CLb rotates integrally with the second rotation
そして、図1に示すように、本実施形態では、遊星歯車機構PG(差動歯車装置DG)の他の回転要素を介することなく、サンギヤs(第一回転要素e1)に第一回転電機MG1が駆動連結され、キャリヤca(第二回転要素e2)に入力部材Iが駆動連結され、リングギヤr(第三回転要素e3)に第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結されている。すなわち、本実施形態では、第二回転電機MG2は、出力部材Oが駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素であるリングギヤr(第三回転要素e3)に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。 As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the first rotating electrical machine MG1 is connected to the sun gear s (first rotating element e1) without passing through other rotating elements of the planetary gear mechanism PG (differential gear device DG). Are driven and connected, the input member I is drivingly connected to the carrier ca (second rotating element e2), and the second rotating electrical machine MG2 and the output member O are drivingly connected to the ring gear r (third rotating element e3). That is, in the present embodiment, the second rotating electrical machine MG2 is connected to the ring gear r (third rotating element e3), which is the rotating element of the differential gear device DG to which the output member O is drivingly connected, with the differential gear device DG. Drive-connected without any other rotating element.
具体的には、第一ロータRo1が固定された第一ロータ軸が第一回転要素連結部材41と一体回転するように駆動連結されることで、第一回転電機MG1がサンギヤsに駆動連結されている。すなわち、本実施形態では、サンギヤs(第一回転要素e1)の回転速度は、第一ロータRo1(第一回転電機MG1)の回転速度に常に等しくなる。
Specifically, the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the sun gear s by drivingly connecting the first rotor shaft to which the first rotor Ro1 is fixed so as to rotate integrally with the first rotating
入力部材Iは、摩擦係合装置CLの第一係合部材CLaに対して、一体回転するように駆動連結されることで、摩擦係合装置CLを介して選択的にキャリヤcaに駆動連結される。すなわち、本実施形態では、摩擦係合装置CLが直結係合状態にある場合には、キャリヤca(第二回転要素e2)の回転速度は、入力部材I(内燃機関E)の回転速度に等しくなる。また、本実施形態では、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間の回転速度差は、入力部材I(内燃機関E)の回転速度とキャリヤca(第二回転要素連結部材42)の回転速度との差となる。 The input member I is selectively connected to the carrier ca via the friction engagement device CL by being driven and connected to the first engagement member CLa of the friction engagement device CL so as to rotate integrally. The That is, in the present embodiment, when the friction engagement device CL is in the direct engagement state, the rotation speed of the carrier ca (second rotation element e2) is equal to the rotation speed of the input member I (internal combustion engine E). Become. In the present embodiment, the rotational speed difference between the two engaging members of the frictional engagement device CL is such that the rotational speed of the input member I (internal combustion engine E) and the carrier ca (second rotating element connecting member 42). It becomes the difference with the rotation speed.
第二回転電機MG2及び出力部材Oは、カウンタギヤ機構Cを介してリングギヤrに駆動連結されている。図1に示すように、カウンタギヤ機構Cは、第一カウンタギヤ53と、第二カウンタギヤ54と、これらが一体回転するように連結するカウンタ軸と、を有して構成されている。第三回転要素連結部材43は、第一カウンタギヤ53と噛み合うカウンタドライブギヤ52を有している。そして、第二回転電機出力ギヤ55がカウンタドライブギヤ52とは周方向(第一カウンタギヤ53の周方向)の異なる位置で第一カウンタギヤ53に噛み合うように配置されることで、第二回転電機MG2がリングギヤrに駆動連結されている。また、出力部材Oは、第二カウンタギヤ54に噛み合うように配置されることで、リングギヤrに駆動連結されている。すなわち、本実施形態では、リングギヤrと第二回転電機MG2と出力部材Oとの間の回転速度の関係は、互いに比例関係にあり、その比例係数(すなわち、回転速度比)は、間に介在する歯車の歯数に応じた値となる。
The second rotating electrical machine MG2 and the output member O are drivingly connected to the ring gear r via the counter gear mechanism C. As shown in FIG. 1, the counter gear mechanism C includes a
上記のような構成を備えることで、この車両用駆動装置1は、内燃機関Eと回転電機MG1,MG2との双方の出力トルクにより走行するハイブリッド走行モード(スプリット走行モード)と、回転電機MG1,MG2(本例では、第二回転電機MG2のみ)の出力トルクのみにより走行する電動走行モード(EV走行モード)とを実行可能に備えている。ハイブリッド走行モードでは、摩擦係合装置CLが直結係合状態とされ、遊星歯車機構PGにより内燃機関Eの出力トルクがサンギヤs(第一回転電機MG1)とリングギヤr(カウンタドライブギヤ52)とに分配される状態となる。EV走行モードにおいては、摩擦係合装置CLが解放状態とされ、内燃機関Eは停止状態とされる。また、内燃機関Eの内部の摩擦力により内燃機関出力軸(入力部材I)の回転速度は基本的に零となり、第一回転電機MG1の回転速度は、基本的に、零となるように制御される。
With the configuration as described above, the
1−2.車両用駆動装置のシステム構成
1−2−1.システムの全体構成
図2に示すように、本実施形態に係る制御装置70は、走行モード決定部79、回転電機制御部78、回転速度制御部71、始動時目標値設定部72、係合制御部73、変動抑制トルク導出部74、及び始動制御部77を備えている。
1-2. System configuration of vehicle drive device 1-2-1. Overall Configuration of System As shown in FIG. 2, a
そして、制御装置70は、CPU等の演算処理装置を中核として備えるとともに、RAMやROM等の記憶装置等を有して構成されている。そして、ROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置70の各機能部が構成されている。これらの各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。
The
制御装置70は、車両用駆動装置1を搭載する車両の各部の情報を取得するために、車両の各部に設けられたセンサ等からの情報を取得可能に構成されている。具体的には、図2に示すように、制御装置70は、入力部材センサSe1、出力部材センサSe3、アクセル開度センサSe11、第一ロータ軸センサSe2、解除対象回転要素センサSe4、及び蓄電状態センサSe10からの情報を取得可能に構成されている。
The
入力部材センサSe1は、入力部材Iの回転速度を検出するセンサである。入力部材センサSe1により検出される入力部材Iの回転速度は、本例では、内燃機関Eの回転速度に等しい。出力部材センサSe3は、出力部材Oの回転速度を検出するセンサである。制御装置70は、出力部材センサSe3により検出される出力部材Oの回転速度に基づき、車速を導出する。アクセル開度センサSe11は、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。蓄電状態センサSe10は、蓄電装置Bの状態(蓄電量や温度等)を検出するセンサである。
The input member sensor Se1 is a sensor that detects the rotational speed of the input member I. The rotational speed of the input member I detected by the input member sensor Se1 is equal to the rotational speed of the internal combustion engine E in this example. The output member sensor Se3 is a sensor that detects the rotation speed of the output member O. The
第一ロータ軸センサSe2は、第一回転電機MG1(第一ロータ軸)の回転速度を検出するセンサである、本例では、第一ロータ軸センサSe2により検出される第一回転電機MG1の回転速度は、第一回転要素連結部材41(サンギヤs)の回転速度に等しい。第一ロータ軸センサSe2は、例えば、第一回転電機MG1に備えられた回転センサ(レゾルバ等)とすることができる。本実施形態では、第一ロータ軸センサSe2が、本発明における「検出装置」に相当する。 The first rotor shaft sensor Se2 is a sensor that detects the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 (first rotor shaft). In this example, the rotation of the first rotating electrical machine MG1 detected by the first rotor shaft sensor Se2. The speed is equal to the rotational speed of the first rotating element connecting member 41 (sun gear s). The first rotor shaft sensor Se2 can be, for example, a rotation sensor (such as a resolver) provided in the first rotating electrical machine MG1. In the present embodiment, the first rotor shaft sensor Se2 corresponds to the “detection device” in the present invention.
解除対象回転要素センサSe4は、差動歯車装置DGが有する回転要素の内の解除対象回転要素enの回転速度を検出するセンサである。ここで、解除対象回転要素enとは、摩擦係合装置CLによって、入力部材I、出力部材O、及び第一回転電機MG1のいずれかとの駆動連結が解除可能とされている回転要素である。本実施形態では、キャリヤcaが解除対象回転要素enであり、解除対象回転要素センサSe4は、第二回転要素連結部材42の回転速度を検出する。
The release target rotation element sensor Se4 is a sensor that detects the rotation speed of the release target rotation element en among the rotation elements of the differential gear device DG. Here, the release target rotation element en is a rotation element that can be released from the driving connection with any of the input member I, the output member O, and the first rotating electrical machine MG1 by the friction engagement device CL. In the present embodiment, the carrier ca is the release target rotation element en, and the release target rotation element sensor Se4 detects the rotation speed of the second rotation
図2に示すように、車両には内燃機関制御ユニット3が備えられている。内燃機関制御ユニット3は、内燃機関Eの各部を制御することにより、内燃機関Eの動作制御を行う。具体的には、内燃機関制御ユニット3は、内燃機関Eの出力トルクや回転速度の制御目標としての目標トルク及び目標回転速度を設定し、この制御目標に応じて内燃機関Eを動作させることにより、内燃機関Eの動作制御を行う。なお、目標トルクや目標回転速度は、制御装置70からの指令に基づき設定される。また、内燃機関制御ユニット3は、内燃機関Eの停止状態において、制御装置70から始動の指令を受けた場合には、燃料噴射及び点火を開始させ、内燃機関Eを始動状態へと変化させる。また、内燃機関制御ユニット3は、内燃機関Eの始動状態において、制御装置70から停止の指令を受けた場合には、燃料噴射及び点火を停止させて、内燃機関Eを停止状態へと変化させる。
As shown in FIG. 2, the vehicle is provided with an internal combustion
また、図2に示すように、車両には、摩擦係合装置CLの動作制御を行う摩擦係合装置制御ユニット6が備えられている。本実施形態では、摩擦係合装置CLは油圧により動作する摩擦係合装置とされ、摩擦係合装置制御ユニット6は、油圧制御装置2を制御することで摩擦係合装置CLの動作制御を行う。具体的には、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLに対する油圧指令値を生成し、当該油圧指令値に相当する油圧が摩擦係合装置CLに供給されるように油圧制御装置2を制御する。 As shown in FIG. 2, the vehicle includes a friction engagement device control unit 6 that controls the operation of the friction engagement device CL. In the present embodiment, the friction engagement device CL is a friction engagement device that operates by hydraulic pressure, and the friction engagement device control unit 6 controls the operation of the friction engagement device CL by controlling the hydraulic control device 2. . Specifically, the friction engagement device control unit 6 generates a hydraulic pressure command value for the friction engagement device CL, and the hydraulic pressure control device 6 supplies the hydraulic pressure corresponding to the hydraulic pressure command value to the friction engagement device CL. 2 is controlled.
ここで、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間の係合状態としては、当該2つの係合部材の間で回転及びトルクが伝達されない「解放状態」と、当該2つの係合部材が回転速度差を有する状態で係合する「スリップ係合状態」と、当該2つの係合部材が一体回転する状態で係合する「直結係合状態」とがある。すなわち、「スリップ係合状態」は、摩擦係合装置CLの2つの係合部材が互いに相対回転する状態で、当該2つの係合部材の間でトルクが伝達される係合状態である。また、「直結係合状態」は、摩擦係合装置CLの2つの係合部材が直結し、当該2つの係合部材の間に差回転がない係合状態である。そして、直結係合状態には、摩擦係合装置CLが伝達するトルクの変動にかかわらず直結係合状態が維持される状態である「定常的な直結係合状態」が含まれる。このような定常的な直結係合状態を得るための油圧は、例えば、油圧制御装置2により生成されるライン圧(基準油圧)となる。 Here, the engagement state between the two engagement members of the friction engagement device CL includes a “release state” in which rotation and torque are not transmitted between the two engagement members, and the two engagement members. There are a “slip engagement state” in which the two engagement members engage with each other in a state of having a rotational speed difference, and a “direct engagement state” in which the two engagement members engage with each other in an integrally rotating state. That is, the “slip engagement state” is an engagement state in which torque is transmitted between the two engagement members in a state where the two engagement members of the friction engagement device CL rotate relative to each other. Further, the “directly engaged state” is an engaged state in which the two engaging members of the friction engagement device CL are directly connected and there is no differential rotation between the two engaging members. The direct engagement state includes a “steady direct engagement state” in which the direct engagement state is maintained regardless of the variation in torque transmitted by the friction engagement device CL. The oil pressure for obtaining such a steady direct engagement state is, for example, a line pressure (reference oil pressure) generated by the oil pressure control device 2.
