JP5929641B2 - Hybrid vehicle drive device - Google Patents
Hybrid vehicle drive device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5929641B2 JP5929641B2 JP2012194550A JP2012194550A JP5929641B2 JP 5929641 B2 JP5929641 B2 JP 5929641B2 JP 2012194550 A JP2012194550 A JP 2012194550A JP 2012194550 A JP2012194550 A JP 2012194550A JP 5929641 B2 JP5929641 B2 JP 5929641B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- engine
- rotating machine
- torque
- drive device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Description
本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle drive device.
従来、変速機構を備えたハイブリッド車両が公知である。例えば、特許文献1には、内燃機関の回転を変速して動力分配機構へ伝達する変速機構を備えたハイブリッド車の駆動装置の技術が開示されている。上記特許文献1の変速機構は、2組の遊星歯車機構が組み合わされた差動機構と、差動機構のリングギアR1の回転を停止可能な第1ブレーキと、リングギアR2の回転を停止可能な第2ブレーキと、第1伝達軸からリングギアR1への動力伝達を断続するクラッチとを有している。この駆動装置では、クラッチ、第1ブレーキ及び第2ブレーキの係合/開放によって変速機構のモード切換を行なう。
Conventionally, a hybrid vehicle including a speed change mechanism is known. For example,
特許文献1に記載されるような変速機構を備えたハイブリッド車両において、変速機構のクラッチ及びブレーキなどの係合要素を全開放して変速機構をニュートラル状態とし内燃機関を動力分配機構(差動部)から切り離した状態から、変速機構の係合要素の一部または全部を係合して内燃機関を動力分配機構へ接続した状態へ切り替えるマニュアルシフト制御を行う場合がある。このマニュアルシフト制御の際に、係合要素による係合ショックを低減させることや、応答性を向上させることについて改善の余地があった。
In a hybrid vehicle having a speed change mechanism as described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、変速部の係合動作により機関を差動部へ接続させる制御において、係合ショックの低減と、応答性の向上とを両立できるハイブリッド車両用駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in a control for connecting an engine to a differential unit by engaging operation of a transmission unit, a hybrid vehicle capable of both reducing engagement shock and improving responsiveness. An object of the present invention is to provide a driving device for a vehicle.
上記課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、機関と、第一回転機と、第二回転機と、第一係合要素及び第二係合要素の係合または開放によって前記機関の回転数を変速して出力する変速部と、前記変速部と駆動輪とを接続する差動部と、を備え、前記機関の出力軸が前記変速部の入力要素に接続され、前記差動部は、前記変速部の出力要素に接続された第一回転要素と、前記第一回転機に接続された第二回転要素と、前記第二回転機及び前記駆動輪に接続された第三回転要素とを有する、ハイブリッド車両用駆動装置であって、前記変速部の前記第一係合要素及び前記第二係合要素を開放したニュートラル状態から、前記変速部の前記第一係合要素及び前記第二係合要素の一方を係合して前記機関を前記差動部へ接続させる制御の際に、前記第二回転機により前記駆動輪へトルクを出力する第一制御と、前記第一制御と並行して、前記機関を前記差動部へ接続させるために係合する前記第一係合要素または前記第二係合要素において、係合部材の回転数を前記第一回転機により同期させる第二制御と、前記第二制御の後に、前記第二制御において同期させた変速部の前記第一係合要素または前記第二係合要素を係合する第三制御と、を実行することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a hybrid vehicle drive device according to the present invention includes an engine, a first rotating machine, a second rotating machine, and engagement or release of a first engagement element and a second engagement element. A transmission unit that shifts and outputs the rotational speed of the engine, and a differential unit that connects the transmission unit and a drive wheel, and an output shaft of the engine is connected to an input element of the transmission unit, The differential unit is connected to a first rotating element connected to an output element of the transmission unit, a second rotating element connected to the first rotating machine, the second rotating machine and the driving wheel. A drive device for a hybrid vehicle having a third rotation element, wherein the first engagement of the transmission unit from a neutral state in which the first engagement element and the second engagement element of the transmission unit are released. Engaging the engine with one of the second engagement element and the second engagement element During the control to be connected, the first control that outputs torque to the drive wheels by the second rotating machine and the first control are engaged in parallel to connect the engine to the differential unit. In the first engagement element or the second engagement element, the second control for synchronizing the rotation speed of the engagement member by the first rotating machine and the second control after the second control are synchronized. And a third control for engaging the first engagement element or the second engagement element of the transmission unit.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、第二回転機が必要トルクを出力できない場合には、前記第一制御及び前記第二制御を実行せずに前記第三制御を実行することが好ましい。 In the above hybrid vehicle drive device, it is preferable to execute the third control without executing the first control and the second control when the second rotating machine cannot output the necessary torque.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、要求駆動力が大きい場合には、前記第二制御を実行せず、前記第一制御と並行して前記第三制御を実行することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device described above, it is preferable that when the required driving force is large, the second control is not executed and the third control is executed in parallel with the first control.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、前記第二制御は、車速に応じて前記第一回転機を制御して、前記機関を前記差動部へ接続させるために係合する前記第一係合要素または前記第二係合要素において、係合部材間の差回転数を一定値以下に保持することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device, the second control is configured to control the first rotating machine according to a vehicle speed, and to engage the first engine to connect the engine to the differential unit. In the combination element or the second engagement element, it is preferable that the differential rotation speed between the engagement members is kept below a certain value.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、前記ニュートラル状態において、前記第二制御を予め実行するか、または前記第一回転機の出力トルクを0とする制御を実行するかを車速に基づいて選択することが好ましい。 In the above hybrid vehicle drive device, in the neutral state, whether to execute the second control in advance or to perform the control to set the output torque of the first rotating machine to 0 is selected based on the vehicle speed. It is preferable to do.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、前記ニュートラル状態において、前記機関が動作中の場合に、前記機関を前記差動部へ接続させるために係合する前記第一係合要素または前記第二係合要素のガタ詰め制御を実行することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device, the first engagement element or the second engagement element that is engaged to connect the engine to the differential unit when the engine is operating in the neutral state. It is preferable to execute control for loosening the engagement elements.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、前記第三制御において、前記第一係合要素または前記第二係合要素を係合させるために供給する油圧の上昇速度を低速側から高速側へ変更することが好ましい。 In the above hybrid vehicle drive device, in the third control, the rising speed of the hydraulic pressure supplied to engage the first engagement element or the second engagement element is changed from the low speed side to the high speed side. It is preferable to do.
また、上記のハイブリッド車両用駆動装置では、前記第三制御において、前記第一係合要素または前記第二係合要素の係合に伴い前記第一回転機が出力する負トルクの増加に応じて、前記第二回転機によるトルクを低減させることが好ましい。 In the hybrid vehicle drive device described above, in the third control, in response to an increase in negative torque output from the first rotating machine with the engagement of the first engagement element or the second engagement element. It is preferable to reduce the torque generated by the second rotating machine.
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、制御応答性向上のための第一制御と、係合ショック低減のための第二制御の後に、変速部の係合動作を行う係合制御を実行するので、変速部の係合動作により機関を差動部へ接続させる制御において、係合ショックの低減と、応答性の向上とを両立できるという効果を奏する。 The hybrid vehicle drive device according to the present invention executes an engagement control for performing an engagement operation of the transmission unit after the first control for improving the control response and the second control for reducing the engagement shock. Therefore, in the control for connecting the engine to the differential unit by the engaging operation of the transmission unit, it is possible to achieve both the reduction of the engagement shock and the improvement of the responsiveness.
以下に、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Embodiments of a hybrid vehicle drive device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
まず図1〜9を参照して、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の構成について説明する。図1は、実施形態に係る車両のスケルトン図であり、図2は、実施形態に係る車両の入出力関係図である。 First, with reference to FIGS. 1-9, the structure of the hybrid vehicle drive device which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle according to the embodiment, and FIG. 2 is an input / output relation diagram of the vehicle according to the embodiment.
