JP5589785B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に好適な制御装置に関する。   The present invention relates to a control device suitable for a hybrid vehicle.

従来から、内燃機関(エンジン)に加えて、電動機や発電機として機能する回転電機(モータジェネレータ)を備えるハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献1には、回転要素をロックするロック機構を備え、エンジントルクの反力をロック機構で受け持たせつつ、エンジントルクを駆動軸に伝達させる固定変速比モードと、エンジントルクの反力を回転要素にトルクを付与する回転電機に受け持たせつつ、エンジントルクを駆動軸に伝達させる無段変速モードとを有するハイブリッド車両が開示されている。また、このハイブリッド車両は、固定変速比モード中に回転電機にトルクを発生させ、これによる回転電機の回転数変化と、当該トルクとに基づき、エンジントルクを推定する。また、特許文献2には、停車時に電動機を回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替える点が開示されている。さらに、特許文献3には、パーキングギヤを解除する場合、固定磁界制御を実行する点が開示されている。   Conventionally, in addition to an internal combustion engine (engine), a hybrid vehicle including a rotating electric machine (motor generator) that functions as an electric motor or a generator is known. For example, Patent Document 1 includes a lock mechanism that locks a rotating element, and a fixed gear ratio mode in which engine torque is transmitted to a drive shaft while an engine torque reaction force is received by the lock mechanism, and an engine torque reaction. A hybrid vehicle having a continuously variable transmission mode in which engine torque is transmitted to a drive shaft while a force is applied to a rotating electrical machine that applies torque to a rotating element is disclosed. The hybrid vehicle also generates torque in the rotating electrical machine during the fixed gear ratio mode, and estimates engine torque based on the change in the rotational speed of the rotating electrical machine and the torque. Patent Document 2 discloses that the motor is switched from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control when the vehicle is stopped. Further, Patent Document 3 discloses that fixed magnetic field control is executed when the parking gear is released.

特開2009−096284JP 2009-096284 A 特開2008−259328JP2008-259328 特開2008−074133JP2008-074133

固定変速比モードから無段変速モードへ切り替える場合、ロック機構の解放中での回転を防ぐため、回転電機のトルクをエンジントルクの反力と釣り合わせることで、ロック機構にかかるトルクをなくし、その後ロック機構を解放することが行われる。しかしながら、エンジントルクの推定に誤差が生じ、実値と異なった場合、ロック機構内のガタに起因した衝突が発生し、異音が生じるおそれがある。   When switching from fixed gear ratio mode to continuously variable transmission mode, the torque applied to the rotating mechanism is eliminated by balancing the torque of the rotating electrical machine with the reaction force of the engine torque to prevent rotation while releasing the locking mechanism. Release of the locking mechanism is performed. However, if an error occurs in the estimation of the engine torque and it is different from the actual value, a collision caused by looseness in the lock mechanism may occur and an abnormal noise may occur.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジントルクの反力を正確に把握できない場合であっても、乗員に違和感を生じさせることなく、変速モードの切り替えが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを主な目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when the reaction force of the engine torque cannot be accurately grasped, the shift mode can be switched without causing the passenger to feel uncomfortable. The main object is to provide a control device for a hybrid vehicle that can be used.

本発明の1つの観点では、エンジンと、前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第1の伝達制御手段と、前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第2の伝達制御手段と、前記第1の伝達制御手段による制御から前記第2の伝達制御手段による制御へ切り替える際、前記回転位相が変化したときに、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える切り替え手段と、を備える。
In one aspect of the present invention, an engine, a rotating element that rotates by the torque of the engine, a locked state in which the rotating element cannot be rotated, and a non-locked state in which the rotating element can be rotated can be switched. A lock mechanism having backlash in a direction, a rotating electrical machine that rotates the rotor by a rotating magnetic field of a stator and applies torque to the rotating element, and the rotating element is brought into the locked state, whereby the torque of the engine The first transmission control means for controlling the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while the reaction force is received by the lock mechanism, and the rotation element is in the unlocked state, A second transmission control means for controlling the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while receiving a reaction force of the torque of the engine on the rotating electrical machine; When switching from control by the transmission control means to control by said second transmission control means, when the phase of the rotary element is changed, a switching means for switching the fixed magnetic field controls the control mode of the rotary electric machine from the rotating magnetic field control, Is provided.

上記のハイブリッド車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、回転要素と、ロック機構と、回転電機と、第1の伝達制御手段と、第2の伝達制御手段と、切り替え手段と、を備える。回転要素は、エンジンのトルクにより回転する。ロック機構は、回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有する。回転電機は、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて回転要素にトルクを付与する。第1の伝達制御手段は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、回転要素をロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第2の伝達制御手段は、例えばECUであり、回転要素を非ロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第1の伝達制御手段は、エンジンの回転数と駆動軸の回転数との比たる変速比が固定される所謂固定変速比モードに対応する。第2の伝達制御手段は、変速比が連続的に可変とされる所謂無段変速モードに対応する。切り替え手段は、例えばECUであり、第1の伝達制御手段による制御から第2の伝達制御手段による制御へ切り替える際、回転位相が変化したときに、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える。
The hybrid vehicle control device is mounted on a vehicle, and includes an engine, a rotating element, a lock mechanism, a rotating electrical machine, a first transmission control unit, a second transmission control unit, and a switching unit. Prepare. The rotating element is rotated by engine torque. The lock mechanism can be switched between a locked state in which the rotating element cannot rotate and a non-locked state in which the rotating element can rotate, and has a play in the rotation direction. The rotating electrical machine rotates the rotor by a rotating magnetic field of the stator and applies torque to the rotating element. The first transmission control means is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and the engine torque is applied to the drive shaft while the reaction force of the engine torque is received by the lock mechanism by setting the rotating element in the locked state. Control to transmit to The second transmission control means is, for example, an ECU, and causes the rotating electrical machine to transmit the engine torque to the drive shaft while allowing the rotating electrical machine to receive a reaction force of the engine torque by bringing the rotating element into an unlocked state. To control. The first transmission control means corresponds to a so-called fixed gear ratio mode in which the gear ratio, which is the ratio between the engine speed and the drive shaft speed, is fixed. The second transmission control means corresponds to a so-called continuously variable transmission mode in which the gear ratio is continuously variable. Switching means, for example, ECU, when switching from the control by the first transmission control means to control by the second transmission control means, when the phase of the rotating element is changed, the rotating magnetic field controlling the control mode of the rotary electric machine Switch to fixed magnetic field control.

このように、ハイブリッド車両の制御装置は、回転位相が変化したタイミングで、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えることで、エンジントルクの反力を正確に把握できなくても回転電機で当該反力を受け持つことができ、ロック機構にかかるトルクをなくすことができる。従って、ハイブリッド車両の制御装置は、回転位相が変化した後、回転電機の回転数が0になるように保ち、ガタに起因した異音の発生を抑制することができる。
Thus, the control apparatus for a hybrid vehicle, at the timing when the phase of the rotating element is changed, by switching to the fixed magnetic field control the control mode of the rotary electric machine from the rotating magnetic field control, not possible to accurately grasp the reaction force of engine torque However, the rotating electric machine can handle the reaction force, and the torque applied to the lock mechanism can be eliminated. Accordingly, the control apparatus for a hybrid vehicle, after the phase of the rotating element is changed, keeping as the rotational speed of the rotary electric machine becomes 0, it is possible to suppress the generation of noise due to backlash.

上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記固定子の位相を前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずらし、前記固定子の磁界を強くするこのようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定磁界によって発生するトルクの、回転電機内の磁界の位相変化に対する変化勾配を大きくすることができる。従って、ハイブリッド車両の制御装置は、回転子の動く幅を小さくすることができ、乗員に違和感が生じるのを抑制することができる。
In one aspect of the hybrid vehicle control device, the switching unit shifts the phase of the stator from a phase where the maximum torque is applied to the rotor when the control mode is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control. The magnetic field of the stator is increased . By doing in this way, the control apparatus of a hybrid vehicle can enlarge the change gradient with respect to the phase change of the magnetic field in a rotary electric machine of the torque which generate | occur | produces with a fixed magnetic field. Therefore, the control device for the hybrid vehicle can reduce the width of movement of the rotor, and can prevent the passenger from feeling uncomfortable.

上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記回転子の回転加速度に基づき、固定磁界制御での前記固定子の磁界の強さを決定する。このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定子の磁界の強さをエンジントルクの反力に応じて適切に定め、回転子の動く幅を小さくすることができる。   In another aspect of the hybrid vehicle control apparatus, the switching means switches the control mode to the fixed magnetic field control based on the rotational acceleration of the rotor when the control mode is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control. Determine the strength of the child's magnetic field. By doing in this way, the control apparatus of a hybrid vehicle can determine appropriately the intensity | strength of the magnetic field of a stator according to the reaction force of an engine torque, and can make the width | variety to which a rotor moves become small.

上記のハイブリッド車両の制御装置の他の一態様では、前記切り替え手段は、前記制御モードを固定磁界制御に切り替えた後、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、ハイブリッド車両の制御装置は、ロック機構の遷移中にロック機構にトルクがかかるのを抑制しつつ、第2の伝達制御手段による制御へ移行することができる。   In another aspect of the control apparatus for a hybrid vehicle, the switching unit switches the control mode to fixed magnetic field control, and then transitions the rotating element from the locked state to the unlocked state, so that the unlocking is performed. When the transition to the state is completed, the control mode is switched from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control. Thereby, the control apparatus of a hybrid vehicle can transfer to the control by the 2nd transmission control means, suppressing that a torque is applied to a lock mechanism during the transition of a lock mechanism.

上記のハイブリッド車両の制御装置の他の観点では、エンジンと、前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第1の伝達制御手段と、前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第2の伝達制御手段と、前記第1の伝達制御手段による制御から前記第2の伝達制御手段による制御へ切り替える場合において、前記回転電機が付与するトルクと前記エンジンのトルクの反力を釣り合わせるとき、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、前記固定子の位相を、前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、前記回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させる切り替え手段と、を備える。   In another aspect of the hybrid vehicle control device described above, the engine, a rotating element that is rotated by the torque of the engine, and a locked state in which the rotating element cannot be rotated and a rotatable unlocked state can be switched. A locking mechanism having backlash in a rotating direction, a rotating electric machine that rotates the rotor by a rotating magnetic field of a stator and applies torque to the rotating element, and the rotating element is in the locked state. A first transmission control means for controlling the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while the reaction force of the torque of the engine is received by the lock mechanism; and the rotating element in the unlocked state. Thus, the control is performed so that the torque of the engine is transmitted to the drive shaft while the rotary electric machine receives the reaction force of the torque of the engine. When switching from the control by the first control means and the control by the second transmission control means to balance the torque applied by the rotating electrical machine and the reaction force of the engine torque, The control mode of the rotating electrical machine is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control, and the stator is subjected to the maximum torque from the phase shifted from the phase where the maximum torque is applied to the rotor. Switching means for making a transition to the phase.

上記のハイブリッド車両の制御装置は、車両に搭載され、エンジンと、回転要素と、ロック機構と、回転電機と、第1の伝達制御手段と、第2の伝達制御手段と、切り替え手段と、を備える。回転要素は、エンジンのトルクにより回転する。ロック機構は、回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有する。回転電機は、固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて回転要素にトルクを付与する。第1の伝達制御手段は、例えばECUであり、回転要素をロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。第2の伝達制御手段は、例えばECUであり、回転要素を非ロック状態にすることで、エンジンのトルクの反力を回転電機に受け持たせつつ、エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う。切り替え手段は、例えばECUであり、第1の伝達制御手段による制御から第2の伝達制御手段による制御へ切り替える場合に、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、固定子の位相を、回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させることで、回転電機が付与するトルクとエンジンのトルクの反力を釣り合わせる。   The hybrid vehicle control device is mounted on a vehicle, and includes an engine, a rotating element, a lock mechanism, a rotating electrical machine, a first transmission control unit, a second transmission control unit, and a switching unit. Prepare. The rotating element is rotated by engine torque. The lock mechanism can be switched between a locked state in which the rotating element cannot rotate and a non-locked state in which the rotating element can rotate, and has a play in the rotation direction. The rotating electrical machine rotates the rotor by a rotating magnetic field of the stator and applies torque to the rotating element. The first transmission control means is, for example, an ECU, and causes the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while the reaction force of the engine torque is received by the lock mechanism by setting the rotating element in the locked state. Take control. The second transmission control means is, for example, an ECU, and causes the rotating electrical machine to transmit the engine torque to the drive shaft while allowing the rotating electrical machine to receive a reaction force of the engine torque by bringing the rotating element into an unlocked state. Take control. The switching means is, for example, an ECU, and when switching from control by the first transmission control means to control by the second transmission control means, the control mode of the rotating electrical machine is switched from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control, and fixed. By shifting the phase of the rotor from a phase that is shifted from the phase that applies the maximum torque to the rotor, the phase that applies the maximum torque to the rotor is used to balance the reaction force between the torque applied by the rotating electrical machine and the engine torque. Match.

このようにすることで、ハイブリッド車両の制御装置は、固定磁界によって発生するトルクの、回転電機内の磁界の位相変化に対する変化勾配を大きくし、回転子の動く幅を小さくすることができる。また、ハイブリッド車両の制御装置は、回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替えることで、エンジントルクの反力を正確に把握できなくても回転電機で当該反力を受け持つことができ、ロック機構にかかるトルクをなくすことができる。また、ハイブリッド車両の制御装置は、固定子の位相を変化させることによって、回転電機が付与するトルクとエンジンのトルクの反力を釣り合わせるため、制御性及び応答性を高めることができる。   By doing in this way, the control apparatus of a hybrid vehicle can enlarge the change gradient with respect to the phase change of the magnetic field in a rotary electric machine of the torque which generate | occur | produces with a fixed magnetic field, and can make the movement width | variety of a rotor small. In addition, the hybrid vehicle control device can change the control mode of the rotating electrical machine from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control so that the rotating electrical machine can handle the reaction force even if the reaction force of the engine torque cannot be accurately grasped. The torque applied to the lock mechanism can be eliminated. Moreover, since the control apparatus of a hybrid vehicle balances the reaction force of the torque which a rotary electric machine provides and the torque of an engine by changing the phase of a stator, it can improve controllability and responsiveness.

上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記切り替え手段は、前記回転位相が変化したとき、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える。これにより、ハイブリッド車両の制御装置は、ロック機構の遷移中にロック機構にトルクがかかるのを抑制しつつ、第2の伝達制御手段による制御へ移行することができる。 In one aspect of the control apparatus of the hybrid vehicle, the switching means, when the phase of the rotary element is changed, shifts the said rotating element from the locked state to the unlocked state, a transition to the unlocked state Is completed, the control mode is switched from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control. Thereby, the control apparatus of a hybrid vehicle can transfer to the control by the 2nd transmission control means, suppressing that a torque is applied to a lock mechanism during the transition of a lock mechanism.

本発明の各実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成図の一例を示す。An example of the schematic block diagram of the hybrid vehicle which concerns on each embodiment of this invention is shown. ハイブリッド駆動装置の概略構成図の一例である。It is an example of the schematic block diagram of a hybrid drive device. (a)ロック機構の一断面構成を例示する模式断面図、(b)矢線A方向にロック機構を見た模式的な断面図を示す。(A) The typical cross section which illustrates one section constitution of the lock mechanism, (b) The typical cross section which saw the lock mechanism in the arrow A direction is shown. (a)無段変速モードの場合の動作共線図を示す。(b)固定変速比モードの場合の動作共線図を示す。(A) Operation | movement alignment chart in the case of continuously variable transmission mode is shown. (B) An operation alignment chart in the case of the fixed gear ratio mode is shown. ロック機構のロック作用によりサンギヤが解放状態からロック状態に状態遷移する過程を説明する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing explaining the process in which a sun gear changes a state from a releasing state to a locked state by the locking effect | action of a locking mechanism. 第1実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart which shows the process outline | summary of 1st Embodiment. (a)期間tw1の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(c)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) It is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in one time of the period tw1, and the direction of various torques. (B) It is the figure which showed the positional relationship of the locking mechanism, and the direction of various torques. (C) A graph of MG1 torque generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase. (a)時刻t2でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)時刻t2でのロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(c)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) It is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in the time t2, and the direction of various torques. (B) It is the figure which showed the positional relationship of the locking mechanism in the time t2, and the direction of various torques. (C) A graph of MG1 torque generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase. (a)期間tw2の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロック機構の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(c)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) It is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in one time of the period tw2, and the direction of various torques. (B) It is the figure which showed the positional relationship of the locking mechanism, and the direction of various torques. (C) A graph of MG1 torque generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase. 第1実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the process sequence of 1st Embodiment. 比較例の処理概要を示すタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart which shows the process outline | summary of a comparative example. 比較例における、負回転方向のトルクに基づきガタが消滅してロック機構内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。It is an example of a time chart in the case where a backlash disappears based on torque in a negative rotation direction and a collision occurs in a lock mechanism in a comparative example. 比較例における、正回転方向のトルクに基づきガタが消滅してロック機構内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。It is an example of a time chart in the case where a backlash disappears based on torque in a forward rotation direction and a collision occurs in a lock mechanism in a comparative example. 第2実施形態におけるロータ磁石位相及びMG1トルクのタイムチャートの一例を示す。An example of the time chart of the rotor magnet phase and MG1 torque in 2nd Embodiment is shown. (a)第2実施形態において、期間tw2の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロック機構の位置関係及びMG1トルクの方向を示した図である。(c)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) In 2nd Embodiment, it is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in one time of the period tw2, and the direction of various torques. (B) It is the figure which showed the positional relationship of the lock mechanism, and the direction of MG1 torque. (C) A graph of MG1 torque generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase. 第2実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the process sequence of 2nd Embodiment. 第3実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart which shows the process outline | summary of 3rd Embodiment. (a)第3実施形態において、時刻tw1の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) In 3rd Embodiment, it is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in one time of the time tw1, and the direction of various torques. (B) The graph of the MG1 torque which generate | occur | produces in motor MG1 corresponding to a rotor magnet phase is shown. (a)第3実施形態において、時刻t2でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) In 3rd Embodiment, it is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in the time t2, and the direction of various torques. (B) The graph of the MG1 torque which generate | occur | produces in motor MG1 corresponding to a rotor magnet phase is shown. (a)回転磁界制御から固定磁界制御への切り替え前後でのロータ磁石位相の移動幅を示す図である。(b)エンジン反力トルクの変化に対応するロータ磁石位相の移動幅を示す図である。(A) It is a figure which shows the movement width | variety of a rotor magnet phase before and behind switching from a rotating magnetic field control to a fixed magnetic field control. (B) It is a figure which shows the movement width | variety of the rotor magnet phase corresponding to the change of an engine reaction force torque. 第3実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the process sequence of 3rd Embodiment. 第4実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。It is an example of the time chart which shows the process outline | summary of 4th Embodiment. (a)第4実施形態において、期間tw1の一時点でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) In 4th Embodiment, it is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in one time of the period tw1, and the direction of various torques. (B) The graph of the MG1 torque which generate | occur | produces in motor MG1 corresponding to a rotor magnet phase is shown. (a)第4実施形態において、時刻t2でのステータ磁極とロータ磁石との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。(b)ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクのグラフを示す。(A) In 4th Embodiment, it is the figure which showed the positional relationship of the stator magnetic pole and rotor magnet in the time t2, and the direction of various torques. (B) The graph of the MG1 torque which generate | occur | produces in motor MG1 corresponding to a rotor magnet phase is shown. 第4実施形態の処理手順を示すフローチャートの一例である。It is an example of the flowchart which shows the process sequence of 4th Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[構成]
始めに、図1を参照し、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置を適用したハイブリッド車両1の構成の一例について説明する。図1は、ハイブリッド車両1の概略構成図である。ハイブリッド車両1は、ECU100、PCU(Power Control Unit)11、バッテリ12、アクセル開度センサ13、車速センサ14、及びハイブリッド駆動装置10を備える。
[Constitution]
First, an example of the configuration of a hybrid vehicle 1 to which the hybrid vehicle control device according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 1. The hybrid vehicle 1 includes an ECU 100, a PCU (Power Control Unit) 11, a battery 12, an accelerator opening sensor 13, a vehicle speed sensor 14, and a hybrid drive device 10.