摩擦係合装置CLが2つの係合部材の間で伝達可能なトルクの大きさは、摩擦係合装置CLのその時点での係合圧に応じて決まる。このときのトルクの大きさを、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量とする。本実施形態では、摩擦係合装置CLに対する油圧指令値に応じて、比例ソレノイド弁で摩擦係合装置CLへの供給油量及び供給圧の大きさを連続的に制御することにより、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量の増減が連続的に制御可能となっている。そして、本実施形態では、摩擦係合装置制御ユニット6は、制御装置70が備える係合制御部73(詳細は後述する)からの指令に基づき、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を制御する。
The magnitude of the torque that can be transmitted between the two engagement members by the friction engagement device CL is determined according to the current engagement pressure of the friction engagement device CL. The magnitude of the torque at this time is defined as the transmission torque capacity of the friction engagement device CL. In the present embodiment, frictional engagement is achieved by continuously controlling the amount of oil supplied to the frictional engagement device CL and the magnitude of the supply pressure with a proportional solenoid valve in accordance with the hydraulic pressure command value for the frictional engagement device CL. The increase / decrease of the transmission torque capacity of the device CL can be continuously controlled. In this embodiment, the friction engagement device control unit 6 controls the transmission torque capacity of the friction engagement device CL based on a command from an engagement control unit 73 (details will be described later) included in the
1−2−2.走行モード決定部の構成
走行モード決定部79は、車両の走行モードを決定する機能部である。走行モード決定部79は、例えば、出力部材センサSe3の検出結果に基づき導出される車速と、アクセル開度センサSe11により検出されるアクセル開度と、蓄電状態センサSe10により検出される蓄電状態(蓄電量や温度等)に基づいて、車両用駆動装置1が実現すべき走行モードを決定する。本実施形態では、走行モード決定部79が決定可能な走行モードには、電動走行モードとハイブリッド走行モードとが含まれる。そして、走行モード決定部79は、基本的に、メモリ等で構成される記憶装置に記憶して備えられた、車速、アクセル開度、及び蓄電状態と、走行モードと、の関係を規定したモード選択マップ(図示せず)を参照して、走行モードを決定する。
1-2-2. Configuration of Travel Mode Determination Unit The travel
このモード選択マップによれば、電動走行モードでの走行中に内燃機関始動条件が成立した場合に、ハイブリッド走行モードへの移行が決定される。ここで、内燃機関始動条件は、停止状態の内燃機関Eを始動させるための条件であり、車両が内燃機関Eのトルクを必要とする状況となった場合に成立する。例えば、車両の停車中や電動走行モードでの走行中に運転者がアクセルペダルを強く踏み込む等して、回転電機MG1,MG2のみでは車両に要求されるトルクが得られない状態となった場合に、内燃機関始動条件が成立する。また、蓄電装置Bの蓄電量が予め定められた閾値以下にまで減少したため、内燃機関Eを始動させてそのトルクにより回転電機MG1,MG2に発電させて蓄電装置Bを充電することが必要になった場合にも、内燃機関始動条件が成立する。 According to this mode selection map, when the internal combustion engine start condition is satisfied during traveling in the electric traveling mode, the transition to the hybrid traveling mode is determined. Here, the internal combustion engine start condition is a condition for starting the internal combustion engine E in a stopped state, and is satisfied when the vehicle is in a situation that requires the torque of the internal combustion engine E. For example, when the driver strongly depresses the accelerator pedal while the vehicle is stopped or in the electric travel mode, the torque required for the vehicle cannot be obtained with only the rotating electrical machines MG1 and MG2. The internal combustion engine start condition is established. In addition, since the amount of power stored in power storage device B has decreased to a predetermined threshold value or less, it is necessary to start internal combustion engine E and cause rotating electrical machines MG1 and MG2 to generate electric power using the torque to charge power storage device B. In this case, the internal combustion engine start condition is satisfied.
1−2−3.回転電機制御部の構成
回転電機制御部78は、第一回転電機MG1や第二回転電機MG2の動作制御を行う機能部である。具体的には、回転電機制御部78は、第一回転電機MG1の出力トルク及び回転速度の制御目標としての目標トルク及び目標回転速度を設定し、この制御目標に応じて第一回転電機MG1が動作するように、第一インバータ4を制御する。本例では、回転電機制御部78は、トルク制御或いは回転速度制御により第一回転電機MG1の動作制御を行う。ここで、トルク制御は、第一回転電機MG1に対する目標トルクを設定して、第一回転電機MG1の出力トルクを当該目標トルクに合わせる制御である。また、回転速度制御は、第一回転電機MG1に対する目標回転速度を設定して、第一回転電機MG1の回転速度を当該目標回転速度に合わせる制御である。また、第二回転電機MG2についての制御は、第一インバータ4が第二インバータ5に置き換わる点を除いて第一回転電機MG1と同様である。
1-2-3. Configuration of Rotating Electric Machine Control Unit The rotating electric
本実施形態では、上記のトルク制御には、第一回転電機MG1の出力トルクを回転維持トルクに維持するトルク維持制御が含まれる。ここで、回転維持トルクは、摩擦係合装置CLの解放状態で、第一回転電機MG1の回転速度を一定の回転速度に維持するために当該第一回転電機MG1が出力する必要のあるトルクである。すなわち、回転維持トルクは、第一回転電機MG1が第一ロータRo1を一定の回転速度で空転させ続けるために必要となるトルクであり、基本的に、第一ロータRo1を支持する軸受等に起因する摩擦抵抗に応じた大きさ(零に近い大きさ)となる。このトルク維持制御は、回転電機制御部78が備えるトルク維持制御部82により実行される。また、本実施形態では、上記の回転速度制御には、第一回転電機MG1の回転速度を一定の回転速度に維持する回転速度維持制御が含まれる。この回転速度維持制御は、回転電機制御部78が備える回転速度維持制御部83により実行される。
In the present embodiment, the torque control includes torque maintenance control for maintaining the output torque of the first rotating electrical machine MG1 at the rotation maintenance torque. Here, the rotation maintaining torque is a torque that the first rotating electrical machine MG1 needs to output in order to maintain the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 at a constant rotational speed in the released state of the friction engagement device CL. is there. That is, the rotation maintaining torque is a torque required for the first rotating electrical machine MG1 to keep the first rotor Ro1 idling at a constant rotation speed, and is basically caused by a bearing or the like that supports the first rotor Ro1. The size according to the frictional resistance (a size close to zero). This torque maintenance control is executed by the torque
1−2−4.回転速度制御部の構成
回転速度制御部71は、摩擦係合装置CLが解放状態とされているとともに内燃機関Eが停止している状態(以下、「解放停止状態」という。)から内燃機関Eを始動する内燃機関始動条件が成立した際に、第一回転電機MG1の回転速度を第一始動時目標値Niに一致させるための回転速度制御を実行する機能部である。例えば、電動走行モードでの走行中に、走行モード決定部79によりハイブリッド走行モードへの切替が決定された場合に、回転速度制御部71が回転速度制御を実行する。本実施形態では、第一始動時目標値Niが、本発明における「始動時目標値」に相当する。
1-2-4. Configuration of Rotational Speed Control Unit Rotational
本実施形態では、回転速度制御部71による回転速度制御は、回転電機制御部78を介して実行される。具体的には、回転電機制御部78は、第一始動時目標値Niを目標回転速度に設定し、当該目標回転速度と第一ロータ軸センサSe2により検出される第一回転電機MG1の実回転速度との差に基づいて、回転速度フィードバック制御により第一回転電機MG1の回転速度制御を実行する。なお、第一始動時目標値Niは、回転速度制御の実行時における第一回転電機MG1の回転速度の目標値であり、後述する始動時目標値設定部72により設定される。
In the present embodiment, the rotation speed control by the rotation
図3を参照して、本実施形態において実行される回転速度制御について説明する。図3は、差動歯車装置DG(本例では遊星歯車機構PG)の動作状態を表す速度線図である。こ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。すなわち、縦軸に対応して記載している「0」は、回転速度が零であることを示しており、上側が正回転(回転速度が正)、下側が負回転(回転速度が負)である。また、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、差動歯車装置DGの各回転要素に対応している。各回転要素に対応する縦線の間隔は、差動歯車装置DGのギヤ比λに対応している。本例では、差動歯車装置DGは遊星歯車機構PGにより構成されており、そのギヤ比λは、サンギヤsとリングギヤrとの歯数比となる。そして、各縦線の上側に記載されている四角形で囲まれた「Em」、「Ei」、「Eo」は、それぞれ、ハイブリッド走行モードの実行時における反力伝達要素Em、入力回転要素Ei、出力回転要素Eoを示している。 With reference to FIG. 3, the rotational speed control executed in the present embodiment will be described. FIG. 3 is a velocity diagram showing the operating state of the differential gear device DG (the planetary gear mechanism PG in this example). In this velocity diagram, the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element. That is, “0” described corresponding to the vertical axis indicates that the rotation speed is zero, the upper side is positive rotation (rotation speed is positive), and the lower side is negative rotation (rotation speed is negative). It is. Further, each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotation element of the differential gear device DG. The interval between the vertical lines corresponding to each rotating element corresponds to the gear ratio λ of the differential gear device DG. In the present example, the differential gear device DG is configured by a planetary gear mechanism PG, and the gear ratio λ is the gear ratio between the sun gear s and the ring gear r. “Em”, “Ei”, and “Eo” surrounded by a rectangle described above each vertical line are a reaction force transmission element Em, an input rotation element Ei, The output rotation element Eo is shown.
また、速度線図上において、第一回転電機MG1の回転速度、第二回転電機MG2の回転速度、内燃機関E(入力部材I)の回転速度、及び出力部材Oの回転速度のそれぞれを、互いに異なる記号で示している。なお、発明の理解を容易にすべく、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、内燃機関E、及び出力部材Oの各部材の回転速度は、差動歯車装置DGの回転要素(回転要素連結部材)までの動力伝達経路上に設けられた伝動部材(摩擦係合装置CLのような回転及びトルクを選択的に伝達する係合要素を除く)による回転速度の変換(変速)後の回転速度を表している。以下の説明における各部材の回転速度に関する記載も、基本的に、上記伝動部材による回転速度の変換後の回転速度を意味する。 Further, on the speed diagram, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1, the rotational speed of the second rotating electrical machine MG2, the rotational speed of the internal combustion engine E (input member I), and the rotational speed of the output member O are mutually different. Shown with different symbols. In order to facilitate understanding of the invention, the rotational speeds of the first rotating electrical machine MG1, the second rotating electrical machine MG2, the internal combustion engine E, and the output member O are the rotational elements (rotating elements) of the differential gear device DG. Rotation after rotation speed conversion (shift) by a transmission member (excluding the engagement element that selectively transmits rotation and torque like the friction engagement device CL) provided on the power transmission path to the connection member) Expresses speed. The description relating to the rotation speed of each member in the following description basically means the rotation speed after conversion of the rotation speed by the transmission member.
具体的には、本実施形態では、第一回転電機MG1は、第一回転要素連結部材41と一体回転するように駆動連結されているため、速度線図上における第一回転電機MG1(サンギヤs)の回転速度は、第一回転電機MG1の実回転速度と一致する。また、内燃機関E(入力部材I)は、摩擦係合装置CLが直結係合状態にある場合には、第二回転要素連結部材42と同じ回転速度で回転するため、速度線図上における内燃機関E(キャリヤca)の回転速度は、内燃機関Eの実回転速度と一致する。
Specifically, in the present embodiment, since the first rotating electrical machine MG1 is drivingly coupled so as to rotate integrally with the first rotating
一方、第二回転電機MG2は、カウンタギヤ機構Cを介して第三回転要素連結部材43に駆動連結されているため、速度線図上における第二回転電機MG2(リングギヤr)の回転速度は、第二回転電機MG2の実回転速度に、第二回転電機出力ギヤ55、第一カウンタギヤ53、及びカウンタドライブギヤ52からなる動力伝達系のギヤ比を乗じたものとなっている。同様に、出力部材Oも、カウンタギヤ機構Cを介して第三回転要素連結部材43に駆動連結されているため、速度線図上における出力部材Oの回転速度は、出力部材Oの実回転速度に、差動入力ギヤ(出力部材O)、第二カウンタギヤ54、第一カウンタギヤ53、及びカウンタドライブギヤ52からなる動力伝達系のギヤ比を乗じたものとなっている。
On the other hand, since the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the third rotating
そして、「T2」は第二回転電機MG2から差動歯車装置DGの回転要素(本例ではリングギヤr)に伝達されるトルク(第二回転電機トルク)を示し、「To」は出力部材O(車輪W)から差動歯車装置DGの回転要素(本例ではリングギヤr)に伝達されるトルク(走行トルク、走行抵抗)を示し、これらのトルクに隣接配置された矢印は、上向き矢印が正方向のトルクを表し、下向き矢印が負方向のトルクを表している。なお、以下で参照する各速度線図においても、図3と同様に差動歯車装置DGの動作状態を示している。また、後に参照する図15等において、「T1」は第一回転電機MG1から差動歯車装置DGの回転要素に伝達されるトルク(第一回転電機トルク)を示している。 “T2” indicates the torque (second rotating electrical machine torque) transmitted from the second rotating electrical machine MG2 to the rotating element (ring gear r in this example) of the differential gear device DG, and “To” indicates the output member O ( The torque (running torque, running resistance) transmitted from the wheel W) to the rotating element (ring gear r in this example) of the differential gear device DG is shown. The downward arrow represents the torque in the negative direction. Each speed diagram referred to below also shows the operating state of the differential gear device DG, as in FIG. In FIG. 15 and the like to be referred to later, “T1” indicates the torque (first rotating electrical machine torque) transmitted from the first rotating electrical machine MG1 to the rotating element of the differential gear device DG.
図3において、実線は、摩擦係合装置CLが解放状態とされるとともに、回転電機MG1,MG2(本例では、第二回転電機MG2のみ)の出力トルクのみにより走行する電動走行モードでの動作状態を表している。この電動走行モードでは、第二回転電機MG2は、車速及びアクセル開度等に基づいて決まる車両要求トルクに応じた第二回転電機トルクT2を出力するように制御される。図3には、車両を加速又は巡航させるためのトルクが要求されており、リングギヤrに負方向に作用する走行トルクToに抗して、第二回転電機MG2が正方向に回転しながら力行して正方向の第二回転電機トルクT2を出力している場合を例示している。 In FIG. 3, the solid line indicates the operation in the electric travel mode in which the friction engagement device CL is in the released state and travels only by the output torque of the rotating electrical machines MG1 and MG2 (in this example, only the second rotating electrical machine MG2). Represents a state. In this electric travel mode, the second rotating electrical machine MG2 is controlled to output the second rotating electrical machine torque T2 corresponding to the vehicle required torque determined based on the vehicle speed, the accelerator opening, and the like. In FIG. 3, torque for accelerating or cruising the vehicle is required, and the second rotating electrical machine MG2 is powered while rotating in the positive direction against the traveling torque To acting on the ring gear r in the negative direction. The case where the second rotating electrical machine torque T2 in the positive direction is output is illustrated.