本実施形態に係る車両100は、動力源としてエンジン1、第一回転機MG1および第二回転機MG2を有するハイブリッド車両である。車両100は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。図1および図2に示すように、車両100は、エンジン1、第一遊星歯車機構10、第二遊星歯車機構20、第一回転機MG1、第二回転機MG2、クラッチCL1、ブレーキBK1、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を含んで構成されている。
The
また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1は、第一遊星歯車機構10、第二遊星歯車機構20、クラッチCL1およびブレーキBK1を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、更に、各ECU50,60,70等の制御装置を含んで構成されてもよい。ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、FF(前置きエンジン前輪駆動)車両あるいはRR(後置きエンジン後輪駆動)車両等に適用可能である。ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両100に搭載される。
Further, the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment includes a first
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1では、第一遊星歯車機構10、クラッチCL1(第一係合要素)およびブレーキBK1(第二係合要素)を含んで変速部が構成されている。また、第二遊星歯車機構20を含んで差動部が構成されている。また、クラッチCL1およびブレーキBK1を含んで第一遊星歯車機構10を変速させる切替装置が構成されている。
In the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment, a transmission unit is configured including the first
機関であるエンジン1は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン1の出力軸は、入力軸2と接続されている。入力軸2は、動力伝達装置の入力軸である。動力伝達装置は、第一回転機MG1、第二回転機MG2、クラッチCL1、ブレーキBK1、差動装置30等を含んで構成されている。入力軸2は、エンジン1の出力軸と同軸上かつ出力軸の延長線上に配置されている。入力軸2は、第一遊星歯車機構10の第一キャリア14と接続されている。
The
本実施形態の第一遊星歯車機構10は、エンジン1と接続され、エンジン1の回転を伝達する動力伝達機構に対応している。ここでは、動力伝達機構の一例として差動機構である第一遊星歯車機構10が示されている。第一遊星歯車機構10は、第一差動機構として車両100に搭載されている。第一遊星歯車機構10は、第二遊星歯車機構20よりもエンジン1側に配置された入力側差動機構である。第一遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を変速して出力可能である。第一遊星歯車機構10は、シングルピニオン式であり、第一サンギア11、第一ピニオンギア12、第一リングギア13および第一キャリア14を有する。
The first
第一リングギア13は、第一サンギア11と同軸上であってかつ第一サンギア11の径方向外側に配置されている。第一ピニオンギア12は、第一サンギア11と第一リングギア13との間に配置されており、第一サンギア11および第一リングギア13とそれぞれ噛み合っている。第一ピニオンギア12は、第一キャリア14によって回転自在に支持されている。第一キャリア14は、入力軸2と連結されており、入力軸2と一体回転する。従って、第一ピニオンギア12は、入力軸2と共に入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第一キャリア14によって支持されて第一ピニオンギア12の中心軸線周りに回転(自転)可能である。
The
クラッチCL1は、第一サンギア11と第一キャリア14とを連結可能なクラッチ装置である。クラッチCL1は、例えば、摩擦係合式のクラッチとすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等の公知のクラッチ装置がクラッチCL1として用いられてもよい。クラッチCL1は、例えば、油圧によって制御されて係合あるいは開放する。完全係合状態のクラッチCL1は、第一サンギア11と第一キャリア14とを連結し、第一サンギア11と第一キャリア14とを一体回転させることができる。完全係合状態のクラッチCL1は、第一遊星歯車機構10の差動を規制する。一方、開放状態のクラッチCL1は、第一サンギア11と第一キャリア14とを切り離し、第一サンギア11と第一キャリア14との相対回転を許容する。つまり、開放状態のクラッチCL1は、第一遊星歯車機構10の差動を許容する。なお、クラッチCL1は、半係合状態(スリップ係合状態)に制御可能である。
The clutch CL <b> 1 is a clutch device that can connect the first sun gear 11 and the
ブレーキBK1は、第一サンギア11の回転を規制することができるブレーキ装置である。ブレーキBK1は、第一サンギア11に接続された係合要素と、車体側、例えば動力伝達装置のケースと接続された係合要素とを有する。ブレーキBK1は、クラッチCL1と同様の摩擦係合式のクラッチ装置とすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等の公知のクラッチ装置がブレーキBK1として用いられてもよい。ブレーキBK1は、例えば、油圧によって制御されて係合あるいは開放する。完全係合状態のブレーキBK1は、第一サンギア11と車体側とを連結し、第一サンギア11の回転を規制することができる。一方、開放状態のブレーキBK1は、第一サンギア11と車体側とを切り離し、第一サンギア11の回転を許容する。なお、ブレーキBK1は、半係合状態(スリップ係合状態)に制御可能である。 The brake BK1 is a brake device that can regulate the rotation of the first sun gear 11. The brake BK1 has an engagement element connected to the first sun gear 11, and an engagement element connected to the vehicle body side, for example, a case of the power transmission device. The brake BK1 may be a friction engagement type clutch device similar to the clutch CL1, but is not limited thereto, and a known clutch device such as a meshing type clutch may be used as the brake BK1. The brake BK1 is engaged or released by being controlled by, for example, hydraulic pressure. The fully engaged brake BK1 connects the first sun gear 11 and the vehicle body side and can regulate the rotation of the first sun gear 11. On the other hand, the released brake BK1 separates the first sun gear 11 from the vehicle body side and allows the first sun gear 11 to rotate. The brake BK1 can be controlled to a half-engaged state (slip-engaged state).
本実施形態の第二遊星歯車機構20は、第一遊星歯車機構10と駆動輪32とを接続する差動機構に対応している。第二遊星歯車機構20は、第二差動機構として車両100に搭載されている。第二遊星歯車機構20は、第一遊星歯車機構10よりも駆動輪32側に配置された出力側差動機構である。第二遊星歯車機構20は、シングルピニオン式であり、第二サンギア21、第二ピニオンギア22、第二リングギア23および第二キャリア24を有する。第二遊星歯車機構20は、第一遊星歯車機構10と同軸上に配置され、第一遊星歯車機構10を挟んでエンジン1と互いに対向している。
The second
第二リングギア23は、第二サンギア21と同軸上であってかつ第二サンギア21の径方向外側に配置されている。第二ピニオンギア22は、第二サンギア21と第二リングギア23との間に配置されており、第二サンギア21および第二リングギア23とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア22は、第二キャリア24によって回転自在に支持されている。第二キャリア24は、第一リングギア13と接続されており、第一リングギア13と一体回転する。第二ピニオンギア22は、第二キャリア24と共に入力軸2の中心軸線周りに回転(公転)可能であり、かつ第二キャリア24によって支持されて第二ピニオンギア22の中心軸線周りに回転(自転)可能である。第一リングギア13は、第一遊星歯車機構10の出力要素であり、エンジン1から第一遊星歯車機構10に入力された回転を第二キャリア24に出力することができる。第二キャリア24は、第一遊星歯車機構10の出力要素に接続された第一回転要素に対応している。
The
第二サンギア21には第一回転機MG1の回転軸33が接続されている。第一回転機MG1の回転軸33は、入力軸2と同軸上に配置されており、第二サンギア21と一体回転する。第二サンギア21は、第一回転機MG1に接続された第二回転要素に対応している。第二リングギア23には、カウンタドライブギア25が接続されている。カウンタドライブギア25は、第二リングギア23と一体回転する出力ギアである。第二リングギア23は、第二回転機MG2および駆動輪32に接続された第三回転要素に対応している。第二リングギア23は、第一回転機MG1あるいは第一遊星歯車機構10から入力された回転を駆動輪32に出力することができる出力要素である。
The
カウンタドライブギア25は、カウンタドリブンギア26と噛み合っている。カウンタドリブンギア26は、カウンタシャフト27を介してドライブピニオンギア28と接続されている。カウンタドリブンギア26とドライブピニオンギア28とは一体回転する。また、カウンタドリブンギア26には、リダクションギア35が噛み合っている。リダクションギア35は、第二回転機MG2の回転軸34に接続されている。つまり、第二回転機MG2の回転は、リダクションギア35を介してカウンタドリブンギア26に伝達される。リダクションギア35は、カウンタドリブンギア26よりも小径であり、第二回転機MG2の回転を減速してカウンタドリブンギア26に伝達する。
The
ドライブピニオンギア28は、差動装置30のデフリングギア29と噛み合っている。差動装置30は、左右の駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。第二リングギア23は、カウンタドライブギア25、カウンタドリブンギア26、ドライブピニオンギア28、差動装置30および駆動軸31を介して駆動輪32と接続されている。また、第二回転機MG2は、第二リングギア23と駆動輪32との動力伝達経路に対して接続されており、第二リングギア23および駆動輪32に対してそれぞれ動力を伝達可能である。
The
第一回転機MG1および第二回転機MG2は、それぞれモータ(電動機)としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転機MG1および第二回転機MG2は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転機MG1および第二回転機MG2は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機MG1,MG2によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機MG1および第二回転機MG2としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。 The first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 each have a function as a motor (electric motor) and a function as a generator. The first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 are connected to a battery via an inverter. The first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 can convert the electric power supplied from the battery into mechanical power and output it, and are driven by the input power to convert the mechanical power into electric power. Can be converted. The electric power generated by the rotating machines MG1 and MG2 can be stored in the battery. As the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2, for example, an AC synchronous motor generator can be used.
本実施形態の車両100では、エンジン1と同軸上に、エンジン1から近い側から順に、ブレーキBK1、クラッチCL1、第一遊星歯車機構10、カウンタドライブギア25、第二遊星歯車機構20および第一回転機MG1が配置されている。また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1は、入力軸2と、第二回転機MG2の回転軸34とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
In the
図2に示すように、車両100は、HV_ECU50、MG_ECU60およびエンジン_ECU70を有する。各ECU50,60,70は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。HV_ECU50は、車両100全体を統合制御する機能を有している。MG_ECU60およびエンジン_ECU70は、HV_ECU50と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2,
MG_ECU60は、第一回転機MG1および第二回転機MG2を制御することができる。MG_ECU60は、例えば、第一回転機MG1に対して供給する電流値を調節し、第一回転機MG1の出力トルクを制御すること、および第二回転機MG2に対して供給する電流値を調節し、第二回転機MG2の出力トルクを制御することができる。
The