ECU100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、A/D(Analog to Digital)変換器及び入出力インターフェイスなどを有し、ハイブリッド車両1の各部の動作を制御する電子制御ユニットである。ECU100は、ROMに格納された制御プログラムに従って、後述する制御を実行する。そして、ECU100は、本発明における「第1の伝達制御手段」、「第2の伝達制御手段」、及び「切り替え手段」として機能する。なお、本発明に係る各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えば各手段は、複数のECU、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等であってもよい。   The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an A / D (Analog to Digital) converter, an input / output interface, and the like. It is an electronic control unit for controlling. The ECU 100 executes control described later according to a control program stored in the ROM. The ECU 100 functions as “first transmission control means”, “second transmission control means”, and “switching means” in the present invention. The physical, mechanical, and electrical configurations of the respective means according to the present invention are not limited to this, and for example, each means includes various computers such as a plurality of ECUs, various processing units, various controllers, or a microcomputer device. It may be a system or the like.

ハイブリッド駆動装置10は、ハイブリッド車両1の車軸たる左車軸SFL(左前輪FLに対応)及び右車軸SFR(右前輪FRに対応)に駆動力としての駆動トルクを供給することによりハイブリッド車両1を駆動するドライブユニットである。ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成については後述する。   The hybrid drive device 10 drives the hybrid vehicle 1 by supplying driving torque as driving force to the left axle SFL (corresponding to the left front wheel FL) and the right axle SFR (corresponding to the right front wheel FR), which are the axles of the hybrid vehicle 1. Drive unit. The detailed configuration of the hybrid drive device 10 will be described later.

PCU11は、不図示のインバータを含み、バッテリ12と後述する各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いはバッテリ12を介さない各モータジェネレータ相互間の電力の入出力を制御する制御ユニットである。具体的には、PCU11は、バッテリ12から取り出した直流電力を交流電力に変換して各モータジェネレータに供給すると共に、各モータジェネレータによって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ12に供給する。PCU11は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100によってその動作が制御される。   The PCU 11 includes an inverter (not shown), and is a control unit that controls power input / output between the battery 12 and each motor generator described later, or power input / output between the motor generators not via the battery 12. is there. Specifically, the PCU 11 converts the DC power extracted from the battery 12 into AC power and supplies it to each motor generator, and converts the AC power generated by each motor generator into DC power and supplies it to the battery 12. To do. The PCU 11 is electrically connected to the ECU 100, and its operation is controlled by the ECU 100.

バッテリ12は、複数の単位電池セルを直列接続した構成を有し、各モータジェネレータを力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットである。   The battery 12 is a battery unit that has a configuration in which a plurality of unit battery cells are connected in series and functions as a power supply source related to power for powering each motor generator.

アクセル開度センサ13は、ハイブリッド車両1の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度「Ta」を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ13は、ECU100と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Taは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される。   The accelerator opening sensor 13 is a sensor configured to be able to detect an accelerator opening “Ta” as an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the hybrid vehicle 1. The accelerator opening sensor 13 is electrically connected to the ECU 100, and the detected accelerator opening Ta is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

車速センサ14は、ハイブリッド車両1の車速「V」を検出するセンサである。車速センサ14は、ECU100と電気的に接続されており、検出された車速Vは、ECU100によって一定又は不定の周期で参照される。   The vehicle speed sensor 14 is a sensor that detects the vehicle speed “V” of the hybrid vehicle 1. The vehicle speed sensor 14 is electrically connected to the ECU 100, and the detected vehicle speed V is referred to by the ECU 100 at a constant or indefinite period.

ここで、図2を参照し、ハイブリッド駆動装置10の詳細な構成について説明する。図2は、ハイブリッド駆動装置10の概略構成図である。尚、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。   Here, the detailed configuration of the hybrid drive apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the hybrid drive device 10. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1, and the description thereof is omitted as appropriate.

図2において、ハイブリッド駆動装置10は、エンジン200、動力分割機構300、モータジェネレータMG1(以下、適宜「モータMG1」と略称する。)、モータジェネレータMG2(以下、適宜「モータMG2」と略称する。)、入力軸400、ロック機構500、MG2リダクション機構600及び減速機構700を備える。   In FIG. 2, the hybrid drive device 10 is abbreviated as an engine 200, a power split mechanism 300, a motor generator MG1 (hereinafter abbreviated as “motor MG1” as appropriate), and a motor generator MG2 (hereinafter abbreviated as “motor MG2” as appropriate). ), An input shaft 400, a lock mechanism 500, an MG2 reduction mechanism 600, and a speed reduction mechanism 700.

エンジン200は、ハイブリッド車両1の主たる動力源として機能する直列4気筒ガソリンエンジンである。エンジン200は、公知のガソリンエンジンであり、ここでは、その詳細な構成を割愛するが、エンジン200の出力動力たるエンジントルク「Te」は、不図示のクランク軸を介してハイブリッド駆動装置10の入力軸400に連結されている。ここで、「連結」とは、動力(回転)の伝達を直接的に行う構造を含むほか、1又は2以上の部材を介して動力の伝達を間接的に行う構造も含む。   The engine 200 is an inline four-cylinder gasoline engine that functions as a main power source of the hybrid vehicle 1. The engine 200 is a known gasoline engine, and a detailed configuration thereof is omitted here. However, the engine torque “Te” as the output power of the engine 200 is input to the hybrid drive device 10 via a crankshaft (not shown). The shaft 400 is connected. Here, “connected” includes a structure that directly transmits power (rotation), and also includes a structure that indirectly transmits power via one or more members.

モータMG1は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する力行機能と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能とを備えた電動発電機である。モータMG1は、本発明における「回転電機」の一例である。   The motor MG1 is a motor generator having a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy. The motor MG1 is an example of the “rotary electric machine” in the present invention.

モータMG2は、モータMG1よりも体格の大きい電動発電機であり、モータMG1と同様に、電気エネルギーを運動エネルギーに変換する力行機能と、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能とを備える。   The motor MG2 is a motor generator having a larger physique than the motor MG1, and includes a power running function that converts electrical energy into kinetic energy and a regenerative function that converts kinetic energy into electrical energy, similar to the motor MG1.

尚、モータMG1及びモータMG2は、同期電動発電機として機能し、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。以後では、モータMG1のロータを「ロータRO」と呼び、モータMG1のステータを「ステータST」と呼ぶ。ロータROは、本発明の「回転子」の一例であり、ステータSTは、本発明の「固定子」の一例である。   Motor MG1 and motor MG2 function as a synchronous motor generator, and include a rotor having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface and a stator wound with a three-phase coil that forms a rotating magnetic field. Hereinafter, the rotor of the motor MG1 is referred to as “rotor RO”, and the stator of the motor MG1 is referred to as “stator ST”. The rotor RO is an example of the “rotor” of the present invention, and the stator ST is an example of the “stator” of the present invention.

動力分割機構300は、遊星歯車機構であり、中心部に設けられたサンギヤS1と、サンギヤS1の外周に同心円状に設けられたリングギヤR1と、サンギヤS1とリングギヤR1との間に配置されてサンギヤS1の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ(不図示)と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアC1とを備える。   Power split device 300 is a planetary gear mechanism, and is arranged between sun gear S1 provided at the center, ring gear R1 provided concentrically on the outer periphery of sun gear S1, and between sun gear S1 and ring gear R1. A plurality of pinion gears (not shown) that revolve while rotating on the outer periphery of S1, and a carrier C1 that supports the rotation shaft of each pinion gear.

ここで、サンギヤS1は、モータMG1のロータROに、その回転軸を共有する形で連結されており、その回転数はモータMG1の回転数(以後、「MG1回転数Nmg1」と呼ぶ。)と等価である。サンギヤS1は、本発明における「回転要素」の一例である。また、リングギヤR1は、減速機構700及びMG2リダクション機構600の後述するリングギヤR2に連結されており、その回転数は、駆動軸OUTの回転数(以後、「出力回転数Nout」と呼ぶ。)と等価である。更に、キャリアC1は、エンジン200のクランク軸に連結された入力軸400と連結されており、その回転数は、エンジン200の回転数(以後、「エンジン回転数Ne」と呼ぶ。)と等価である。   Here, the sun gear S1 is coupled to the rotor RO of the motor MG1 so as to share the rotation axis thereof, and the rotation speed is referred to as the rotation speed of the motor MG1 (hereinafter referred to as “MG1 rotation speed Nmg1”). Is equivalent. The sun gear S1 is an example of the “rotating element” in the present invention. The ring gear R1 is connected to a ring gear R2 (described later) of the speed reduction mechanism 700 and the MG2 reduction mechanism 600, and the rotation speed thereof is the rotation speed of the drive shaft OUT (hereinafter referred to as “output rotation speed Nout”). Is equivalent. Further, the carrier C1 is connected to an input shaft 400 that is connected to the crankshaft of the engine 200, and the rotational speed thereof is equivalent to the rotational speed of the engine 200 (hereinafter referred to as “engine rotational speed Ne”). is there.

MG2リダクション機構600は、動力分割機構300と同様の遊星歯車機構である。MG2リダクション機構600は、中心部に設けられたサンギヤS2と、サンギヤS2の外周に同心円状に設けられたリングギヤR2と、サンギヤS2とリングギヤR2との間に配置されてサンギヤS2の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ(不図示)と、これら各ピニオンギヤの回転軸を軸支するキャリアC2とを備える。また、サンギヤS2には、モータMG2のロータが連結される。   The MG2 reduction mechanism 600 is a planetary gear mechanism similar to the power split mechanism 300. MG2 reduction mechanism 600 is disposed between sun gear S2 provided at the center, ring gear R2 provided concentrically on the outer periphery of sun gear S2, and between sun gear S2 and ring gear R2, and rotates on the outer periphery of sun gear S2. A plurality of pinion gears (not shown) that revolve while revolving, and a carrier C2 that supports the rotation shaft of each pinion gear. Further, the rotor of motor MG2 is coupled to sun gear S2.

ここで、MG2リダクション機構600のリングギヤR2は、先に述べたように動力分割機構300のリングギヤR1と連結され、車軸と一義的な回転状態を呈する。また、キャリアC2は、固定要素により回転不能に固定されている。従って、残余の一回転要素たるサンギヤS2に固定されたモータMG2には、駆動軸OUTの回転がMG2リダクション機構600を構成する各ギヤのギヤ比に応じて定まる減速比に応じて減速された形で伝達される。このように、MG2リダクション機構600は、減速ギヤ機構として機能する。そして、MG2リダクション機構600と動力分割機構300とによって規定される複合型遊星歯車機構は、回転二自由度の差動機構である。よって、モータMG2の回転数(以後、「MG2回転数Nmg2」と呼ぶ。)は、車速Vに応じて一義的に定まる。   Here, the ring gear R2 of the MG2 reduction mechanism 600 is connected to the ring gear R1 of the power split mechanism 300 as described above, and exhibits an unambiguous rotational state with respect to the axle. The carrier C2 is fixed so as not to rotate by a fixing element. Therefore, the motor MG2 fixed to the sun gear S2 which is the remaining one rotation element has a form in which the rotation of the drive shaft OUT is decelerated according to the reduction ratio determined according to the gear ratio of each gear constituting the MG2 reduction mechanism 600. Communicated in Thus, MG2 reduction mechanism 600 functions as a reduction gear mechanism. The composite planetary gear mechanism defined by the MG2 reduction mechanism 600 and the power split mechanism 300 is a differential mechanism with two degrees of rotation. Therefore, the rotational speed of motor MG2 (hereinafter referred to as “MG2 rotational speed Nmg2”) is uniquely determined according to vehicle speed V.

減速機構700は、車軸と一義的な回転状態を呈する駆動軸OUTと、この駆動軸OUTに連結された減速ギヤ(符号省略)と、デファレンシャル(符号省略)とを含むギヤ機構である。各車軸の回転数は、減速機構700により所定のギヤ比に従って減速された状態で駆動軸OUTに伝達される。この駆動軸OUTには、先に述べたようにリングギヤR1及びリングギヤR2が連結されており、各リングギヤが、車速Vと一義的な回転状態を呈する構造となっている。   The speed reduction mechanism 700 is a gear mechanism that includes a drive shaft OUT that exhibits a rotational state that is unambiguous with the axle, a reduction gear (reference number omitted) connected to the drive shaft OUT, and a differential (reference number omitted). The rotational speed of each axle is transmitted to the drive shaft OUT while being decelerated by the reduction mechanism 700 according to a predetermined gear ratio. As described above, the ring gear R1 and the ring gear R2 are connected to the drive shaft OUT, and each ring gear has a structure that uniquely rotates with the vehicle speed V.

尚、モータMG2は、モータMG1及びエンジン200と異なり、駆動軸OUTに対し、その出力トルク(以後、「MG2トルクTmg2」と呼ぶ。)を作用させることが可能である。従って、モータMG2は、駆動軸OUTにトルクを付加してハイブリッド車両1の走行をアシストすることも可能であり、駆動軸OUTからのトルクの入力により電力回生を行うことも可能である。MG2トルクTmg2は、モータMG1の入出力トルク(以後、「MG1トルクTmg1」と呼ぶ。)と共に、PCU11を介してECU100により制御される。   Unlike motor MG1 and engine 200, motor MG2 can apply an output torque (hereinafter referred to as “MG2 torque Tmg2”) to drive shaft OUT. Therefore, the motor MG2 can assist the traveling of the hybrid vehicle 1 by applying torque to the drive shaft OUT, and can also perform power regeneration by inputting torque from the drive shaft OUT. The MG2 torque Tmg2 is controlled by the ECU 100 via the PCU 11 together with the input / output torque of the motor MG1 (hereinafter referred to as “MG1 torque Tmg1”).

ハイブリッド駆動装置10は、図示破線枠A1及びA2に相当する部位に、レゾルバ等の回転センサが設けられている。これら回転センサは、ECU100と電気的に接続された状態にあり、検出された回転数(回転角速度)は、夫々ECU100に対し一定又は不定の周期で送出されている。補足すると、図示破線枠A1に相当する部位の回転数とは、MG2回転数Nmg2であり、図示破線枠A2に相当する部位の回転数とは、MG1回転数Nmg1である。   The hybrid drive device 10 is provided with a rotation sensor such as a resolver in a portion corresponding to the illustrated broken line frames A1 and A2. These rotation sensors are in a state of being electrically connected to the ECU 100, and the detected rotation speed (rotational angular velocity) is sent to the ECU 100 at a constant or indefinite period. Supplementally, the rotational speed of the part corresponding to the illustrated broken line frame A1 is MG2 rotational speed Nmg2, and the rotational speed of the part corresponding to the illustrated broken line frame A2 is MG1 rotational speed Nmg1.

動力分割機構300は、上述した構成の下で、エンジン200から入力軸400に供給されるエンジントルクTeを、キャリアC1によってサンギヤS1及びリングギヤR1に所定の比率、具体的には各ギヤ相互間のギヤ比に応じた比率で分配する。即ち、動力分割機構300は、エンジン200の動力を2系統に分割することが可能である。この際、リングギヤR1の歯数に対するサンギヤS1の歯数としてのギヤ比「P」を定義すると、エンジン200からキャリアC1に対しエンジントルクTeを作用させた場合に、サンギヤS1に作用するトルク「Tes」は下記(1)式により、また駆動軸OUTに現れるトルク(以後、「エンジン直達トルクTer」と呼ぶ。)は下記(2)式により、夫々表される。   In the power split mechanism 300, the engine torque Te supplied from the engine 200 to the input shaft 400 under the above-described configuration is applied to the sun gear S1 and the ring gear R1 by the carrier C1 at a predetermined ratio, specifically, between the gears. Distribute at a ratio according to the gear ratio. In other words, the power split mechanism 300 can split the power of the engine 200 into two systems. At this time, when the gear ratio “P” as the number of teeth of the sun gear S1 with respect to the number of teeth of the ring gear R1 is defined, when the engine torque Te is applied to the carrier C1 from the engine 200, the torque “Tes” applied to the sun gear S1. "Is expressed by the following equation (1), and torque appearing on the drive shaft OUT (hereinafter referred to as" engine direct torque Tor ") is expressed by the following equation (2).

Tes=−Te×P/(1+P)・・・(1)
Ter=Te×1/(1+P)・・・(2)
ロック機構500は、サンギヤS1の状態を、回転不能な状態にロックするロック状態と、サンギヤS1を回転可能な状態に解放する非ロック(解放)状態と、の間で選択的に切り替え可能に構成された係合装置である。言い換えると、ロック機構500は、係合状態の場合に、サンギヤS1をロック状態に保ち、解放状態の場合に、サンギヤS1を非ロック状態に保つ。ここで、サンギヤS1は、既に述べた通りモータMG1に連結されており、サンギヤS1がロック状態にある場合、モータMG1もまた回転不能なロック状態となる。
Tes = −Te × P / (1 + P) (1)
Ter = Te × 1 / (1 + P) (2)
The lock mechanism 500 is configured to be selectively switchable between a locked state in which the state of the sun gear S1 is locked in a non-rotatable state and an unlocked (released) state in which the sun gear S1 is released into a rotatable state. Engagement device. In other words, the lock mechanism 500 keeps the sun gear S1 in the locked state in the engaged state, and keeps the sun gear S1 in the unlocked state in the released state. Here, the sun gear S1 is connected to the motor MG1 as described above, and when the sun gear S1 is in a locked state, the motor MG1 is also in a locked state where it cannot rotate.

ここで、図3を参照し、ロック機構500の詳細な構成について説明する。図3(a)は、ロック機構500の一断面構成を例示する模式断面図である。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, a detailed configuration of the lock mechanism 500 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-sectional configuration of the lock mechanism 500. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図3(a)において、ロック機構500は、カム510、クラッチ板520、アクチュエータ530、リターンスプリング540及びカムボール550を備える。   3A, the lock mechanism 500 includes a cam 510, a clutch plate 520, an actuator 530, a return spring 540, and a cam ball 550.

カム510は、サンギヤ軸310に連結され、サンギヤ軸310と一体に回転可能な、クラッチ板520と一対をなす略円板状の係合部材である。尚、カム510は、必ずしもサンギヤ310と直接的に連結されている必要はなく、各種連結部材を介してサンギヤ310と間接的に連結されていてもよい。   The cam 510 is a substantially disc-shaped engagement member that is coupled to the sun gear shaft 310 and is rotatable integrally with the sun gear shaft 310 and makes a pair with the clutch plate 520. The cam 510 is not necessarily connected directly to the sun gear 310, and may be indirectly connected to the sun gear 310 through various connecting members.

クラッチ板520は、磁性金属材料により構成されると共にカム510と対向配置されてなる、カム510と一対をなす円板状の係合部材である。   The clutch plate 520 is a disk-shaped engaging member that is made of a magnetic metal material and is disposed to face the cam 510 and makes a pair with the cam 510.

アクチュエータ530は、吸引部531、電磁石532及び摩擦部533を有する。吸引部531は、磁性金属材料により構成されると共に電磁石532を収容可能なアクチュエータ530の筐体である。吸引部531は、ハイブリッド駆動装置10の外郭部材と略一体に固定されたケースCSに対し固定されている。   The actuator 530 includes a suction part 531, an electromagnet 532, and a friction part 533. The suction part 531 is a housing of the actuator 530 that is made of a magnetic metal material and can accommodate the electromagnet 532. The suction part 531 is fixed to the case CS fixed substantially integrally with the outer member of the hybrid drive device 10.