電動走行モードでは、摩擦係合装置CLが解放状態となり、差動歯車装置DGの解除対象回転要素enは自由に回転できる状態となる。本実施形態では、解除対象回転要素enはキャリヤcaであり、摩擦係合装置CLはキャリヤcaと内燃機関Eとの間の動力伝達経路上に設けられている。そのため、電動走行モードでは、キャリヤcaと内燃機関Eとの間が非接続状態となることでキャリヤcaから内燃機関Eが切り離され、キャリヤcaは自由に回転できる状態となる。本実施形態では、図3に実線で示すように、電動走行モードでは第一回転電機MG1の回転速度は基本的に零とされ、キャリヤcaは、車速に応じて定まるリングギヤrの回転速度と、第一回転電機MG1の回転速度に応じて定まるサンギヤsの回転速度と、に基づいて定まる回転速度で回転する。 In the electric travel mode, the friction engagement device CL is in a released state, and the release target rotating element en of the differential gear device DG is in a freely rotatable state. In this embodiment, the release target rotating element en is the carrier ca, and the friction engagement device CL is provided on the power transmission path between the carrier ca and the internal combustion engine E. For this reason, in the electric travel mode, the carrier ca and the internal combustion engine E are disconnected from each other, whereby the internal combustion engine E is disconnected from the carrier ca, and the carrier ca can be freely rotated. In the present embodiment, as shown by a solid line in FIG. 3, in the electric travel mode, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is basically zero, and the carrier ca has a rotation speed of the ring gear r determined according to the vehicle speed, It rotates at a rotational speed determined based on the rotational speed of the sun gear s determined according to the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1.
そして、図3に実線で示される状態から内燃機関Eを始動する際には、回転速度制御部71により回転速度制御が実行され、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niと一致するように制御される(図3の白抜き矢印で示す処理)。すなわち、回転速度制御部71は、第一始動時目標値Niを目標値として、第一回転電機MG1の回転速度を変化させる。図3に示す例では、第一始動時目標値Niは、電動走行モードの実行時における第一回転電機MG1の回転速度(本例では零)よりも低いため、第一回転電機MG1は負方向のトルクを出力して回転速度を低下させる。これに伴い、摩擦係合装置CLの係合時に内燃機関Eが駆動連結されるキャリヤcaの回転速度も低下する。なお、回転速度について「上昇」とは、回転速度を正の方向に変化させることを意味し、回転速度について「低下」とは、回転速度を負の方向に変化させることを意味する。
When starting the internal combustion engine E from the state shown by the solid line in FIG. 3, the rotational speed control is executed by the rotational
図3の二点鎖線は、このような回転速度制御を実行して、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態を表している。詳しくは後述するが、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態で、係合制御部73により摩擦係合装置CLの係合開始が指令される。なお、対象とする回転速度(例えば第一回転電機MG1の回転速度)が目標値(目標回転速度)に「到達」するとは、当該対象とする回転速度と目標値との間の回転速度差が、目標到達判定閾値未満となった状態を意味する。ここで、目標到達判定閾値は、後述する第一始動時目標値Niと同期回転速度Nsとの間の差である所定量よりも小さな値に設定される。一例を挙げると、目標到達判定閾値は、例えば、10rpm以上100rpm以下の値に設定される。
The two-dot chain line in FIG. 3 represents a state in which the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 has reached the first starting target value Ni by executing such rotational speed control. As will be described in detail later, the
1−2−5.始動時目標値設定部の構成
始動時目標値設定部72は、第一始動時目標値Niを設定する機能部である。第一始動時目標値Niは、上記のように、回転速度制御部71による回転速度制御が実行される際の、第一回転電機MG1の回転速度の目標値である。始動時目標値設定部72は、解放停止状態において内燃機関始動条件が成立した際に、すなわち、解放停止状態から内燃機関Eを始動する際に、第一始動時目標値Niを設定する。
1-2-5. Configuration of Starting Target Value Setting Unit The starting target
具体的には、始動時目標値設定部72は、摩擦係合装置CLにおける互いに係合される2つの係合部材の回転速度を互いに等しくする第一回転電機MG1の回転速度である同期回転速度Nsに基づき、当該同期回転速度Nsから所定量離れた回転速度を第一始動時目標値Niに設定する(図3参照)。なお、第一始動時目標値Niは、同期回転速度Nsから正方向に所定量離れた回転速度と、同期回転速度Nsから負方向に所定量離れた回転速度との何れの回転速度に設定することもできるが、第一始動時目標値Niは、基本的に、同期回転速度Nsに対して内燃機関始動条件成立時の第一回転電機MG1の回転速度に近い側に設定される。すなわち、本実施形態では、第一始動時目標値Niは、同期回転速度Nsから正方向に所定量離れた回転速度に設定される。
Specifically, the starting target
本実施形態では、上記所定量は、予め定められた第一制御値A1以上であって、予め定められた第二制御値A2未満の値とされる。すなわち、本実施形態では、図3に示すように、始動時目標値設定部72は、第一始動時目標値Niを、同期回転速度Nsとの差が予め定められた第一制御値A1以上第二制御値A2未満となる回転速度に設定する。第一制御値A1及び第二制御値A2についての詳細は後述する。一例を挙げると、第一始動時目標値Niは、例えば、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに一致する場合における、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間の回転速度差が、200rpm以上300rpm以下の値となるように設定される。
In the present embodiment, the predetermined amount is not less than a predetermined first control value A1 and less than a predetermined second control value A2. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the starting target
図3に示すように、本実施形態では、同期回転速度Nsは、リングギヤrの回転速度(Nri)とギヤ比λとに基づき、下記の式(1)に示すように一意に定まる。
Ns=−Nri/λ・・・(1)
そのため、始動時目標値設定部72は、内燃機関始動条件が成立した際のリングギヤrの回転速度を取得して同期回転速度Nsを導出し、導出した当該同期回転速度Nsに基づき第一始動時目標値Niを設定する。同期回転速度Nsの導出は、例えば、式(1)に基づく演算や、リングギヤrの回転速度と同期回転速度Nsとの関係を規定したマップの参照等により行うことができる。リングギヤrの回転速度は、出力部材センサSe3の検出情報に基づき取得される。なお、リングギヤrの回転速度は、第二回転電機MG2の回転速度と比例関係にあるため、第二回転電機MG2に備えられた回転センサ(レゾルバ等)の検出結果に基づきリングギヤrの回転速度が取得される構成とすることもできる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the synchronous rotational speed Ns is uniquely determined as shown in the following formula (1) based on the rotational speed (Nri) of the ring gear r and the gear ratio λ.
Ns = −Nri / λ (1)
Therefore, the starting target
詳細な説明は省略するが、車速が零、すなわち、リングギヤrの回転速度が零の場合にも、上記と同様に第一始動時目標値Niを設定して回転速度制御部71による回転速度制御が実行される構成とすることができる。この場合、第一始動時目標値Niとして、同期回転速度Ns(この場合は零)から正方向に所定量離れた回転速度を設定すると好適である。
Although detailed description is omitted, even when the vehicle speed is zero, that is, when the rotation speed of the ring gear r is zero, the first start target value Ni is set in the same manner as described above, and the rotation
1−2−6.係合制御部の構成
係合制御部73は、回転速度制御部71による回転速度制御の実行を条件に、摩擦係合装置CLの係合開始を指令するとともに、摩擦係合装置CLが係合したか否かを判定する機能部である。本実施形態では、摩擦係合装置CLは摩擦係合装置制御ユニット6により動作制御されるため、係合制御部73は、摩擦係合装置制御ユニット6に対して摩擦係合装置CLの係合開始を指令することで、摩擦係合装置CLの係合を開始させる。
1-2-6. Configuration of Engagement Control Unit The
本実施形態では、係合制御部73は、回転速度制御の実行により第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態(図3の二点鎖線で示す状態)で、摩擦係合装置CLの係合開始を指令する。なお、上述したように、第一始動時目標値Niは、同期回転速度Nsから所定量離れた回転速度に設定されるため、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間に上記所定量に応じた回転速度差がある状態で当該摩擦係合装置CLの係合開始が指令される。
In the present embodiment, the
摩擦係合装置制御ユニット6は、係合制御部73により摩擦係合装置CLの係合開始が指令されると、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を零から所定(例えば一定)の第一変化率で上昇させる制御を行う。そして、伝達トルク容量が時間とともに上昇し、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を、当該トルク伝達が始まった時点の伝達トルク容量(以下、「伝達開始容量B1」という。)に維持する制御を行う。これにより、摩擦係合装置CLがスリップ係合状態となり、2つの係合部材の間の回転速度差が減少し始める。なお、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったか否かの判定は、係合制御部73が備えるトルク伝達開始判定部80により実行され、判定結果の情報が摩擦係合装置制御ユニット6へ入力される。トルク伝達開始判定部80の構成については、後の「1−2−7.トルク伝達開始判定部の構成」の項で説明する。
When the
スリップ係合状態となってからの時間の経過とともに摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間の回転速度差が小さくなり、やがて、当該2つの係合部材が、間に差回転がない状態で係合する直結係合状態となる(図4の実線で示す状態)。そして、摩擦係合装置CLが直結係合状態となると、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を、伝達開始容量B1から摩擦係合装置CLが定常的な直結係合状態となる値(以下、「定常直結容量B2」という。)まで、所定(例えば一定)の第二変化率で上昇させる制御を行う。これにより、摩擦係合装置CLは、定常的な直結係合状態となる。この際の伝達トルク容量の上昇は、摩擦係合装置CLの直結係合状態で実行されるため、上記第二変化率は、基本的に、上記第一変化率に対して大きな値に設定される。なお、摩擦係合装置CLがスリップ係合状態から直結係合状態となったか否かの判定は、係合制御部73が備える係合判定部81により実行され、判定結果の情報が摩擦係合装置制御ユニット6へ入力される。係合判定部81の構成については、後の「1−2−8.係合判定部の構成」の項で説明する。
The difference in rotational speed between the two engaging members of the frictional engagement device CL becomes smaller with the passage of time after the slip engagement state, and eventually the two engaging members do not have a differential rotation between them. It becomes the direct connection engagement state engaged in a state (state shown by the solid line in FIG. 4). When the friction engagement device CL is in the direct engagement state, the friction engagement device control unit 6 determines the transmission torque capacity of the friction engagement device CL from the transmission start capacity B1 to the steady engagement of the friction engagement device CL. Control is performed to increase the engagement state (hereinafter referred to as “steady direct coupling capacity B2”) at a predetermined (for example, constant) second change rate. As a result, the frictional engagement device CL is in a steady direct engagement state. Since the increase in the transmission torque capacity at this time is executed in the directly engaged state of the friction engagement device CL, the second change rate is basically set to a large value with respect to the first change rate. The Note that the determination of whether or not the friction engagement device CL has changed from the slip engagement state to the direct engagement state is performed by the
なお、本実施形態では、係合制御部73による係合開始の指令後、トルク維持制御部82により、第一回転電機MG1の出力トルクを回転維持トルクに維持するトルク維持制御が実行される。この際の回転維持トルク(以下、「指令後回転維持トルク」という。)は、摩擦係合装置CLの解放状態で、第一回転電機MG1の回転速度を、回転速度制御部71による回転速度制御の実行によって到達した回転速度(第一始動時目標値Niとの差が上記目標到達判定閾値未満の回転速度)に維持するために当該第一回転電機MG1が出力する必要のあるトルクであり、基本的に零に近い大きさのトルクとなる。このトルク維持制御は、係合判定部81により摩擦係合装置CLが直結係合状態となったと判定されるまでの間実行される。
In this embodiment, after the
また、本実施形態では、係合制御部73による係合開始の指令後から、摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達するまでの間、第一回転電機MG1の回転速度又は出力トルクの変化により差動歯車装置DGを介して出力部材Oに伝達されるトルク変動を抑制する変動抑制トルクを第二回転電機MG2に出力させる変動抑制制御が、回転電機制御部78により実行される。この変動抑制トルクは、後の「1−2−9.変動抑制トルク導出部の構成」の項で説明する変動抑制トルク導出部74により導出される。なお、本実施形態では、この変動抑制制御は、摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達した後も、少なくとも内燃機関Eに対して始動が指令されるまでの間は実行されるように構成されている。
Further, in the present embodiment, the rotation speed or output torque of the first rotating electrical machine MG1 is from the time after the
1−2−7.トルク伝達開始判定部の構成
トルク伝達開始判定部80は、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったか否かの判定を実行する機能部である。トルク伝達開始判定部80は、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度又は出力トルクの変化に基づき、上記トルク伝達が始まったか否かの判定を実行する。
1-2-7. Configuration of Torque Transmission Start Determining Unit The torque transmission start determining
本実施形態では、上記のように、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間に上記所定量に応じた回転速度差がある状態(図3の二点鎖線で示す状態)で当該摩擦係合装置CLの係合開始が指令される。そして、係合開始の指令後には、第一回転電機MG1のトルク維持制御が実行されるため、第一回転電機MG1の出力トルクは指令後回転維持トルクに維持される。よって、係合制御部73による係合開始の指令後、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でトルク伝達が始まるまでの間は、基本的に、第一回転電機MG1の回転速度は、回転速度制御部71による回転速度制御の実行によって到達した回転速度と同一となる。
In the present embodiment, as described above, the friction is generated in a state where there is a rotational speed difference corresponding to the predetermined amount between the two engaging members of the friction engagement device CL (a state indicated by a two-dot chain line in FIG. 3). The engagement start of the engagement device CL is commanded. Since the torque maintenance control of the first rotating electrical machine MG1 is executed after the command to start engagement, the output torque of the first rotating electrical machine MG1 is maintained at the post-command rotation maintaining torque. Therefore, after the
摩擦係合装置CLの係合動作が進行し、2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、当該2つの係合部材の間の回転速度差が減少し始める。この際、トルク維持制御の実行により第一回転電機MG1の出力トルクは指令後回転維持トルク(零に近い大きさのトルク)に維持されており、当該指令後回転維持トルクは、一般的に、停止状態の内燃機関Eに駆動連結された入力部材Iの回転を開始させるために必要なトルクよりも十分小さい。よって、本実施形態では、2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、図3から明らかなように、第一回転電機MG1の回転速度が同期回転速度Nsに向かって変化(本例では低下)し、これにより、2つの係合部材の間の回転速度差が減少する。 When the engagement operation of the friction engagement device CL proceeds and torque transmission between the two engagement members starts, the rotational speed difference between the two engagement members starts to decrease. At this time, the output torque of the first rotating electrical machine MG1 is maintained at the post-command rotation maintenance torque (torque having a magnitude close to zero) by the execution of the torque maintenance control. The torque is sufficiently smaller than the torque required to start the rotation of the input member I connected to the internal combustion engine E in the stopped state. Therefore, in this embodiment, when torque transmission between the two engaging members starts, as is apparent from FIG. 3, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 changes toward the synchronous rotational speed Ns (this example). This reduces the rotational speed difference between the two engaging members.