エンジン_ECU70は、エンジン1を制御することができる。エンジン_ECU70は、例えば、エンジン1の電子スロットル弁の開度を制御すること、点火信号を出力してエンジン1の点火制御を行うこと、エンジン1に対する燃料の噴射制御等を行うことができる。エンジン_ECU70は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン1の出力トルクを制御することができる。
The
HV_ECU50には、車速センサ、アクセル開度センサ、MG1回転数センサ、MG2回転数センサ、出力軸回転数センサ、バッテリ(SOC)センサ等が接続されている。これらのセンサにより、HV_ECU50は、車速、アクセル開度、第一回転機MG1の回転数、第二回転機MG2の回転数、動力伝達装置の出力軸の回転数、バッテリ充電状態SOC等を取得することができる。
The
HV_ECU50は、取得する情報に基づいて、車両100に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出することができる。HV_ECU50は、算出した要求値に基づいて、第一回転機MG1の出力トルク(以下、「MG1トルク」とも記載する。)、第二回転機MG2の出力トルク(以下、「MG2トルク」とも記載する。)およびエンジン1の出力トルク(以下、「エンジントルク」とも記載する。)を決定する。HV_ECU50は、MG1トルクの指令値およびMG2トルクの指令値をMG_ECU60に対して出力する。また、HV_ECU50は、エンジントルクの指令値をエンジン_ECU70に対して出力する。
The
HV_ECU50は、後述する走行モード等に基づいて、クラッチCL1およびブレーキBK1をそれぞれ制御する。HV_ECU50は、クラッチCL1に対する供給油圧の指令値(PbCL1)およびブレーキBK1に対する供給油圧の指令値(PbBK1)をそれぞれ出力する。図示しない油圧制御装置は、各指令値PbCL1,PbBK1に応じてクラッチCL1およびブレーキBK1に対する供給油圧を制御する。
The
図3は、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1の作動係合表を示す図である。車両100では、ハイブリッド(HV)走行あるいはEV走行を選択的に実行可能である。HV走行とは、エンジン1を動力源として車両100を走行させる走行モードである。HV走行では、エンジン1に加えて、更に第二回転機MG2を動力源としてもよい。
FIG. 3 is a diagram showing an operation engagement table of the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment. The
EV走行は、第一回転機MG1あるいは第二回転機MG2の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。EV走行では、エンジン1を停止して走行することが可能である。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1は、EV走行モードとして、第二回転機MG2を単独の動力源として車両100を走行させる単独モータEVモード(単独駆動EVモード)と、第一回転機MG1および第二回転機MG2を動力源として車両100を走行させる両モータEVモード(両駆動EVモード)を有する。
EV traveling is a traveling mode in which traveling is performed using at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 as a power source. In EV traveling, it is possible to travel with the
図3の係合表において、クラッチCL1の欄およびブレーキBK1の欄の丸印は、係合を示し、空欄は開放を示す。また、三角印は、クラッチCL1あるいはブレーキBK1のいずれかを係合し、他方を開放することを示す。単独モータEVモードは、例えば、クラッチCL1およびブレーキBK1を共に開放して実行される。図4は、単独モータEVモードに係る共線図である。共線図において、符号S1,C1,R1は、それぞれ第一サンギア11、第一キャリア14、第一リングギア13を示し、符号S2,C2,R2は、それぞれ第二サンギア21、第二キャリア24、第二リングギア23を示す。
In the engagement table of FIG. 3, the circles in the clutch CL1 column and the brake BK1 column indicate engagement, and the blank column indicates disengagement. The triangle mark indicates that either the clutch CL1 or the brake BK1 is engaged and the other is released. The single motor EV mode is executed, for example, by releasing both the clutch CL1 and the brake BK1. FIG. 4 is a collinear diagram related to the single motor EV mode. In the alignment chart, reference numerals S1, C1, and R1 indicate the first sun gear 11, the
単独モータEVモードでは、クラッチCL1およびブレーキBK1が開放している。ブレーキBK1が開放していることで、第一サンギア11の回転が許容され、クラッチCL1が開放していることで、第一遊星歯車機構10は差動可能である。HV_ECU50は、MG_ECU60を介して第二回転機MG2に正トルクを出力させて車両100に前進方向の駆動力を発生させる。第二リングギア23は、駆動輪32の回転と連動して正回転する。ここで、正回転とは、車両100の前進時の第二リングギア23の回転方向とする。HV_ECU50は、第一回転機MG1をジェネレータとして作動させて引き摺り損失を低減させる。具体的には、HV_ECU50は、第一回転機MG1にわずかなトルクをかけて発電させ、第一回転機MG1の回転数を0回転とする。これにより、第一回転機MG1の引き摺り損失を低減することができる。また、MG1トルクを0としてもコギングトルクを利用してMG1回転数を0に維持できるときは、MG1トルクを加えないようにしてもよい。あるいは、第一回転機MG1のd軸ロックによってMG1回転数を0としてもよい。
In the single motor EV mode, the clutch CL1 and the brake BK1 are released. When the brake BK1 is opened, the first sun gear 11 is allowed to rotate, and when the clutch CL1 is opened, the first
第一リングギア13は、第二キャリア24に連れ回り正回転する。第一遊星歯車機構10では、クラッチCL1およびブレーキBK1が開放されたニュートラルの状態であるため、エンジン1は連れ回されず、第一キャリア14は回転を停止する。よって回生量を大きく取ることが可能である。第一サンギア11は空転して負回転する。なお、第一遊星歯車機構10のニュートラル(中立)状態は、第一リングギア13と第一キャリア14との間で動力が伝達されない状態、すなわちエンジン1と第二遊星歯車機構20とが切り離され、動力の伝達が遮断された状態である。第一遊星歯車機構10は、クラッチCL1あるいはブレーキBK1の少なくともいずれか一方が係合していると、エンジン1と第二遊星歯車機構20とを接続する接続状態となる。
The
単独モータEVモードでの走行時に、バッテリの充電状態がフルとなり、回生エネルギーが取れない場合が発生し得る。この場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。クラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合することで、エンジン1を駆動輪32と接続し、エンジンブレーキを駆動輪32に作用させることができる。図3に三角印で示すように、単独モータEVモードでクラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合すると、エンジン1を連れ回し状態とし、第一回転機MG1でエンジン回転数を上げてエンジンブレーキ状態とすることができる。
When traveling in the single motor EV mode, the battery may be fully charged and regenerative energy may not be obtained. In this case, it is conceivable to use an engine brake together. By engaging the clutch CL <b> 1 or the brake BK <b> 1, the
両モータEVモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1およびブレーキBK1を係合する。図5は、両モータEVモードに係る共線図である。クラッチCL1が係合することで、第一遊星歯車機構10の差動は規制され、ブレーキBK1が係合することで、第一サンギア11の回転が規制される。従って、第一遊星歯車機構10の全回転要素の回転が停止する。出力要素である第一リングギア13の回転が規制されることで、これと接続された第二キャリア24が0回転にロックされる。
In the both-motor EV mode, the
HV_ECU50は、第一回転機MG1および第二回転機MG2にそれぞれ走行駆動用のトルクを出力させる。第二キャリア24は、回転が規制されていることで、第一回転機MG1のトルクに対して反力を取り、第一回転機MG1のトルクを第二リングギア23から出力させることができる。第一回転機MG1は、前進時に負トルクを出力して負回転することで、第二リングギア23から正のトルクを出力させることができる。一方、後進時には、第一回転機MG1は、正トルクを出力して正回転することで、第二リングギア23から負のトルクを出力させることができる。
The
HV走行では、差動部としての第二遊星歯車機構20は作動状態を基本とし、変速部の第一遊星歯車機構10は、ロー/ハイの切り替えがなされる。図6は、ロー状態のHV走行モード(以下、「HVローモード」とも記載する。)に係る共線図、図7は、ハイ状態のHV走行モード(以下、「HVハイモード」とも記載する。)に係る共線図である。
In HV traveling, the second
HVローモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1を係合し、ブレーキBK1を開放する。クラッチCL1が係合することにより、第一遊星歯車機構10は差動が規制され、各回転要素11,13,14が一体回転する。従って、エンジン1の回転は増速も減速もされず、等速で第一リングギア13から第二キャリア24に伝達される。
In the HV low mode, the
一方、HVハイモードでは、HV_ECU50は、クラッチCL1を開放し、ブレーキBK1を係合する。ブレーキBK1が係合することにより、第一サンギア11の回転が規制される。よって、第一遊星歯車機構10は、第一キャリア14に入力されたエンジン1の回転が増速されて第一リングギア13から出力されるオーバドライブ(OD)状態となる。このように、第一遊星歯車機構10は、エンジン1の回転を増速して出力することができる。オーバドライブ時の第一遊星歯車機構10の変速比は、例えば、0.7とすることができる。
On the other hand, in the HV high mode, the
このように、クラッチCL1およびブレーキBK1からなる切替装置は、第一遊星歯車機構10の差動を規制する状態と、第一遊星歯車機構10の差動を許容する状態とを切り替えて第一遊星歯車機構10を変速させる。ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、第一遊星歯車機構10、クラッチCL1およびブレーキBK1を含む変速部によってHVハイモードとHVローモードとの切り替えが可能であり、車両100の伝達効率を向上させることができる。また、変速部の後段には、直列に差動部としての第二遊星歯車機構20が接続されている。第一遊星歯車機構10がオーバドライブに切り替え可能であるため、第一回転機MG1を大きく高トルク化しなくてもよいという利点がある。
As described above, the switching device including the clutch CL1 and the brake BK1 switches between a state in which the differential of the first
(モード選択)
HV_ECU50は、例えば、高車速ではHVハイモードを選択し、中低車速ではHVローモードを選択する。ここで図8を参照してHV_ECU50による変速段(モード)選択について説明する。図8は、本実施形態のモード選択に係るマップを示す図である。図8において、横軸は車速、縦軸は要求駆動力を示す。要求駆動力は、例えばアクセル開度に基づいて推定される。
(Mode selection)
For example, the
本実施形態では、HV_ECU50は、例えば図8に示すマップを参照してモード選択を行う。図8のマップに示すように、低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の領域は、モータ走行域である。モータ走行域では、例えば、低負荷時は単独モータEVモードが選択され、高負荷時は両駆動EVモードが選択される。単独モータ走行中は、クラッチCL1及びブレーキBK1を開放して変速部をニュートラルとすることで、エンジン回転数を0とし、かつ第一回転機MG1の引き摺りも低減する。
In the present embodiment, the
モータ走行域よりも高車速や高負荷の領域は、エンジン走行域である。エンジン走行域は、更に、直結(ロー)領域とOD(ハイ)領域に分割されている。直結領域は、HVローモードが選択されるエンジン走行域である。OD領域は、HVハイモードが選択されるエンジン走行域である。OD領域は、高車速の領域であり、直結領域は、中低車速の領域である。直結領域は、OD領域よりも高負荷側に設定されている。高車速かつ低負荷時に変速部をオーバドライブとすることで、燃費の向上を図ることができる。 The region of higher vehicle speed and higher load than the motor travel region is the engine travel region. The engine travel area is further divided into a direct connection (low) area and an OD (high) area. The direct connection region is an engine traveling region where the HV low mode is selected. The OD region is an engine traveling region where the HV high mode is selected. The OD region is a high vehicle speed region, and the direct connection region is a medium to low vehicle speed region. The direct connection area is set on the higher load side than the OD area. The fuel consumption can be improved by overdriving the transmission at high vehicle speed and low load.