電磁石532は、バッテリ12からの電力供給を受けた不図示の駆動部から所定の励磁電流(以後、「ロック制御電流Ir」と呼ぶ。)が供給された励磁状態において磁力を発生可能な磁石である。励磁状態において電磁石532から発せられる磁力は、磁性金属材料により構成された吸引部531を介して、先述したクラッチ板520を吸引する。即ち、クラッチ板520に対しクラッチ板520を吸引する方向へ駆動力たる電磁力を付与する。尚、この駆動部は、ECU100と電気的に接続されており、電磁石532の励磁動作は、ECU100により上位に制御される。   The electromagnet 532 is a magnet capable of generating a magnetic force in an excitation state in which a predetermined excitation current (hereinafter referred to as “lock control current Ir”) is supplied from a drive unit (not shown) that receives power supply from the battery 12. is there. The magnetic force generated from the electromagnet 532 in the excited state attracts the clutch plate 520 described above through the attracting part 531 made of a magnetic metal material. That is, an electromagnetic force as a driving force is applied to the clutch plate 520 in a direction in which the clutch plate 520 is attracted. Note that this drive unit is electrically connected to the ECU 100, and the excitation operation of the electromagnet 532 is controlled by the ECU 100 to the upper level.

摩擦部533は、吸引部531におけるクラッチ板520との対向面に形成された摩擦機能体であり、形成されない場合と較べて、接触状態にある物体の移動をより大きく阻害し得るようにその摩擦係数が設定されている。   The friction portion 533 is a friction function body formed on the surface of the suction portion 531 facing the clutch plate 520, and the friction portion 533 has a friction function so that the movement of the object in contact state can be more greatly inhibited as compared with the case where it is not formed. The coefficient is set.

リターンスプリング540は、一方の固定端がクラッチ板520に固定され、他方の固定端がカム510に固定された弾性体であり、クラッチ板520をカム510の方向へ付勢している。このため、クラッチ板520は、通常、このリターンスプリング540の付勢を受けて、所定の対向間隔GAPを隔てて吸引部531と対向する非接触位置(以後、「非接触位置Pn」と呼ぶ。)で停止している。   The return spring 540 is an elastic body having one fixed end fixed to the clutch plate 520 and the other fixed end fixed to the cam 510, and biases the clutch plate 520 toward the cam 510. Therefore, the clutch plate 520 is normally referred to as a non-contact position (hereinafter referred to as “non-contact position Pn”) that is opposed to the suction portion 531 with a predetermined facing gap GAP under the bias of the return spring 540. ).

カムボール550は、カム510の係合面511とクラッチ板520の係合面521とに挟持された球状物体である。ロック機構500は、サンギヤS1及びサンギヤ軸310を介してカム510に伝達されるMG1トルクTmg1が、このカムボール550を伝達要素としてクラッチ板520に伝達される。   The cam ball 550 is a spherical object that is sandwiched between the engagement surface 511 of the cam 510 and the engagement surface 521 of the clutch plate 520. In the lock mechanism 500, the MG1 torque Tmg1 transmitted to the cam 510 via the sun gear S1 and the sun gear shaft 310 is transmitted to the clutch plate 520 using the cam ball 550 as a transmission element.

図3(b)は、図3(a)において矢線A方向にロック機構500を見た模式的な断面図である。尚、同図において、図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。   FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the locking mechanism 500 viewed in the direction of arrow A in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

図3(b)において、カム510及びクラッチ板520の各々における対向面は、夫々中心部へ向かう程、当該各々における、サンギヤ軸310の伸長方向への厚みが小さくなるように形成されており、上記カムボール550は、通常、両者間の対向空間が最も広い中心部付近に挟持されている。このため、クラッチ板520が非接触位置Pnにある場合、カム510とクラッチ板520とは、このカムボール550をトルクの伝達要素として、モータMG1の回転方向と等しい方向へ略一体に回転する。従って、クラッチ板520が非接触位置Pnにある場合、モータMG1の回転は、少なくとも実質的には何ら阻害されない。尚、図3(b)では、図示下方がモータMG1の正回転方向と定義されるが、モータMG1は、係る正回転方向のみならず、係る正回転方向と真逆の負回転方向(図示省略)にも同様に回転可能である。   In FIG. 3 (b), the opposing surfaces of each of the cam 510 and the clutch plate 520 are formed such that the thickness in the extending direction of the sun gear shaft 310 in each of them decreases toward the center. The cam ball 550 is usually sandwiched near the center where the opposing space between them is the widest. For this reason, when the clutch plate 520 is in the non-contact position Pn, the cam 510 and the clutch plate 520 rotate substantially integrally in a direction equal to the rotation direction of the motor MG1 using the cam ball 550 as a torque transmission element. Therefore, when the clutch plate 520 is in the non-contact position Pn, the rotation of the motor MG1 is not inhibited at least substantially. In FIG. 3B, the lower side in the figure is defined as the forward rotation direction of the motor MG1, but the motor MG1 has not only the forward rotation direction but also a negative rotation direction (not shown) that is exactly opposite to the forward rotation direction. ) Can be rotated in the same manner.

なお、ロック機構500は、図3に示す電磁カムロック式の係合装置に限定されない。これに代えて、ロック機構500は、例えば、一対の係合要素の各々に形成された歯状部材を相互に噛合させることにより係合要素同士を係合させる電磁ドグクラッチ等の噛合式係合装置であってもよい。他の例では、ロック機構500は、不図示の油圧制御機構により供給される制御油圧に応じて相互に係合及び解放可能に構成された複数の係合要素を備えた湿式多板型ブレーキ装置であってもよい。   The lock mechanism 500 is not limited to the electromagnetic cam lock type engagement device shown in FIG. Instead of this, the lock mechanism 500 is, for example, a meshing engagement device such as an electromagnetic dog clutch that engages the engagement elements by meshing the tooth-like members formed on each of the pair of engagement elements. It may be. In another example, the lock mechanism 500 includes a plurality of engagement elements configured to be able to engage and disengage with each other according to a control hydraulic pressure supplied by a hydraulic control mechanism (not shown). It may be.

[基本制御]
以下では、ECU100が各実施形態で共通して実行する制御方法について具体的に説明する。
[Basic control]
Below, the control method which ECU100 performs in common with each embodiment is demonstrated concretely.

(各変速モードでの基本制御)
ハイブリッド車両1は、ロック対象となる動力分割機構300のサンギヤS1の状態に応じて、固定変速比モード及び無段変速モードを選択可能である。以下、各変速モードでの基本的な制御について説明する。
(Basic control in each speed change mode)
The hybrid vehicle 1 can select the fixed gear ratio mode and the continuously variable transmission mode according to the state of the sun gear S1 of the power split mechanism 300 to be locked. Hereinafter, basic control in each shift mode will be described.

図4(a)、(b)は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態を例示する動作共線図である。具体的には、図4(a)は、無段変速モードの場合の動作共線図を示す。また、図4(b)は、固定変速比モードの場合の動作共線図を示す。尚、同図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。   FIGS. 4A and 4B are operation collinear diagrams illustrating one operation state of the hybrid drive device 10. Specifically, FIG. 4A shows an operation alignment chart in the case of the continuously variable transmission mode. FIG. 4B shows an operation alignment chart in the case of the fixed gear ratio mode. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2, and the description thereof is omitted as appropriate.

図4(a)において、縦軸は回転数を表しており、横軸は、左から順にモータMG1(一義的にサンギヤS1)、エンジン200(一義的にキャリアC1)及びモータMG2(一義的に駆動軸OUT)を表す。   In FIG. 4A, the vertical axis represents the rotational speed, and the horizontal axis represents the motor MG1 (uniquely the sun gear S1), the engine 200 (uniquely the carrier C1), and the motor MG2 (uniquely) in order from the left. Drive axis OUT).

ここで、動力分割機構300は、相互に差動関係にある複数の回転要素を備えた回転二自由度の遊星歯車機構であり、サンギヤS1、キャリアC1及びリングギヤR1のうち二要素の回転数が定まった場合に、残余の一回転要素の回転数が必然的に定まる。即ち、動作共線図上において、各回転要素の動作状態は、ハイブリッド駆動装置10の一動作状態に一対一に対応する一の動作共線によって表される。   Here, the power split mechanism 300 is a planetary gear mechanism having a plurality of rotational elements having a differential relationship with each other, and has two rotational degrees of freedom, and the rotational speed of two elements of the sun gear S1, the carrier C1, and the ring gear R1 is When determined, the number of rotations of the remaining one rotation element is inevitably determined. That is, on the operation collinear diagram, the operation state of each rotating element is represented by one operation collinear line corresponding to one operation state of the hybrid drive device 10 on a one-to-one basis.

図4(a)において、車速V及び出力回転数Noutと一義的な関係にあるモータMG2の動作点が動作点「m1」であるとする。この場合、モータMG1の動作点が動作点「g1」であれば、残余の回転要素の一たるキャリアC1に連結されたエンジン200の動作点は、動作点「e1」となる。この際、ECU100は、出力回転数Noutを維持したままモータMG1の動作点を動作点「g2」及び動作点「g3」に変化させた場合、エンジン200の動作点は、夫々動作点「e2」及び動作点「e3」へと変化する。   In FIG. 4A, it is assumed that the operating point of the motor MG2 that is uniquely related to the vehicle speed V and the output rotational speed Nout is the operating point “m1”. In this case, if the operating point of the motor MG1 is the operating point “g1”, the operating point of the engine 200 connected to the carrier C1 which is the remaining rotating element is the operating point “e1”. At this time, if the ECU 100 changes the operating point of the motor MG1 to the operating point “g2” and the operating point “g3” while maintaining the output rotation speed Nout, the operating point of the engine 200 is the operating point “e2”. And the operating point changes to “e3”.

即ち、この場合、ECU100は、モータMG1を回転数制御機構として機能させることによって、エンジン200を所望の動作点で動作させる。この状態に対応する変速モードが、無段変速モードである。このように、無段変速モードでは、動力分割機構300は、一種のCVT(Continuously Variable Transmisson:無段変速装置)として機能する。無段変速モードでは、エンジン200の動作点(以後、「エンジン動作点」と呼ぶ。)は、基本的にエンジン200の燃料消費率が最小となるエンジン動作点(以後、「最適燃費動作点」と呼ぶ。)に制御される。なお、この場合のエンジン動作点とは、エンジン回転数NeとエンジントルクTeとの組み合わせによって規定されるエンジン200の一動作条件を意味する。   That is, in this case, the ECU 100 causes the engine 200 to operate at a desired operating point by causing the motor MG1 to function as a rotation speed control mechanism. The speed change mode corresponding to this state is the continuously variable speed change mode. Thus, in continuously variable transmission mode, power split device 300 functions as a kind of CVT (Continuously Variable Transmisson). In the continuously variable transmission mode, the operating point of the engine 200 (hereinafter referred to as “engine operating point”) is basically the engine operating point at which the fuel consumption rate of the engine 200 is minimized (hereinafter referred to as “optimum fuel consumption operating point”). Is called). The engine operating point in this case means one operating condition of the engine 200 defined by the combination of the engine speed Ne and the engine torque Te.

ここで、無段変速モードでは、MG1回転数Nmg1は可変である必要がある。このため、ECU100は、無段変速モードを選択する場合、ロック機構500を、サンギヤS1が解放状態となるように制御する。   Here, in the continuously variable transmission mode, the MG1 rotation speed Nmg1 needs to be variable. Therefore, when selecting the continuously variable transmission mode, the ECU 100 controls the lock mechanism 500 so that the sun gear S1 is in the released state.

また、駆動軸OUTにエンジン直達トルクTerを供給するため、ECU100は、エンジントルクTeに応じてサンギヤS1の回転軸であるサンギヤ軸310に現れる先述のトルクTesと大きさが等しく且つ符号が反転した(即ち、負トルクである)反力トルクを、モータMG1からこのサンギヤ軸310に供給する。この場合、動作点g1或いは動作点g2といった正回転領域の動作点で、モータMG1は正回転負トルクの電力回生状態(即ち、発電状態)となる。このように、ECU100は、無段変速モードでは、モータMG1を反力要素として機能させることにより、駆動軸OUTにエンジントルクTeの一部を供給しつつ、サンギヤ軸310に分配されるエンジントルクTeの一部で電力回生(発電)を行う。駆動軸OUTに対し要求されるトルクがエンジン直達トルクTerで不足する場合、ECU100は、この回生電力を利用する形で、或いは適宜バッテリ12から電力を持ち出して、モータMG2から駆動軸OUTに対し適宜アシストトルクとしてのMG2トルクTmg2を供給する。   In addition, in order to supply the engine direct torque Ter to the drive shaft OUT, the ECU 100 has the same magnitude as the torque Tes appearing on the sun gear shaft 310 that is the rotation shaft of the sun gear S1 and the sign is inverted according to the engine torque Te. A reaction torque (that is, a negative torque) is supplied from the motor MG1 to the sun gear shaft 310. In this case, at the operating point in the positive rotation region such as the operating point g1 or the operating point g2, the motor MG1 enters a power regeneration state (ie, a power generation state) with a positive rotating negative torque. In this way, in the continuously variable transmission mode, the ECU 100 causes the motor MG1 to function as a reaction force element, thereby supplying a part of the engine torque Te to the drive shaft OUT and the engine torque Te distributed to the sun gear shaft 310. Power regeneration (power generation) is performed at a part of the plant. When the torque required for the drive shaft OUT is insufficient in the engine direct torque Tor, the ECU 100 uses the regenerative power or appropriately takes out power from the battery 12 and appropriately takes the power from the motor MG2 to the drive shaft OUT. MG2 torque Tmg2 is supplied as assist torque.

一方、例えば高速軽負荷走行時等、例えば出力回転数Noutが高い割にエンジン回転数Neが低く済むような運転条件では、モータMG1が、例えば動作点g3の如き負回転領域の動作点となる。モータMG1は、エンジントルクTeの反力トルクとして負トルクを出力しているから、この場合、モータMG1は、負回転負トルクの状態となって力行状態となる。即ち、この場合、モータMG1の入出力トルクであるMG1トルクTmg1は、ハイブリッド車両1の駆動トルクとして駆動軸OUTに伝達される。他方、ECU100は、エンジン直達トルクTerとMG2トルクTmg2との総和がドライバの要求するトルクに合致するように、エンジン200、モータMG1及びモータMG2が相互に協調的に制御する。従って、このようにモータMG1が力行状態に陥った場合、モータMG2は、駆動軸OUTに供給される、要求トルクに対し過剰なトルクを吸収するため、負トルク状態となる。この場合、モータMG2は、正回転負トルクの状態となって電力回生状態となる。このような状態においては、モータMG1からの駆動力をモータMG2での電力回生に利用し、この回生電力によりモータMG1を力行駆動する、といった所謂動力循環と称される非効率な電気パスが生じることとなる。動力循環が生じた状態では、ハイブリッド駆動装置10のシステム効率が低下する。   On the other hand, for example, when driving at a high speed and a light load, for example, under an operating condition where the engine speed Ne is low for a high output speed Nout, the motor MG1 becomes an operating point in a negative rotational range such as the operating point g3. . Since the motor MG1 outputs a negative torque as a reaction torque of the engine torque Te, in this case, the motor MG1 enters a state of negative rotation negative torque and enters a power running state. That is, in this case, the MG1 torque Tmg1 that is the input / output torque of the motor MG1 is transmitted to the drive shaft OUT as the drive torque of the hybrid vehicle 1. On the other hand, the ECU 100 controls the engine 200, the motor MG1, and the motor MG2 cooperatively so that the sum of the engine direct torque Ter and the MG2 torque Tmg2 matches the torque required by the driver. Therefore, when the motor MG1 falls into the power running state in this way, the motor MG2 is in a negative torque state because it absorbs excessive torque with respect to the required torque supplied to the drive shaft OUT. In this case, the motor MG2 enters a state of positive rotation and negative torque and enters a power regeneration state. In such a state, an inefficient electric path called so-called power circulation occurs in which the driving force from the motor MG1 is used for power regeneration in the motor MG2 and the motor MG1 is driven by this regenerative power. It will be. In the state where the power circulation occurs, the system efficiency of the hybrid drive device 10 decreases.

そこで、ECU100は、予めこのような動力循環が生じ得るものとして定められた運転領域において、ロック機構500によりサンギヤS1をロック状態に制御する。その様子が図4(b)に示される。ロック機構500によりサンギヤS1がロック状態に移行すると、モータMG1の動作点は、回転数「0」に対応する図示動作点「g4」に固定される。   Therefore, the ECU 100 controls the sun gear S1 to the locked state by the lock mechanism 500 in an operation region that is determined in advance as the possibility of such power circulation. This is shown in FIG. When the sun gear S1 shifts to the locked state by the lock mechanism 500, the operating point of the motor MG1 is fixed to the illustrated operating point “g4” corresponding to the rotational speed “0”.

この場合、出力回転数Noutとこの0回転とにより、残余のエンジン回転数Neは一義的に固定され、その動作点は図示動作点「e4」となる。即ち、サンギヤS1がロックされた場合、エンジン回転数Neは、車速Vと一義的なMG2回転数Nmg2により一義的に決定される。即ち、この場合、変速比が一定となる。この状態に対応する変速モードが固定変速比モードである。   In this case, the remaining engine rotation speed Ne is uniquely fixed by the output rotation speed Nout and the 0 rotation, and the operation point becomes the illustrated operation point “e4”. That is, when the sun gear S1 is locked, the engine speed Ne is uniquely determined by the vehicle speed V and the unambiguous MG2 speed Nmg2. That is, in this case, the gear ratio is constant. The transmission mode corresponding to this state is the fixed transmission ratio mode.

固定変速比モードでは、ECU100は、本来モータMG1が負担すべきエンジントルクTeの反力トルクを、ロック機構500の物理的な係合力により代替させる。即ち、この場合、ECU100は、モータMG1を電力回生状態にも力行状態にも制御する必要がないため、モータMG1を停止させる。従って、基本的には、モータMG2を稼動させる必要もなくなり、モータMG2は、言わば空転状態となる。結局、固定変速比モードでは、駆動軸OUTに現れる駆動トルクが、エンジントルクTeのうち、動力分割機構300により駆動軸OUT側に分割された直達トルクTerのみとなり、ハイブリッド駆動装置10は、機械的な動力伝達を行うのみとなって、その伝達効率が向上する。   In the fixed gear ratio mode, the ECU 100 substitutes the reaction torque of the engine torque Te that should be borne by the motor MG1 by the physical engagement force of the lock mechanism 500. That is, in this case, the ECU 100 stops the motor MG1 because it is not necessary to control the motor MG1 in either the power regeneration state or the power running state. Therefore, basically, there is no need to operate the motor MG2, and the motor MG2 is in an idling state. Eventually, in the fixed gear ratio mode, the drive torque that appears on the drive shaft OUT is only the direct torque Ter that is divided on the drive shaft OUT side by the power split mechanism 300 out of the engine torque Te. Only the power transmission is performed, and the transmission efficiency is improved.

尚、固定変速比モードにおいて、ECU100は、モータMG2を必ずしも停止させる必要はない。例えば、ハイブリッド車両1には、各種の電装補器類が備わっており、それら電装補器類の駆動には然るべき駆動電力が必要となる。モータMG2は、この駆動電力に対応する電力をバッテリ12に供給するために、小規模の電力回生を行ってもよい。この場合、ECU100は、エンジントルクTeの直達成分がハイブリッド車両1を走行させるために要求されるトルクに対し余剰となるようにエンジントルクTeを制御し、余剰分のトルクをモータMG2で回生させる。また、ECU100は、エンジン直達トルクTerのみでは駆動トルクが不足する場合、モータMG2を力行駆動させ、MG2トルクTmg2によって駆動トルクを適宜アシストする。   In the fixed gear ratio mode, the ECU 100 does not necessarily stop the motor MG2. For example, the hybrid vehicle 1 is provided with various electric auxiliary devices, and appropriate electric power is required to drive the electric auxiliary devices. The motor MG2 may perform small-scale power regeneration in order to supply the battery 12 with power corresponding to the driving power. In this case, ECU 100 controls engine torque Te so that the directly achieved amount of engine torque Te is surplus with respect to the torque required to drive hybrid vehicle 1, and regenerates the surplus torque with motor MG2. In addition, when the driving torque is insufficient with only the engine direct torque Tor, the ECU 100 power-drives the motor MG2 and assists the driving torque with the MG2 torque Tmg2 as appropriate.