上記のことに鑑み、本実施形態では、トルク伝達開始判定部80は、摩擦係合装置CLの係合開始の指令後、第一回転電機MG1の回転速度を所定の周期で繰り返し取得し、第一回転電機MG1の回転速度に変化が検出されると、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定するように構成されている。ここで対象とする回転速度の変化は、定常状態での変動より大きな変化であり、単位時間当たり或いは所定期間内での回転速度の変化量が所定値以上である場合に、第一回転電機MG1の回転速度が変化したと判定する。
In view of the above, in the present embodiment, the torque transmission
第一回転電機MG1の回転速度は、第一ロータ軸センサSe2の検出結果に基づき取得される。そして、本実施形態では、上記の第一制御値A1が、第一ロータ軸センサSe2の検出限界に基づき設定される。具体的には、第一制御値A1(図3参照)が、第一ロータ軸センサSe2の検出限界に対して十分大きな値に設定される。これにより、第一回転電機MG1の回転速度の変化を良好に検出することができ、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まった時点を精度良く判定することができる。その結果、摩擦係合装置CLの係合判定に必要となる時間の短縮を図ることができ、内燃機関Eを迅速に始動することが可能となる。 The rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is acquired based on the detection result of the first rotor shaft sensor Se2. In the present embodiment, the first control value A1 is set based on the detection limit of the first rotor shaft sensor Se2. Specifically, the first control value A1 (see FIG. 3) is set to a sufficiently large value with respect to the detection limit of the first rotor shaft sensor Se2. Thereby, a change in the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 can be detected satisfactorily, and the time when torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL starts can be accurately determined. it can. As a result, the time required for determining the engagement of the friction engagement device CL can be shortened, and the internal combustion engine E can be started quickly.
なお、本実施形態では、車速が一定であれば、第一回転電機MG1の回転速度(サンギヤsの回転速度)は、第二回転要素連結部材42(キャリヤca)の回転速度に応じて一意に定まる。そのため、車速が一定とみなせる場合には、第一ロータ軸センサSe2の検出結果に代えて解除対象回転要素センサSe4の検出結果に基づき、第一回転電機MG1の回転速度を取得する構成とすることもできる。 In the present embodiment, if the vehicle speed is constant, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 (the rotational speed of the sun gear s) is uniquely determined according to the rotational speed of the second rotating element coupling member 42 (carrier ca). Determined. Therefore, when the vehicle speed can be regarded as constant, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is acquired based on the detection result of the release target rotating element sensor Se4 instead of the detection result of the first rotor shaft sensor Se2. You can also.
1−2−8.係合判定部の構成
係合判定部81は、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度又は出力トルクの変化に基づき、摩擦係合装置CLが係合したか否かを判定する機能部である。本実施形態では、上記のように、係合開始の指令後には、トルク維持制御の実行により第一回転電機MG1の出力トルクは一定値に維持されるため、係合判定部81は、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき摩擦係合装置CLの係合判定を行う。
1-2-8. Configuration of Engagement Determination Unit The
具体的には、係合判定部81は、トルク伝達開始判定部80により摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定された時点(以下、「トルク伝達開始時点」という。)から予め定められた係合判定時間が経過すると、摩擦係合装置CLが直結係合状態となったと判定する。本実施形態では、摩擦係合装置CLが直結係合状態となったことを以て「摩擦係合装置CLが係合した」と判定するように構成されている。すなわち、本実施形態では、トルク伝達開始時点から係合判定時間が経過すると、摩擦係合装置CLが係合したと判定する。上記の係合判定時間は、トルク伝達開始時点から摩擦係合装置CLが直結係合状態となるまでの標準的な時間として、予め実験的に或いは理論的に求められた値を用いることができる。また、係合判定時間が経過したか否かの判定は、トルク伝達開始時点を基準とするタイマ制御により実行することができる。
Specifically, the
上記のように、本実施形態では、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったか否かの判定を、係合開始の指令後であってトルク維持制御の実行中の第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき実行する構成とすることで、係合判定部81による係合判定が、係合開始の指令後であってトルク維持制御の実行中における第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき行われる構成となっている。なお、トルク伝達開始時点からの時間ではなく、トルク伝達開始時点からの第一回転電機MG1の回転速度の変化量に基づき、当該変化量が予め定められた標準変化量以上変化したことを条件に、摩擦係合装置CLが係合したと判定する構成とすることもできる。
As described above, in the present embodiment, it is determined whether torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL has started or not after the command to start engagement and execution of torque maintenance control. With the configuration that is executed based on the change in the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 in the middle, the engagement determination by the
1−2−9.変動抑制トルク導出部の構成
変動抑制トルク導出部74は、変動抑制制御の実行時に第二回転電機MG2に出力させる変動抑制トルクを導出する機能部である。上記のように、この変動抑制制御は、係合制御部73による係合開始の指令後から、摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達するまでの間実行され、本実施形態では、更に、摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達した後も、少なくとも内燃機関Eに対して始動が指令されるまでの間は実行されるように構成されている。
1-2-9. Configuration of Variation Suppression Torque Deriving Unit The variation suppression
摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、第一回転電機MG1の回転速度や出力トルクの変化により、差動歯車装置DGを介して出力部材Oにトルク変動が伝達される(図1参照)。変動抑制トルクは、このようなトルク変動を抑制するためのトルクであり、その方向は、当該トルク変動を打ち消す方向とされ、その大きさは、当該トルク変動の大きさに基づき設定される。そして、回転電機制御部78は、第二回転電機MG2の目標トルクを、車両要求トルクに応じて定まる第二回転電機要求トルク(第二回転電機MG2に対して要求されるトルク)に変動抑制トルクを加算したトルクに設定して、第二回転電機MG2の動作制御を行う。
When torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL starts, the torque fluctuations in the output member O via the differential gear device DG due to changes in the rotation speed and output torque of the first rotating electrical machine MG1. Is transmitted (see FIG. 1). The fluctuation suppression torque is a torque for suppressing such torque fluctuation, and its direction is a direction to cancel the torque fluctuation, and the magnitude thereof is set based on the magnitude of the torque fluctuation. Then, the rotating electrical
具体的には、本実施形態では、図3に示すように、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、キャリヤcaに内燃機関Eに起因する負方向の負荷トルクが作用する。この負荷トルクにより第一回転電機MG1の回転速度(サンギヤsの回転速度)が負方向に変化し、サンギヤsには、第一回転電機MG1の慣性モーメントと第一回転電機MG1の回転速度の変化率との積に応じた大きさの負方向の慣性トルクが作用する。そして、これらの負荷トルクや慣性トルクに起因してリングギヤrに作用する反力トルクを抑制すべく、変動抑制トルク導出部74は、当該反力トルクと大きさが同じで方向が反対のトルクを変動抑制トルクとして導出する。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, when torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL starts, the carrier ca is negatively caused by the internal combustion engine E. Load torque acts. Due to this load torque, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 (the rotational speed of the sun gear s) changes in the negative direction, and the sun gear s has a change in the moment of inertia of the first rotating electrical machine MG1 and the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1. A negative inertia torque having a magnitude corresponding to the product of the ratio acts. Then, in order to suppress the reaction torque that acts on the ring gear r due to these load torque and inertia torque, the fluctuation suppression
また、摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達した後は、後述する始動制御部77による始動制御により、内燃機関Eの回転速度が点火可能な回転速度以上となるまで、第一回転電機MG1の回転速度が変化(本例では上昇)される。この際、第一回転電機MG1は、内燃機関Eの回転速度を持ち上げるために必要なトルク(以下、「始動トルク」という。)を出力するように制御される。そして、変動抑制トルク導出部74は、この始動トルクに起因してリングギヤrに作用する負方向の反力トルクを抑制すべく、当該反力トルクと大きさが同じで方向が反対(すなわち正方向)のトルクを変動抑制トルクとして導出する。
In addition, after the friction engagement device CL reaches the direct engagement state, the first rotating electrical machine is operated until the rotation speed of the internal combustion engine E becomes equal to or higher than the rotation speed at which ignition can be performed by the start control by the
このように、本実施形態では、第一回転電機MG1の回転速度又は出力トルクの変化により差動歯車装置DGを介して出力部材Oに伝達されるトルク変動が抑制される構成となっている。そして、本実施形態では、上記の第二制御値A2(図3参照)が、係合制御部73による係合開始の指令後から摩擦係合装置CLが直結係合状態となるまでの間に、差動歯車装置DGを介して出力部材Oに伝達されるトルク変動の大きさに基づき設定される。具体的には、第二制御値A2は、エネルギ効率や制御応答性に鑑みて変動抑制トルク制御を適切に実行することができるという観点から許容されるトルク変動の許容範囲を考慮して、発生し得るトルク変動の最大値が当該許容範囲内の変動となるように設定される。
Thus, in this embodiment, the torque fluctuation transmitted to the output member O via the differential gear device DG is suppressed by the change in the rotation speed or the output torque of the first rotating electrical machine MG1. And in this embodiment, after said 2nd control value A2 (refer FIG. 3) is after the instruction | indication of the engagement start by the
1−2−10.始動制御部の構成
始動制御部77は、内燃機関Eを始動可能な回転速度(点火回転速度Nf)とする第一回転電機MG1の回転速度(第二始動時目標値Nj)を目標値として、第一回転電機MG1の回転速度を変化させる始動制御を実行する機能部である。始動制御部77は、係合制御部73により摩擦係合装置CLが係合したと判定されたことを条件に、始動制御を実行する。点火回転速度Nfは、内燃機関Eが自立運転可能な回転速度に設定され、例えば、内燃機関Eのアイドル回転速度や、当該アイドル回転速度より所定回転速度(例えば50〜500rpmの中から選択された値)だけ高い値に設定される。
1-2-10. Configuration of Start Control Unit The start
具体的には、始動制御部77による始動制御は、摩擦係合装置CLが直結係合状態となり、キャリヤcaの回転速度と内燃機関Eの回転速度とが等しくなった状態(図4に実線で示す状態)で実行される。そして、第二始動時目標値Njは、リングギヤrの回転速度(Nri)、点火回転速度Nf、及びギヤ比λに基づき、下記の式(2)に示すように一意に定まる。
Ni={(1+λ)・Nf−Nri}/λ・・・(2)
そのため、始動制御部77は、摩擦係合装置CLが係合したと判定された際のリングギヤrの回転速度を取得して第二始動時目標値Njを導出する。第二始動時目標値Njの導出は、例えば、式(2)に基づく演算や、リングギヤrの回転速度と第二始動時目標値Njとの関係を規定したマップの参照等により行うことができる。なお、内燃機関始動条件が成立してから摩擦係合装置CLが係合したと判定されるまでにおける車速の変化が無視できる場合には、第二始動時目標値Njの導出を、内燃機関始動条件成立時のリングギヤrの回転速度に基づき行うこともできる。
Specifically, in the start control by the
Ni = {(1 + λ) · Nf−Nri} / λ (2)
Therefore, the
本実施形態では、始動制御部77による始動制御は、回転電機制御部78を介して実行される。具体的には、回転電機制御部78は、第二始動時目標値Njを目標回転速度に設定し、当該目標回転速度と第一ロータ軸センサSe2により検出される第一回転電機MG1の実回転速度との差に基づいて、回転速度フィードバック制御により第一回転電機MG1の回転速度制御を実行する。
In the present embodiment, the start control by the
始動制御の実行時には、本実施形態では、第一回転電機MG1が正方向の始動トルクを出力して回転速度を上昇させる。これに伴い、内燃機関Eの回転速度(本例ではキャリヤcaの回転速度)も上昇し、所定の時間の経過後に点火回転速度Nfに到達する(図4に二点鎖線で示す状態)。この際の内燃機関Eの回転速度の変化率は、内燃機関Eと車両用駆動装置1との間にダンパが設けられている場合には、当該ダンパの共振領域を素早く抜けることができるような変化率に設定される。そして、始動制御部77は、第一回転電機MG1の回転速度が第二始動時目標値Njに到達したことを条件に、すなわち、内燃機関Eの回転速度が点火回転速度Nfに到達したことを条件に、内燃機関制御ユニット3に対して内燃機関Eの始動指令を出し、内燃機関制御ユニット3により内燃機関Eが始動される。
At the time of executing the start control, in the present embodiment, the first rotating electrical machine MG1 outputs a start torque in the positive direction to increase the rotation speed. Along with this, the rotational speed of the internal combustion engine E (in this example, the rotational speed of the carrier ca) also increases and reaches the ignition rotational speed Nf after a predetermined time has elapsed (the state indicated by the two-dot chain line in FIG. 4). The rate of change in the rotational speed of the internal combustion engine E at this time is such that when a damper is provided between the internal combustion engine E and the
なお、本実施形態では、図4から明らかなように、内燃機関Eの出力トルクを利用して走行するハイブリッド走行モードの実行時には、基本的に、出力部材Oの回転速度は内燃機関Eの回転速度と同じく正方向とされる。 In the present embodiment, as is apparent from FIG. 4, when executing the hybrid travel mode that travels using the output torque of the internal combustion engine E, basically, the rotational speed of the output member O is the rotational speed of the internal combustion engine E. The direction is the same as the speed.