本実施形態では、HVハイモードとHVローモードとの切り替えによりエンジン1の回転を変速して出力することで、後述するメカニカルポイントが2つとなり、燃費を向上させることができる。図9は、本実施形態に係る理論伝達効率線を示す図である。
In the present embodiment, by shifting and outputting the rotation of the
図9において、横軸は変速比、縦軸は理論伝達効率を示す。ここで、変速比とは、遊星歯車機構10,20の出力側回転数に対する入力側回転数の比(減速比)であり、例えば、第二リングギア23の回転数に対する第一キャリア14の回転数の比を示す。横軸において、左側が変速比の小さいハイギア側であり、右側が変速比の大きいローギア側となる。理論伝達効率は、遊星歯車機構10,20に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全てカウンタドライブギア25に伝達される場合に最大効率1.0となる。
In FIG. 9, the horizontal axis represents the gear ratio, and the vertical axis represents the theoretical transmission efficiency. Here, the transmission ratio is a ratio (reduction ratio) of the input side rotational speed to the output side rotational speed of the
図9に示す曲線は、HVハイモードとHVローモードとを適宜切り替えた場合のHV走行モードの理論伝達効率線である。例えば、同じ変速比においてHVハイモードとHVローモードのいずれか高効率のモードが選択される。相対的に右側がHVローモード時の理論伝達効率線であり、左側がHVハイモード時の理論伝達効率線である。HVローモードの伝達効率は、変速比γ1において最大効率となる。変速比γ1では、第一回転機MG1(第二サンギア21)の回転数が0となる。このため、変速比γ1では、第一回転機MG1が反力を受けることによる電気パスは0であり、機械的な動力の伝達のみによってエンジン1からカウンタドライブギア25に動力を伝達することができる。この変速比γ1は、オーバドライブ側の変速比、すなわち1よりも小さな変速比である。本明細書では、この変速比γ1を「第一機械伝達変速比γ1」とも記載する。
The curve shown in FIG. 9 is a theoretical transmission efficiency line in the HV traveling mode when the HV high mode and the HV low mode are appropriately switched. For example, a high-efficiency mode is selected from the HV high mode and the HV low mode at the same gear ratio. The right side is the theoretical transmission efficiency line in the HV low mode, and the left side is the theoretical transmission efficiency line in the HV high mode. The transmission efficiency in the HV low mode becomes the maximum efficiency at the gear ratio γ1. At the speed ratio γ1, the rotational speed of the first rotary machine MG1 (second sun gear 21) is zero. For this reason, at the speed ratio γ1, the electric path due to the reaction force of the first rotary machine MG1 is 0, and power can be transmitted from the
HVハイモードの理論伝達効率は、変速比γ2において最大効率となる。HVハイモードでは、変速比γ2において第一回転機MG1(第二サンギア21)の回転数が0となり、機械的な動力の伝達のみによってエンジン1からカウンタドライブギア25に動力を伝達することができる。この変速比γ2は、第一機械伝達変速比γ1よりもハイギア側の変速比である。本明細書では、この変速比γ2を「第二機械伝達変速比γ2」とも記載する。
The theoretical transmission efficiency of the HV high mode is the maximum efficiency at the gear ratio γ2. In the HV high mode, the rotational speed of the first rotating machine MG1 (second sun gear 21) is 0 at the gear ratio γ2, and power can be transmitted from the
HV走行モードの理論伝達効率は、変速比が第一機械伝達変速比γ1よりもローギア側の値となるに従い低下する。また、HV走行モードの理論伝達効率は、変速比が第二機械伝達変速比γ2よりもハイギア側の値となるに従い低下する。HV走行モードの理論伝達効率は、第一機械伝達変速比γ1と第二機械伝達変速比γ2との間の変速比の領域では、低効率側に湾曲している。 The theoretical transmission efficiency in the HV traveling mode decreases as the gear ratio becomes a value on the low gear side with respect to the first machine transmission gear ratio γ1. Further, the theoretical transmission efficiency in the HV traveling mode decreases as the gear ratio becomes a value on the high gear side with respect to the second machine transmission gear ratio γ2. The theoretical transmission efficiency in the HV traveling mode is curved to the low efficiency side in the speed ratio region between the first machine transmission speed ratio γ1 and the second machine transmission speed ratio γ2.
このように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1は、変速比1よりもハイギア側に2つのメカニカルポイントを有する。ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、第一遊星歯車機構10とクラッチCL1とブレーキBK1とを含む変速部を有することで、エンジン1が第二キャリア24に直接連結される場合のメカニカルポイント(第一機械伝達変速比γ1)よりもハイギア側に第2のメカニカルポイント(第二機械伝達変速比γ2)を発生させることができる。従って、ハイギア動作時の伝達効率を向上させることができる。つまり、高速走行時の伝達効率向上による燃費の向上を図ることができるハイブリッドシステムを実現できる。
As described above, the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment has two mechanical points on the high gear side with respect to the
また、ハイブリッド車両用駆動装置1−1は、変速部のクラッチCL1およびブレーキBK1を係合することで、第二遊星歯車機構20の入力要素の回転を規制することができ、両モータEVモードによる走行を可能とできる。このため、両モータEVモードを実現するために別途クラッチ等を設ける必要がなく、構成が簡素化される。本実施形態のレイアウトでは、第二回転機MG2の減速比を大きく取ることができる。また、FFあるいはRRレイアウトによりコンパクトな配置を実現できる。
Further, the hybrid vehicle drive device 1-1 can regulate the rotation of the input element of the second
(後進走行)
後進走行をする場合、エンジン走行中は、第一回転機MG1がジェネレータとして発電を行い、第二回転機MG2がモータとして力行し、負回転して負トルクを出力して走行する。バッテリの充電状態が十分であるときは、単独駆動EVモードで第二回転機MG2が単独で逆回転してモータ走行するようにしてもよい。また、第二キャリア24を固定して両駆動EVモードで後進走行することも可能である。
(Reverse drive)
In the case of reverse travel, during engine travel, the first rotary machine MG1 generates power as a generator, the second rotary machine MG2 powers as a motor, travels negatively, outputs negative torque, and travels. When the state of charge of the battery is sufficient, the second rotary machine MG2 may independently rotate in the single drive EV mode to run on the motor. It is also possible to drive backward with the second carrier 24 fixed and in the double drive EV mode.
(協調変速制御)
HV_ECU50は、HVハイモードとHVローモードとの切り替えを行う場合、第一遊星歯車機構10と第二遊星歯車機構20とを同時に変速させる協調変速制御を実行することができる。HV_ECU50は、協調変速制御において、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20の一方の変速比を増加させ、他方の変速比を減少させる。
(Cooperative shift control)
When switching between the HV high mode and the HV low mode, the
HV_ECU50は、HVハイモードからHVローモードに切り替える場合、モードの切り替えと同期して第二遊星歯車機構20の変速比をハイギア側に変化させる。これにより、車両100のエンジン1から駆動輪32までの全体での変速比の不連続な変化を抑制または低減し、変速比の変化の度合いを低減することができる。エンジン1から駆動輪32までの変速比の変化が抑制されることで、変速に伴うエンジン回転数の調節量を低減させ、あるいはエンジン回転数の調節を不要とすることができる。HV_ECU50は、例えば、車両100全体での変速比をロー側に連続的に変化させるように、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20を協調して変速させる。
When switching from the HV high mode to the HV low mode, the
一方、HV_ECU50は、HVローモードからHVハイモードに切り替える場合、モードの切り替えと同期して第二遊星歯車機構20の変速比をローギア側に変化させる。これにより、車両100全体での変速比の不連続な変化を抑制または低減し、変速比の変化の度合いを低減することができる。HV_ECU50は、例えば、車両100全体での変速比をハイ側に連続的に変化させるように、第一遊星歯車機構10および第二遊星歯車機構20を協調して変速させる。
On the other hand, when switching from the HV low mode to the HV high mode, the
第二遊星歯車機構20の変速比の調節は、例えば、第一回転機MG1の回転数の制御によって行われる。HV_ECU50は、例えば、入力軸2とカウンタドライブギア25との間の変速比を無段階に変化させるように第一回転機MG1を制御する。これにより、遊星歯車機構10,20、第一回転機MG1、クラッチCL1およびブレーキBK1を含む全体、すなわち差動部と変速部を含む変速装置が電気的無段変速機として作動する。差動部と変速部を含む変速装置の変速比幅がワイドであるため、差動部から駆動輪32までの変速比を比較的大きく取れる。また、HV走行モードの高車速走行時の動力循環が低減される。
The adjustment of the gear ratio of the second
(エンジン始動制御)
単独モータEVモードからエンジン1を始動する場合、クラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合(スリップ係合も含む)し、第一回転機MG1によってエンジン回転数を上昇させて点火を行う。このときに、クラッチCL1あるいはブレーキBK1を係合する前に、第一回転機MG1の回転数制御によって、第二キャリア24(第一リングギア13)の回転数を0回転とするようにしてもよい。また、MG1トルクによってエンジン回転数を上昇させるときに、走行駆動力を低下させる方向の反力トルクが発生する。HV_ECU50は、この反力トルクをキャンセルする反力キャンセルトルクを第二回転機MG2に追加で出力させるようにしてもよい。なお、エンジン1が直噴エンジンなど自立的に始動可能なものである場合、自立的にエンジン1を始動させてもよく、エンジン1の自立始動をMG1トルクによってアシストするようにしてもよい。
(Engine start control)
When the
次に、図10〜16を参照して、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1のマニュアルシフト制御について説明する。図10は、本実施形態のマニュアルシフト制御に係るフローチャートであり、図11は、本実施形態のマニュアルシフト制御に係るタイムチャートであり、図12は、ニュートラル状態における回転数同期制御の実施可否判定に用いる判定マップの一例を示す図である。 Next, the manual shift control of the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart according to the manual shift control of the present embodiment, FIG. 11 is a time chart according to the manual shift control of the present embodiment, and FIG. 12 is a determination of whether or not the rotation speed synchronization control can be performed in the neutral state. It is a figure which shows an example of the determination map used for.