(ロック機構の制御)
ECU100は、ロック制御電流Irを制御することで、ロック機構500を係合状態と解放状態との間で選択的に切り替える。具体的には、ECU100は、ロック制御電流Irを大きくすることで、ロック機構500を係合状態へ移行させ、ロック制御電流Irを小さくすることで、ロック機構500を解放状態に移行させる。
(Control of lock mechanism)
The ECU 100 selectively switches the lock mechanism 500 between the engaged state and the released state by controlling the lock control current Ir. Specifically, the ECU 100 increases the lock control current Ir to shift the lock mechanism 500 to the engaged state, and decreases the lock control current Ir to shift the lock mechanism 500 to the released state.

ここで、図5を参照して、ロック機構500によるサンギヤS1のロック作用について説明する。ここに、図5は、ロック機構500のロック作用によりサンギヤS1が解放状態からロック状態に状態遷移する過程を説明する模式的な断面図である。尚、同図において、図2又は図3と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。   Here, with reference to FIG. 5, the locking action of the sun gear S1 by the locking mechanism 500 will be described. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process in which the sun gear S1 transitions from the released state to the locked state by the locking action of the locking mechanism 500. In the figure, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2 or FIG. 3, and the description thereof is omitted as appropriate.

図5(a)は、先の図3と同様の状態を表しており、クラッチ板520と摩擦部533との間に対向空間GAPが介在する。この場合、クラッチ板520は、摩擦部533による抑止力の影響を受けることなく回転可能である。このため、カムボール550の作用によりカム510とクラッチ板520とは略一体に回転可能である。ここで、カム510は、サンギヤ軸310を介してモータMG1のロータに連結されており、このロータは、サンギヤ軸310を介してサンギヤS1に連結されている。従って、ハイブリッド駆動装置10において、カム510は、サンギヤS1と一体に回転する回転要素として扱うことができる。即ち、図5(a)に示される状態では、サンギヤS1もまたクラッチ板520の制約を受けずに回転可能である。この状態は、本発明に係る「非ロック状態」の一例に相当する。   FIG. 5A shows a state similar to that of FIG. 3, and the facing space GAP is interposed between the clutch plate 520 and the friction portion 533. In this case, the clutch plate 520 can rotate without being affected by the deterring force by the friction portion 533. For this reason, the cam 510 and the clutch plate 520 can rotate substantially integrally by the action of the cam ball 550. Here, cam 510 is connected to the rotor of motor MG 1 via sun gear shaft 310, and this rotor is connected to sun gear S 1 via sun gear shaft 310. Therefore, in the hybrid drive device 10, the cam 510 can be handled as a rotating element that rotates integrally with the sun gear S1. That is, in the state shown in FIG. 5A, the sun gear S1 can also rotate without being restricted by the clutch plate 520. This state corresponds to an example of the “non-locked state” according to the present invention.

図5(b)は、アクチュエータ530の電磁石532にロック制御電流Irが所定の基準値(以後、「基準値Irth」と呼ぶ。)だけ供給された状態を示す。基準値Irthは、例えばエンジントルクTeに基づき所定のマップ等を参照して定められ、ECU100のメモリに記憶される。電磁石532にロック制御電流Irが供給された場合、ロック制御電流Irに基づき電磁石532から発せられる電磁力が吸引部531を介してクラッチ板520に及ぶ。そして、クラッチ板520は、リターンスプリング540の付勢に打ち勝って図5(a)に示される非接触位置Pnと対極の図5(b)に示される接触位置(以後、「接触位置Pt」と呼ぶ。)まで移動し、吸引部531に吸着される。その結果、対向空間GAPは消滅する。また、励磁による電磁石の供給と共に、摩擦部533がクラッチ板520に対し摩擦力を発揮する形となり、クラッチ板520の正回転又は負回転方向への動作が阻害される。即ち、この状態において、クラッチ板520は、電磁石532と摩擦部533とにより、その動作が阻害され、アクチュエータ530に対し、即ちケースCSに対して静止する。   FIG. 5B shows a state where the lock control current Ir is supplied to the electromagnet 532 of the actuator 530 by a predetermined reference value (hereinafter referred to as “reference value Irth”). The reference value Irth is determined with reference to a predetermined map or the like based on the engine torque Te, for example, and is stored in the memory of the ECU 100. When the lock control current Ir is supplied to the electromagnet 532, the electromagnetic force generated from the electromagnet 532 based on the lock control current Ir reaches the clutch plate 520 via the attraction part 531. Then, the clutch plate 520 overcomes the urging force of the return spring 540 and contacts the non-contact position Pn shown in FIG. 5A and the contact position shown in FIG. 5B (hereinafter referred to as “contact position Pt”). It is adsorbed by the suction part 531. As a result, the opposing space GAP disappears. Further, along with the supply of the electromagnet by excitation, the friction part 533 exhibits a frictional force against the clutch plate 520, and the operation of the clutch plate 520 in the positive or negative rotation direction is hindered. That is, in this state, the operation of the clutch plate 520 is hindered by the electromagnet 532 and the friction portion 533, and is stationary with respect to the actuator 530, that is, the case CS.

一方、このようにクラッチ板520が吸引部531に吸着された状態では、消滅した対向空間GAPの代わりに、カムボール550とクラッチ板520との間に、回転方向に沿ったガタ「GT」が形成される。従って、カム510がモータMG1の回転の影響を受けて正回転方向又は負回転方向へ回転すると、カム510とカムボール550のみが、その回転方向へ移動する。尚、ここでは、これらが正回転方向へ移動するものとして説明を継続する。ここで、新たに形成されたガタGTは、先に述べたように断面視逆テーパ状となっており、カムボール550が回転方向に進行するにつれて徐々に詰められ、遂にはガタGTが消滅した状態(以後、「ガタ詰め完了状態」と呼ぶ。)となる。ガタ詰め完了状態においては、再びカム510、カムボール550及びクラッチ板520が相互に接触する。   On the other hand, when the clutch plate 520 is attracted to the suction portion 531 in this way, a backlash “GT” along the rotation direction is formed between the cam ball 550 and the clutch plate 520 instead of the disappeared facing space GAP. Is done. Therefore, when the cam 510 is affected by the rotation of the motor MG1 and rotates in the positive rotation direction or the negative rotation direction, only the cam 510 and the cam ball 550 move in the rotation direction. Here, the description will be continued assuming that these move in the forward rotation direction. Here, the newly formed rattle GT has an inversely tapered shape in cross section as described above, and is gradually packed as the cam ball 550 advances in the rotation direction, and finally the rattle GT disappears. (Hereinafter, referred to as “backlash completion state”). In the backlash completion state, the cam 510, the cam ball 550, and the clutch plate 520 come into contact with each other again.

図5(c)は、ガタ詰め完了状態を示す図である。このガタ詰め完了状態でカム510が正回転方向に回転しようとした場合、この逆テーパ形状の対向面の作用によって、カムボール550には、クラッチ板520を更にアクチュエータ530の方向へ押圧する押圧力が発生する。その結果、カム510に対し正回転方向への正トルクが加わっている限り、ECU100が電磁石532への励磁を停止しても三者の接触状態が変化しない。そして、この場合、カム510は、当該押圧力と摩擦部533から与えられる摩擦力とによって所謂セルフロック状態となる。   FIG. 5C is a diagram showing a backlash completion state. When the cam 510 is about to rotate in the forward rotation direction in the state where the backlash is completed, the cam ball 550 has a pressing force that further presses the clutch plate 520 in the direction of the actuator 530 due to the action of the opposite tapered surface. Occur. As a result, as long as positive torque in the positive rotation direction is applied to the cam 510, the contact state of the three parties does not change even when the ECU 100 stops exciting the electromagnet 532. In this case, the cam 510 is in a so-called self-locking state by the pressing force and the frictional force applied from the friction portion 533.

このセルフロック状態では、カム510もまたクラッチ板520と同様にケースCSに対し静止、即ち固定された状態となる。その結果、カム510と一体に回転するサンギヤS1もまたケースCSに対し固定された状態となる。この状態がロック状態である。ロック状態では、サンギヤS1の回転数、即ちMG1回転数Nmg1が「0」となる。   In this self-locking state, the cam 510 is also stationary or fixed with respect to the case CS, similarly to the clutch plate 520. As a result, the sun gear S1 that rotates integrally with the cam 510 is also fixed to the case CS. This state is a locked state. In the locked state, the rotation speed of the sun gear S1, that is, the MG1 rotation speed Nmg1 is “0”.

尚、ここでは、ロック機構500は、上記セルフロック作用を有するものとしたが、カム510及びクラッチ板520における対向面の各々の形状等を調整することにより、この種のセルフロック作用を有さぬ構成とすることもできる。その場合、電磁石532への励磁が停止されると、リターンスプリング540の作用により、クラッチ板520は元の非接触位置Pnへと復帰する。   Here, the lock mechanism 500 has the above-described self-locking action, but this kind of self-locking action is provided by adjusting the shape of each of the opposing surfaces of the cam 510 and the clutch plate 520. It can also be set as a structure. In this case, when excitation to the electromagnet 532 is stopped, the clutch plate 520 returns to the original non-contact position Pn by the action of the return spring 540.

[ロック機構の解放時の制御]
次に、ロック機構500を係合状態から解放状態に遷移させる場合、即ち、変速モードを固定比変速モードから無段変速モードに切り替える場合にECU100が実行する制御について説明する。
[Control when releasing the lock mechanism]
Next, the control executed by the ECU 100 when the lock mechanism 500 is changed from the engaged state to the released state, that is, when the shift mode is switched from the fixed ratio shift mode to the continuously variable transmission mode will be described.

なお、以後では、「回転磁界制御」とは、ステータSTの回転磁界によってロータROが回転駆動されるようにモータMG1を制御することを指し、「固定磁界制御」とは、ステータSTの磁界の向きを固定してロータROの回転が制限されるようにモータMG1を制御することを指す。   Hereinafter, “rotating magnetic field control” refers to controlling the motor MG1 so that the rotor RO is rotationally driven by the rotating magnetic field of the stator ST, and “fixed magnetic field control” refers to the magnetic field of the stator ST. It means that the motor MG1 is controlled such that the rotation is restricted and the rotation of the rotor RO is restricted.

<第1実施形態>
まず、第1実施形態に係るECU100の制御について説明する。概略的には、第1実施形態では、ECU100は、まず、変速モードを固定比変速モードから無段変速モードに切り替えるべきと判断した場合、MG1トルクTmg1を、エンジン200の反力トルクに相当するトルクTes(「エンジン反力トルクTes」とも呼ぶ。)と釣り合わせる。次に、ECU100は、MG1回転数Nmg1が変化したタイミングで、モータMG1の制御を回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替え、ロック機構500を係合状態から解放状態へ遷移させる。そして、ECU100は、ロック機構500が解放状態に遷移した後、再び固定磁界制御から回転磁界制御へモータMG1の制御を切り替え、無段変速モードを開始する。これにより、ECU100は、エンジン200の反力を正確に把握できなくても、モータMG1で当該反力を受け持ち、異音やショックの発生を抑制する。
<First Embodiment>
First, control of the ECU 100 according to the first embodiment will be described. Schematically, in the first embodiment, when ECU 100 first determines that the speed change mode should be switched from the fixed ratio speed change mode to the continuously variable speed change mode, MG1 torque Tmg1 corresponds to the reaction force torque of engine 200. Balance with torque Tes (also referred to as “engine reaction torque Tor”). Next, ECU 100 switches the control of motor MG1 from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control at the timing when MG1 rotation speed Nmg1 changes, and causes lock mechanism 500 to transition from the engaged state to the released state. Then, after the lock mechanism 500 transitions to the released state, the ECU 100 switches the control of the motor MG1 from the fixed magnetic field control to the rotating magnetic field control again, and starts the continuously variable transmission mode. Thus, even if ECU 100 cannot accurately grasp the reaction force of engine 200, motor MG1 takes charge of the reaction force and suppresses the generation of abnormal noise and shock.

1.タイムチャート
図6は、第1実施形態の処理概要を示すタイムチャートの一例である。図6のグラフ「A1」乃至「A6」は、順に、MG1トルクTmg1の時間変化、MG1回転数Nmg1の時間変化、ロータROの永久磁石の位相を示す「ロータ磁石位相Tpr」の時間変化、ロック機構500が保持するトルクを示す「ロック機構トルクTh」の時間変化、非接触位置Pn及び接触位置Ptを結ぶ方向でのクラッチ板520の変位を示す「ストローク量Lr」の時間変化、及びモータMG1の磁界の制御モードを示す「モータ制御モード」の時間変化を示している。ここで、ロック機構トルクThは、具体的には、エンジン反力トルクTesとMG1トルクTmg1との差分に相当する。なお、図6のMG1トルクTmg1の破線グラフ「A7」は、固定磁界制御でモータMG1に所定の大きさの電流を印加した場合でのMG1トルクTmg1の最大値(「磁界最大トルクTmax」とも呼ぶ。)を指す。また、「ロック時停止位相」とは、ロック機構500が係合状態の場合に対応するロータ磁石位相Tprを指す。さらに、「CVT目標回転数Nmcv」とは、無段変速モードでのMG1回転数Nmg1の目標回転数を指す。
1. Time Chart FIG. 6 is an example of a time chart showing an outline of processing according to the first embodiment. The graphs “A1” to “A6” in FIG. 6 indicate, in order, the time change of the MG1 torque Tmg1, the time change of the MG1 rotation speed Nmg1, the time change of the “rotor magnet phase Tpr” indicating the phase of the permanent magnet of the rotor RO, and the lock. Time variation of “lock mechanism torque Th” indicating torque held by mechanism 500, time variation of “stroke amount Lr” indicating displacement of clutch plate 520 in the direction connecting non-contact position Pn and contact position Pt, and motor MG1 The time change of the "motor control mode" which shows the control mode of the magnetic field is shown. Here, the lock mechanism torque Th specifically corresponds to the difference between the engine reaction force torque Tes and the MG1 torque Tmg1. The broken line graph “A7” of the MG1 torque Tmg1 in FIG. 6 is also referred to as the maximum value of the MG1 torque Tmg1 (“magnetic field maximum torque Tmax”) when a predetermined current is applied to the motor MG1 by the fixed magnetic field control. .) The “locking stop phase” refers to the rotor magnet phase Tpr corresponding to the case where the lock mechanism 500 is in the engaged state. Further, “CVT target rotation speed Nmcv” refers to the target rotation speed of MG1 rotation speed Nmg1 in the continuously variable transmission mode.

まず、時刻「t1」において、ECU100は、変速モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断する。そして、時刻t1以後では、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesと釣り合うように変更する(グラフA1参照)。これにより、ロック機構トルクThは、0Nmに向かって変化する(グラフA4参照)。そして、時刻「t1a」で、MG1トルクTmg1がエンジン反力トルクTesと同じ大きさとなり(グラフA1参照)、時刻t1a以後、MG1回転数Nmg1が「0rpm」の状態から負値に変化すると共に、ロータ磁石位相Tprがロック時停止位相から負回転方向へ変化する(グラフA2、A3参照)。   First, at time “t1”, the ECU 100 determines that the speed change mode should be switched from the fixed speed ratio mode to the continuously variable speed change mode. After time t1, ECU 100 changes MG1 torque Tmg1 so as to balance engine reaction force torque Tes (see graph A1). Accordingly, the lock mechanism torque Th changes toward 0 Nm (see graph A4). At time “t1a”, the MG1 torque Tmg1 becomes the same magnitude as the engine reaction force torque Tes (see graph A1). After time t1a, the MG1 rotation speed Nmg1 changes from the state of “0 rpm” to a negative value, The rotor magnet phase Tpr changes from the lock stop phase to the negative rotation direction (see graphs A2 and A3).

そして、時刻「t2」で、ECU100は、MG1回転数Nmg1及びロータ磁石位相Tprが変化したことを、レゾルバ等の回転センサで検出する。そして、ECU100は、時刻t2以後、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える(グラフA6参照)。これにより、時刻t2以後では、ステータSTの磁界の向きが固定され、ロータROの回転が制限される。   Then, at time “t2”, the ECU 100 detects that the MG1 rotation speed Nmg1 and the rotor magnet phase Tpr have changed with a rotation sensor such as a resolver. Then, after time t2, ECU 100 switches the motor control mode from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control (see graph A6). Thereby, after time t2, the direction of the magnetic field of the stator ST is fixed, and the rotation of the rotor RO is restricted.

そして、ECU100は、時刻t2から時刻「t3」にかけて、ロック機構500を係合状態から解放状態へ遷移させる(グラフA5参照)。なお、時刻t2から時刻t3にかけてエンジン反力トルクTesが変化した場合であっても、固定磁界制御により、MG1トルクTmg1は、エンジン反力トルクTesとの釣り合いを保つ。従って、この場合でも、MG1回転数Nmg1及びロータ磁石位相Tprは緩やか且つ小幅に変化し(グラフA2、A3参照)、ガタGTが急激に埋まることに起因したロック機構500内の衝突が抑制される。   Then, the ECU 100 causes the lock mechanism 500 to transition from the engaged state to the released state from time t2 to time “t3” (see graph A5). Even when the engine reaction force torque Tes changes from time t2 to time t3, the MG1 torque Tmg1 maintains a balance with the engine reaction force torque Tes by the fixed magnetic field control. Accordingly, even in this case, the MG1 rotation speed Nmg1 and the rotor magnet phase Tpr change slowly and narrowly (see graphs A2 and A3), and the collision in the lock mechanism 500 due to the sudden filling of the backlash GT is suppressed. .

次に、ロック機構500の係合状態から解放状態への移行が完了した時刻t3で、ECU100は、モータ制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える(グラフA5、A6参照)。そして、ECU100は、時刻t3以後、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数Nmcvになるように、MG1トルクTmg1を制御する(グラフA1、A2参照)。そして、時刻「t4」において、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数Nmcvになり、固定変速比モードから無段変速モードへの変速モードの移行が完了する。   Next, at time t3 when the transition from the engaged state to the released state of the lock mechanism 500 is completed, the ECU 100 switches the motor control mode from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control (see graphs A5 and A6). Then, after time t3, ECU 100 controls MG1 torque Tmg1 so that MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv (see graphs A1 and A2). At time “t4”, MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv, and the shift from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode is completed.

次に、時刻t2の前後にわたるそれぞれのモータMG1及びロック機構500の状態について、図7乃至図10を参照して説明する。   Next, the states of the motor MG1 and the lock mechanism 500 before and after time t2 will be described with reference to FIGS.

まず、時刻t1から時刻t2より前までの期間「tw1」でのモータMG1及びロック機構500の状態について図7(a)乃至(c)を用いて説明する。   First, the states of the motor MG1 and the lock mechanism 500 in the period “tw1” from time t1 to time t2 will be described with reference to FIGS.

図7(a)は、期間tw1の一時点でのステータSTの磁極(「ステータ磁極Lst」とも呼ぶ。)とロータROの永久磁石(「ロータ磁石Lro」とも呼ぶ。)との位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図7(b)は、ロック機構500の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図7(c)は、各ロータ磁石位相TprにおいてモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。そして、動作点「P1」は、図7(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。   FIG. 7A shows the positional relationship between the magnetic poles of the stator ST (also referred to as “stator magnetic pole Lst”) and the permanent magnets of the rotor RO (also referred to as “rotor magnet Lro”) at various points in time tw1 and various types. It is the figure which showed the direction of torque. FIG. 7B shows the positional relationship of the lock mechanism 500 and the directions of various torques. FIG. 7C shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 at each rotor magnet phase Tpr. The operating point “P1” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG.