1−3.内燃機関始動制御の内容
本実施形態に係る内燃機関始動制御の内容について、図5を参照して説明する。図5は、電動走行モードでの走行中に、回転速度制御、係合制御、及び始動制御を順に実行して内燃機関Eを始動する際のタイムチャートの一例を示す図である。なお、図5では、時刻T0において内燃機関Eの始動要求があり(走行モード決定部79によりハイブリッド走行モードへの移行が決定され)、時刻T5において内燃機関Eが自立運転を開始する場合を想定している。
1-3. Content of Internal Combustion Engine Start Control The content of internal combustion engine start control according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a time chart when starting the internal combustion engine E by sequentially executing the rotation speed control, the engagement control, and the start control during travel in the electric travel mode. In FIG. 5, it is assumed that there is a request for starting the internal combustion engine E at time T0 (the transition to the hybrid travel mode is determined by the travel mode determination unit 79), and the internal combustion engine E starts a self-sustained operation at time T5. is doing.
時刻T0までは、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量は零とされており、内燃機関Eが停止した状態で第二回転電機MG2の出力トルクにより車両が走行している。第一回転電機MG1の回転速度は零とされるとともに、トルクを出力しない状態となっている。これによりキャリヤcaは所定の回転速度で回転する状態となる(図3の実線で示す状態)。 Until time T0, the transmission torque capacity of the friction engagement device CL is zero, and the vehicle is running with the output torque of the second rotating electrical machine MG2 while the internal combustion engine E is stopped. The rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is set to zero and torque is not output. As a result, the carrier ca is rotated at a predetermined rotation speed (the state indicated by the solid line in FIG. 3).
時刻T0で内燃機関Eの始動要求があると、回転速度制御部71は回転速度制御を実行して第一回転電機MG1の回転速度を変化させる。この際、第一回転電機MG1の回転速度は第一始動時目標値Niを目標値として変化するように制御される。具体的には、第一回転電機MG1は、回転速度フィードバック制御により制御され、負方向のトルクを出力することで回転速度が低下し、これに伴いキャリヤcaの回転速度も低下する(図3の白抜き矢印で示す処理)。本例では、第一回転電機MG1の回転速度が一定の変化率で低下するように制御される。そして、時刻T1で、第一回転電機MG1の回転速度が、目標値である第一始動時目標値Niに到達する(図3の二点鎖線で示す状態)。
When there is a request to start the internal combustion engine E at time T0, the rotational
時刻T1で、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達すると、係合制御部73が、摩擦係合装置CLの係合開始を指令し、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を所定(本例では一定)の変化率で上昇させる。また、トルク維持制御部82によるトルク維持制御が開始され、第一回転電機MG1のトルクが上述した指令後回転維持トルク(図5に示すように、本例では零に近い大きさの負トルク)に維持される。そして、時刻T2において第一回転電機MG1の回転速度が変化し始めると、トルク伝達開始判定部80により摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定される。この判定がなされると、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を当該判定がなされた時点の値(伝達開始容量B1)に維持し、これにより摩擦係合装置CLがスリップ係合状態となる。
When the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 reaches the first start target value Ni at time T1, the
なお、時刻T2以降もトルク維持制御が実行されるため、時刻T2からの経過時間とともに第一回転電機MG1の回転速度が次第に低下するとともに、キャリヤcaと内燃機関Eとの間の回転速度差が小さくなる。そして、時刻T2から上述した係合判定時間が経過すると(時刻T3)、係合判定部81は、摩擦係合装置CLが直結係合状態(図4の実線で示す状態)になり、摩擦係合装置CLが係合したと判定する。
Since the torque maintenance control is executed after time T2, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 gradually decreases with the elapsed time from time T2, and the rotational speed difference between the carrier ca and the internal combustion engine E increases. Get smaller. When the above-described engagement determination time has elapsed from time T2 (time T3), the
時刻T3において摩擦係合装置CLが係合したと判定されると、摩擦係合装置制御ユニット6は、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を伝達開始容量B1から定常直結容量B2まで上昇させる。同時に、始動制御部77は、第二始動時目標値Njを目標値として第一回転電機MG1の回転速度を変化させる(図4の白抜き矢印で示す処理)。具体的には、第一回転電機MG1は、回転速度フィードバック制御により制御され、正方向のトルク(始動トルク)を出力することで回転速度が上昇する。この際、摩擦係合装置CLは直結係合状態にあるため、第一回転電機MG1の回転速度の上昇に伴って内燃機関Eの回転速度も上昇する。本例では、内燃機関Eの回転速度が一定の変化率で上昇するように制御される。なお、第二始動時目標値Njを目標値として第一回転電機MG1の回転速度を変化させ始めるタイミングを、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を伝達開始容量B1から定常直結容量B2に向かって上昇させ始めるタイミングとは異ならせることも可能である。例えば、第二始動時目標値Njを目標値として第一回転電機MG1の回転速度を変化させ始めるタイミングを、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を伝達開始容量B1から定常直結容量B2に向かって上昇させ始めるタイミングより後の時刻(例えば、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量が定常直結容量B2となった後の時刻)とすることが可能である。
When it is determined that the friction engagement device CL is engaged at time T3, the friction engagement device control unit 6 increases the transmission torque capacity of the friction engagement device CL from the transmission start capacity B1 to the steady direct connection capacity B2. At the same time, the
時刻T4において、第一回転電機MG1の回転速度が第二始動時目標値Njに到達すると、内燃機関Eの回転速度が点火回転速度Nfに到達する(図4の二点鎖線で示す状態)。この状態で、始動制御部77が内燃機関制御ユニット3に対して内燃機関Eの始動指令を出し、内燃機関制御ユニット3により内燃機関Eが始動される。そして、内燃機関Eの始動後は、内燃機関Eが出力する正方向のトルクの大きさに応じて第一回転電機MG1の出力トルクが負の方向に変化し、時刻T5において内燃機関Eが自立運転を開始した後は、第一回転電機MG1は内燃機関Eのトルクに対する反力(負方向のトルク)を出力するように制御される。
When the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 reaches the second start target value Nj at time T4, the rotation speed of the internal combustion engine E reaches the ignition rotation speed Nf (state indicated by a two-dot chain line in FIG. 4). In this state, the
1−4.内燃機関始動制御の処理手順
次に、本実施形態に係る内燃機関始動制御の処理手順について、図6から図9のフローチャートを参照して説明する。なお、図6は、内燃機関始動制御の全体の処理手順を示すフローチャートである。図7は、図6のステップ#03における回転速度制御の処理手順を示すフローチャートである。図8は、図6のステップ#04における係合制御の処理手順を示すフローチャートである。図9は、図6のステップ#05における始動制御の処理手順を示すフローチャートである。以下に説明する各処理手順は、制御装置70の各機能部により実行される。各機能部がプログラムにより構成される場合には、制御装置70が備える演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
1-4. Processing procedure of internal combustion engine start control Next, the processing procedure of the internal combustion engine start control according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing an overall processing procedure of the internal combustion engine start control. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for rotational speed control in
1−4−1.内燃機関始動制御の全体手順
図6に示すように、摩擦係合装置CLが解放状態とされているとともに内燃機関Eが停止している解放停止状態において(ステップ#01:Yes)内燃機関始動条件が成立すると(ステップ#02:Yes)、回転速度制御部71による回転速度制御(ステップ#03)、係合制御部73による係合制御(ステップ#04)、及び始動制御部77による始動制御(ステップ#05)が順に実行されて、内燃機関Eが始動される。
1-4-1. Overall Procedure of Internal Combustion Engine Start Control As shown in FIG. 6, in the release stop state where the friction engagement device CL is released and the internal combustion engine E is stopped (step # 01: Yes), the internal combustion engine start condition Is established (step # 02: Yes), the rotation speed control by the rotation speed control unit 71 (step # 03), the engagement control by the engagement control unit 73 (step # 04), and the start control by the start control unit 77 (step # 04). Step # 05) is sequentially executed, and the internal combustion engine E is started.
1−4−2.回転速度制御の処理手順
次に、ステップ#03の回転速度制御の処理手順について、図7を参照して説明する。始動時目標値設定部72は、車速情報を取得し(ステップ#10)、当該車速情報に基づき第一始動時目標値Niを設定する(ステップ#11)。そして、第一始動時目標値Niを目標値として、本例では回転速度フィードバック制御により、第一回転電機MG1の回転速度を変化させる制御を実行する(ステップ#12)。第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達するまでの間は(ステップ#13:No)、ステップ#12の制御を継続する。そして、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達すると(ステップ#13:Yes)、処理は終了する。
1-4-2. Processing procedure of rotational speed control Next, the processing procedure of rotational speed control in
1−4−3.係合制御の処理手順
次に、ステップ#04の係合制御の処理手順について、図8を参照して説明する。係合制御部73が摩擦係合装置CLの係合開始を指令すると(ステップ#20)、トルク維持制御部82によるトルク維持制御の実行が開始されるとともに(ステップ#21)、回転電機制御部78による変動抑制制御の実行が開始される(ステップ#22)。トルク伝達開始判定部80は、第一ロータ軸センサSe2の検出結果に基づき第一回転電機MG1の回転速度を取得し(ステップ#23)、第一回転電機MG1の回転速度が変化したか否かの判定を行う(ステップ#24)。第一回転電機MG1の回転速度が変化するまでの間は(ステップ#24:No)、ステップ#23の処理を繰り返し実行する。
1-4-3. Engagement Control Processing Procedure Next, the engagement control processing procedure of
ステップ#24おいて第一回転電機MG1の回転速度が変化したと判定されると(ステップ#24:Yes)、係合判定部81は、第一回転電機MG1の回転速度が変化したと判定された時点からの経過時間を管理し、当該時点を基準として所定時間(本例では、上述した係合判定時間)が経過すると(ステップ#25:Yes)、摩擦係合装置CLが係合したと判定する(ステップ#26)。この判定とともに、トルク維持制御が終了し(ステップ#27)、処理は終了する。
When it is determined in
1−4−4.始動制御の処理手順
次に、ステップ#05の始動制御の処理手順について、図9を参照して説明する。始動制御部77は、車速情報を取得し(ステップ#30)、当該車速情報に基づき第二始動時目標値Njを設定する(ステップ#31)。なお、車速情報は、ステップ#10で取得した車速情報を用いることができる。そして、第二始動時目標値Njを目標値として、本例では回転速度フィードバック制御により、第一回転電機MG1の回転速度を変化させる制御を実行する(ステップ#32)。第一回転電機MG1の回転速度が第二始動時目標値Njに到達するまでの間は(ステップ#33:No)、ステップ#32の制御を継続する。そして、第一回転電機MG1の回転速度が第二始動時目標値Njに到達すると(ステップ#33:Yes)、内燃機関制御ユニット3に対して内燃機関Eの始動指令を出し(ステップ#34)、処理は終了する。
1-4-4. Start Control Processing Procedure Next, the start control processing procedure in
なお、本実施形態では、ステップ32の処理の開始に合わせて、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を伝達開始容量B1から定常直結容量B2へ上昇させる制御が、摩擦係合装置制御ユニット6により実行される。また、本実施形態では、ステップ22で開始した変動抑制制御は、ステップ34の処理と同時又はそれ以降に終了される。
In the present embodiment, in accordance with the start of the processing in
2.第二の実施形態
次に、本発明に係る車両用駆動装置の第二の実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。図10に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、摩擦係合装置CLの配設位置を除いて、基本的に上記第一の実施形態と同様に構成されている。以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構成について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. As shown in FIG. 10, the
図10に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、摩擦係合装置CLが、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素(第二回転要素e2)との間ではなく、出力部材Oと差動歯車装置DGの回転要素(第三回転要素e3)との間の動力伝達経路上に設けられている。これにより、差動歯車装置DGは、出力部材Oと差動歯車装置DGの回転要素(第三回転要素e3)との駆動連結を解除可能に備えられている。
As shown in FIG. 10, in the
具体的には、摩擦係合装置CLの一方の係合部材である第一係合部材CLaには、カウンタドライブギヤ52が一体回転するように駆動連結されており、他方の係合部材である第二係合部材CLbには、第三回転要素連結部材43が一体回転するように駆動連結されている。よって、摩擦係合装置CLは、第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(第三回転要素e3)との間の動力伝達経路上にも位置し、摩擦係合装置CLを解放状態とすることで、出力部材Oに加えて第二回転電機MG2も、差動歯車装置DGの回転要素(第三回転要素e3)との駆動連結が解除される。
Specifically, the
本実施形態では、解除対象回転要素enがリングギヤrとなるため、図10に示すように、解除対象回転要素センサSe4は、リングギヤrの回転速度を検出可能に配置されている。また、本実施形態では、入力部材Iは、第二回転要素連結部材42と一体回転するように駆動連結されており、キャリヤcaの回転速度は、内燃機関Eの回転速度に常に等しくなる。
In the present embodiment, since the release target rotation element en is the ring gear r, as shown in FIG. 10, the release target rotation element sensor Se4 is arranged so as to detect the rotational speed of the ring gear r. In this embodiment, the input member I is drivingly connected so as to rotate integrally with the second rotating
図11は、本実施形態に係る車両用駆動装置1で実行される回転速度制御の動作を説明するための速度線図である。図11の実線で示すように、電動走行モードで車両が走行している状態では、摩擦係合装置CLが解放状態とされ、リングギヤrは出力部材O及び第二回転電機MG2から切り離されて自由に回転できる状態となる。そして、内燃機関Eは停止状態であるためその回転速度は零とされ、第一回転電機MG1も回転速度及び出力トルクが零となるように制御されるため、リングギヤrの回転速度も零とされる。
FIG. 11 is a speed diagram for explaining the operation of the rotational speed control executed by the
そして、図11に実線で示される状態から内燃機関Eを始動する際には、始動時目標値設定部72により設定された第一始動時目標値Niを目標値として回転速度制御部71による回転速度制御が実行される。具体的には、第一回転電機MG1は、負方向のトルクを出力することで回転速度が低下し、これに伴い、リングギヤrの回転速度が上昇する(図11の白抜き矢印で示す処理)。図11の二点鎖線は、回転速度制御の実行により、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態を示している。
When the internal combustion engine E is started from the state shown by the solid line in FIG. 11, the
そして、第一回転電機MG1の回転速度が目標値である第一始動時目標値Niに到達した状態で、係合制御部73により摩擦係合装置CLの係合開始が指令される。この際、第一回転電機MG1の出力トルクは指令後回転維持トルクに維持されるため、摩擦係合装置CLの係合動作が進行し、2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、第一回転電機MG1の回転速度が同期回転速度Nsに向かって低下する。この際の第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき、上記第一の実施形態と同様、摩擦係合装置CLが係合したか否かの判定を実行することができる。
Then, in a state where the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 has reached the first start target value Ni that is the target value, the
なお、本例でも、上記第一の実施形態と同様、車速が一定とみなせる場合には、第一ロータ軸センサSe2の検出結果に代えて解除対象回転要素センサSe4の検出結果に基づき、第一回転電機MG1の回転速度を取得する構成とすることができる。 In this example, as in the first embodiment, when the vehicle speed can be regarded as constant, the first detection is performed based on the detection result of the release target rotation element sensor Se4 instead of the detection result of the first rotor shaft sensor Se2. It can be set as the structure which acquires the rotational speed of rotary electric machine MG1.