HV_ECU50は、車両停止中または走行中に、変速部のクラッチCL1及びブレーキBK1を開放したニュートラル状態と、変速部のクラッチCL1及びブレーキBK1の少なくとも一方を係合してエンジン1を差動部へ接続させた状態とを切り替える制御、すなわち、シフトポジションを「N(ニュートラル)」と、「D(前進)」または「R(後進)」の変速段との間で切り替えるマニュアルシフト制御を行う。そして、特に本実施形態では、HV_ECU50は、このマニュアルシフト制御において、変速部をニュートラル状態からクラッチCL1またはブレーキBK1の一方を係合させた状態に切り替える際に(N→D/R)、応答性を向上すべく、まず第二回転機MG2により駆動輪32へトルクを出力するMG2出力制御(第一制御)を行う。また、MG2出力制御と並行して、係合ショックを低減すべく、第一回転機MG1により変速部のクラッチCL1またはブレーキBK1の回転数同期制御(第二制御)を行う。そして、回転数同期制御が完了した後に、回転数同期制御で同期させた変速部のクラッチCL1またはブレーキBK1を係合する係合制御(第三制御)を実行する。
The
図10のフローチャート及び図11のタイムチャートに基づいて、このマニュアルシフト制御について説明する。図10,11では、変速部をニュートラル状態からクラッチCL1を係合する場合を例示して説明する。図11において、(a)はエンジン回転数、(b)は第一回転機MG1の回転数、(c)はMG1トルク、(d)は変速部出力軸(第一リングギア13)の回転数、(e)はMG2トルク、(f)は第二回転機MG2の回転数、(g)はクラッチCL1の油圧、(h)はブレーキBK1の油圧、(i)は車速をそれぞれ示す。図10に示す制御フローは、変速部がニュートラル状態のときに、HV_ECU50により例えば所定時間ごとに実行される。なお、本実施形態では、変速部がニュートラル状態のときは、エネルギー的にも得なため、図11に示すように第二回転機MG2はトルクを出力していないものとする。
The manual shift control will be described based on the flowchart of FIG. 10 and the time chart of FIG. 10 and 11, a case where the clutch CL1 is engaged from the neutral state will be described as an example. 11, (a) is the engine speed, (b) is the speed of the first rotating machine MG1, (c) is the MG1 torque, and (d) is the speed of the transmission output shaft (first ring gear 13). , (E) shows the MG2 torque, (f) shows the rotational speed of the second rotating machine MG2, (g) shows the hydraulic pressure of the clutch CL1, (h) shows the hydraulic pressure of the brake BK1, and (i) shows the vehicle speed. The control flow shown in FIG. 10 is executed by the
ステップS10では、エンジン回転数Neが0より大きいか否か、すなわちエンジン1が動作中か否かを判定する。ステップS10の判定の結果、エンジン回転数Neが0より大きいと判定された場合(ステップS10のYes)、ステップS20に移行し、そうでない場合(ステップS10のNo)には、ステップS30に移行する。
In step S10, it is determined whether or not the engine speed Ne is greater than 0, that is, whether or not the
ステップS20では、ステップS10でエンジン1が動作中と判定された場合に、クラッチCL1の係合部材間のクリアランスを詰めるガタ詰め制御を実施する。このステップではエンジン1が動作中のため、エンジン1動作によってオイルポンプ(図示せず)が駆動されて油圧が発生している。この油圧を利用してクラッチCL1のガタ詰め制御を実施しておくことで、クラッチ係合時の応答性を確保することができる。ステップS20が実施されるとステップS30に進む。図11では、時刻t1より前の期間において、エンジン回転数Neが0より大きくエンジン1が動作中であるので、エンジン動作により発生する油圧を利用してクラッチCL1の油圧を0から若干増加させて、クラッチCL1のガタ詰め制御を実施している。
In step S20, when it is determined in step S10 that the
ステップS30では、車両100の現在の走行状態に基づき、変速部の回転数同期制御の実施を許可できる同期制御許可領域に入っているか否かを判定する。この判定は、例えば図12に示す判定マップを参照して行なうことができる。図12の判定マップは、横軸に車速、縦軸に回転数同期に必要なMG1トルクをとり、この車速〜MG1トルク平面上を境界線で二つの領域に区分している。境界線の上方を同期制御許可領域として設定されている。一方、境界線の下方は、MG1トルクを0とする0トルク制御の実施を許可する0トルク制御許可領域として設定されている。図12の判定マップにおける両領域の境界線は、横軸の車速が0から低速の区間では、縦軸のMG1トルクは0のままで推移し、所定の車速を超えると、横軸の車速が増加するにつれて、縦軸のMG1トルクが負側に線形増加して推移するようプロットされている。すなわち、図12の判定マップは、車速が高くなれば、走行抵抗も増えるため、同期制御に必要なMG1トルクが大きくても回転数同期制御を許可しやすく設定されている。一方、車速が低い領域では、回転数同期制御を実施すると、相対的に反力トルクが大きいため、変速部のフリクション分の駆動力が車両後方向きに発生し違和感を生じる虞がある。そこで、図12の判定マップは、低速領域では、0トルク制御を許可しやすく設定されている。これにより駆動輪32側に伝わるトルクを低減して、違和感を抑制することができる。ステップS30の判定の結果、同期制御許可領域に入っていると判定された場合(ステップS30のYes)、ステップS40に移行し、そうでない場合(ステップS30のNo)にはステップS50に移行する。
In step S30, based on the current running state of the
ステップS40では、ステップS30で同期制御許可領域に入っていると判定された場合に、変速部のクラッチCL1の回転数同期制御が実行される。回転数同期制御では、マニュアルシフト制御において係合する係合要素(クラッチCL1またはブレーキBK1)の係合部材間の差回転数を同期させて一定値以下に保つよう、第一回転機MG1を制御する。クラッチCL1を係合する場合には、クラッチCL1の係合部材と連結する変速部の第一サンギア11及び第一キャリア14の回転数を同期させるように、第一回転機MG1の回転数を制御する。すなわち、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1では、図6等の共線図に示す連結関係をとるので、変速部の三要素(第一サンギア11,第一キャリア14,第一リングギア13)と、差動部の第二キャリア24とを同じ回転数にすることになる。回転数同期制御では、例えば車速の増加に応じてMG1トルクを線形増加させるなど、車速に応じて第一回転機MG1の出力を制御することで、クラッチCL1の差回転数を一定値以下に保持される。ステップS40が実施されるとステップS60に進む。
In step S40, when it is determined in step S30 that it is in the synchronous control permission region, the rotational speed synchronization control of the clutch CL1 of the transmission unit is executed. In the rotation speed synchronization control, the first rotating machine MG1 is controlled so that the differential rotation speed between the engagement members of the engagement elements (clutch CL1 or brake BK1) engaged in the manual shift control is synchronized and kept below a predetermined value. To do. When engaging the clutch CL1, the rotational speed of the first rotating machine MG1 is controlled so as to synchronize the rotational speeds of the first sun gear 11 and the
ステップS50では、ステップS30で同期制御許可領域に入っていない、すなわち0トルク制御許可領域に入っていると判定された場合に、第一回転機MG1の0トルク制御が実施される。ステップS50が実施されるとステップS60に進む。 In Step S50, when it is determined in Step S30 that the first rotary machine MG1 is not in the synchronous control permission area, that is, it is determined that it is in the zero torque control permission area, zero torque control of the first rotating machine MG1 is performed. When step S50 is performed, the process proceeds to step S60.
ステップS30、40,50の処理は、変速部がニュートラル状態のときに回転数同期制御が実施可能と判断できる場合には、マニュアルシフト(N→D/R)が実際に発生する前に予め回転数同期制御を実施しておくことによって、マニュアルシフト制御の応答性を向上させるためのものである。ただし、低速領域など回転数同期制御に不向きな場合には、回転数同期制御を行わないで0トルク制御が実施される。図11では、時刻t1以前のニュートラル状態の期間において、エンジン回転数Ne>0かつ車速0なので、車両は停車中にエンジン動作している状態である。図11の例では、第一回転機MG1の0トルク制御が選択され、MG1トルクが0に維持されている。 If it can be determined that the rotational speed synchronization control can be performed when the speed change unit is in the neutral state, the processing in steps S30, 40, and 50 is performed before the manual shift (N → D / R) actually occurs. By performing the number synchronization control, the response of the manual shift control is improved. However, when the rotational speed synchronization control is not suitable, such as in a low speed region, zero torque control is performed without performing the rotational speed synchronization control. In FIG. 11, since the engine speed Ne> 0 and the vehicle speed is 0 in the neutral state period before time t1, the vehicle is in an operating state while the vehicle is stopped. In the example of FIG. 11, the 0 torque control of the first rotating machine MG1 is selected, and the MG1 torque is maintained at 0.
ステップS60では、マニュアルシフト(N→D/R)が発生したか否かが判定される。ステップS60の判定の結果、マニュアルシフトが発生したと判定された場合(ステップS60のYes)、ステップS70へ移行し、そうでない場合(ステップS60のNo)には本制御フローは終了する。図11では、時刻t1において、マニュアルシフト(N→D/R)が発生している。 In step S60, it is determined whether or not a manual shift (N → D / R) has occurred. As a result of the determination in step S60, if it is determined that a manual shift has occurred (Yes in step S60), the process proceeds to step S70, and if not (No in step S60), the control flow ends. In FIG. 11, a manual shift (N → D / R) occurs at time t1.
ステップS70では、ステップS60でマニュアルシフト(N→D/R)が発生したと判定された場合に、バッテリ充電状態SOCが所定値A1より大きいか否かが判定される。所定値A1は、例えばMG2出力制御を行うのに必要なトルクを第二回転機MG2が出力するのに十分な電力を供給できるバッテリ残量である。ステップS70の判定の結果、バッテリ充電状態SOCがA1より大きいと判定された場合(ステップS70のYes)、ステップS80に移行し、そうでない場合(ステップS70のNo)にはステップS120に移行する。なお、ステップS70の処理は、MG2出力制御を行うのに必要なトルクを第二回転機MG2が出力できない状況を抽出できればよく、例えば第二回転機MG2の発熱などバッテリ充電状態SOC以外の判定基準を用いてもよい。 In step S70, when it is determined in step S60 that a manual shift (N → D / R) has occurred, it is determined whether or not the battery charge state SOC is greater than a predetermined value A1. The predetermined value A1 is a remaining battery level that can supply enough power for the second rotary machine MG2 to output a torque necessary for performing MG2 output control, for example. As a result of the determination in step S70, if it is determined that the battery state of charge SOC is greater than A1 (Yes in step S70), the process proceeds to step S80, and if not (No in step S70), the process proceeds to step S120. Note that the process of step S70 only needs to be able to extract a situation in which the second rotary machine MG2 cannot output the torque necessary for performing the MG2 output control. For example, a criterion other than the battery charge state SOC such as heat generation of the second rotary machine MG2 May be used.