上述したように、期間tw1では、ECU100は、回転磁界制御を実行しつつ、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesに近づける。従って、この期間では、図7(a)及び図7(b)に示すように、矢印「Y3」に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesが、矢印「Y2」に示される負回転方向に作用するMG1トルクTmg1よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクThが、矢印「Y1」に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクThの大きさは、図7(c)に示す両矢印「Y4」の幅、即ち動作点P1のトルクとエンジン反力トルクTesとの差分に相当する。このように、期間tw1では、モータMG1を回転させるトルクがないため、MG1回転数Nmg1は「0」となる。   As described above, in the period tw1, the ECU 100 brings the MG1 torque Tmg1 closer to the engine reaction force torque Tes while executing the rotating magnetic field control. Therefore, during this period, as shown in FIGS. 7A and 7B, the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction indicated by the arrow “Y3” is negative as indicated by the arrow “Y2”. It becomes larger than the MG1 torque Tmg1 acting in the rotation direction. Then, the lock mechanism torque Th corresponding to the difference acts in the negative rotation direction as indicated by an arrow “Y1”. Here, the magnitude of the lock mechanism torque Th corresponds to the width of the double-headed arrow “Y4” shown in FIG. 7C, that is, the difference between the torque at the operating point P1 and the engine reaction torque Tors. Thus, in the period tw1, since there is no torque for rotating the motor MG1, the MG1 rotation speed Nmg1 is “0”.

次に、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える直前に相当する時刻t2でのモータMG1及びロック機構500の状態について図8(a)乃至(c)を用いて説明する。   Next, the states of the motor MG1 and the lock mechanism 500 at time t2 corresponding to immediately before the motor control mode is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control will be described with reference to FIGS.

図8(a)は、時刻t2でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図8(b)は、時刻t2でのロック機構500の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図8(c)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。そして、動作点「P2」は、図8(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。   FIG. 8A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at time t2. FIG. 8B is a diagram showing the positional relationship of the lock mechanism 500 and the directions of various torques at time t2. FIG. 8C shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P2” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG.

時刻t2では、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesより大きくなるため、矢印「Y5」に示される負回転方向のトルクにより、矢印「Y6」に示されるようにロータROが負回転方向に回転する。そして、ロータROの回転と共に、ステータ磁極Lstも回転する。ここで、矢印Y5に相当するトルクは、図8(c)の矢印「Y7」が示す幅、即ち動作点P2のトルクとエンジン反力トルクTesとの差分である。   At time t2, since the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction becomes larger than the engine reaction torque Tes acting in the positive rotation direction, the torque in the negative rotation direction indicated by the arrow “Y5” indicates the arrow “Y6”. As a result, the rotor RO rotates in the negative rotation direction. As the rotor RO rotates, the stator magnetic pole Lst also rotates. Here, the torque corresponding to the arrow Y5 is the width indicated by the arrow “Y7” in FIG. 8C, that is, the difference between the torque at the operating point P2 and the engine reaction force torque Tes.

次に、固定磁界制御を行う時刻t2以後時刻t3までの期間「tw2」でのモータMG1及びロック機構500の状態について図9(a)乃至(c)を用いて説明する。   Next, the states of the motor MG1 and the lock mechanism 500 in the period “tw2” from the time t2 when the fixed magnetic field control is performed to the time t3 will be described with reference to FIGS.

図9(a)は、期間tw2の一時点でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図9(b)は、ロック機構500の位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図9(c)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。そして、動作点「P3」は、ロータ磁石位相Tprがエンジン反力トルクTesとMG1トルクTmg1とが釣り合う位相(以後、「釣り合い位相Tpe」とも呼ぶ。)の場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。   FIG. 9A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at one point in the period tw2. FIG. 9B shows the positional relationship of the lock mechanism 500 and the directions of various torques. FIG. 9C shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P3” is the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 when the rotor magnet phase Tpr is a phase in which the engine reaction torque Tes and the MG1 torque Tmg1 are balanced (hereinafter also referred to as “balance phase Tpe”). Indicates.

時刻t2以後では、ECU100は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替えることにより、ステータ磁界Lstを固定する。これにより、図9(c)に示すように、ロータ磁石位相Tprは、徐々に釣り合い位相Tpeに移動する。これに合わせて、MG1トルクTmg1は、矢印「Y8」に示される挙動をし、釣り合い位相Tpeに対応する動作点P3へ収束する。従って、この場合、図9(a)に示すように、正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesと負回転方向に作用するMG1トルクTmg1とが釣り合い、ロータROの回転が停止する。   After time t2, ECU 100 fixes stator magnetic field Lst by switching the motor control mode from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control. As a result, as shown in FIG. 9C, the rotor magnet phase Tpr gradually moves to the balance phase Tpe. In accordance with this, the MG1 torque Tmg1 behaves as indicated by the arrow “Y8” and converges to the operating point P3 corresponding to the balance phase Tpe. Therefore, in this case, as shown in FIG. 9A, the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction and the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction are balanced, and the rotation of the rotor RO is stopped.

2.処理フロー
次に、第1実施形態の処理手順について図10を参照して説明する。図10は、第1実施形態においてECU100が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ECU100は、図10に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
2. Processing Flow Next, the processing procedure of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an example of a flowchart showing a processing procedure executed by the ECU 100 in the first embodiment. ECU 100 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 10 according to a predetermined cycle.

まず、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する(ステップS101)。そして、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合(ステップS101;Yes)、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する(ステップS102)。そして、ECU100は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合(ステップS102;Yes)、ステップS103以後の処理を行う。一方、ECU100は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合(ステップS101;No)、及び、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合(ステップS102;No)、フローチャートの処理を終了する。   First, the ECU 100 determines whether or not the motor control mode is a fixed gear ratio mode (step S101). When ECU 100 determines that the motor control mode is the fixed gear ratio mode (step S101; Yes), ECU 100 determines whether or not to switch the motor control mode to the continuously variable transmission mode (step S102). If the ECU 100 determines that the motor control mode should be switched to the continuously variable transmission mode (step S102; Yes), the ECU 100 performs the processing after step S103. On the other hand, when ECU 100 determines that the motor control mode is a continuously variable transmission mode (step S101; No) and when it determines that the motor control mode should not be switched from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode ( Step S102; No), the process of the flowchart is terminated.

次に、ステップS103乃至S111までの処理について説明する。まず、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesに釣り合うように変更する(ステップS103)。言い換えると、ECU100は、モータMG1に印加する電流(「MG1電流Img1」とも呼ぶ。)を徐々に大きくすることで、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1を徐々に大きくする。   Next, the process from step S103 to S111 will be described. First, the ECU 100 changes the MG1 torque Tmg1 so as to balance the engine reaction force torque Tes (step S103). In other words, ECU 100 gradually increases the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction by gradually increasing the current applied to motor MG1 (also referred to as “MG1 current Img1”).

そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したか否か判定する(ステップS104)。即ち、ECU100は、MG1回転数Nmg1が変化したか否か判定する。そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したと判断した場合(ステップS104;Yes)、固定磁界制御に切り替える(ステップS105)。そして、ECU100は、ロック機構500を解放状態に遷移させる(ステップS106)。即ち、ECU100は、クラッチ板520の接触位置Ptから非接触位置Pnへの移行を開始する。一方、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化していないと判断した場合(ステップS104;No)、引き続きステップS103でエンジン反力トルクTesに釣り合うようにMG1トルクTmg1を変更する。   Then, ECU 100 determines whether or not rotor magnet phase Tpr has changed (step S104). That is, ECU 100 determines whether or not MG1 rotation speed Nmg1 has changed. If the ECU 100 determines that the rotor magnet phase Tpr has changed (step S104; Yes), the ECU 100 switches to fixed magnetic field control (step S105). Then, ECU 100 causes lock mechanism 500 to transition to the released state (step S106). That is, the ECU 100 starts the transition from the contact position Pt of the clutch plate 520 to the non-contact position Pn. On the other hand, when ECU 100 determines that rotor magnet phase Tpr has not changed (step S104; No), ECU 100 subsequently changes MG1 torque Tmg1 so as to balance engine reaction force torque Tes in step S103.

次に、ECU100は、ロック機構500を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクTesに応じてMG1電流Img1を調整する(ステップS107)。言い換えると、ECU100は、磁界最大トルクTmaxがエンジン反力トルクTesの大きさを下回らないようにMG1電流Img1をモータMG1に印加する。この具体例について説明する。まず、ECU100は、車速V及びアクセル開度Taに基づき、所定のマップ等を参照し、運転者の操作に基づく要求パワー(ドライバ要求パワー)を求める。また、ECU100は、エンジン200の出力パワーを、車速Vによって決まるMG1回転数Nmg1が「0」のときのエンジン回転数Ne及びドライバ要求パワーにより求める。そして、ECU100は、エンジントルクTeを、車速Vによって定まるMG1回転数Nmg1が「0」のときのエンジン回転数Ne及びエンジン200の出力パワーにより求める。そして、ECU100は、必要な固定磁界の強さを、上述のエンジントルクTeにより求め、当該固定磁界の強さに基づき、MG1電流Img1を定める。このとき、好適には、ECU100は、推定したエンジン反力トルクTesの誤差を考慮し、MG1電流Img1に余裕分を加える。具体的には、ECU100は、当該誤差が生じた場合であっても、エンジン反力トルクTesの大きさよりも、磁界最大トルクTmaxが下回らないようにMG1電流Img1を定める。   Next, ECU 100 adjusts MG1 current Img1 according to engine reaction force torque Tes while shifting lock mechanism 500 to the released state (step S107). In other words, the ECU 100 applies the MG1 current Img1 to the motor MG1 so that the maximum magnetic field torque Tmax does not fall below the magnitude of the engine reaction force torque Tes. A specific example will be described. First, the ECU 100 refers to a predetermined map or the like based on the vehicle speed V and the accelerator opening degree Ta, and obtains required power (driver required power) based on the operation of the driver. In addition, ECU 100 obtains the output power of engine 200 from the engine speed Ne and the driver required power when MG1 speed Nmg1 determined by vehicle speed V is “0”. Then, ECU 100 obtains engine torque Te from the engine speed Ne and the output power of engine 200 when MG1 speed Nmg1 determined by vehicle speed V is “0”. Then, the ECU 100 obtains the required fixed magnetic field strength from the engine torque Te described above, and determines the MG1 current Img1 based on the fixed magnetic field strength. At this time, preferably, ECU 100 considers an error in estimated engine reaction force torque Tes and adds a margin to MG1 current Img1. Specifically, the ECU 100 determines the MG1 current Img1 so that the maximum magnetic field torque Tmax does not fall below the magnitude of the engine reaction force torque Tes even when the error occurs.

そして、ECU100は、ロック機構500の解放状態への移行が完了したか否か判定する(ステップS108)。そして、ECU100は、解放状態への移行が完了したと判断した場合(ステップS108;Yes)、ステップS109へ処理を進める。一方、ECU100は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合(ステップS108;No)、引き続きステップS107でMG1電流Img1を調整する。   Then, ECU 100 determines whether or not the transition of lock mechanism 500 to the released state has been completed (step S108). If the ECU 100 determines that the transition to the released state has been completed (step S108; Yes), the ECU 100 proceeds to step S109. On the other hand, when ECU 100 determines that the transition to the released state has not been completed (step S108; No), it continues to adjust MG1 current Img1 in step S107.

次に、ECU100は、ロック機構500が解放状態になった場合、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える(ステップS109)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数NmcvになるようにMG1トルクTmg1を変更する(ステップS110)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数Nmcvになった場合(ステップS111;Yes)、フローチャートの処理を終了する。一方、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数Nmcvではない場合(ステップS111;No)、引き続きステップS110でMG1トルクTmg1を調整する。   Next, when the lock mechanism 500 is released, the ECU 100 switches the motor control mode to the rotating magnetic field control (step S109). Then, ECU 100 changes MG1 torque Tmg1 so that MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv (step S110). When the MG1 rotation speed Nmg1 becomes the CVT target rotation speed Nmcv (step S111; Yes), the ECU 100 ends the process of the flowchart. On the other hand, when MG1 rotation speed Nmg1 is not CVT target rotation speed Nmcv (step S111; No), ECU 100 continues to adjust MG1 torque Tmg1 in step S110.

3.効果
次に、第1実施形態の効果について、比較例を参照して説明する。
3. Effects Next, effects of the first embodiment will be described with reference to a comparative example.

図11は、比較例の処理概要を示すタイムチャートの一例である。図11は、上から順に、MG1トルクTmg1の時間変化、MG1回転数Nmg1の時間変化、ロータ磁石位相Tprの時間変化、ロック機構トルクThの時間変化、及びストローク量Lrの時間変化を示す。   FIG. 11 is an example of a time chart showing an outline of processing in the comparative example. FIG. 11 shows, in order from the top, the time change of the MG1 torque Tmg1, the time change of the MG1 rotation speed Nmg1, the time change of the rotor magnet phase Tpr, the time change of the lock mechanism torque Th, and the time change of the stroke amount Lr.

まず、時刻t1において、ECU100は、固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきであると判断する。そして、第1実施形態と同様、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesと釣り合うように変更する(グラフB1参照)。   First, at time t1, ECU 100 determines that it should be switched from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode. Then, as in the first embodiment, the ECU 100 changes the MG1 torque Tmg1 so as to balance the engine reaction force torque Tes (see graph B1).

そして、時刻t2において、ECU100は、ロータ磁石位相Tpr及びMG1回転数Nmg1が変化したことを検出し(グラフB2、B3参照)、ロック機構500を係合状態から解放状態へ遷移させる(グラフB5参照)。そして、時刻t2以後、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesに合わせて保持する。ここで、エンジン反力トルクTesの推定誤差やMG1トルクTmg1の出力の遅れなどに起因して、正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesと負回転方向に作用するMG1トルクTmg1とには、トルク差が生じる。これにより、ロック機構500が解放状態への遷移中に、MG1回転数Nmg1及びロータ磁石位相Tprが変化する(グラフB2、B3参照)。これにより、後述するように、比較例では、ガタGTが急激に埋まり、ショックや異音が発生する。これについては、図12及び図13でさらに場合分けして詳しく説明する。   At time t2, ECU 100 detects that rotor magnet phase Tpr and MG1 rotation speed Nmg1 have changed (see graphs B2 and B3), and causes lock mechanism 500 to transition from the engaged state to the released state (see graph B5). ). After time t2, ECU 100 holds MG1 torque Tmg1 in accordance with engine reaction force torque Tes. Here, the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction and the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction due to an estimation error of the engine reaction force torque Tes or a delay in the output of the MG1 torque Tmg1 include Torque difference occurs. As a result, the MG1 rotation speed Nmg1 and the rotor magnet phase Tpr change during the transition of the lock mechanism 500 to the released state (see graphs B2 and B3). As a result, as will be described later, in the comparative example, the backlash GT is suddenly filled, and a shock or abnormal noise is generated. This will be described in detail with reference to FIG. 12 and FIG.

そして、ロック機構500の解放状態への移行が完了する時刻t3以後では、ECU100は、第1実施形態と同様、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数NmcvになるようにMG1トルクTmg1を制御する(グラフB1、B2参照)。   Then, after time t3 when the transition of the lock mechanism 500 to the released state is completed, the ECU 100 controls the MG1 torque Tmg1 so that the MG1 rotation speed Nmg1 becomes the CVT target rotation speed Nmcv, as in the first embodiment ( (See graphs B1 and B2).

図12は、比較例における、負回転方向に作用するトルクに基づきガタGTが消滅してロック機構500内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。まず、時刻t2で、ECU100は、ロータ磁石位相Tpr及びMG1回転数Nmg1が変化したことを検出し、ロック機構500を係合状態から解放状態へ遷移させる。そして、時刻t2以後、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesに合わせて保持する。しかし、エンジン反力トルクTesの推定誤差などに起因して、正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesよりも負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が大きくなる。   FIG. 12 is an example of a time chart in the case where the rattling GT disappears based on the torque acting in the negative rotation direction and a collision occurs in the lock mechanism 500 in the comparative example. First, at time t2, ECU 100 detects that rotor magnet phase Tpr and MG1 rotation speed Nmg1 have changed, and causes lock mechanism 500 to transition from the engaged state to the released state. After time t2, ECU 100 holds MG1 torque Tmg1 in accordance with engine reaction force torque Tes. However, due to an estimation error of the engine reaction force torque Tes, the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction is larger than the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction.

従って、この場合、ロータROの回転、即ちMG1回転数Nmg1が負回転方向に加速し、時刻「t2a」で、ガタGTが急激に埋まり、ロック機構500内で衝突が発生する。そして、時刻t2aでは、モータMG1の回転が急停止すると共に、ロック機構トルクThが急激に上下する。これにより、ショックや異音が発生する。そして、時刻t3でロック機構500の解放状態への移行が完了する。   Accordingly, in this case, the rotation of the rotor RO, that is, the MG1 rotation speed Nmg1 is accelerated in the negative rotation direction, and at time “t2a”, the backlash GT is suddenly filled and a collision occurs in the lock mechanism 500. At time t2a, the rotation of the motor MG1 stops suddenly, and the lock mechanism torque Th rapidly increases and decreases. As a result, a shock or abnormal noise occurs. Then, at time t3, the transition of the lock mechanism 500 to the released state is completed.

図13は、比較例における、正回転方向に作用するトルクに基づきガタGTが消滅してロック機構500内で衝突が発生する場合のタイムチャートの一例である。   FIG. 13 is an example of a time chart in the case where the rattling GT disappears based on the torque acting in the forward rotation direction and a collision occurs in the lock mechanism 500 in the comparative example.

まず、時刻t2で、ECU100は、ロータ磁石位相Tpr及びMG1回転数Nmg1が変化したことを検出し、ロック機構500を係合状態から解放状態へ遷移させる。   First, at time t2, ECU 100 detects that rotor magnet phase Tpr and MG1 rotation speed Nmg1 have changed, and causes lock mechanism 500 to transition from the engaged state to the released state.

そして、時刻t2以後、ECU100は、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesよりも大きいと判断し、当該MG1トルクTmg1を小さくする。しかしながら、エンジン反力トルクTesの推定誤差等に起因して、今度は、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1よりも正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesが大きくなる。   After time t2, ECU 100 determines that MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction is larger than engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction, and decreases MG1 torque Tmg1. However, due to an estimation error or the like of the engine reaction force torque Tes, the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction is now larger than the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction.

これにより、時刻t2以後では、MG1回転数Nmg1及びロータ磁石位相Tprは、一旦負回転方向に変化した後、正回転方向への変化に転じる。その結果、時刻「t2b」において、ロック機構500内で衝突が発生する。そして、時刻t2bでは、モータMG1の回転が急停止すると共に、ロック機構トルクThが急激に上下する。これにより、ショックや異音が発生する。そして、時刻t3でロック機構500の解放状態への移行が完了する。   Thereby, after time t2, the MG1 rotation speed Nmg1 and the rotor magnet phase Tpr once change in the negative rotation direction and then change in the positive rotation direction. As a result, a collision occurs in the lock mechanism 500 at time “t2b”. At time t2b, the rotation of the motor MG1 stops suddenly and the lock mechanism torque Th increases and decreases rapidly. As a result, a shock or abnormal noise occurs. Then, at time t3, the transition of the lock mechanism 500 to the released state is completed.