3.第三の実施形態
次に、本発明に係る車両用駆動装置の第三の実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。図12に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、摩擦係合装置CLの配設位置を除いて、基本的に上記第一の実施形態と同様に構成されている。以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構成について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. As shown in FIG. 12, the
図12に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、摩擦係合装置CLが、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素(第二回転要素e2)との間ではなく、第一回転電機MG1と差動歯車装置DGの回転要素(第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上に設けられている。これにより、差動歯車装置DGは、第一回転電機MG1と差動歯車装置DGの回転要素(第一回転要素e1)との駆動連結を解除可能に備えられている。
As shown in FIG. 12, in the
具体的には、摩擦係合装置CLの一方の係合部材である第一係合部材CLaには、第一回転電機MG1の第一ロータ軸7が一体回転するように駆動連結され、摩擦係合装置CLの他方の係合部材である第二係合部材CLbには、第一回転要素連結部材41が一体回転するように駆動連結されている。本実施形態では、解除対象回転要素enがサンギヤsとなるため、図12に示すように、解除対象回転要素センサSe4は、サンギヤsの回転速度を検出可能に配置されている。また、本実施形態では、入力部材Iは、第二回転要素連結部材42と一体回転するように駆動連結されており、キャリヤcaの回転速度は、内燃機関Eの回転速度に常に等しくなる。
Specifically, the first engagement member CLa, which is one engagement member of the friction engagement device CL, is drive-coupled so that the first rotor shaft 7 of the first rotating electrical machine MG1 rotates integrally, and the friction engagement. The first rotating
図13は、本実施形態に係る車両用駆動装置1で実行される回転速度制御の動作を説明するための速度線図である。図13の実線で示すように、電動走行モードで車両が走行している状態では、摩擦係合装置CLが解放状態とされ、サンギヤsは第一回転電機MG1から切り離されて自由に回転できる状態となる。そして、内燃機関Eは停止状態であるためその回転速度は零とされ、サンギヤsは、リングギヤrの回転速度(車速に応じて定まる)に基づいて定まる回転速度で回転する。この際、第一回転電機MG1は、回転速度及び出力トルクが零となるように制御される。
FIG. 13 is a speed diagram for explaining the operation of the rotational speed control executed by the
そして、図13に実線で示される状態から内燃機関Eを始動する際には、始動時目標値設定部72により設定された第一始動時目標値Niを目標値として回転速度制御部71による回転速度制御が実行される。具体的には、第一回転電機MG1は、負方向のトルクを出力することで回転速度が低下する(図13の白抜き矢印で示す処理)。図13における第一回転電機MG1を表す破線の丸は、回転速度制御の実行により、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態を示している。このような構成においても、上記第一及び第二の実施形態と同様に、摩擦係合装置CLの係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき、摩擦係合装置CLが係合したか否かの判定を実行することができる。
When the internal combustion engine E is started from the state shown by the solid line in FIG. 13, the
4.第四の実施形態
上記第一、第二、及び第三の実施形態では、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に第一回転電機MG1が駆動連結され、第二回転要素e2に入力部材Iが駆動連結され、第三回転要素e3に第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、図14に示すように、第一回転要素e1に入力部材Iが駆動連結され、第二回転要素e2に第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結され、第三回転要素e3に第一回転電機MG1が駆動連結された構成とすることもできる。
4). Fourth Embodiment In the first, second, and third embodiments, the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the first rotating element e1 without passing through other rotating elements of the differential gear device DG. The configuration in which the input member I is drivingly connected to the second rotating element e2 and the second rotating electrical machine MG2 and the output member O are drivingly connected to the third rotating element e3 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 14, the input member I is drivingly connected to the first rotating element e1, and the second rotating electrical machine MG2 and the second rotating element e2 are connected. The output member O may be drivingly connected, and the first rotating electrical machine MG1 may be drivingly connected to the third rotating element e3.
図14に示す例では、上記第一、第二、第三の実施形態と異なり、内燃機関Eと回転電機MG1,MG2との双方の出力トルクにより走行するハイブリッド走行モードでは、基本的に、内燃機関Eの出力トルクに対して増幅されたトルクが出力部材Oに伝達されるトルクコンバータモードとなる。そして、本実施形態では、上記第一の実施形態(図1)と同様、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素(本例では、第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上に設けられている。 In the example shown in FIG. 14, unlike the first, second, and third embodiments, in the hybrid travel mode in which the vehicle travels by the output torques of both the internal combustion engine E and the rotating electrical machines MG1, MG2, the internal combustion engine is basically used. The torque converter mode in which the torque amplified with respect to the output torque of the engine E is transmitted to the output member O is set. In the present embodiment, as in the first embodiment (FIG. 1), the friction engagement device CL is a rotation element of the input member I and the differential gear device DG (in this example, the first rotation element e1). Is provided on the power transmission path between the two.
図14は、本実施形態に係る車両用駆動装置1で実行される回転速度制御の動作を説明するための速度線図である。なお、図中に示すλ1及びλ2は差動歯車装置DGのギヤ比を表し、これらの値は当該差動歯車装置DGを構成する差動歯車機構のギヤ比に基づき定まる。速度線図の表記方法は上述した各実施形態と同様であるためここでは詳細な説明は省略するが、本実施形態に係る回転速度制御部71による回転速度制御は、図14に白抜き矢印で示すような処理となる。そして、第一回転電機MG1の回転速度が第一始動時目標値Niに到達した状態(図14で二点鎖線で示す状態)で摩擦係合装置CLの係合開始が指令され、摩擦係合装置CLの係合判定が実行される。なお、本実施形態では、同期回転速度Nsは、出力部材Oの回転速度(本例では第二回転要素e2の回転速度)と、差動歯車装置DGのギヤ比λ1,λ2とに基づき一意に定まる。また、本実施形態では、上記第一、第二、及び第三の実施形態と異なり、第一始動時目標値Niは、同期回転速度Nsから負方向に所定量離れた回転速度に設定されている。
FIG. 14 is a speed diagram for explaining the operation of the rotational speed control executed by the
図示は省略するが、図14に示す構成において、摩擦係合装置CLを、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素との間の動力伝達経路上ではなく、出力部材O及び第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(本例では、第二回転要素e2)との間の動力伝達経路上に設けた構成や、第一回転電機MG1と差動歯車装置DGの回転要素(本例では、第三回転要素e3)との間の動力伝達経路上に設けた構成としても、同様に、回転速度制御を実行した後、摩擦係合装置CLの係合開始を指令して、摩擦係合装置CLの係合判定を実行することができる。 Although illustration is omitted, in the configuration shown in FIG. 14, the friction engagement device CL is not on the power transmission path between the input member I and the rotation element of the differential gear device DG, but the output member O and the second rotation. The structure provided on the power transmission path between the electric machine MG2 and the rotating element (in this example, the second rotating element e2) of the differential gear unit DG, or the rotating element of the first rotating electric machine MG1 and the differential gear unit DG Similarly, in the configuration provided on the power transmission path with the third rotation element e3 in this example, after the rotation speed control is executed, the engagement start of the friction engagement device CL is commanded. The engagement determination of the friction engagement device CL can be executed.
5.その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。
5. Other Embodiments Finally, other embodiments according to the present invention will be described. Note that the features disclosed in each of the following embodiments can be used only in that embodiment, and can be applied to other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の各実施形態では、第二回転電機MG2が、出力部材Oが駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第二回転電機MG2が、出力部材Oが駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素以外の回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている構成とすることもできる。 (1) In each of the above embodiments, the second rotating electrical machine MG2 is connected to the rotating element of the differential gear device DG to which the output member O is drive-connected without passing through the other rotating elements of the differential gear device DG. The drive-coupled configuration has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the second rotating electrical machine MG2 is connected to a rotating element other than the rotating element of the differential gear device DG to which the output member O is drivingly connected. It is also possible to adopt a configuration in which the drive connection is established without using another rotating element of the device DG.
このような構成として、例えば、図15に示すように、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に第一回転電機MG1が駆動連結され、第二回転要素e2に入力部材I及び第二回転電機MG2が駆動連結され、第三回転要素e3に出力部材Oが駆動連結されている構成とすることができる。この構成では、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと、当該入力部材Iが他の回転要素を介することなく駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素(本例では第二回転要素e2)との間の動力伝達経路上に設けられるが、第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(本例では第二回転要素e2)との間の動力伝達経路上には、摩擦係合装置CLが位置しない構成とされる。このような構成においても、上述した各実施形態と同様、回転速度制御(図15の白抜き矢印で示す処理)を実行した後、摩擦係合装置CLの係合開始を指令して、摩擦係合装置CLの係合判定を実行することができる。 As such a configuration, for example, as shown in FIG. 15, the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the first rotating element e1 without passing through another rotating element of the differential gear device DG, and the second rotating element The input member I and the second rotating electrical machine MG2 are drivingly connected to e2, and the output member O is drivingly connected to the third rotating element e3. In this configuration, the frictional engagement device CL includes an input member I and a rotating element (in this example, the second rotating element e2) of the differential gear device DG to which the input member I is drivingly connected without any other rotating element. ) On the power transmission path between the second rotating electrical machine MG2 and the rotating element (second rotating element e2 in this example) of the differential gear device DG. The engagement device CL is not positioned. Even in such a configuration, as in the above-described embodiments, after the rotational speed control (the process indicated by the white arrow in FIG. 15) is executed, the start of engagement of the friction engagement device CL is instructed, and the friction engagement is performed. The engagement determination of the combined device CL can be executed.
また、図示は省略するが、第二回転電機MG2が、出力部材Oが駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素以外の回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている構成として、図14に示す構成において、第二回転要素e2ではなく第一回転要素e1に第二回転電機MG2が駆動連結された構成とすることもできる。この場合、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと、当該入力部材Iが他の回転要素を介することなく駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素(本例では第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上に設けられるが、第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(本例では第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上には、摩擦係合装置CLが位置しない構成とされる。 Although not shown, the second rotating electrical machine MG2 passes the other rotating element of the differential gear device DG to the rotating element other than the rotating element of the differential gear device DG to which the output member O is drivingly connected. As a configuration in which the second rotating electrical machine MG2 is driven and connected to the first rotating element e1 instead of the second rotating element e2, the configuration shown in FIG. In this case, the frictional engagement device CL includes an input member I and a rotating element of the differential gear device DG in which the input member I is drivingly connected without any other rotating element (in this example, the first rotating element e1). Between the second rotating electrical machine MG2 and the rotating element of the differential gear device DG (the first rotating element e1 in this example). The combined device CL is not located.