ステップS80では、車両100の運転者による要求駆動力が所定値A2より大きいか否かが判定される。要求駆動力は例えばアクセル開度等に基づき推定することができる。所定値A2は、例えば第二回転機MG2の最大トルクとすることができる。ステップS80の判定の結果、要求駆動力が所定値A2より大きいと判定された場合(ステップS80のYes)、ステップS130に移行し、そうでない場合(ステップS80のNo)にはステップS90に移行する。
In step S80, it is determined whether the requested driving force by the driver of
ステップS70でバッテリ充電状態SOCが所定値A1より大きいと判定され、かつ、ステップS80で要求駆動力が所定値A2以下と判定された場合に、本実施形態のマニュアルシフト制御を実施するために第一回転機MG1及び第二回転機MG2を駆動させるのに十分なバッテリ残量があり、かつ、運転者が急激に駆動力を要求していないものと判断して、本実施形態のマニュアルシフト制御が実施される。まず、ステップS90では、第二回転機MG2により駆動トルクを出力するMG2出力制御を実行する。これにより、クラッチCL1を係合する前に駆動トルクを出力できるので、制御応答性を向上できる。本実施形態のギヤトレーンでは、MG2トルクはそのまま駆動輪32側に伝わるので、応答性が確保しやすい。ステップS90のMG2出力制御が開始されるとステップS100に進む。
When it is determined in step S70 that the battery state of charge SOC is greater than the predetermined value A1, and in step S80 it is determined that the required driving force is equal to or less than the predetermined value A2, the first shift is performed in order to perform the manual shift control of the present embodiment. The manual shift control according to this embodiment is determined based on the determination that the remaining battery level is sufficient to drive the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 and that the driver does not suddenly request the driving force. Is implemented. First, in step S90, MG2 output control for outputting drive torque by the second rotary machine MG2 is executed. Thereby, since a driving torque can be output before engaging the clutch CL1, the control responsiveness can be improved. In the gear train of the present embodiment, the MG2 torque is directly transmitted to the
ステップS100では、第一回転機MG1により、変速部のクラッチCL1の回転数同期制御を実行する。回転数同期制御は、ステップS40と同様に、クラッチCL1の係合部材の回転数を同期させるべく、変速部の三要素(第一サンギア11,第一キャリア14,第一リングギア13)及び差動部の第二キャリア24の回転数を同期させるように、第一回転機MG1の回転数を制御する。これにより、クラッチCL1の係合時のショックを低減できる。回転数同期制御は、ステップS90のMG2出力制御と並行して実行される。なお、回転数同期制御を開始するタイミングは、MG2出力制御の開始前としてもよいし、MG2出力制御と同時としてもよい。変速部の三要素(第一サンギア11,第一キャリア14,第一リングギア13)及び差動部の第二キャリア24の回転数が同期して、回転数同期制御が完了したものと判断するとステップS110に進む。
In step S100, the first rotating machine MG1 executes the rotational speed synchronization control of the clutch CL1 of the transmission unit. As in step S40, the rotation speed synchronization control is performed in order to synchronize the rotation speed of the engaging member of the clutch CL1, and the three elements (first sun gear 11,
図11では、時刻t1においてマニュアルシフトが発生した後に、MG2出力制御が実施されMG2トルクを出力している。これにより駆動輪32に駆動トルクを出力して車速を発生させている。そして、MG2トルクによって駆動トルクを出力している時間を利用して、第一回転機MG1により回転数同期制御が実施されている。回転数同期制御では、時刻t1後にMG1トルクを出力して、MG1回転数を増加させている。これにより、第一回転機MG1と接続された差動部の第二サンギア21を介して、第二キャリア24の回転数が増加し、第二キャリア24と連結される変速部の第一リングギア13の回転数、すなわち図11に示す変速部出力軸回転数も増加する。この結果、時刻t2において、変速部出力軸回転数とエンジン回転数とが同期し、すなわち、変速部の第一サンギア11,第一キャリア14,第一リングギア13及び差動部の第二キャリア24の回転数が同期したので、回転数同期制御が完了したものと判断されている(図12には「同期完了判断」と記載する)。
In FIG. 11, after a manual shift occurs at time t1, MG2 output control is performed and MG2 torque is output. As a result, a driving torque is output to the driving
ステップS110では、ステップS100の回転数同期制御の完了後に、変速部の第一サンギア11,第一キャリア14,第一リングギア13及び差動部の第二キャリア24の回転数が同期された状態で、クラッチCL1の係合制御を実行する。ステップS130が実施されると本制御フローは終了する。
In step S110, after the rotation speed synchronization control in step S100 is completed, the rotation speeds of the first sun gear 11, the
ここで、ステップS110のクラッチCL1の係合制御は、図11のタイムチャートでは時刻t2〜t4の期間において実施されるが、より詳細には、時刻t2〜t3の期間と、時刻t3〜t4の期間との間で供給油圧の上昇速度を低速側から高速側へ変更して、二段階の係合動作を行う。クラッチCL1が係合した後には、第一回転機MG1は反力を受けるため、係合前の正トルクから負トルクに切り替わる。このため、係合前後でスプライン等のガタの詰まる方向が逆になる。そこで、係合制御の開始後の一定時間(図11では時刻t2〜t3)、MG1トルクが0の状態を作る。その間に、係合動作の第一段階として、クラッチ油圧を比較的緩やかにゆっくり上昇させ、クラッチCL1を弱係合させる。これにより、各部のガタをショックレスで詰めることができる。そして、時刻t3においてガタ詰めが終了すると、係合動作の第二段階として、クラッチ油圧の上昇を早めて時刻t4にてクラッチCL1を完全係合し、マニュアルシフト制御を終了する。また、この係合動作の第二段階の時刻t3〜t4の期間では、クラッチ係合によりエンジン1から直達分トルクが出力されはじめるので、直達分トルクの増加に応じて図11に示すようにMG2トルクを低減して、駆動力の変動を抑制する。
Here, the engagement control of the clutch CL1 in step S110 is performed in the period from time t2 to t4 in the time chart of FIG. 11, but more specifically, in the period from time t2 to t3 and from time t3 to t4. The rising speed of the supply hydraulic pressure is changed from the low speed side to the high speed side during the period, and the two-stage engagement operation is performed. After the clutch CL1 is engaged, the first rotary machine MG1 receives a reaction force, so that the positive torque before the engagement is switched to the negative torque. For this reason, the direction where backlash, such as a spline, is jammed before and after the engagement is reversed. Therefore, a state where the MG1 torque is 0 is created for a certain time after the start of the engagement control (time t2 to t3 in FIG. 11). Meanwhile, as a first stage of the engaging operation, the clutch hydraulic pressure is raised relatively slowly and slowly, and the clutch CL1 is weakly engaged. Thereby, the backlash of each part can be packed without shock. When the backlash is finished at time t3, as the second stage of the engagement operation, the clutch oil pressure is increased quickly, the clutch CL1 is completely engaged at time t4, and the manual shift control is finished. Further, during the period of time t3 to t4 of the second stage of the engaging operation, the direct torque is started to be output from the
ステップS120では、ステップS70でバッテリ充電状態SOCが所定値A1以下であると判定された場合に、バッテリ残量が少なく、本実施形態のマニュアルシフト制御を実施するために必要なトルクを第二回転機MG2が出力できないものと判断して、MG2出力制御及び回転数同期制御を実行せずに、変速部の第一サンギア11と第一キャリア14と間に差回転数があるまま、クラッチCL1の係合制御を実行する。係合制御のみに絞って実行することで、バッテリ残量が少なく、第二回転機MG2がトルクを十分に出せない状況であっても、応答性を確保できる。ステップS120が実施されると本制御フローは終了する。
In step S120, when it is determined in step S70 that the state of charge of the battery SOC is equal to or less than the predetermined value A1, the remaining amount of the battery is small, and the torque necessary for performing the manual shift control of this embodiment is rotated to the second rotation It is determined that the machine MG2 is unable to output, and without performing the MG2 output control and the rotation speed synchronization control, the clutch CL1 of the clutch CL1 is kept while there is a differential rotation speed between the first sun gear 11 and the
ステップS130では、ステップS80で要求駆動力が所定値A2より大きいと判定された場合に、車両の運転者が迅速な応答性を要求していると判断して、回転数同期制御を実行せずに、MG2出力制御とクラッチCL1の係合制御を実行する。MG2出力制御によりクラッチ係合が完了する前に駆動力を出力できるので応答性を向上できる。また、回転数同期制御を行なわずに、変速部の第一サンギア11と第一キャリア14と間に差回転数があるまま、クラッチCL1の係合制御を実行することで、係合制御の完了までの所要時間を低減して、応答性をより一層向上できる。ステップS130が実施されると本制御フローは終了する。
In step S130, if it is determined in step S80 that the required driving force is greater than the predetermined value A2, it is determined that the driver of the vehicle is requesting quick response, and the rotation speed synchronization control is not executed. Then, MG2 output control and clutch CL1 engagement control are executed. Since the driving force can be output before the clutch engagement is completed by the MG2 output control, the responsiveness can be improved. Further, the engagement control is completed by executing the engagement control of the clutch CL1 without performing the rotation speed synchronization control while the differential rotation speed exists between the first sun gear 11 and the
上記のマニュアルシフト制御において、ステップS90のMG2出力制御が、第二回転機MG2により駆動輪32へトルクを出力する第一制御に対応し、ステップS100の回転数同期制御が、第一制御と並行して、エンジン1を差動部へ接続させるために係合するクラッチCL1またはブレーキBK1のそれぞれにおいて、係合部材の回転数を第一回転機MG1により同期させる第二制御に相当し、ステップS110の係合制御が、第二制御の後に、変速部のクラッチCL1及びブレーキBK1の少なくとも一方を係合する第三制御に相当する。
In the manual shift control described above, the MG2 output control in step S90 corresponds to the first control in which torque is output to the
ここで、図13〜16を参照して、上記のマニュアルシフト制御を実施する状況、すなわちシフトポジションを「N(ニュートラル)」から「D(前進)」に切り替える状況についてさらに説明する。このような状況として、例えば以下の4つのパターンが挙げられる。
(1)車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力小
(2)車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力大
(3)車両走行中、エンジン動作中
(4)車両走行中、エンジン停止中
Here, with reference to FIGS. 13 to 16, a situation where the above-described manual shift control is performed, that is, a situation where the shift position is switched from “N (neutral)” to “D (forward)” will be further described. Examples of such situations include the following four patterns.
(1) When the vehicle is stopped and the engine is operating, the required driving force is small (2) When the vehicle is stopped and the engine is operating, the required driving force is large (3) The vehicle is traveling and the engine is operating (4) The vehicle is traveling and the engine is stopped
これらの各状況における本実施形態のマニュアルシフト制御の状態遷移について図13〜16を参照して説明する。図13は、「車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力小」の場合のマニュアルシフト制御の状態遷移を説明するための共線図であり、図14は、「車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力大」の場合のマニュアルシフト制御の状態遷移を説明するための共線図であり、図15は、「車両走行中、エンジン動作中」の場合のマニュアルシフト制御の状態遷移を説明するための共線図であり、図16は、「車両走行中、エンジン停止中」の場合のマニュアルシフト制御の状態遷移を説明するための共線図である。 The state transition of the manual shift control of this embodiment in each of these situations will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a collinear diagram for explaining the state transition of the manual shift control in the case of “when the vehicle is stopped, the engine is operating, and the required driving force is small”, and FIG. FIG. 15 is an alignment chart for explaining the state transition of the manual shift control in the case of “large required driving force”, and FIG. FIG. 16 is a collinear diagram for explaining the state transition of manual shift control when “the vehicle is running and the engine is stopped”.