以上を勘案し、第1実施形態では、ECU100は、MG1回転数Nmg1が変化し始めた時刻t2でモータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える。これにより、ECU100は、エンジン反力トルクTesを正確に把握できなくても、モータMG1でエンジン200の反力を受け持つことができ、ロック機構500にかかるトルクをなくすことができる。従って、ECU100は、ガタGTが急激に消滅することに起因したショックや異音の発生を低減することができる。   Considering the above, in the first embodiment, the ECU 100 switches the motor control mode from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control at the time t2 when the MG1 rotation speed Nmg1 starts to change. Thereby, even if the ECU 100 cannot accurately grasp the engine reaction force torque Tes, the motor MG1 can handle the reaction force of the engine 200, and the torque applied to the lock mechanism 500 can be eliminated. Therefore, the ECU 100 can reduce the occurrence of shocks and abnormal noise caused by the rapid disappearance of the rattle GT.

<第2実施形態>
第2実施形態では、第1実施形態に加えて、ECU100は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御へ切り替える際、ステータSTの磁界の強さ(「ステータ磁界強度Hst」とも呼ぶ。)を、当該切り替え判定時のステータ磁界強度Hstと、ロータROの回転加速度と、に基づき定める。これにより、ECU100は、固定磁界制御への切り替え後のロータ磁石位相Tprの動く幅を小さくし、早期に釣り合い位相Tpeに収束させる。
Second Embodiment
In the second embodiment, in addition to the first embodiment, the ECU 100 switches the motor control mode from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control, and the magnetic field strength of the stator ST (also referred to as “stator magnetic field strength Hst”). Is determined based on the stator magnetic field strength Hst at the time of the switching determination and the rotational acceleration of the rotor RO. As a result, the ECU 100 reduces the moving width of the rotor magnet phase Tpr after switching to the fixed magnetic field control, and quickly converges to the balance phase Tpe.

以後では、前の説明と同様の部分については適宜同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。第3実施形態及び第4実施形態でも同様とする。   Hereinafter, the same parts as those in the previous description will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate. The same applies to the third embodiment and the fourth embodiment.

1.タイムチャート
まず、図14のタイムチャートを参照し、第2実施形態の処理の詳細について説明する。図14は、第2実施形態におけるロータ磁石位相Tpr及びMG1トルクTmg1のタイムチャートの一例を示す。
1. Time Chart First, details of the processing of the second embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 14 shows an example of a time chart of the rotor magnet phase Tpr and the MG1 torque Tmg1 in the second embodiment.

まず、時刻t2では、第1実施形態で説明した図8と同様、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesより大きくなるため、ロータROが負回転方向に回転する。   First, at time t2, similarly to FIG. 8 described in the first embodiment, the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction becomes larger than the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction, so that the rotor RO is in the negative rotation direction. Rotate to.

次に、時刻t2以後の期間tw2でのモータMG1及びロック機構500の状態について図15(a)乃至(c)を参照して説明する。   Next, the states of the motor MG1 and the lock mechanism 500 in the period tw2 after the time t2 will be described with reference to FIGS. 15 (a) to 15 (c).

図15(a)は、期間tw2の一時点でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図15(b)は、ロック機構500の位置関係及びMG1トルクTmg1の方向を示した図である。図15(c)は、ロータ磁石位相に対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。なお、図15(c)において、破線のグラフは、第1実施形態の場合、即ちモータ制御モードの切り替え前後でステータ磁界強度Hstを変更しない場合のMG1トルクTmg1のグラフを示し、実線のグラフは、第2実施形態において固定磁界で発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。また、動作点「P4」は、第2実施形態において、ロータ磁石位相Tprが釣り合い位相Tpeの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。   FIG. 15A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at one point in the period tw2. FIG. 15B is a diagram showing the positional relationship of the lock mechanism 500 and the direction of the MG1 torque Tmg1. FIG. 15C shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase. In FIG. 15C, the broken line graph indicates the MG1 torque Tmg1 in the case of the first embodiment, that is, when the stator magnetic field strength Hst is not changed before and after switching of the motor control mode, and the solid line graph indicates The graph of MG1 torque Tmg1 which generate | occur | produces with a fixed magnetic field in 2nd Embodiment is shown. Further, the operating point “P4” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 when the rotor magnet phase Tpr is the balanced phase Tpe in the second embodiment.

図15(c)に示すように、ECU100は、時刻t2でのモータ制御モードを固定磁界制御へ切り替え後に、ステータ磁界強度Hstを弱くする。このようにすることで、第2実施形態では、ステータ磁界強度Hstを変更しない場合と比較して、ロータ磁石位相Tprが釣り合い位相Tpeへ移動する際のロータROの動く幅が小さくなる。具体的には、図15(c)に示すように、動作点P4が示す位相は、動作点P3が示す位相よりも、時刻t2でのロータ磁石位相Tprから矢印「Y10」の幅だけ近い。   As shown in FIG. 15C, the ECU 100 weakens the stator magnetic field strength Hst after switching the motor control mode at time t2 to fixed magnetic field control. By doing so, in the second embodiment, the moving width of the rotor RO when the rotor magnet phase Tpr moves to the balance phase Tpe is smaller than in the case where the stator magnetic field strength Hst is not changed. Specifically, as shown in FIG. 15C, the phase indicated by the operating point P4 is closer to the width of the arrow “Y10” from the rotor magnet phase Tpr at time t2 than the phase indicated by the operating point P3.

ここで、期間tw2で設定するステータ磁界強度Hstの算出方法の具体例について説明する。ECU100は、図2の破線枠A2に相当する回転センサの検出信号に基づき、ロータ磁石位相Tprの二階微分に相当するロータROの回転加速度を求める。そして、ECU100は、回転の運動方程式の関係に基づき、ロータROの回転加速度からMG1トルクTmg1とエンジン反力トルクTesとの偏差の推定値(「推定偏差トルクTd」とも呼ぶ。)を求める。推定偏差トルクTdは、エンジン反力トルクTesが大きい場合を正とする。従って、時刻t2では、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesよりも大きいため、推定偏差トルクTdは、負値となる。そして、ECU100は、時刻t2での回転磁界制御でのステータ磁界強度Hstに、推定偏差トルクTdに相当する磁界の強さを加算した値を、エンジン反力トルクTesに釣り合うMG1トルクTmg1を発生させるのに必要なステータ磁界強度Hstとする。そして、ECU100は、当該ステータ磁界強度Hstに、さらに正値の余裕分を加えた値を、固定磁界制御で出力すべきステータ磁界強度Hstに設定し、これに相当するMG1電流Img1をモータMG1に印加する上述の余裕分とは、具体的には、推定偏差トルクTdの推定誤差、及び、MG1電流Img1に対して発生するMG1トルクTmg1の誤差等を勘案し予め実験等に基づき定められる。ここで、推定偏差トルクTdは負値であることから、算出したステータ磁界強度Hstは、時刻t2でのステータ磁界強度Hstよりも小さい値に設定される。   Here, a specific example of a method for calculating the stator magnetic field strength Hst set in the period tw2 will be described. The ECU 100 obtains the rotational acceleration of the rotor RO corresponding to the second derivative of the rotor magnet phase Tpr based on the detection signal of the rotation sensor corresponding to the broken line frame A2 in FIG. Then, ECU 100 obtains an estimated value (also referred to as “estimated deviation torque Td”) between the MG1 torque Tmg1 and the engine reaction torque Tors from the rotational acceleration of the rotor RO based on the relation of the equation of rotation. The estimated deviation torque Td is positive when the engine reaction force torque Tes is large. Therefore, at time t2, since the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction is greater than the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction, the estimated deviation torque Td becomes a negative value. Then, ECU 100 generates MG1 torque Tmg1 that balances engine reaction force torque Tes with a value obtained by adding the magnetic field strength corresponding to estimated deviation torque Td to stator magnetic field strength Hst in the rotating magnetic field control at time t2. The stator magnetic field strength Hst required for the Then, ECU 100 sets a value obtained by adding a positive margin to the stator magnetic field strength Hst to set the stator magnetic field strength Hst to be output by the fixed magnetic field control, and supplies MG1 current Img1 corresponding to this to motor MG1. Specifically, the above-described margin to be applied is determined in advance based on experiments or the like in consideration of an estimation error of the estimated deviation torque Td, an error of the MG1 torque Tmg1 generated with respect to the MG1 current Img1, and the like. Here, since the estimated deviation torque Td is a negative value, the calculated stator magnetic field strength Hst is set to a value smaller than the stator magnetic field strength Hst at time t2.

このように、第2実施形態では、ECU100は、モータ制御モードを切り替える際にステータ磁界強度Hstを変更することで、固定磁界制御への切り替え後でのロータROの動く幅を抑制する。これにより、ECU100は、釣り合い位相Tpeを探す際のMG1トルクTmg1の変化率を大きくし、ロータ磁石位相Tprを釣り合い位相Tpeに早期に移行させることができる。   Thus, in the second embodiment, the ECU 100 changes the stator magnetic field strength Hst when switching the motor control mode, thereby suppressing the moving width of the rotor RO after switching to the fixed magnetic field control. Thereby, ECU 100 can increase the rate of change of MG1 torque Tmg1 when searching for balance phase Tpe, and can cause rotor magnet phase Tpr to shift to balance phase Tpe at an early stage.

2.処理フロー
次に、第2実施形態の処理手順について図16を参照して説明する。図16は、第2実施形態においてECU100が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ECU100は、図16に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
2. Processing Flow Next, the processing procedure of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an example of a flowchart illustrating a processing procedure executed by the ECU 100 in the second embodiment. ECU 100 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 16 according to a predetermined cycle.

まず、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定し(ステップS201)、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合(ステップS201;Yes)、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する(ステップS202)。そして、ECU100は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合(ステップS202;Yes)、ステップS203以後の処理を行う。一方、ECU100は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合(ステップS201;No)、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合(ステップS202;No)、フローチャートの処理を終了する。   First, the ECU 100 determines whether or not the motor control mode is a fixed gear ratio mode (step S201). If the ECU 100 determines that the motor control mode is a fixed gear ratio mode (step S201; Yes), the ECU 100 sets the motor control mode. It is determined whether or not to switch to the continuously variable transmission mode (step S202). If the ECU 100 determines that the motor control mode should be switched to the continuously variable transmission mode (step S202; Yes), the ECU 100 performs the processing after step S203. On the other hand, when ECU 100 determines that the motor control mode is the continuously variable transmission mode (step S201; No), or when it determines that the motor control mode should not be switched from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode ( Step S202; No), the process of the flowchart is terminated.

次に、ECU100は、MG1トルクTmg1を、エンジン反力トルクTesに釣り合うように変更する(ステップS203)。具体的には、ECU100は、MG1電流Img1を徐々に大きくすることで、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1を徐々に大きくする。そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したか否か判定し(ステップS204)、ロータ磁石位相Tprが変化したと判断した場合(ステップS204;Yes)、モータ制御モードを固定磁界制御に切り替える(ステップS205)。一方、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化していないと判断した場合(ステップS204;No)、引き続きステップS203でエンジン反力トルクTesに釣り合うようにMG1トルクTmg1を変更する。   Next, the ECU 100 changes the MG1 torque Tmg1 so as to balance the engine reaction force torque Tes (step S203). Specifically, ECU 100 gradually increases MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction by gradually increasing MG1 current Img1. Then, the ECU 100 determines whether or not the rotor magnet phase Tpr has changed (step S204). If the ECU 100 determines that the rotor magnet phase Tpr has changed (step S204; Yes), the motor control mode is switched to fixed magnetic field control (step S204). Step S205). On the other hand, when ECU 100 determines that rotor magnet phase Tpr has not changed (step S204; No), ECU 100 subsequently changes MG1 torque Tmg1 so as to balance engine reaction force torque Tes in step S203.

そして、ECU100は、ステータ磁界強度Hstを変更する(ステップS206)。具体的には、ECU100は、ステータ磁界強度Hstを、時刻t2でのロータROの回転加速度に基づき変更し、MG1電流Img1を調整する。そして、ECU100は、ロック機構500を解放状態に遷移させる(ステップS207)。これにより、ECU100は、ステータSTの磁界の強さを変更しない場合と比較して、ロータ磁石位相Tprが釣り合い位相Tpeに遷移するまでのロータROの動く幅を小さくすることができ、早期にロータ磁石位相Tprを釣り合い位相Tpeに遷移させることができる。   Then, ECU 100 changes stator magnetic field strength Hst (step S206). Specifically, ECU 100 changes stator magnetic field strength Hst based on the rotational acceleration of rotor RO at time t2, and adjusts MG1 current Img1. Then, ECU 100 causes lock mechanism 500 to transition to the released state (step S207). Thereby, the ECU 100 can reduce the moving width of the rotor RO until the rotor magnet phase Tpr transitions to the balance phase Tpe, compared with the case where the magnetic field strength of the stator ST is not changed. The magnet phase Tpr can be shifted to the balance phase Tpe.

次に、ECU100は、ロック機構500を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクTesに応じてMG1電流Img1を調整する(ステップS208)。そして、ECU100は、ロック機構500の解放状態への移行が完了したか否か判定し(ステップS209)、解放状態への移行が完了したと判断した場合(ステップS209;Yes)、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える(ステップS210)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数NmcvになるようにMG1トルクTmg1を変更する(ステップS211、ステップS212)。一方、ECU100は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合(ステップS209;No)、引き続きステップS208でモータMG1に流す電流を調整する。   Next, ECU 100 adjusts MG1 current Img1 according to engine reaction force torque Tes while shifting lock mechanism 500 to the released state (step S208). Then, the ECU 100 determines whether or not the transition to the release state of the lock mechanism 500 has been completed (step S209), and determines that the transition to the release state has been completed (step S209; Yes), the motor control mode is changed. Switch to rotating magnetic field control (step S210). Then, ECU 100 changes MG1 torque Tmg1 so that MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv (steps S211 and S212). On the other hand, when ECU 100 determines that the transition to the released state has not been completed (step S209; No), ECU 100 continues to adjust the current that flows to motor MG1 in step S208.

<第3実施形態>
第3実施形態では、第1実施形態において、変速モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断し、エンジン反力トルクTesに釣り合うようにMG1トルクTmg1を変更する際、ステータ磁極LstをMG1トルクTmg1が最大となる位相(「トルク最大位相」とも呼ぶ。)からずらし、ステータ磁界強度Hstを強くしていく。これにより、ECU100は、ロータROが釣り合い位相Tpeに遷移する際の移動幅を小さくする。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, in the first embodiment, it is determined that the speed change mode should be switched to the continuously variable speed change mode, and when the MG1 torque Tmg1 is changed to balance the engine reaction force torque Tes, the stator magnetic pole Lst is changed to the MG1 torque Tmg1. Is shifted from the phase where the torque becomes maximum (also referred to as “torque maximum phase”), and the stator magnetic field strength Hst is increased. Thereby, ECU100 makes small the movement width at the time of rotor RO changing to the balance phase Tpe.

1.タイムチャート
図17のタイムチャートを参照し、第3実施形態の処理の詳細について説明する。図17は、上から順に、ステータ磁極Lstの位相(「ステータ磁極位相Tps」とも呼ぶ。)、ロータ磁石位相Tpr、ステータ磁界強度Hstを示す。図17において、実線のグラフ「C1」、「C4」、「C5」は、第3実施形態での各要素の時間変化を示し、破線のグラフ「C2」、「C6」は、第1実施形態での各要素の時間変化を示し、一点鎖線のグラフ「C3」は、ステータSTのトルク最大位相の時間変化を示す。
1. Time Chart Details of the processing of the third embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 17 shows, in order from the top, the phase of the stator magnetic pole Lst (also referred to as “stator magnetic pole phase Tps”), the rotor magnet phase Tpr, and the stator magnetic field strength Hst. In FIG. 17, solid line graphs “C1”, “C4”, and “C5” indicate temporal changes of respective elements in the third embodiment, and broken line graphs “C2” and “C6” indicate the first embodiment. The change with time of each element at 1 is shown, and the dot-dash line graph “C3” shows the change with time of the torque maximum phase of the stator ST.

まず、時刻t1で変速モードを固定比変速モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断した後、ECU100は、ステータ磁界強度Hstを上げる(グラフC5参照)。このとき、ECU100は、ステータ磁極位相Tpsを、トルク最大位相から正回転方向にずらす(グラフC1、C3参照)。   First, after determining that the transmission mode should be switched from the fixed ratio transmission mode to the continuously variable transmission mode at time t1, the ECU 100 increases the stator magnetic field strength Hst (see graph C5). At this time, the ECU 100 shifts the stator magnetic pole phase Tps from the maximum torque phase in the forward rotation direction (see graphs C1 and C3).

そして、期間tw1では、ECU100は、エンジン反力トルクTesにMG1トルクTmg1を釣り合わせるため、ステータ磁界強度Hstを徐々に強めていく(グラフC5参照)。また、ECU100は、ステータSTのトルク最大位相の変化に応じて、ステータ磁極位相Tpsとトルク最大位相とのずれ幅(「位相ずれ幅Wtp」とも呼ぶ。)を保つように、ステータ磁極位相Tpsを変化させる(グラフC1、C3参照)。   In the period tw1, the ECU 100 gradually increases the stator magnetic field strength Hst in order to balance the MG1 torque Tmg1 with the engine reaction force torque Tes (see graph C5). Further, ECU 100 maintains stator magnetic pole phase Tps so as to maintain a deviation width (also referred to as “phase deviation width Wtp”) between stator magnetic pole phase Tps and the maximum torque phase in accordance with the change in maximum torque phase of stator ST. Change (see graphs C1 and C3).

ここで、期間tw1でのモータMG1の状態について、さらに図18(a)、(b)を参照して説明する。図18(a)は、期間tw1の一時点でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図18(b)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。動作点「P5」は、図18(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。また、図18(a)において、斜線の破線枠「Fn」は、MG1トルクTmg1が最大となるステータ磁極LstのN極の位置を示し、破線枠「Fs」は、MG1トルクTmg1が最大となるステータ磁極LstのS極の位置を示す。   Here, the state of the motor MG1 in the period tw1 will be described with reference to FIGS. 18 (a) and 18 (b). FIG. 18A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at one point in the period tw1. FIG. 18B shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P5” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG. In FIG. 18A, the hatched broken line frame “Fn” indicates the position of the N pole of the stator magnetic pole Lst where the MG1 torque Tmg1 is maximum, and the broken line frame “Fs” indicates the maximum MG1 torque Tmg1. The position of the S pole of the stator magnetic pole Lst is shown.

図18(a)の矢印「Y12」、「Y13」に示すように、期間tw1では、ステータ磁極位相Tpsは、トルク最大位相よりも正回転方向にずれている。位相ずれ幅Wtpは、図18(c)に示すように、動作点P5に対応するロータ磁石位相TprとロータROのトルク最大位相との差に相当する。なお、ステータ磁極位相Tpsがトルク最大位相から正回転方向にずれることにより、図18(b)に示すように、ロータ磁石位相Tprはトルク最大位相から負回転方向にずれる。   As indicated by arrows “Y12” and “Y13” in FIG. 18A, in the period tw1, the stator magnetic pole phase Tps is shifted in the forward rotation direction from the maximum torque phase. As shown in FIG. 18C, the phase shift width Wtp corresponds to the difference between the rotor magnet phase Tpr corresponding to the operating point P5 and the maximum torque phase of the rotor RO. As shown in FIG. 18B, the rotor magnetic phase Tpr is shifted from the maximum torque phase in the negative rotation direction by shifting the stator magnetic pole phase Tps from the maximum torque phase in the positive rotation direction.