(2)上記の各実施形態では、内燃機関Eの出力トルクを利用して走行するハイブリッド走行モードの実行時に、基本的に、出力部材Oの回転速度が内燃機関Eの回転速度と同じく正方向とされる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、図16に示すように、内燃機関Eの出力トルクを利用して走行するハイブリッド走行モードの実行時に、基本的に、出力部材Oの回転速度が、内燃機関Eの回転速度とは異なり負方向とされる構成とすることもできる。 (2) In each of the embodiments described above, when the hybrid travel mode in which travel is performed using the output torque of the internal combustion engine E is executed, the rotational speed of the output member O is basically the same as the rotational speed of the internal combustion engine E. The configuration is described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 16, when the hybrid travel mode in which the vehicle travels using the output torque of the internal combustion engine E is executed, the output is basically performed. Unlike the rotation speed of the internal combustion engine E, the rotation speed of the member O may be a negative direction.
図16に示す構成では、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に入力部材Iが駆動連結され、第二回転要素e2に第一回転電機MG1が駆動連結され、第三回転要素e3に第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結されている。また、摩擦係合装置CLが、入力部材Iと、当該入力部材Iが他の回転要素を介することなく駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素(本例では第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上に設けられている。このような構成においても、上述した各実施形態と同様、回転速度制御(図16の白抜き矢印で示す処理)を実行した後、摩擦係合装置CLの係合開始を指令して、摩擦係合装置CLの係合判定を実行することができる。 In the configuration shown in FIG. 16, the input member I is drivingly connected to the first rotating element e1 and the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the second rotating element e2 without passing through other rotating elements of the differential gear device DG. The second rotating electrical machine MG2 and the output member O are drivingly connected to the third rotating element e3. Further, the friction engagement device CL includes an input member I, and a rotation element (first rotation element e1 in this example) of the differential gear device DG to which the input member I is drivingly connected without any other rotation element. Is provided on the power transmission path between the two. Even in such a configuration, as in the above-described embodiments, after the rotational speed control (the process indicated by the white arrow in FIG. 16) is executed, the start of engagement of the friction engagement device CL is instructed and the friction engagement is performed. The engagement determination of the combined device CL can be executed.
なお、図示は省略するが、図16に示す構成において、摩擦係合装置CLが、入力部材Iと差動歯車装置DGの回転要素との間の動力伝達経路上ではなく、第一回転電機MG1と差動歯車装置DGの回転要素(本例では、第二回転要素e2)との間の動力伝達経路上に設けられた構成や、出力部材O及び第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(本例では、第三回転要素e3)との間の動力伝達経路上に設けられた構成とすることもできる。 Although illustration is omitted, in the configuration shown in FIG. 16, the friction engagement device CL is not on the power transmission path between the input member I and the rotating element of the differential gear device DG, but the first rotating electrical machine MG1. And the structure provided on the power transmission path between the rotary gear of the differential gear device DG (in this example, the second rotary element e2), the output member O, the second rotary electric machine MG2, and the differential gear device DG. It can also be set as the structure provided on the power transmission path | route between these rotation elements (this example 3rd rotation element e3).
また、図16に示す構成において、第三回転要素e3ではなく第一回転要素e1に第二回転電機MG2が駆動連結された構成とすることもできる。この場合、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと、当該入力部材Iが他の回転要素を介することなく駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素(本例では第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上に設けられるが、第二回転電機MG2と差動歯車装置DGの回転要素(本例では第一回転要素e1)との間の動力伝達経路上には、摩擦係合装置CLが位置しない構成とされる。 In the configuration shown in FIG. 16, the second rotating electrical machine MG2 may be driven and connected to the first rotating element e1 instead of the third rotating element e3. In this case, the frictional engagement device CL includes an input member I and a rotating element of the differential gear device DG in which the input member I is drivingly connected without any other rotating element (in this example, the first rotating element e1). Between the second rotating electrical machine MG2 and the rotating element of the differential gear device DG (the first rotating element e1 in this example). The combined device CL is not located.
(3)上記の各実施形態では、差動歯車装置DGが3つの回転要素を有する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、差動歯車装置DGが4つ以上の回転要素を有する構成とすることもできる。例えば、図17〜図19に示すように、差動歯車装置DGが、回転速度の順に、第一回転要素e1、第二回転要素e2、第三回転要素e3、及び第四回転要素e4となる4つの回転要素を有する構成とすることができる。なお、図17〜図19中に示すλ1,λ2,λ3は差動歯車装置DGのギヤ比を表し、これらの値は当該差動歯車装置DGを構成する差動歯車機構のギヤ比に基づき定まる。そして、本実施形態では、同期回転速度Nsは、出力部材Oの回転速度と、差動歯車装置DGのギヤ比λ1,λ2,λ3とに基づき一意に定まる。 (3) In each of the above embodiments, the configuration in which the differential gear device DG has three rotating elements has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the differential gear device DG may include four or more rotating elements. For example, as illustrated in FIGS. 17 to 19, the differential gear device DG becomes a first rotation element e1, a second rotation element e2, a third rotation element e3, and a fourth rotation element e4 in the order of the rotation speed. It can be set as the structure which has four rotation elements. Note that λ1, λ2, and λ3 shown in FIGS. 17 to 19 represent the gear ratios of the differential gear device DG, and these values are determined based on the gear ratios of the differential gear mechanism that constitutes the differential gear device DG. . In this embodiment, the synchronous rotational speed Ns is uniquely determined based on the rotational speed of the output member O and the gear ratios λ1, λ2, and λ3 of the differential gear device DG.
図17〜図19に示す例では、入力部材I、出力部材O、第一回転電機MG1、及び第二回転電機MG2が、それぞれ差動歯車装置DGの異なる回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。すなわち、図17〜図19に示す例では、上記の各実施形態とは異なり、第二回転電機MG2が、入力部材I、出力部材O、及び第一回転電機MG1が駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素以外の回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。 In the example shown in FIGS. 17 to 19, the input member I, the output member O, the first rotating electrical machine MG <b> 1, and the second rotating electrical machine MG <b> 2 are respectively connected to different rotating elements of the differential gear device DG. Drive-coupled without any other rotating element. That is, in the examples shown in FIGS. 17 to 19, unlike the above-described embodiments, the second rotating electrical machine MG2 is a differential gear in which the input member I, the output member O, and the first rotating electrical machine MG1 are drivingly connected. It is drivingly connected to a rotating element other than the rotating element of the device DG without passing through another rotating element of the differential gear device DG.
具体的には、図17に示す例では、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に入力部材Iが駆動連結され、第二回転要素e2に出力部材Oが駆動連結され、第三回転要素e3に第二回転電機MG2が駆動連結され、第四回転要素e4に第一回転電機MG1が駆動連結されている。また、図18に示す例では、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に第一回転電機MG1が駆動連結され、第二回転要素e2に入力部材Iが駆動連結され、第三回転要素e3に出力部材Oが駆動連結され、第四回転要素e4に第二回転電機MG2が駆動連結されている。また、図19に示す例では、差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく、第一回転要素e1に入力部材Iが駆動連結され、第二回転要素e2に第一回転電機MG1が駆動連結され、第三回転要素e3に第二回転電機MG2が駆動連結され、第四回転要素e4に出力部材Oが駆動連結されている。 Specifically, in the example shown in FIG. 17, the input member I is drivingly connected to the first rotating element e1 and the output member O is connected to the second rotating element e2 without passing through another rotating element of the differential gear device DG. Are driven and connected, the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the third rotating element e3, and the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the fourth rotating element e4. In the example shown in FIG. 18, the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the first rotating element e1 and the input member I is connected to the second rotating element e2 without any other rotating element of the differential gear device DG. The output member O is drivingly connected to the third rotating element e3, and the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the fourth rotating element e4. In the example shown in FIG. 19, the input member I is drivingly connected to the first rotating element e1 and the first rotating electrical machine MG1 is connected to the second rotating element e2 without passing through the other rotating elements of the differential gear device DG. The second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the third rotating element e3, and the output member O is drivingly connected to the fourth rotating element e4.
図17〜図19に示す例では、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと、当該入力部材Iが他の回転要素を介することなく駆動連結された差動歯車装置DGの回転要素との間の動力伝達経路上に設けられている。そして、このような構成においても、上述した各実施形態と同様、回転速度制御(各図面で白抜き矢印で示す処理)を実行した後、摩擦係合装置CLの係合開始を指令して、摩擦係合装置CLの係合判定を実行することができる。 In the example shown in FIGS. 17 to 19, the friction engagement device CL is between the input member I and the rotating element of the differential gear device DG to which the input member I is drive-connected without any other rotating element. Is provided on the power transmission path. And also in such a structure, after performing rotational speed control (process shown with the white arrow in each drawing) similarly to each embodiment mentioned above, the start of engagement of friction engagement device CL is instructed, The engagement determination of the friction engagement device CL can be executed.
なお、差動歯車装置DGが4つの回転要素を有する構成は図17〜図19に示す例に限られず、図17〜図19に示す構成において、2つの回転要素の順番が入れ替えられた構成とすることも可能である。例えば、図17に示す構成において、第二回転要素e2と第三回転要素e3とが入れ替えられた構成とすることができる。また、図18に示す構成において、第三回転要素e3と第四回転要素e4とが入れ替えられた構成とすることもできる。さらに、図18に示す構成において、第三回転要素e3と第四回転要素e4とが入れ替えられた後に、更に第二回転要素e2と第三回転要素e3とが入れ替えられた構成とすることもできる。 The configuration in which the differential gear device DG includes four rotating elements is not limited to the examples illustrated in FIGS. 17 to 19. In the configuration illustrated in FIGS. 17 to 19, the order of the two rotating elements is switched. It is also possible to do. For example, in the structure shown in FIG. 17, it can be set as the structure by which the 2nd rotation element e2 and the 3rd rotation element e3 were replaced. Moreover, in the structure shown in FIG. 18, it can also be set as the structure by which the 3rd rotation element e3 and the 4th rotation element e4 were replaced. Further, in the configuration shown in FIG. 18, after the third rotating element e3 and the fourth rotating element e4 are replaced, the second rotating element e2 and the third rotating element e3 can be further replaced. .