(1)「車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力小」の場合の状態遷移
図13の状態(a)では、車両が停車しているため、差動部の三要素の回転数はすべて0である。変速部では、エンジン1が自立運転しており、クラッチCL1及びブレーキBK1は開放状態(OFF)である。このような状態は、例えば冷間発進(暖機)など停車から直接HV走行を行なう場合に生じうる。図13の状態(b)では、要求駆動力に応じて第二回転機MG2が前進方向にトルクを発生し駆動輪32(OUT)の回転数が上昇し、車両100が走行しはじめる。第一回転機MG1は、変速部のクラッチCL1の回転数を同期するために回転数を上昇させる。変速部では、エンジン1が自立運転しており、クラッチCL1及びブレーキBK1は開放状態である。図13の状態(c)では、同期制御が完了したので、変速部のクラッチCL1が係合される(ON)。クラッチ係合に伴い、第一回転機MG1は反力を受けるため負トルクになり、第二回転機MG2はエンジン直達分トルクを低減する。エンジン1も要求駆動力に合わせた動作点となる。図13の状態遷移は、図10のフローチャートのステップS90,S100,S110に対応する。
(1) State transition in the case of “when the vehicle is stopped, the engine is operating, and the required driving force is small” In the state (a) in FIG. 13, since the vehicle is stopped, all the rotation speeds of the three elements of the differential unit are 0. In the transmission unit, the
(2)「車両停車時、エンジン動作中、要求駆動力大」の場合の状態遷移
図14の状態(a)では、車両が停車しているため、差動部の三要素の回転数はすべて0である。変速部では、エンジン1が自立運転しており、クラッチCL1及びブレーキBK1は開放状態である。図14の状態(b)では、要求駆動力に応じて第二回転機MG2が前進方向にトルクを発生し駆動輪32(OUT)の回転数が上昇し、車両が走行しはじめる。変速部のクラッチCL1は、スリップさせながら係合を開始する。第一回転機MG1はクラッチCL1のスリップ係合により発生する反力を出力する。図14の状態(c)では、クラッチCL1が充分なトルク容量を確保した時点でマニュアルシフト制御を終了し通常制御に移行する。図14の状態遷移は、図10のフローチャートのステップS130に対応する。
(2) State transition in the case of “when the vehicle is stopped, the engine is operating, and the required driving force is large” In the state (a) in FIG. 14, since the vehicle is stopped, all the rotation speeds of the three elements of the differential unit are 0. In the transmission unit, the
(3)「車両走行中、エンジン動作中」の場合の状態遷移
図15の状態(a)では、エンジンが動作中のため、油圧が発生している。この油圧を利用して、Dレンジ選択時に係合するクラッチCL1のガタ詰めを行なう。図12に例示した判定マップなどを用いて同期制御許可領域か否かを判定し、同期制御許可領域であれば、クラッチCL1の同期回転数を維持する。駆動輪32には、第一回転機MG1で同期回転数を維持するために出力しているトルクの分担比に沿った値が負方向に発生する。図15の状態(b)では、Dレンジに切り替わった瞬間に、クラッチCL1を係合して駆動を開始する。図15の状態遷移は、図10のフローチャートのステップS20,S40,S120に対応する。
(3) State Transition in the Case of “Vehicle Traveling and Engine Running” In state (a) in FIG. 15, the engine is operating, and therefore hydraulic pressure is generated. This hydraulic pressure is used to loosen the clutch CL1 that is engaged when the D range is selected. It is determined whether it is a synchronous control permission area | region using the determination map etc. which were illustrated in FIG. 12, and if it is a synchronous control permission area | region, the synchronous rotation speed of clutch CL1 is maintained. In the
(4)「車両走行中、エンジン停止中」の場合の状態遷移
図16の状態(a)では、走行中にNレンジが選択され、変速部はニュートラルになっており、クラッチCL1及びブレーキBK1は開放状態(OFF)である。エンジン1は停止している。第一回転機MG1及び第二回転機MG2は共にトルクを出力していない。図16の状態(b)では、エンジン1の始動要求とN→Dシフトが同時に発生した場合、第二回転機MG2でトルクを発生させる。第一回転機MG1は回転数同期制御を実施する。図16の状態(c)では、回転数同期制御の完了後にクラッチCL1を係合し、第一回転機MG1でエンジン回転数を持ち上げエンジン1を始動する。図16の状態遷移は、図10のフローチャートのステップS90,S100,S110に対応する。
(4) State transition in the case of “vehicle running, engine stopped” In the state (a) of FIG. 16, the N range is selected during running, the transmission unit is neutral, the clutch CL1 and the brake BK1 are The open state (OFF). The
次に、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置1−1の効果について説明する。 Next, the effect of the hybrid vehicle drive device 1-1 according to the present embodiment will be described.
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1は、エンジン1と、第一回転機MG1と、第二回転機MG2と、クラッチCL1及びブレーキBK1の係合または開放によってエンジン1の回転数を変速して出力する変速部と、変速部と駆動輪32とを接続する差動部と、を備える。エンジン1の出力軸(入力軸2)が変速部の入力要素(第一キャリア14)に接続され、差動部は、変速部の出力要素(第一リングギア13)に接続された第二キャリア14と、第一回転機MG1に接続された第二サンギア21と、第二回転機MG2及び駆動輪32に接続された第二リングギア23とを有する。このハイブリッド車両用駆動装置1−1において、変速部のクラッチCL1及びブレーキBK1を開放したニュートラル状態から、変速部のクラッチCL1及びブレーキBK1の一方を係合してエンジン1を差動部へ接続させるマニュアルシフト制御の際に、第二回転機MG2により駆動輪32へトルクを出力するMG2出力制御と、MG2出力制御と並行して、エンジン1を差動部へ接続させるために係合するクラッチCL1またはブレーキBK1において、係合部材の回転数を第一回転機MG1により同期させる回転数同期制御と、回転数同期制御の後に、回転数同期制御において同期させた変速部のクラッチCL1またはブレーキBK1を係合する係合制御と、を実行する。
The hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment changes the rotational speed of the
この構成によれば、MG2出力制御を実行することで、クラッチCL1またはブレーキBK1を係合してエンジントルクが出力される前に、第二回転機MG2により駆動トルクを出力できるので、制御応答性を向上できる。また、回転数同期制御を実行することで、クラッチCL1またはブレーキBK1の係合前に係合部材間の回転数を同期させておくことができる。そして、制御応答性向上のためのMG2出力制御と、係合ショック低減のための回転数同期制御の後に係合制御を実行するので、変速部の係合動作によりエンジン1を差動部へ接続させるマニュアルシフト制御において、係合ショックの低減と、応答性の向上とを両立できる。
According to this configuration, by executing the MG2 output control, the drive torque can be output by the second rotary machine MG2 before the engine torque is output by engaging the clutch CL1 or the brake BK1, so that the control response Can be improved. Further, by executing the rotation speed synchronization control, the rotation speed between the engagement members can be synchronized before the clutch CL1 or the brake BK1 is engaged. Since the engagement control is executed after the MG2 output control for improving the control response and the rotational speed synchronization control for reducing the engagement shock, the
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、第二回転機MG2が必要トルクを出力できない場合には、MG2出力制御及び回転数同期制御を実行せずに係合制御を実行する。 Further, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, when the second rotary machine MG2 cannot output the necessary torque, the engagement control is executed without executing the MG2 output control and the rotation speed synchronization control. .
この構成により、第二回転機MG2がトルクを十分に出せず、応答性向上のためのMG2出力制御を実施できない状況であっても、MG2出力制御及び回転数同期制御を実行せずに直ちに係合制御を実行することで、制御応答性を確保できる。 With this configuration, even if the second rotating machine MG2 cannot output torque sufficiently and MG2 output control for improving responsiveness cannot be performed, the MG2 output control and the rotation speed synchronization control are not performed immediately. Control responsiveness can be ensured by executing joint control.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、要求駆動力が大きい場合には、回転数同期制御を実行せず、MG2出力制御と並行して係合制御を実行する。 Further, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, when the required driving force is large, the rotation speed synchronization control is not executed, and the engagement control is executed in parallel with the MG2 output control.
要求駆動力が大きい場合には、車両の運転者が迅速な応答性を要求していると判断できる。そこで上記構成により、要求駆動力が大きい場合には、回転数同期制御を実行せずに、応答性向上のためのMG2出力制御と共に直ちに係合制御を実行することで、係合制御の完了までの所要時間を低減して、応答性をより一層向上できる。 When the required driving force is large, it can be determined that the driver of the vehicle is requesting quick response. Therefore, with the above configuration, when the required driving force is large, the engagement control is immediately executed together with the MG2 output control for improving the responsiveness without executing the rotation speed synchronization control until the engagement control is completed. The required time can be reduced and the response can be further improved.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、回転数同期制御は、車速に応じて第一回転機MG1を制御して、エンジン1を差動部へ接続させるために係合するクラッチCL1またはブレーキBK1において、係合部材間の差回転数を一定値以下に保持する。
Further, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, the rotational speed synchronization control is engaged to control the first rotating machine MG1 according to the vehicle speed and connect the
例えば車速が大きいと、クラッチCL1及びブレーキBK1の係合部材間の差回転数が大きくなるように、車速に応じて低減すべき差回転数の大きさが変動する状況が考えられる。これに応じて、第一回転機MG1により出力される同期制御用に必要なトルクも変動する。上記構成により、車速に応じて変動する差回転数を一定値以下に低減するために必要なトルクを第一回転機MG1から出力させることができるので、係合部材間の差回転数を迅速に一定値以下に低減させることができ、回転数同期制御を迅速に完了することができる。 For example, when the vehicle speed is high, it is conceivable that the differential rotation speed to be reduced varies depending on the vehicle speed so that the differential rotation speed between the engagement members of the clutch CL1 and the brake BK1 increases. In response to this, the torque required for the synchronous control output by the first rotary machine MG1 also varies. With the above configuration, the torque required to reduce the differential rotational speed that varies according to the vehicle speed to a certain value or less can be output from the first rotating machine MG1, so the differential rotational speed between the engaging members can be quickly increased. It can be reduced below a certain value, and the rotation speed synchronization control can be completed quickly.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、ニュートラル状態において、回転数同期制御を予め実行するか、または第一回転機MG1の出力トルクを0とする0トルク制御を実行するかを車速に基づいて選択する。 Moreover, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, in the neutral state, whether to perform the rotational speed synchronization control in advance, or to execute the 0 torque control in which the output torque of the first rotating machine MG1 is zero. Is selected based on the vehicle speed.