また、期間tw1では、図18(a)に示すように、矢印Y3に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesが、矢印Y2に示される負回転方向に作用するMG1トルクTmg1よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクThが、矢印Y1に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクThの大きさは、図18(b)に示す両矢印「Y15」の幅、即ち動作点P5のトルクとエンジン反力トルクTesとの差に相当する。このように、期間tw1では、モータMG1を回転させるトルクがないため、MG1回転数Nmg1は「0」となる。   Further, in the period tw1, as shown in FIG. 18 (a), the engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction indicated by the arrow Y3 is greater than the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction indicated by the arrow Y2. growing. Then, the lock mechanism torque Th corresponding to the difference acts in the negative rotation direction as indicated by an arrow Y1. Here, the magnitude of the lock mechanism torque Th corresponds to the width of the double arrow “Y15” shown in FIG. 18B, that is, the difference between the torque at the operating point P5 and the engine reaction torque Tors. Thus, in the period tw1, since there is no torque for rotating the motor MG1, the MG1 rotation speed Nmg1 is “0”.

次に、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える直前に相当する時刻t2でのモータMG1の状態について図19(a)、(b)を用いて説明する。図19(a)は、時刻t2でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図19(b)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。動作点「P6」は、図19(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。また、動作点「P7」は、釣り合い位相Tpeに対応するMG1トルクTmg1の動作点を示す。   Next, the state of the motor MG1 at time t2 corresponding to immediately before the motor control mode is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control will be described with reference to FIGS. 19 (a) and 19 (b). FIG. 19A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at time t2. FIG. 19B shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P6” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG. The operating point “P7” indicates the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the balance phase Tpe.

時刻t2では、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesより大きくなる。これにより、矢印Y5に示される負回転方向のトルクにより、ロータROが負回転方向に回転する(矢印Y6、グラフC4参照)。ここで、矢印Y5に相当するトルクは、図19(c)の矢印「Y16」が示す幅である。また、図19(a)、(b)に示すように、時刻t2では、引き続き、ECU100は、ステータ磁極位相Tpsをトルク最大位相に対して正回転方向へ位相ずれ幅Wtpを保っている(矢印Y12、Y13参照)。   At time t2, MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction becomes larger than engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction. Thereby, the rotor RO rotates in the negative rotation direction by the torque in the negative rotation direction indicated by the arrow Y5 (see the arrow Y6, graph C4). Here, the torque corresponding to the arrow Y5 is the width indicated by the arrow “Y16” in FIG. Further, as shown in FIGS. 19A and 19B, at time t2, the ECU 100 continues to maintain the phase shift width Wtp in the positive rotation direction of the stator magnetic pole phase Tps with respect to the maximum torque phase (arrow). Y12, see Y13).

そして、時刻2以後の期間tw2では、ロータ磁石位相Tprが釣り合い位相Tpeに遷移する。即ち、この場合、MG1トルクTmg1の動作点は、動作点P6から動作点P7へ遷移する。   In the period tw2 after time 2, the rotor magnet phase Tpr transitions to the balance phase Tpe. That is, in this case, the operating point of the MG1 torque Tmg1 transitions from the operating point P6 to the operating point P7.

ここで、図20(a)、(b)を参照して、第3実施形態による効果について補足説明する。   Here, with reference to FIG. 20 (a), (b), the effect by 3rd Embodiment is supplementarily demonstrated.

図20(a)は、回転磁界制御から固定磁界制御への切り替え前後でのロータ磁石位相Tprの移動幅を示す図である。図20(a)において、グラフ「D1」は、第3実施形態に係るロータ磁石位相TprとMG1トルクTmg1との関係を示すグラフであり、グラフ「D2」は、第1実施形態に係るロータ磁石位相TprとMG1トルクTmg1との関係を示すグラフである。また、「切り替え時ロータ磁石位相」とは、時刻t2に対応するロータ磁石位相Tprを指す。さらに、動作点「P8」は、切り替え時ロータ磁石位相に対応するMG1トルクTmg1の動作点を示し、動作点「P9」は、第3実施形態での釣り合い位相Tpeに対応するMG1トルクTmg1の動作点を示し、動作点「P10」は、第1実施形態での釣り合い位相Tpeに対応するMG1トルクTmg1の動作点を示す。   FIG. 20A is a diagram showing the movement width of the rotor magnet phase Tpr before and after switching from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control. In FIG. 20A, a graph “D1” is a graph showing the relationship between the rotor magnet phase Tpr and the MG1 torque Tmg1 according to the third embodiment, and the graph “D2” is a rotor magnet according to the first embodiment. It is a graph which shows the relationship between phase Tpr and MG1 torque Tmg1. Further, the “switching rotor magnet phase” refers to the rotor magnet phase Tpr corresponding to the time t2. Further, the operating point “P8” indicates the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the rotor magnet phase at the time of switching, and the operating point “P9” indicates the operation of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the balancing phase Tpe in the third embodiment. The operating point “P10” indicates the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the balance phase Tpe in the first embodiment.

図20(a)に示すように、第3実施形態において、切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Tpeへ遷移するまでにロータROの動く幅は、矢印「Y18」の長さに相当する。また、第1実施形態において、切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Tpeへ遷移するまでにロータROの動く幅は、矢印「Y19」の長さに相当する。このように、第3実施形態では、ECU100がステータ磁極位相Tpsを位相ずれ幅Wtpだけずらしたことにより、第1実施形態の場合と比較して、ロータROの動く幅が小さい。具体的には、第3実施形態では、ECU100が切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Tprを切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Tpeへ遷移する場合に、ロータ磁石位相Tprの変化に対するMG1トルクTmg1の変化勾配が大きくなる。これにより、ECU100は、時刻t2以後でのロータROの動く幅を小さくすることができ、乗員の違和感を低減することができる。   As shown in FIG. 20A, in the third embodiment, the moving width of the rotor RO before the transition from the rotor magnet phase at the time of switching to the balance phase Tpe corresponds to the length of the arrow “Y18”. In the first embodiment, the moving width of the rotor RO before the transition from the rotor magnet phase at the time of switching to the balance phase Tpe corresponds to the length of the arrow “Y19”. As described above, in the third embodiment, the ECU 100 shifts the stator magnetic pole phase Tps by the phase shift width Wtp, so that the moving width of the rotor RO is small compared to the case of the first embodiment. Specifically, in the third embodiment, when the ECU 100 shifts the switching rotor magnet phase from the maximum torque phase, the rotor magnet phase Tpr changes from the switching rotor magnet phase to the balancing phase Tpe. The change gradient of the MG1 torque Tmg1 with respect to the change of the phase Tpr is increased. Thereby, ECU100 can make small the width | variety which the rotor RO moves after time t2, and can reduce a passenger | crew's discomfort.

また、スリップや路面の凹凸などに起因してタイヤなどから伝わるトルクの変動、その他エンジン200のトルク変動等によって、エンジン反力トルクTesが変動した場合であっても、第3実施形態では、ロータROの動く幅が低減される。これについて図20(b)を参照して説明する。   Further, even if the engine reaction force torque Tes varies due to variations in torque transmitted from a tire or the like due to slip or unevenness of the road surface, or other variations in the torque of the engine 200, in the third embodiment, the rotor The moving width of the RO is reduced. This will be described with reference to FIG.

図20(b)は、エンジン反力トルクTesの変化に対応するロータ磁石位相Tprの移動幅を示す図である。図20(b)において、動作点「P11a」及び動作点「P11b」は、第3実施形態において、エンジン反力トルクTesが変動する範囲の境界値に対応するMG1トルクTmg1の動作点を示し、動作点「P12a」及び動作点「P12b」は、第1実施形態において、エンジン反力トルクTesが変動する範囲の境界値に対応するMG1トルクTmg1の動作点を示す。   FIG. 20B is a diagram showing the movement width of the rotor magnet phase Tpr corresponding to the change in the engine reaction force torque Tes. In FIG. 20B, the operating point “P11a” and the operating point “P11b” indicate the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the boundary value of the range in which the engine reaction force torque Tes varies in the third embodiment. The operating point “P12a” and the operating point “P12b” indicate the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the boundary value of the range in which the engine reaction force torque Tes varies in the first embodiment.

図20(b)に示すように、第3実施形態では、エンジン反力トルクTesの変動幅に対して、矢印「Y20」が示す幅、即ち、動作点P11aと動作点P11bとの位相差だけロータ磁石位相Tprが変化する。一方、第1実施形態では、エンジン反力トルクTesの変動幅に対して、矢印「Y21」が示す幅、即ち、動作点P12aと動作点P12bとの位相差だけロータ磁石位相Tprが変化する。そして、矢印Y20が示す幅は、矢印Y21が示す幅よりも小さい。このように、第3実施形態では、エンジン反力トルクTesが変動した場合であっても、ECU100は、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Tprの変化に対するMG1トルクTmg1の変化の勾配を大きくし、ロータROの動く幅を低減することができる。   As shown in FIG. 20B, in the third embodiment, the width indicated by the arrow “Y20” with respect to the fluctuation range of the engine reaction force torque Tes, that is, only the phase difference between the operating point P11a and the operating point P11b. The rotor magnet phase Tpr changes. On the other hand, in the first embodiment, the rotor magnet phase Tpr changes by the width indicated by the arrow “Y21”, that is, the phase difference between the operating point P12a and the operating point P12b, with respect to the fluctuation range of the engine reaction force torque Tes. The width indicated by the arrow Y20 is smaller than the width indicated by the arrow Y21. Thus, in the third embodiment, even when the engine reaction force torque Tes fluctuates, the ECU 100 shifts the rotor magnet phase at the time of switching from the maximum torque phase, so that MG1 against the change in the rotor magnet phase Tpr. The gradient of change of the torque Tmg1 can be increased, and the moving width of the rotor RO can be reduced.

2.処理フロー
次に、第3実施形態の処理手順について図21を参照して説明する。図21は、第3実施形態においてECU100が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ECU100は、図21に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
2. Processing Flow Next, the processing procedure of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 is an example of a flowchart illustrating a processing procedure executed by the ECU 100 in the third embodiment. ECU 100 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 21 according to a predetermined cycle.

まず、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する(ステップS301)。そして、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合(ステップS301;Yes)、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する(ステップS302)。そして、ECU100は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合(ステップS302;Yes)、ステップS303以後の処理を行う。一方、ECU100は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合(ステップS301;No)、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合(ステップS302;No)、フローチャートの処理を終了する。   First, the ECU 100 determines whether or not the motor control mode is a fixed gear ratio mode (step S301). When ECU 100 determines that the motor control mode is the fixed gear ratio mode (step S301; Yes), ECU 100 determines whether or not to switch the motor control mode to the continuously variable transmission mode (step S302). If the ECU 100 determines that the motor control mode should be switched to the continuously variable transmission mode (step S302; Yes), the ECU 100 performs the processing after step S303. On the other hand, when ECU 100 determines that the motor control mode is the continuously variable transmission mode (step S301; No), or when it determines that the motor control mode should not be switched from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode ( Step S302; No), the process of the flowchart is terminated.

次に、ステップS303乃至S315までの処理について説明する。まず、ECU100は、設定すべきステータSTの位相ずれ幅Wtpを算出する(ステップS303)。ECU100は、例えばエンジントルクTeの要求値等に基づき、所定のマップ又は式等を参照して位相ずれ幅Wtpを算出する。上述のマップ等は、実験等に基づき予め作成され、ECU100のメモリに記憶される。   Next, the process from step S303 to S315 will be described. First, the ECU 100 calculates the phase shift width Wtp of the stator ST to be set (step S303). The ECU 100 calculates the phase shift width Wtp with reference to a predetermined map or equation based on, for example, the required value of the engine torque Te. The above-described map and the like are created in advance based on experiments or the like and stored in the memory of the ECU 100.

次に、ECU100は、設定すべきステータ磁界強度Hstを算出する(ステップS304)。例えば、ECU100は、現在のステータ磁界強度Hstに所定値加えた値を設定すべきステータ磁界強度Hstとする。上述の所定値は、例えばMG1トルクTmg1の急な上昇によりMG1回転数Nmg1の変化を検出できずにロック機構500内で衝突が発生しない範囲の値に、実験等に基づき予め定められる。   Next, the ECU 100 calculates a stator magnetic field strength Hst to be set (step S304). For example, the ECU 100 sets the value obtained by adding a predetermined value to the current stator magnetic field strength Hst as the stator magnetic field strength Hst to be set. The predetermined value is determined in advance based on an experiment or the like, for example, within a range in which a change in the MG1 rotational speed Nmg1 cannot be detected due to a sudden increase in the MG1 torque Tmg1 and no collision occurs in the lock mechanism 500.

次に、ECU100は、ステップS304で求めたステータ磁界強度Hstが所定値Hth以下であるか否か判定する(ステップS305)。ここで、所定値Hthは、ステータ磁界強度Hstの設定可能な上限値に相当し、例えば実験等に基づき予め定められる。   Next, the ECU 100 determines whether or not the stator magnetic field strength Hst obtained in step S304 is equal to or less than a predetermined value Hth (step S305). Here, the predetermined value Hth corresponds to a settable upper limit value of the stator magnetic field strength Hst, and is determined in advance based on, for example, experiments.

そして、ECU100は、ステータ磁界強度Hstが所定値Hth以下であると判断した場合(ステップS305;Yes)、当該ステータ磁界強度Hst及び位相ずれ幅Wtpに基づき、ステータSTの磁界を出力する(ステップS306)。これにより、ECU100は、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesと釣り合うように遷移させることができる。   When ECU 100 determines that stator magnetic field strength Hst is equal to or smaller than predetermined value Hth (step S305; Yes), ECU 100 outputs the magnetic field of stator ST based on stator magnetic field strength Hst and phase shift width Wtp (step S306). ). Thereby, ECU100 can be changed so that MG1 torque Tmg1 may be balanced with engine reaction force torque Tes.

一方、ECU100は、ステータ磁界強度Hstが所定値Hthより大きいと判断した場合(ステップS305;No)、現在のステータ磁界強度Hstを保持したまま、ステータ磁極位相Tpsをトルク最大位相へ遷移させる(ステップS307)。これにより、ECU100は、ステータ磁界強度Hstを上昇させられない場合であっても、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesと釣り合うように遷移させることができる。   On the other hand, when the ECU 100 determines that the stator magnetic field strength Hst is greater than the predetermined value Hth (step S305; No), the ECU 100 changes the stator magnetic pole phase Tps to the torque maximum phase while maintaining the current stator magnetic field strength Hst (step S305). S307). Thus, even when the stator magnetic field strength Hst cannot be increased, the ECU 100 can transition the MG1 torque Tmg1 so as to balance the engine reaction force torque Tes.

そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したか否か判定する(ステップS308)。そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したと判断した場合(ステップS308;Yes)、固定磁界制御に切り替える(ステップS309)。そして、ECU100は、ロック機構500を解放状態に遷移させる(ステップS310)。一方、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化していないと判断した場合(ステップS308;No)、引き続きステップS304乃至S307でエンジン反力トルクTesに釣り合うようにMG1トルクTmg1を変更する。   Then, ECU 100 determines whether or not rotor magnet phase Tpr has changed (step S308). If the ECU 100 determines that the rotor magnet phase Tpr has changed (step S308; Yes), the ECU 100 switches to fixed magnetic field control (step S309). Then, ECU 100 causes lock mechanism 500 to transition to the released state (step S310). On the other hand, when ECU 100 determines that rotor magnet phase Tpr has not changed (step S308; No), ECU 100 subsequently changes MG1 torque Tmg1 to balance engine reaction torque Tes in steps S304 to S307.

次に、ECU100は、ロック機構500の解放状態への遷移中に、エンジン反力トルクTesに応じてMG1電流Img1を調整する(ステップS311)。そして、ECU100は、ロック機構500の解放状態への移行が完了したか否か判定し(ステップS312)、解放状態への移行が完了したと判断した場合(ステップS312;Yes)、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える(ステップS313)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数NmcvになるようにMG1トルクTmg1を変更する(ステップS314、ステップS315)。一方、ECU100は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合(ステップS312;No)、引き続きステップS311でモータMG1に流す電流を調整する。   Next, the ECU 100 adjusts the MG1 current Img1 according to the engine reaction force torque Tes during the transition of the lock mechanism 500 to the released state (step S311). Then, the ECU 100 determines whether or not the transition to the release state of the lock mechanism 500 has been completed (step S312). If it is determined that the transition to the release state has been completed (step S312; Yes), the motor control mode is changed. Switching to rotating magnetic field control is performed (step S313). Then, ECU 100 changes MG1 torque Tmg1 so that MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv (steps S314 and S315). On the other hand, when ECU 100 determines that the transition to the released state has not been completed (step S312; No), ECU 100 continuously adjusts the current that flows to motor MG1 in step S311.

<第4実施形態>
第4実施形態では、第3実施形態に代えて、ECU100は、固定比変速モードから無段変速モードへ切り替える場合、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesと釣り合わせる前にモータ制御モードを固定磁界制御に切り替え、ステータSTをトルク最大位相からずらした状態からトルク最大位相へ徐々に変化させる。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, instead of the third embodiment, the ECU 100 switches the motor control mode to the fixed magnetic field before balancing the MG1 torque Tmg1 with the engine reaction force torque Tes when switching from the fixed ratio transmission mode to the continuously variable transmission mode. Switching to control, the stator ST is gradually changed from the state shifted from the maximum torque phase to the maximum torque phase.

1.タイムチャート
図22のタイムチャートを参照し、第4実施形態の処理の詳細について説明する。図22は、上から順に、ステータ磁極位相Tps、ロータ磁石位相Tpr、及びステータ磁界強度Hstを示す。図22において、実線のグラフ「E1」、「E4」、「E5」は、第4実施形態での各要素の時間変化を示し、破線のグラフ「E2」、「E6」は、第1実施形態での各要素の時間変化を示し、一点鎖線のグラフ「E3」は、ステータSTのトルク最大位相の時間変化を示す。
1. Time Chart Details of the processing of the fourth embodiment will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 22 shows the stator magnetic pole phase Tps, the rotor magnet phase Tpr, and the stator magnetic field strength Hst in order from the top. In FIG. 22, solid line graphs “E1”, “E4”, and “E5” indicate temporal changes of respective elements in the fourth embodiment, and broken line graphs “E2” and “E6” indicate the first embodiment. The change with time of each element at 1 is shown, and the dashed line “E3” shows the change with time of the torque maximum phase of the stator ST.

まず、時刻t1で固定比変速モードから無段変速モードへ切り替えるべきと判断した後、ECU100は、モータ制御モードを固定磁界制御にし、ステータ磁界強度Hstを上げる(グラフE5参照)。このとき、ECU100は、まず、一時的にステータ磁極位相Tpsを位相ずれ幅Wtpだけトルク最大位相から正回転方向にずらす(グラフE1、E3参照)。この場合の位相ずれ幅Wtpを、特に「初期位相ずれ幅Wtps」とも呼ぶ。そして、ECU100は、期間tw1でステータ磁極位相Tpsをトルク最大位相へ徐々に変化させる。即ち、ECU100は、位相ずれ幅Wtpを初期位相ずれ幅Wtpsから徐々に減少させる。   First, after determining that the fixed ratio transmission mode should be switched to the continuously variable transmission mode at time t1, the ECU 100 sets the motor control mode to fixed magnetic field control and increases the stator magnetic field strength Hst (see graph E5). At this time, the ECU 100 first temporarily shifts the stator magnetic pole phase Tps by the phase shift width Wtp from the torque maximum phase in the forward rotation direction (see graphs E1 and E3). The phase shift width Wtp in this case is also particularly referred to as “initial phase shift width Wtps”. Then, the ECU 100 gradually changes the stator magnetic pole phase Tps to the maximum torque phase in the period tw1. That is, the ECU 100 gradually decreases the phase shift width Wtp from the initial phase shift width Wtps.

ここで、期間tw1でのモータMG1の状態について、さらに図23(a)、(b)を参照して説明する。図23(a)は、期間tw1の一時点でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図23(b)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。動作点「P14」は、図23(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。   Here, the state of the motor MG1 in the period tw1 will be described with reference to FIGS. 23 (a) and 23 (b). FIG. 23A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the direction of various torques at one point in the period tw1. FIG. 23B shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P14” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG.

図23(a)に示すように、ステータ磁極位相Tpsは、トルク最大位相よりも正回転方向にずれている。これにより、図23(b)に示すように、ロータ磁石位相Tprはトルク最大位相から負回転方向にずれる。そして、期間tw1では、ECU100は、ステータ磁極位相Tpsをトルク最大位相へ徐々に変化させる。これにより、ロータ磁石位相Tprは、トルク最大位相へ徐々に近づく。   As shown in FIG. 23A, the stator magnetic pole phase Tps is shifted in the forward rotation direction from the maximum torque phase. Accordingly, as shown in FIG. 23B, the rotor magnet phase Tpr is shifted from the maximum torque phase in the negative rotation direction. In the period tw1, the ECU 100 gradually changes the stator magnetic pole phase Tps to the torque maximum phase. Thereby, the rotor magnet phase Tpr gradually approaches the maximum torque phase.

また、期間tw1では、図23(a)に示すように、矢印Y3に示される正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesが、矢印Y2に示される負回転方向に作用するMG1トルクTmg1よりも大きくなる。そして、その差分に相当するロック機構トルクThが、矢印Y1に示すように負回転方向に作用する。ここで、ロック機構トルクThの大きさは、図23(b)に示す両矢印「Y25」の幅に相当する。このように、当該期間では、モータMG1を回転させるトルクがないため、MG1回転数Nmg1は「0」となる。   Further, in the period tw1, as shown in FIG. 23A, the engine reaction torque Tes acting in the positive rotation direction indicated by the arrow Y3 is larger than the MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction indicated by the arrow Y2. growing. Then, the lock mechanism torque Th corresponding to the difference acts in the negative rotation direction as indicated by an arrow Y1. Here, the magnitude of the lock mechanism torque Th corresponds to the width of the double-headed arrow “Y25” shown in FIG. Thus, in this period, since there is no torque for rotating the motor MG1, the MG1 rotation speed Nmg1 is “0”.

次に、MG1回転数Nmg1が変化する時刻t2でのモータMG1の状態について図24(a)、(b)を用いて説明する。図24(a)は、時刻t2でのステータ磁極Lstとロータ磁石Lroとの位置関係及び各種トルクの方向を示した図である。図24(b)は、ロータ磁石位相Tprに対応してモータMG1に発生するMG1トルクTmg1のグラフを示す。動作点「P15」は、図24(a)に示すロータ磁石位相Tprの場合にモータMG1に発生するMG1トルクTmg1を示す。また、動作点「P16」は、釣り合い位相Tpeに対応するMG1トルクTmg1の動作点を示す。   Next, the state of the motor MG1 at time t2 when the MG1 rotation speed Nmg1 changes will be described with reference to FIGS. FIG. 24A is a diagram showing the positional relationship between the stator magnetic pole Lst and the rotor magnet Lro and the directions of various torques at time t2. FIG. 24B shows a graph of the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 corresponding to the rotor magnet phase Tpr. The operating point “P15” indicates the MG1 torque Tmg1 generated in the motor MG1 in the case of the rotor magnet phase Tpr shown in FIG. Further, the operating point “P16” indicates the operating point of the MG1 torque Tmg1 corresponding to the balance phase Tpe.

時刻t2では、負回転方向に作用するMG1トルクTmg1が正回転方向に作用するエンジン反力トルクTesより大きくなる。これにより、矢印Y5に示される負回転方向のトルクにより、ロータROが負回転方向に回転する(矢印Y6、グラフE4参照)。ここで、矢印Y5に相当するトルクの大きさは、図24(b)の矢印「Y27」が示す幅、即ち動作点P15が示すトルクとエンジン反力トルクTesとの差に相当する。また、図24(a)、(b)に示すように、時刻t2では、引き続き、ステータ磁極位相Tpsは、トルク最大位相に対して正回転方向へずれている(矢印Y28、Y29参照)。   At time t2, MG1 torque Tmg1 acting in the negative rotation direction becomes larger than engine reaction force torque Tes acting in the positive rotation direction. Thereby, the rotor RO rotates in the negative rotation direction by the torque in the negative rotation direction indicated by the arrow Y5 (see the arrow Y6, graph E4). Here, the magnitude of the torque corresponding to the arrow Y5 corresponds to the width indicated by the arrow “Y27” in FIG. 24B, that is, the difference between the torque indicated by the operating point P15 and the engine reaction torque Tors. Further, as shown in FIGS. 24A and 24B, at time t2, the stator magnetic pole phase Tps continues to deviate in the positive rotation direction with respect to the maximum torque phase (see arrows Y28 and Y29).

そして、時刻2以後の期間tw2では、ロータ磁石位相Tprが釣り合い位相Tpeに遷移する。この場合、MG1トルクTmg1の動作点は、動作点P15から動作点P16へ遷移する。   In the period tw2 after time 2, the rotor magnet phase Tpr transitions to the balance phase Tpe. In this case, the operating point of the MG1 torque Tmg1 transitions from the operating point P15 to the operating point P16.

このように、第4実施形態では、ECU100は、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、第3実施形態と同様、ロータ磁石位相Tprを切り替え時ロータ磁石位相から釣り合い位相Tpeへ遷移させる場合に、ロータ磁石位相Tprの変化に対するMG1トルクTmg1の変化の勾配を大きくしている。これにより、ECU100は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替える場合のロータROの動く幅を小さくすることができ、乗員の違和感を低減することができる。また、ECU100は、エンジン反力トルクTesが変動した場合であっても、切り替え時ロータ磁石位相をトルク最大位相からずらしたことにより、ロータ磁石位相Tprの変化に対するMG1トルクTmg1の変化の勾配を大きくし、ロータROの動く幅を低減することができる。   As described above, in the fourth embodiment, the ECU 100 shifts the rotor magnet phase at the time of switching from the maximum torque phase, so that the rotor magnet phase Tpr is changed from the rotor magnet phase at the time of switching to the balance phase Tpe as in the third embodiment. When making the transition, the gradient of the change in the MG1 torque Tmg1 with respect to the change in the rotor magnet phase Tpr is increased. Thus, ECU 100 can reduce the width of movement of rotor RO when the motor control mode is switched to the continuously variable transmission mode, and can reduce occupant discomfort. Further, even when the engine reaction force torque Tes fluctuates, the ECU 100 increases the gradient of the change in the MG1 torque Tmg1 with respect to the change in the rotor magnet phase Tpr by shifting the rotor magnet phase at the time of switching from the maximum torque phase. In addition, the moving width of the rotor RO can be reduced.

さらに、第4実施形態では、ECU100は、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesに釣り合わせる場合に、ステータ磁界強度Hstを変更せず、ステータ磁極位相Tpsのみを変化させる。このため、第4実施形態による制御は、制御性がよく、応答が速い。   Further, in the fourth embodiment, the ECU 100 changes only the stator magnetic pole phase Tps without changing the stator magnetic field strength Hst when balancing the MG1 torque Tmg1 with the engine reaction force torque Tes. For this reason, the control according to the fourth embodiment has good controllability and quick response.

2.処理フロー
次に、第4実施形態の処理手順について図25を参照して説明する。図25は、第4実施形態においてECU100が実行する処理手順を示すフローチャートの一例である。ECU100は、図25に示すフローチャートの処理を、所定の周期に従い繰り返し実行する。
2. Processing Flow Next, the processing procedure of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 25 is an example of a flowchart showing a processing procedure executed by the ECU 100 in the fourth embodiment. ECU 100 repeatedly executes the process of the flowchart shown in FIG. 25 according to a predetermined cycle.

まず、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであるか否か判定する(ステップS401)。そして、ECU100は、モータ制御モードが固定変速比モードであると判断した場合(ステップS401;Yes)、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるか否か判定する(ステップS402)。そして、ECU100は、モータ制御モードを無段変速モードへ切り替えるべきと判断した場合(ステップS402;Yes)、ステップS403以後の処理を行う。一方、ECU100は、モータ制御モードが無段変速モードであると判断した場合(ステップS401;No)、又は、モータ制御モードを固定変速比モードから無段変速モードへ切り替えるべきでないと判断した場合(ステップS402;No)、フローチャートの処理を終了する。   First, the ECU 100 determines whether or not the motor control mode is the fixed gear ratio mode (step S401). When ECU 100 determines that the motor control mode is the fixed gear ratio mode (step S401; Yes), ECU 100 determines whether or not to switch the motor control mode to the continuously variable transmission mode (step S402). If the ECU 100 determines that the motor control mode should be switched to the continuously variable transmission mode (step S402; Yes), the ECU 100 performs the processing after step S403. On the other hand, when ECU 100 determines that the motor control mode is the continuously variable transmission mode (step S401; No), or when it determines that the motor control mode should not be switched from the fixed gear ratio mode to the continuously variable transmission mode ( Step S402; No), the process of the flowchart is terminated.

次に、ステップS403乃至S416までの処理について説明する。まず、ECU100は、モータ制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える(ステップS403)。そして、ECU100は、初期位相ずれ幅Wtpsを算出する(ステップS404)。例えば、ECU100は、エンジントルクTeの要求値等に基づき、所定のマップ又は式等を参照して初期位相ずれ幅Wtpsを算出する。上述のマップ等は、実験等に基づき予め作成され、ECU100のメモリに記憶される。   Next, the process from step S403 to S416 will be described. First, the ECU 100 switches the motor control mode from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control (step S403). Then, ECU 100 calculates initial phase shift width Wtps (step S404). For example, the ECU 100 calculates the initial phase shift width Wtps with reference to a predetermined map or expression based on a required value of the engine torque Te. The above-described map and the like are created in advance based on experiments or the like and stored in the memory of the ECU 100.

次に、ECU100は、設定すべきステータ磁界強度Hstを算出する(ステップS405)。ここで、ステータ磁界強度Hstは、エンジン反力トルクTesの変動範囲を考慮し、磁界最大トルクTmaxがエンジン反力トルクTesを下回らない値に、実験等に基づき予め定められる。   Next, the ECU 100 calculates a stator magnetic field strength Hst to be set (step S405). Here, the stator magnetic field strength Hst is determined in advance based on experiments or the like so that the fluctuation range of the engine reaction force torque Tes is taken into consideration and the magnetic field maximum torque Tmax does not fall below the engine reaction force torque Tes.

次に、ECU100は、設定すべきステータ磁極位相Tpsを算出する(ステップS406)。具体的には、ECU100は、ステップS406を実行するごとに、段階的にステータ磁極位相Tpsがトルク最大位相に近づくように、ステータ磁極位相Tpsを定める。   Next, the ECU 100 calculates a stator magnetic pole phase Tps to be set (step S406). Specifically, every time step S406 is executed, the ECU 100 determines the stator magnetic pole phase Tps so that the stator magnetic pole phase Tps gradually approaches the maximum torque phase.

そして、ECU100は、現在のステータ磁極位相Tpsがトルク最大位相に達しているか否か判定する(ステップS407)。そして、ECU100は、ステータ磁極位相Tpsがまだトルク最大位相に達していないと判断した場合(ステップS407;No)、算出したステータ磁極位相Tpsに基づきステータSTの磁界を出力する(ステップS408)。これにより、ECU100は、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesと釣り合うように遷移させる。   Then, the ECU 100 determines whether or not the current stator magnetic pole phase Tps has reached the maximum torque phase (step S407). If the ECU 100 determines that the stator magnetic pole phase Tps has not yet reached the maximum torque phase (step S407; No), the ECU 100 outputs the magnetic field of the stator ST based on the calculated stator magnetic pole phase Tps (step S408). Thus, ECU 100 makes a transition so that MG1 torque Tmg1 is balanced with engine reaction force torque Tes.

一方、ECU100は、ステータ磁極位相が既にトルク最大位相に達していると判断した場合(ステップS407;Yes)、ステータ磁極位相Tpsをトルク最大位相に保持したまま、ステータ磁界強度Hstを上昇させる(ステップS409)。これにより、ECU100は、ステータ磁極位相Tpsが既にトルク最大位相に達している場合であっても、MG1トルクTmg1をエンジン反力トルクTesと釣り合うように遷移させることができる。   On the other hand, when the ECU 100 determines that the stator magnetic pole phase has already reached the maximum torque phase (step S407; Yes), the ECU 100 increases the stator magnetic field strength Hst while maintaining the stator magnetic pole phase Tps at the maximum torque phase (step S407). S409). Thus, ECU 100 can transition MG1 torque Tmg1 to balance engine reaction force torque Tes even when stator magnetic pole phase Tps has already reached the maximum torque phase.

そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したか否か判定する(ステップS410)。そして、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化したと判断した場合(ステップS410;Yes)、ロック機構500を解放状態に遷移させる(ステップS411)。一方、ECU100は、ロータ磁石位相Tprが変化していないと判断した場合(ステップS410;No)、引き続きステップS406乃至S409でエンジン反力トルクTesに釣り合うようにMG1トルクTmg1を変更する。   Then, ECU 100 determines whether or not rotor magnet phase Tpr has changed (step S410). When ECU 100 determines that rotor magnet phase Tpr has changed (step S410; Yes), ECU 100 causes lock mechanism 500 to transition to the released state (step S411). On the other hand, when ECU 100 determines that rotor magnet phase Tpr has not changed (step S410; No), ECU 100 subsequently changes MG1 torque Tmg1 to balance engine reaction torque Tes in steps S406 to S409.

次に、ECU100は、ロック機構500を解放状態へ移行する間、エンジン反力トルクTesに応じてMG1電流Img1を調整する(ステップS412)。そして、ECU100は、ロック機構500の解放状態への移行が完了したか否か判定し(ステップS413)、解放状態への移行が完了したと判断した場合(ステップS413;Yes)、モータ制御モードを回転磁界制御に切り替える(ステップS414)。そして、ECU100は、MG1回転数Nmg1がCVT目標回転数NmcvになるようにMG1トルクTmg1を変更する(ステップS415、ステップS416)。一方、ECU100は、解放状態への移行が完了していないと判断した場合(ステップS413;No)、引き続きステップS412でMG1電流Img1を調整する。   Next, ECU 100 adjusts MG1 current Img1 according to engine reaction force torque Tes while shifting lock mechanism 500 to the released state (step S412). Then, the ECU 100 determines whether or not the transition to the release state of the lock mechanism 500 has been completed (step S413), and determines that the transition to the release state has been completed (step S413; Yes), the motor control mode is changed. Switching to rotating magnetic field control is performed (step S414). Then, ECU 100 changes MG1 torque Tmg1 so that MG1 rotation speed Nmg1 becomes CVT target rotation speed Nmcv (steps S415 and S416). On the other hand, when ECU 100 determines that the transition to the released state has not been completed (step S413; No), ECU 100 continues to adjust MG1 current Img1 in step S412.

1 ハイブリッド車両
10 ハイブリッド駆動装置
12 バッテリ
100 ECU
200 エンジン
300 動力分割機構
400 入力軸
500 ロック機構
600 MG2リダクション機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 10 Hybrid drive device 12 Battery 100 ECU
200 Engine 300 Power split mechanism 400 Input shaft 500 Lock mechanism 600 MG2 reduction mechanism

Claims (6)

エンジンと、
前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、
前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、
固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、
前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第1の伝達制御手段と、
前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第2の伝達制御手段と、
前記第1の伝達制御手段による制御から前記第2の伝達制御手段による制御へ切り替える際、前記回転位相が変化したときに、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える切り替え手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An engine,
A rotating element that rotates by torque of the engine;
A lock mechanism capable of switching between a locked state in which the rotating element cannot rotate and an unlocked state in which the rotating element is rotatable, and having a play in the rotation direction;
A rotating electric machine that applies a torque to the rotating element by rotating the rotor by a rotating magnetic field of the stator;
First transmission control means for controlling the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while the reaction force of the engine torque is received by the lock mechanism by setting the rotating element in the locked state. When,
A second transmission that performs control so that the torque of the engine is transmitted to the drive shaft while the rotary electric machine receives a reaction force of the torque of the engine by bringing the rotating element into the unlocked state. Control means;
When switching from control by said first transmission control means to control by said second transmission control means, when the phase of the rotary element is changed, switched to the fixed magnetic field control the control mode of the rotary electric machine from the rotating magnetic field control Switching means;
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記固定子の位相を前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずらし、前記固定子の磁界を強くす請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 Said switching means, when switching to the fixed magnetic field controlling the control mode from the rotating field control, claim wherein the phase of the stator offset from the maximum torque is applied phase to said rotor, you strongly magnetic field of the stator The hybrid vehicle control device according to claim 1. 前記切り替え手段は、前記制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替える時に、前記回転子の回転加速度に基づき、固定磁界制御での前記固定子の磁界の強さを決定する請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The switching means determines the strength of the magnetic field of the stator in the fixed magnetic field control based on the rotational acceleration of the rotor when the control mode is switched from the rotating magnetic field control to the fixed magnetic field control. The control apparatus of the hybrid vehicle described in 2. 前記切り替え手段は、
前記制御モードを固定磁界制御に切り替えた後、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、
当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える請求項1乃至3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The switching means is
After switching the control mode to fixed magnetic field control, the rotating element is transitioned from the locked state to the unlocked state,
The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein when the transition to the unlocked state is completed, the control mode is switched from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control.
エンジンと、
前記エンジンのトルクにより回転する回転要素と、
前記回転要素を回転不能なロック状態と、回転可能な非ロック状態との間で切り替え可能であって、回転方向にガタを有するロック機構と、
固定子の回転磁界により回転子を回転駆動させて前記回転要素にトルクを付与する回転電機と、
前記回転要素を前記ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を当該ロック機構で受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを駆動軸に伝達させるように制御を行う第1の伝達制御手段と、
前記回転要素を前記非ロック状態にすることで、前記エンジンのトルクの反力を前記回転電機に受け持たせつつ、前記エンジンのトルクを前記駆動軸に伝達させるように制御を行う第2の伝達制御手段と、
前記第1の伝達制御手段による制御から前記第2の伝達制御手段による制御へ切り替える場合において、前記回転電機が付与するトルクと前記エンジンのトルクの反力を釣り合わせるとき、前記回転電機の制御モードを回転磁界制御から固定磁界制御に切り替え、かつ、前記固定子の位相を、前記回転子に最大のトルクがかかる位相からずれた位相から、前記回転子に最大のトルクがかかる位相へ遷移させる切り替え手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
An engine,
A rotating element that rotates by torque of the engine;
A lock mechanism capable of switching between a locked state in which the rotating element cannot rotate and an unlocked state in which the rotating element is rotatable, and having a play in the rotation direction;
A rotating electric machine that applies a torque to the rotating element by rotating the rotor by a rotating magnetic field of the stator;
First transmission control means for controlling the torque of the engine to be transmitted to the drive shaft while the reaction force of the engine torque is received by the lock mechanism by setting the rotating element in the locked state. When,
A second transmission that performs control so that the torque of the engine is transmitted to the drive shaft while the rotary electric machine receives a reaction force of the torque of the engine by bringing the rotating element into the unlocked state. Control means;
In the case of switching from the control by the first transmission control means to the control by the second transmission control means, the control mode of the rotating electrical machine is used to balance the torque applied by the rotating electrical machine and the reaction force of the engine torque. Switching from rotating magnetic field control to fixed magnetic field control, and switching the phase of the stator from a phase shifted from a phase where the maximum torque is applied to the rotor to a phase where the maximum torque is applied to the rotor Means,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記切り替え手段は、
前記回転位相が変化したとき、前記回転要素を前記ロック状態から前記非ロック状態へ遷移させ、
当該非ロック状態への遷移が完了した場合、前記制御モードを固定磁界制御から回転磁界制御に切り替える請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The switching means is
When the phase of the rotary element is changed, it shifts the said rotating element from the locked state to the unlocked state,
The hybrid vehicle control device according to claim 5, wherein when the transition to the unlocked state is completed, the control mode is switched from fixed magnetic field control to rotating magnetic field control.
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