(4)上記の各実施形態では、トルク伝達開始判定部80が、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度の変化に基づき、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったか否かの判定(トルク伝達開始判定)を実行する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、トルク伝達開始判定部80が、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の出力トルクの変化に基づきトルク伝達開始判定を実行する構成や、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の回転速度の変化及び出力トルクの変化の双方に基づきトルク伝達開始判定を実行する構成とすることもできる。
(4) In each of the embodiments described above, the torque transmission
例えば、トルク伝達開始判定部80が、係合開始の指令後における第一回転電機MG1の出力トルクの変化に基づきトルク伝達開始判定を実行する構成では、係合開始の指令後に、上記トルク維持制御に代えて、回転速度維持制御部83による回転速度維持制御を実行し、係合制御部73が、回転速度維持制御の実行中の第一回転電機MG1の出力トルクの変化に基づき、摩擦係合装置CLが係合したか否かを判定する構成とすることができる。この際、回転速度維持制御は、第一回転電機MG1の回転速度を、回転速度制御の実行により到達した回転速度に維持する制御とされる。第一回転電機MG1の出力トルクは、例えば、第一回転電機MG1に供給される電流を検出する電流検出装置(本発明における「検出装置」に相当)の検出結果や、回転速度維持制御中の回転速度フィードバック制御により決定される第一回転電機MG1へのトルク指令値に基づき取得される構成とすることができる。
For example, in the configuration in which the torque transmission
このような構成を上記第一の実施形態に適用した場合を具体的に説明すると、図3から明らかなように、摩擦係合装置CLの係合動作が進行し、2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まると、キャリヤcaには内燃機関Eに起因する負方向の負荷トルクが作用する。そのため、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まった後は、第一回転電機MG1は、正方向のトルクを出力して回転速度制御の実行により到達した回転速度を維持するように制御される。上記のことに鑑み、摩擦係合装置CLの係合開始の指令後における第一回転電機MG1の出力トルクを所定の周期で繰り返し取得し、第一回転電機MG1の出力トルクに変化が検出されると、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定するように、トルク伝達開始判定部80を構成することができる。なお、この構成では、摩擦係合装置CLが解放状態から直結係合状態へと変化する際に、内燃機関Eの回転速度は、零から回転速度制御の実行後の状態(図3で二点鎖線で示す状態)におけるキャリヤcaの回転速度まで持ち上げられる。
The case where such a configuration is applied to the first embodiment will be specifically described. As is apparent from FIG. 3, the engagement operation of the friction engagement device CL proceeds and the two engagement members are moved. When the torque transmission starts, negative load torque caused by the internal combustion engine E acts on the carrier ca. Therefore, after the torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL starts, the first rotating electrical machine MG1 outputs the torque in the positive direction and reaches the rotational speed reached by executing the rotational speed control. Is controlled to maintain. In view of the above, the output torque of the first rotating electrical machine MG1 after the engagement start command of the friction engagement device CL is repeatedly acquired at a predetermined cycle, and a change is detected in the output torque of the first rotating electrical machine MG1. The torque transmission
(5)上記の各実施形態では、第一制御値A1が、第一ロータ軸センサSe2の検出限界に基づき設定され、第二制御値A2が、係合制御部73による係合開始の指令後から摩擦係合装置CLが直結係合状態となるまでの間に、差動歯車装置DGを介して出力部材Oに伝達されるトルク変動の大きさに基づき設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一制御値A1や第二制御値A2は、第二制御値A2が第一制御値A1より大きい値であるという条件の下で、任意の値に設定することが可能である。例えば、第一制御値A1や第二制御値A2が、摩擦係合装置CLの係合に必要となる時間に基づき設定された構成とすることができる。
(5) In each of the above embodiments, the first control value A1 is set based on the detection limit of the first rotor shaft sensor Se2, and the second control value A2 is after the engagement start command by the
(6)上記の各実施形態では、係合制御部73による係合開始の指令後から少なくとも内燃機関Eに対して始動が指令されるまでの間、変動抑制制御が実行される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、変動抑制制御が、係合制御部73による係合開始の指令後から摩擦係合装置CLが直結係合状態に到達するまでの間でのみ実行される構成や、変動抑制制御が、係合制御部73による係合開始の指令後に実行されない構成とすることも可能である。
(6) In each of the embodiments described above, as an example, a configuration in which the variation suppression control is executed after a command to start engagement by the
(7)上記の各実施形態では、係合判定部81により摩擦係合装置CLが直結係合状態となったことを条件に、摩擦係合装置制御ユニット6が、摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を伝達開始容量B1から定常直結容量B2まで上昇させる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、摩擦係合装置制御ユニット6が、係合判定部81による判定とは無関係に、所定の時間の経過後に摩擦係合装置CLの伝達トルク容量を定常直結容量B2まで上昇させる構成とすることも可能である。このような構成においては、上記実施形態と異なり、摩擦係合装置CLが定常的な完全係合状態となった後に、始動制御部77による始動制御が実行される構成とすることもできる。
(7) In each of the above embodiments, the friction engagement device control unit 6 transmits the friction engagement device CL on the condition that the friction determination device CL is brought into the direct engagement state by the
(8)上記の各実施形態では、伝達開始容量B1が、トルク伝達開始判定部80により摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定された時点の伝達トルク容量に設定される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、伝達開始容量B1に代えて予め設定されたスリップ係合用の目標伝達トルク容量を用い、トルク伝達開始判定部80の判定とは無関係に、伝達トルク容量を零から当該目標伝達トルク容量まで上昇させることで、摩擦係合装置CLをスリップ係合状態とする構成とすることもできる。
(8) In each of the above embodiments, the transmission torque when the transmission start capacity B1 is determined by the torque transmission
(9)上記の各実施形態では、摩擦係合装置CLが直結係合状態となったことを以て「摩擦係合装置CLが係合した」と判定するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったことを以て「摩擦係合装置CLが係合した」と判定する構成とすることもできる。すなわち、トルク伝達開始判定部80により摩擦係合装置CLの2つの係合部材の間でのトルク伝達が始まったと判定されたことを条件に、係合制御部73が、摩擦係合装置CLが係合したと判定する構成とすることができる。このような構成では、摩擦係合装置CLが係合したと判定された時点から更に所定時間が経過した時点で、始動制御部77による始動制御が実行される構成とすることができる。この際、係合制御部73に係合判定部81が備えられない構成とすることができ、上記所定時間の管理は、タイマ機能を有する任意の機能部が担うことが可能である。
(9) In each of the above-described embodiments, an example is described in which the friction engagement device CL is determined to be “engaged by the friction engagement device CL” when the friction engagement device CL is in the direct engagement state. did. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and “the friction engagement device CL is engaged” because torque transmission between the two engagement members of the friction engagement device CL is started. It can also be configured to determine. That is, on the condition that the torque transmission
(10)上記第一、第二、及び第三の実施形態では、差動歯車装置DGが、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGにより構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、差動歯車装置DGが、ダブルピニオン型の遊星歯車機構やラビニヨ型の遊星歯車機構により構成されていても良い。また、差動歯車装置DGの具体的構成を示さなかった各実施形態(上記第一、第二、及び第三の実施形態を除く実施形態)においても、差動歯車装置DGの構成としては任意の機構を採用することができる。例えば、4つ以上の回転要素を有する差動歯車装置DGは、2組以上の遊星歯車機構の一部の回転要素間を互いに連結した構成等を用いることができる。 (10) In the first, second, and third embodiments, the case where the differential gear device DG is configured by a single pinion type planetary gear mechanism PG has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the differential gear device DG may be configured by a double pinion type planetary gear mechanism or a Ravigneaux type planetary gear mechanism. Also, in each of the embodiments (embodiments excluding the first, second, and third embodiments) that have not shown the specific configuration of the differential gear device DG, the configuration of the differential gear device DG is arbitrary. This mechanism can be adopted. For example, the differential gear device DG having four or more rotating elements can use a configuration in which some rotating elements of two or more planetary gear mechanisms are connected to each other.
(11)上記の各実施形態では、摩擦係合装置CLが、油圧により動作する摩擦係合装置とされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、摩擦係合装置CLとして、電磁力に応じて係合圧が制御される電磁式の摩擦係合装置を採用することも可能である。 (11) In each of the above embodiments, the configuration in which the friction engagement device CL is a friction engagement device that operates by hydraulic pressure has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and an electromagnetic friction engagement device in which the engagement pressure is controlled according to the electromagnetic force can be adopted as the friction engagement device CL. is there.
(12)上記の各実施形態では、制御装置70とは別に、内燃機関制御ユニット3や摩擦係合装置制御ユニット6が備えられた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、内燃機関制御ユニット3や摩擦係合装置制御ユニット6が制御装置70に一体化された構成とすることも可能である。また、上記の実施形態で説明した機能部の割り当ては単なる一例であり、複数の機能部を組み合わせたり、1つの機能部をさらに区分けしたりすることも可能である。
(12) In the above-described embodiments, the configuration in which the internal combustion
(13)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。 (13) Regarding other configurations as well, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects, and embodiments of the present invention are not limited thereto. That is, as long as the configuration described in the claims of the present application and a configuration equivalent thereto are provided, a configuration obtained by appropriately modifying a part of the configuration not described in the claims is naturally also included in the present invention. Belongs to the technical scope.
本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置に好適に利用することができる。 The present invention includes an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least three rotating elements, It can utilize suitably for the drive device for vehicles provided with the control apparatus.
A1:第一制御値
A2:第二制御値
CL:摩擦係合装置
DG:差動歯車装置
E:内燃機関
I:入力部材
MG1:第一回転電機
MG2:第二回転電機
Ni:第一始動時目標値(始動時目標値)
Ns:同期回転速度
O:出力部材
Se2:第一ロータ軸センサ(検出装置)
W:車輪
e1:第一回転要素
e2:第二回転要素
e3:第三回転要素
1:車両用駆動装置
70:制御装置
71:回転速度制御部
72:始動時目標値設定部
73:係合制御部
74:変動抑制トルク導出部
77:始動制御部
82:トルク維持制御部
83:回転速度維持制御部
A1: First control value A2: Second control value CL: Friction engagement device DG: Differential gear device E: Internal combustion engine I: Input member MG1: First rotating electrical machine MG2: Second rotating electrical machine Ni: At first start Target value (target value at start)
Ns: Synchronous rotation speed O: Output member Se2: First rotor shaft sensor (detection device)
W: wheel e1: first rotation element e2: second rotation element e3: third rotation element 1: vehicle drive device 70: control device 71: rotation speed control unit 72: target
Claims (8)
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素以外の前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機のいずれかと、前記差動歯車装置の回転要素との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置を備え、
前記制御装置は、前記摩擦係合装置が解放状態とされているとともに前記内燃機関が停止している状態から前記内燃機関を始動する際に、前記第一回転電機の回転速度の目標値である始動時目標値を設定する始動時目標値設定部と、
前記第一回転電機の回転速度を前記始動時目標値に一致させるための回転速度制御を実行する回転速度制御部と、
前記回転速度制御の実行を条件に、前記摩擦係合装置の係合開始を指令するとともに、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する係合制御部と、
前記摩擦係合装置が係合したと判定されたことを条件に、前記内燃機関を始動可能な回転速度とする前記第一回転電機の回転速度を目標値として、前記第一回転電機の回転速度を変化させる始動制御部と、を備え、
前記始動時目標値設定部は、前記摩擦係合装置における互いに係合される2つの係合部材の回転速度を互いに等しくする前記第一回転電機の回転速度である同期回転速度に基づき、当該同期回転速度から所定量離れた回転速度を前記始動時目標値に設定し、
前記係合制御部は、前記係合開始の指令後における前記第一回転電機の回転速度又は出力トルクの変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する車両用駆動装置。 An input member drivingly connected to the internal combustion engine, an output member drivingly connected to the wheels, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a differential gear device having at least three rotating elements, a control device, A vehicle drive device comprising:
The input member, the output member, and the first rotating electrical machine are drivingly connected to different rotating elements of the differential gear device without passing through other rotating elements of the differential gear device,
The second rotating electrical machine is drivingly connected to the rotating element of the differential gear device other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drivingly connected without passing through the other rotating element of the differential gear device;
A friction engagement device capable of releasing a drive connection between any one of the input member, the output member, and the first rotating electrical machine and a rotation element of the differential gear device;
The control device is a target value of the rotational speed of the first rotating electrical machine when starting the internal combustion engine from a state where the friction engagement device is in a released state and the internal combustion engine is stopped. A starting target value setting unit for setting a starting target value;
A rotational speed control unit that executes rotational speed control for making the rotational speed of the first rotating electrical machine coincide with the target value at the time of starting;
An engagement control unit that commands the start of engagement of the friction engagement device on the condition that the rotation speed control is executed, and determines whether the friction engagement device is engaged;
On the condition that the friction engagement device is determined to be engaged, the rotational speed of the first rotating electrical machine is set to a target value which is the rotational speed at which the internal combustion engine can be started. A start control unit for changing
The starting target value setting unit is based on a synchronous rotational speed that is a rotational speed of the first rotating electrical machine that makes the rotational speeds of two engaging members engaged with each other in the friction engagement device equal to each other. A rotation speed that is a predetermined amount away from the rotation speed is set as the start target value,
The engagement control unit determines whether the friction engagement device is engaged based on a change in rotational speed or output torque of the first rotating electrical machine after the engagement start command. .
前記制御装置は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後に、前記第一回転電機の出力トルクを前記回転維持トルクに維持するためのトルク維持制御を実行するトルク維持制御部を備え、
前記係合制御部は、前記トルク維持制御の実行中の前記第一回転電機の回転速度の変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 In the released state of the friction engagement device, the torque that the first rotating electrical machine needs to output in order to maintain the rotational speed of the first rotating electrical machine at the rotational speed reached by the execution of the rotational speed control is kept rotating. Torque,
The control device includes a torque maintenance control unit that executes torque maintenance control for maintaining the output torque of the first rotating electrical machine at the rotation maintenance torque after the engagement start command by the engagement control unit,
The said engagement control part determines whether the said friction engagement apparatus was engaged based on the change of the rotational speed of said 1st rotary electric machine in execution of the said torque maintenance control. Vehicle drive system.
前記係合制御部は、前記回転速度維持制御の実行中の前記第一回転電機の出力トルクの変化に基づき、前記摩擦係合装置が係合したか否かを判定する請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 The control device executes a rotation speed maintenance control for maintaining the rotation speed of the first rotating electric machine at the rotation speed reached by the execution of the rotation speed control after the engagement start command by the engagement control unit. A rotation speed maintenance control unit
The said engagement control part determines whether the said friction engagement apparatus was engaged based on the change of the output torque of said 1st rotary electric machine in execution of the said rotational speed maintenance control. The vehicle drive device as described.
前記始動時目標値設定部は、前記始動時目標値を、前記同期回転速度との差が予め定められた第一制御値以上第二制御値未満となる回転速度に設定し、
前記第一制御値は、前記検出装置の検出限界に基づき設定され、
前記第二制御値は、前記係合制御部による前記係合開始の指令後から、前記摩擦係合装置が前記2つの係合部材の間に差回転がない係合状態である直結係合状態となるまでの間に、前記差動歯車装置を介して前記出力部材に伝達されるトルク変動の大きさに基づき設定される請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 A configuration for detecting a change in rotational speed or output torque of the first rotating electrical machine by a detection device,
The starting target value setting unit sets the starting target value to a rotation speed at which a difference from the synchronous rotation speed is a predetermined first control value or more and less than a second control value,
The first control value is set based on a detection limit of the detection device,
The second control value is a direct-coupled engagement state in which the friction engagement device is in an engagement state in which there is no differential rotation between the two engagement members after the engagement start command by the engagement control unit 5. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the vehicle drive device is set based on a magnitude of a torque fluctuation transmitted to the output member via the differential gear device until the time becomes.
前記差動歯車装置の他の回転要素を介することなく、前記第一回転要素に前記第一回転電機が駆動連結され、前記第二回転要素に前記入力部材が駆動連結され、前記第三回転要素に前記第二回転電機及び前記出力部材が駆動連結され、
前記摩擦係合装置は、前記入力部材と前記第二回転要素との間の動力伝達経路上に設けられている請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 The differential gear device has three rotating elements that become a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element in order of rotational speed,
The first rotating electrical machine is drivingly connected to the first rotating element, the input member is drivingly connected to the second rotating element, without the other rotating element of the differential gear device, and the third rotating element The second rotating electrical machine and the output member are drivingly connected to each other,
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the friction engagement device is provided on a power transmission path between the input member and the second rotation element.
前記摩擦係合装置が、前記入力部材と、当該入力部材が他の回転要素を介することなく駆動連結された前記差動歯車装置の回転要素との間の動力伝達経路上に設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 The second rotating electrical machine is connected to a rotating element of the differential gear device other than the rotating element to which the first rotating electrical machine is drivingly connected and the rotating element to which the output member is drivingly connected. Drive coupled without a rotating element,
The friction engagement device is provided on a power transmission path between the input member and a rotating element of the differential gear device to which the input member is drivingly connected without any other rotating element. Item 6. The vehicle drive device according to any one of Items 1 to 5.
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