この構成により、実際にマニュアルシフト操作が発生する前に、可能であれば回転数同期制御を予め実行しておくことで、マニュアルシフト制御の実施時間を短縮でき、制御応答性をさらに向上できる。 With this configuration, by executing the rotation speed synchronization control in advance if possible before the manual shift operation actually occurs, the execution time of the manual shift control can be shortened, and the control responsiveness can be further improved.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、ニュートラル状態において、エンジン1が動作中の場合に、エンジン1を差動部へ接続させるために係合するクラッチCL1またはブレーキBK1のガタ詰め制御を実行する。
Further, in the hybrid vehicle driving device 1-1 of the present embodiment, when the
この構成により、エンジン動作により発生する油圧を利用して、マニュアルシフト制御において係合するクラッチCL1またはブレーキBK1のガタ詰め制御を予め実行しておくことで、係合制御において迅速に完全係合させることができ、制御応答性をさらに向上できる。 With this configuration, by using the hydraulic pressure generated by the engine operation, the clutch CL1 or the brake BK1 to be engaged in the manual shift control is executed in advance so that the engagement can be quickly and completely engaged. Control responsiveness can be further improved.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、係合制御において、クラッチCL1またはブレーキBK1を係合させるために供給する油圧の上昇速度を低速側から高速側へ変更する。 Further, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, in the engagement control, the rising speed of the hydraulic pressure supplied to engage the clutch CL1 or the brake BK1 is changed from the low speed side to the high speed side.
クラッチCL1またはブレーキBK1が係合すると、第一回転機MG1は反力を受けるため、係合動作の前後で正トルクから負トルクに切り替わり、スプライン等のガタの詰まる方向が逆になる。上記構成により、係合動作の第一段階として、クラッチ油圧の上昇速度を低速側で比較的緩やかにすることで、クラッチCL1またはブレーキBK1を弱係合させて、各部のガタをショックレスで詰めることができる。その後、係合動作の第二段階として、クラッチ油圧の上昇速度を高速側に切り替えることで、迅速に完全係合させることができる。 When the clutch CL1 or the brake BK1 is engaged, the first rotary machine MG1 receives a reaction force, so that it switches from a positive torque to a negative torque before and after the engagement operation, and the direction in which the backlash such as splines is clogged is reversed. With the above configuration, as the first stage of the engaging operation, the clutch hydraulic pressure rise speed is made relatively gentle on the low speed side, so that the clutch CL1 or the brake BK1 is weakly engaged and the backlash of each part is reduced without shock. be able to. Thereafter, as a second stage of the engaging operation, the clutch hydraulic pressure increasing speed is switched to the high speed side, whereby the complete engagement can be quickly performed.
また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置1−1では、係合制御において、クラッチCL1またはブレーキBK1の係合に伴い第一回転機MG1が出力する負トルクの増加に応じて、第二回転機MG2によるトルクを低減させる。 Further, in the hybrid vehicle drive device 1-1 of the present embodiment, in the engagement control, the second rotation is performed according to the increase in the negative torque output from the first rotating machine MG1 with the engagement of the clutch CL1 or the brake BK1. The torque by the machine MG2 is reduced.
この構成により、第一回転機MG1によるトルク増分を相殺でき、駆動トルクの変動を抑制して係合時のショックの発生を抑制できる。 With this configuration, the torque increase due to the first rotating machine MG1 can be offset, and fluctuations in the drive torque can be suppressed to prevent the occurrence of shock during engagement.
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the said embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The above-described embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The above-described embodiment and its modifications are included in the scope of the invention and the gist thereof, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
例えば、上記実施形態では、マニュアルシフト制御の一例として変速部のクラッチCL1を係合する場合を挙げて説明した。これに対し、マニュアルシフト制御として変速部のブレーキBK1を係合する場合には、回転数同期制御では、ブレーキBK1の係合部材間の回転数を同期させるべく、ブレーキBK1の一方の係合部材が接続される変速部の第一サンギア11の回転数を0に維持するように、第一回転機MG1を制御すればよい。 For example, in the above embodiment, the case where the clutch CL1 of the transmission unit is engaged is described as an example of the manual shift control. On the other hand, when the brake BK1 of the transmission unit is engaged as manual shift control, in the rotation speed synchronization control, one engagement member of the brake BK1 is synchronized to synchronize the rotation speed between the engagement members of the brake BK1. The first rotating machine MG1 may be controlled so that the number of rotations of the first sun gear 11 of the transmission unit connected to is maintained at zero.
1−1 ハイブリッド車両用駆動装置
1 エンジン(機関)
10 第一遊星歯車機構(変速部)
11 第一サンギア
13 第一リングギア
14 第一キャリア
20 第二遊星歯車機構(差動部)
21 第二サンギア(第二回転要素)
23 第二リングギア(第三回転要素)
24 第二キャリア(第一回転要素)
32 駆動輪
50 HV_ECU
60 MG_ECU
70 エンジン_ECU
100 車両
CL1 クラッチ(第一係合要素)
BK1 ブレーキ(第二係合要素)
MG1 第一回転機
MG2 第二回転機
1-1 Drive device for
10 First planetary gear mechanism (transmission unit)
11
21 Second sun gear (second rotating element)
23 Second ring gear (third rotating element)
24 Second carrier (first rotating element)
32
60 MG_ECU
70 Engine_ECU
100 vehicle CL1 clutch (first engagement element)
BK1 brake (second engagement element)
MG1 first rotating machine MG2 second rotating machine
Claims (8)
第一回転機と、
第二回転機と、
第一係合要素及び第二係合要素の係合または開放によって前記機関の回転数を変速して出力する変速部と、
前記変速部と駆動輪とを接続する差動部と、
を備え、
前記機関の出力軸が前記変速部の入力要素に接続され、
前記差動部は、前記変速部の出力要素に接続された第一回転要素と、前記第一回転機に接続された第二回転要素と、前記第二回転機及び前記駆動輪に接続された第三回転要素とを有する、ハイブリッド車両用駆動装置であって、
前記変速部の前記第一係合要素及び前記第二係合要素を開放したニュートラル状態から、前記変速部の前記第一係合要素及び前記第二係合要素の一方を係合して前記機関を前記差動部へ接続させる制御の際に、
要求駆動力が所定値よりも小さい場合には、
前記第二回転機により前記駆動輪へトルクを出力する第一制御と、
前記第一制御と並行して、前記機関を前記差動部へ接続させるために係合する前記第一係合要素または前記第二係合要素において、係合部材の回転数を前記第一回転機により同期させる第二制御と、
前記第二制御の後に、前記第二制御において同期させた変速部の前記第一係合要素または前記第二係合要素を係合する第三制御と、を実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。 With the agency,
The first rotating machine,
A second rotating machine,
A speed change portion that changes and outputs the rotational speed of the engine by engagement or release of the first engagement element and the second engagement element;
A differential unit connecting the transmission unit and the drive wheel;
With
An output shaft of the engine is connected to an input element of the transmission unit;
The differential unit is connected to a first rotating element connected to an output element of the transmission unit, a second rotating element connected to the first rotating machine, the second rotating machine and the driving wheel. A drive device for a hybrid vehicle having a third rotating element,
From the neutral state in which the first engagement element and the second engagement element of the transmission unit are opened, the engine engages with one of the first engagement element and the second engagement element of the transmission unit. When controlling to connect the differential unit to the differential unit,
When the required driving force is smaller than the predetermined value,
A first control for outputting torque to the drive wheels by the second rotating machine;
In parallel with the first control, in the first engagement element or the second engagement element engaged to connect the engine to the differential portion, the rotation speed of the engagement member is set to the first rotation. Second control synchronized by the machine,
And a third control for engaging the first engagement element or the second engagement element of the transmission unit synchronized in the second control after the second control. Drive device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012194550A JP5929641B2 (en) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | Hybrid vehicle drive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012194550A JP5929641B2 (en) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | Hybrid vehicle drive device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014051107A JP2014051107A (en) | 2014-03-20 |
JP5929641B2 true JP5929641B2 (en) | 2016-06-08 |
Family
ID=50610030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012194550A Active JP5929641B2 (en) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | Hybrid vehicle drive device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5929641B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6314819B2 (en) * | 2014-12-24 | 2018-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | vehicle |
JP6256374B2 (en) * | 2015-02-18 | 2018-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid vehicle |
JP6583087B2 (en) * | 2016-03-25 | 2019-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
WO2022118896A1 (en) * | 2020-12-01 | 2022-06-09 | 株式会社アイシン | Drive device for vehicle |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3166544B2 (en) * | 1995-03-31 | 2001-05-14 | 三菱自動車工業株式会社 | Hydraulic control device for automatic transmission |
JP3948147B2 (en) * | 1999-02-03 | 2007-07-25 | マツダ株式会社 | Hybrid vehicle |
JP3449277B2 (en) * | 1999-02-05 | 2003-09-22 | 株式会社日立製作所 | Hybrid vehicle and control device thereof |
JP3991541B2 (en) * | 1999-12-20 | 2007-10-17 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
JP3969299B2 (en) * | 2002-12-19 | 2007-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Hydraulic control device for power transmission device for vehicle |
JP4661131B2 (en) * | 2004-08-18 | 2011-03-30 | 日産自動車株式会社 | Shift control device for automatic transmission |
JP4285485B2 (en) * | 2006-01-24 | 2009-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE |
JP4228122B2 (en) * | 2007-02-07 | 2009-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, VEHICLE, AND DRIVE DEVICE |
JP2009190694A (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | Drive unit of hybrid vehicle |
JP2011105024A (en) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Shift control device for hybrid vehicle |
-
2012
- 2012-09-04 JP JP2012194550A patent/JP5929641B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014051107A (en) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5892180B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP5915668B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP5967199B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP6801617B2 (en) | Vehicle control device | |
KR101785826B1 (en) | Hybrid vehicle | |
JP6075376B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP6319132B2 (en) | Hybrid vehicle | |
JP5991374B2 (en) | Power transmission device and hybrid system for hybrid vehicle | |
JP6015770B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP6067698B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP5920473B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
WO2013186924A1 (en) | Hybrid vehicle drive apparatus | |
JP6115572B2 (en) | Power transmission device | |
JP6263889B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP2015024793A (en) | Driving device for hybrid vehicle | |
JP5929641B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP5942723B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP2014051146A (en) | Hybrid vehicle drive device | |
JP6015489B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
WO2014080530A1 (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
JP2015020725A (en) | Drive apparatus for hybrid vehicle | |
JP6052092B2 (en) | Hybrid vehicle drive device | |
WO2014080529A1 (en) | Drive device for hybrid vehicle | |
JP2015024794A (en) | Drive apparatus for hybrid vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151217 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160418 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5929641 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |