JP2022023569A - Hybrid-vehicular control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンとモータとを駆動力源として備え、エンジン回転数や駆動形態が異なる複数の走行モードを設定することが可能なハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor as driving force sources and capable of setting a plurality of traveling modes having different engine speeds and driving modes.
特許文献１から特許文献４には、駆動力源としてエンジンと二つのモータとを備えたハイブリッド車両が記載されている。特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジンの出力トルクを、動力分割機構により第１モータ側と出力側とに分割し、第１モータ側に伝達された動力を電力として第２モータに伝達し、第２モータから出力されたトルクを、エンジンから直接伝達されるトルクに加算して走行する。動力分割機構は、第１クラッチ機構と第２クラッチ機構とを選択的に係合することによりハイブリッド・ローモードとハイブリッド・ハイモードとを設定することができるように構成されている。それらハイブリッド・ローモードとハイブリッド・ハイモードとは、エンジン回転数と出力回転数との回転数比がそれぞれ異なる走行モードである。なお、そのエンジン回転数と出力回転数との回転数比は、ハイブリッド・ローモードの方がハイブリッド・ハイモードより大きく、したがって、駆動トルクとしては、ハイブリッド・ローモードの方がハイブリッド・ハイモードより大きくなる。また、上記のハイブリッド車両は、ハイブリッド・ローモードおよびハイブリッド・ハイモードに加えて、第２モータの出力トルクのみによって走行するＥＶモード（シングルモードとも称される）の設定が可能である。
また、特許文献２に記載されたハイブリッド車両は、特許文献１に記載されたハイブリッド車両と同様の構成を前提として、ＥＶ・ハイモード（あるいはＥＶ・ローモード）からＥＶ・ローモード（あるいはＥＶ・ローモード）に切り替える際に、走行モードの切り替えにおける駆動トルクの変化を抑制するように構成されている。例えば、ＥＶ・ハイモードからＥＶ・ローモードへ切り替える際に、ＥＶ・ローモードの回転数比（駆動輪に対するモータの回転数比）になる前に、ＥＶ・ローモードを設定するためのクラッチ機構の係合を開始するように構成されている。
Further, the hybrid vehicle described in Patent Document 2 is premised on the same configuration as the hybrid vehicle described in
さらに、特許文献３に記載されたハイブリッド車両は、特許文献１に記載されたハイブリッド車両と同様の構成を前提として、エンジンを停止させ、かつ一つの係合機構を係合状態とした走行モードが設定されている状態で、所定の条件（例えば駆動輪に作用させるトルク要求量が所定より大きいこと）が成立した場合に、前記走行モードを設定する係合機構を係合させたままエンジンのモータリングをするように構成されている。
Further, the hybrid vehicle described in
そして、特許文献４に記載されたハイブリッド車両は、特許文献１に記載されたハイブリッド車両と同様の構成を前提として、第１走行モード（例えばハイブリッド・ローモード）から第２走行モード（例えばハイブリッド・ハイモード）に切り替える際に、ハイブリッド・ローモードを設定する噛み合い式の係合機構を解放し、またその係合機構を解放する際に、係合力が閾値以下に低下した際に、解放させるための解放推力を付与するように構成されている。つまり、前記係合機構の係合力が「０」になる前に、その係合機構の解放動作を開始するように構成されている。
The hybrid vehicle described in
上述の特許文献１ないし特許文献４に記載されたハイブリッド車両では、差動機構である動力分割機構にエンジンが連結されており、その動力分割機構は、エンジンが出力したトルクを第１モータ側と出力側とに分割する機能を主とする分割部と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部（切替部）とにより構成されている。また、分割部と変速部とが係合機構により連結されている。例えばローモードを設定するクラッチ機構は、分割部を構成する遊星歯車機構のキャリヤと、変速部を構成する遊星歯車機構のキャリヤとを連結するように構成されている。一方、ＥＶモード（シングルモード）からローモードへ切り替える際には、上述のように、分割部と変速部との互いの遊星歯車機構のキャリヤ同士を連結することになる。分割部７におけるキャリヤにはエンジンが連結されており、そのエンジンは、通常、負回転方向に回転させることを想定しない設計とされている。そのため、クラッチ機構を係合する過渡期において、変速部の遊星歯車機構が負回転した場合には、分割部のキャリヤと変速部のキャリヤとをスムーズに連結できないおそれがある。言い換えれば、クラッチ機構の係合が完了するまでに時間を要し、ひいてはローモードへの切り替えがスムーズにできないとともに、加速の応答性が低下するおそれがある。
In the hybrid vehicle described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ＥＶモード（シングルモード）からローモードへ切り替える際の応答性（モード切り替えならびに加速応答性）が低下することを抑制できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made by paying attention to the above technical problems, and is a hybrid capable of suppressing a decrease in responsiveness (mode switching and acceleration responsiveness) when switching from EV mode (single mode) to low mode. It is intended to provide a vehicle control device.
上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源としてエンジンと、第１モータと、第２モータとを備え、前記エンジンが連結されている第１回転要素と、前記第１モータが連結されている第２回転要素と、第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、前記第２モータおよび駆動輪が連結されている第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と、第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構と、前記第６回転要素と前記第１回転要素とを連結し、またその連結を解く第１係合機構と、前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうち少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解く第２係合機構とを有するハイブリッド車両であって、前記第１係合機構を係合することにより設定される第１走行モードと、前記第２係合機構を係合することにより設定されかつ前記第１走行モードより前記駆動輪に伝達されるトルクが小さい第２走行モードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を解放しかつ前記第２モータの駆動トルクのみで走行するシングルモードとを含む複数の走行モードを設定することが可能なハイブリッド車両の制御装置において、前記第１係合機構および前記第２係合機構のそれぞれは、互いに係合することによりトルクを伝達する駆動側部材と従動側部材とを有するとともに、前記駆動側部材と前記従動側部材との回転数の差である差回転数を制御するように構成され、前記ハイブリッド車両を制御するコントローラを有し、前記コントローラは、前記走行モードを前記シングルモードから前記第１走行モードに切り替えることの要求があるか否かを判断し、前記シングルモードから前記第１走行モードに切り替える要求があると判断した場合に、前記複数の走行モードのうちの他の走行モードへ切り替える場合に比べて、前記第１係合機構を係合する際の前記差回転数を小さくし、かつ前記第１係合機構の係合を要求するタイミングを早くするように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes an engine, a first motor, a second motor as a driving force source, a first rotating element to which the engine is connected, and the first motor. The second rotating element connected, the first differential mechanism that performs a differential action by the third rotating element, the fourth rotating element to which the second motor and the drive wheel are connected, and the third rotation. A fifth rotation element connected to the element, a second differential mechanism that performs a differential action by the sixth rotation element, and the sixth rotation element and the first rotation element are connected to each other, and the connection thereof is performed. A first engaging mechanism to be unwound, and a second engaging mechanism to connect at least two of the fourth rotating element, the fifth rotating element, and the sixth rotating element, and to disengage the connection. The first traveling mode set by engaging the first engaging mechanism and the first traveling mode set by engaging the second engaging mechanism. A plurality of modes including a second traveling mode in which the torque transmitted to the drive wheels is small, and a single mode in which the first engaging mechanism and the second engaging mechanism are released and the vehicle travels only with the driving torque of the second motor. In the control device of the hybrid vehicle capable of setting the traveling mode of the above, each of the first engaging mechanism and the second engaging mechanism is a drive side member and a driven side that transmit torque by engaging with each other. It has a member and is configured to control a difference rotation speed which is a difference in rotation speed between the drive side member and the driven side member, and has a controller for controlling the hybrid vehicle, wherein the controller has the member. It is determined whether or not there is a request to switch the traveling mode from the single mode to the first traveling mode, and when it is determined that there is a request to switch from the single mode to the first traveling mode, the plurality of traveling is performed. Compared to the case of switching to another traveling mode among the modes, the difference rotation speed when engaging the first engaging mechanism is reduced, and the timing for requesting the engagement of the first engaging mechanism is set. It is characterized by being configured to speed up.
この発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、シングルモードから第１走行モード（ローモード）へ切り替える際に、他の走行モードへ切り替える場合（通常制御）に比べて、係合機構を係合する際のクラッチ差回転数を小さくするように構成されている。また、係合開始を行うタイミングを通常制御に比べて早くするように構成されている。つまり、クラッチ差回転数を小さくし、かつ係合開始のタイミングを早くすることにより、早期に係合を行って、第１走行モードへの移行を早期に完了するように構成されている。そのため、この発明によれば、上述のように第１走行モードを設定する第１係合機構の係合時間が増大することを抑制できる。言い換えれば、その係合時間を通常制御に比べて短くすることができ、その結果、第１走行モードへの切り替えをスムーズに行うことができる。また、そのように、第１走行モードへの切り替えをスムーズに行うことができることにより、加速応答性が低下することを抑制できる。 According to the control device of the hybrid vehicle of the present invention, when switching from the single mode to the first driving mode (low mode), the engagement mechanism is engaged as compared with the case of switching to another driving mode (normal control). It is configured to reduce the clutch difference rotation speed at the time. In addition, the timing for starting engagement is configured to be earlier than that for normal control. That is, by reducing the clutch difference rotation speed and accelerating the timing of the engagement start, the engagement is performed at an early stage, and the transition to the first traveling mode is completed at an early stage. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the engagement time of the first engagement mechanism that sets the first travel mode as described above. In other words, the engagement time can be shortened as compared with the normal control, and as a result, the switching to the first traveling mode can be smoothly performed. Further, since the switching to the first traveling mode can be smoothly performed in this way, it is possible to suppress the deterioration of the acceleration responsiveness.
この発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。この発明の実施形態におけるハイブリッド車両（以下、車両と記す）Ｖｅの一例を図１を参照して説明する。図１は、前輪（駆動輪）１Ｒ，１Ｌを駆動するための駆動装置２を示し、駆動装置２は、エンジン（ＥＮＧ）３と二つのモータ４，５とを駆動力源として備えたいわゆる２モータタイプの駆動装置である。第１モータ４は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン３の回転数を第１モータ４によって制御するとともに、第１モータ４で発電した電力により第２モータ５を駆動し、その第２モータ５が出力するトルクを走行のための駆動力に加えるように構成されている。なお、第２モータ５は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。
The present invention will be described with reference to the embodiments shown in the figure. It should be noted that the embodiments described below are merely examples of cases where the present invention is embodied, and do not limit the present invention. An example of the hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) Ve in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a drive device 2 for driving front wheels (drive wheels) 1R and 1L, and the drive device 2 includes an engine (ENG) 3 and two
エンジン３には、この発明の実施形態における差動機構に相当する動力分割機構６が連結されている。この動力分割機構６は、エンジン３が出力したトルクを第１モータ４側と出力側とに分割する機能を主とする分割部７と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部８とにより構成されている。
A
分割部７は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構（第１差動機構）によって構成されている。図１に示す分割部７は、サンギヤ９と、サンギヤ９に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１０と、これらサンギヤ９とリングギヤ１０との間に配置されてサンギヤ９とリングギヤ１０とに噛み合っているピニオンギヤ１１と、ピニオンギヤ１１を自転および公転可能に保持するキャリヤ１２とを有している。なお、キャリヤ１２がこの発明の実施形態における「第１回転要素」に相当し、サンギヤ９がこの発明の実施形態における「第２回転要素」に相当し、リングギヤ１０がこの発明の実施形態における「第３回転要素」に相当する。
The split portion 7 may have a configuration in which a differential action is performed by three rotating elements, and a planetary gear mechanism can be adopted. In the example shown in FIG. 1, it is configured by a single pinion type planetary gear mechanism (first differential mechanism). The division portion 7 shown in FIG. 1 includes a
エンジン３が出力した動力が前記キャリヤ１２に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン３の出力軸１３に、動力分割機構６の入力軸１４が連結され、その入力軸１４がキャリヤ１２に連結されている。なお、キャリヤ１２と入力軸１４とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構（図示せず）を介してキャリヤ１２と入力軸１４とを連結してもよい。また、その出力軸１３と入力軸１４との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構（図示せず）を配置してもよい。
The power output by the
サンギヤ９に第１モータ４が連結されている。図１に示す例では、分割部７および第１モータ４は、エンジン３の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ４は分割部７を挟んでエンジン３とは反対側に配置されている。さらに、変速部８が、この分割部７とエンジン３との間で、これら分割部７およびエンジン３と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで配置されている。
The
変速部８は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速部８は、上記の分割部７と同様に、サンギヤ１５と、サンギヤ１５に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１６と、これらサンギヤ１５とリングギヤ１６との間に配置されてこれらサンギヤ１５およびリングギヤ１６に噛み合っているピニオンギヤ１７と、ピニオンギヤ１７を自転および公転可能に保持しているキャリヤ１８とを有している。したがって、変速部８は、サンギヤ１５、リングギヤ１６、およびキャリヤ１８の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構（第２差動機構）となっている。この変速部８におけるサンギヤ１５に分割部７におけるリングギヤ１０が連結されている。また、変速部８におけるリングギヤ１６に、出力ギヤ１９が連結されている。なお、上記のリングギヤ１６がこの発明の実施形態における「第４回転要素」に相当し、サンギヤ１５がこの発明の実施形態における「第５回転要素」に相当し、キャリヤ１８がこの発明の実施形態における「第６回転要素」に相当する。
The
上記の分割部７と変速部８とが複合遊星歯車機構を構成するように第１クラッチ機構（第１係合機構）CL1が設けられている。第１クラッチ機構CL1は、変速部８におけるキャリヤ１８を、分割部７におけるキャリヤ１２および入力軸１４に選択的に連結するように構成されている。具体的には、第１クラッチ機構CL1は、互いに係合することによりトルクを伝達し、また互いに解放することによりトルクを遮断する回転部材１２ａ，１２ｂを有している。一方の回転部材１２ａは入力軸１４に連結され、他方の回転部材１２ｂはキャリヤ１８に連結されている。これらの回転部材１２ａ，１２ｂのうちの一方がこの発明の実施形態における「駆動側部材」に相当し、他方がこの発明の実施形態における「従動側部材」に相当する。この第１クラッチ機構CL1は、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。または、制御信号が入力されることにより連結状態と解放状態とを切り替え、かつ制御信号が入力されていない場合に、制御信号が入力されなくなる直前の状態（連結状態または解放状態）を維持するように構成されたいわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構であってもよい。この第１クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部７におけるサンギヤ９が反力要素となり、さらに変速部８におけるリングギヤ１６が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。すなわち、入力軸１４と第１モータ４の出力軸４ａと、後述するドリブンギヤ２１とが差動回転できるように複合遊星歯車機構が構成されている。
A first clutch mechanism (first engagement mechanism) CL1 is provided so that the split portion 7 and the
さらに、変速部８の全体を一体化させるための第２クラッチ機構（第２係合機構）CL2が設けられている。この第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６もしくはサンギヤ１５、あるいはサンギヤ１５とリングギヤ１６とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式、噛み合い式、あるいは、ノーマルステイ型のクラッチ機構によって構成することができる。図１に示す例では、第２クラッチ機構CL2は、変速部８におけるキャリヤ１８とリングギヤ１６とを連結するように構成されている。具体的には、第２クラッチ機構CL2は、互いに係合することによりトルクを伝達し、また互いに解放することによりトルクを遮断する回転部材１８ａ，１８ｂを有している。一方の回転部材１８ａはキャリヤ１８に連結され、他方の回転部材１８ｂはリングギヤ１６に連結されている。これらの回転部材１８ａ，１８ｂのうちの一方がこの発明の実施形態における「駆動側部材」に相当し、他方がこの発明の実施形態における「従動側部材」に相当する。
Further, a second clutch mechanism (second engagement mechanism) CL2 for integrating the
上記のエンジン３や分割部７あるいは変速部８の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２０が配置されている。前記出力ギヤ１９に噛み合っているドリブンギヤ２１がこのカウンタシャフト２０に取り付けられている。また、カウンタシャフト２０にはドライブギヤ２２が取り付けられており、このドライブギヤ２２が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２３におけるリングギヤ２４に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２１には、第２モータ５におけるロータシャフト２５に取り付けられたドライブギヤ２６が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ１９から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ５が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２１の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２３から左右のドライブシャフト２７に出力し、その動力やトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるように構成されている。
The
なお、駆動装置２には、第１モータ４を走行のための駆動力源とする場合に、エンジン３の回転を止めるための摩擦式あるいは噛み合い式のブレーキ機構（第３係合機構）B1が設けられている。すなわち、ブレーキ機構B1は所定の固定部と出力軸１３または入力軸１４との間に設けられ、係合して出力軸１３または入力軸１４を固定することにより、分割部７におけるキャリヤ１２や、変速部８におけるキャリヤ１８を反力要素として機能させ、分割部７におけるサンギヤ９を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、ブレーキ機構B1は、第１モータ４が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１３または入力軸１４を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１３または入力軸１４に作用させることができればよい。または、出力軸１３や入力軸１４が、エンジン３がその駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチをブレーキ機構B1として設けてもよい。
The drive device 2 includes a friction type or meshing type brake mechanism (third engagement mechanism) B1 for stopping the rotation of the
第１モータ４にインバータやコンバータなどを備えた第１電力制御装置２８が接続され、第２モータ５にインバータやコンバータなどを備えた第２電力制御装置２９が接続され、それらの各電力制御装置２８，２９は、リチウムイオン電池、キャパシタ、全固体電池などから構成された蓄電装置３０に電気的に連結されている。また、上記第１電力制御装置２８と第２電力制御装置２９とが相互に電力を供給できるように構成されている。具体的には、第１モータ４が反力トルクを出力することに伴って発電機として機能する場合には、第１モータ４で発電された電力を第２モータ５に供給することができるように構成されている。
A first
なお、上記の蓄電装置３０は、上述したようにリチウムイオン電池、キャパシタ、全固体電池などによって構成される。それら蓄電装置３０は、それぞれ特性が異なるから、車両Ｖｅは、蓄電装置３０を単一種類の装置から構成することに限られず、複数の蓄電装置３０を、各装置の特性を考慮して組み合わせて構成してもよい。
As described above, the
上記の各電力制御装置２８，２９におけるインバータやコンバータ、エンジン３、各クラッチ機構CL1，CL2およびブレーキ機構B1を制御するための電子制御装置（ECU）３１が設けられている。このECU３１は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成されている。図２は、ECU３１の構成の一例を説明するためのブロック図である。図２に示す例では、統合ECU３２、MG-ECU３３、エンジンECU３４、および、クラッチECU３５によりECU３１が構成されている。
An electronic control unit (ECU) 31 for controlling an inverter, a converter, an
統合ECU３２は、車両Ｖｅに搭載された種々のセンサから入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて演算を行い、その演算結果を、MG-ECU３３、エンジンECU３４、およびクラッチECU３５に指令信号を出力するように構成されている。統合ECU３２に入力される各種センサからのデータの一例を図２に示してある。車速、アクセル開度、第１モータ(MG1)４の回転数、第２モータ(MG2)５の回転数、エンジン３の出力軸１３の回転数（エンジン回転数）、変速部８におけるカウンタシャフト２０の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1，CL2やブレーキ機構B1に設けられたピストン（アクチュエータ）のストローク量、蓄電装置３０の温度、各電力制御装置２８，２９の温度、第１モータ４の温度、第２モータ５の温度、分割部７や変速部８などを潤滑するオイル（ＡＴＦ）の温度、蓄電装置３０の充電残量（SOC）などのデータが、統合ECU３２に入力される。
The
そして、統合ECU３２に入力されたデータなどに基づいて第１モータ４の運転状態（出力トルクや回転数）、第２モータ５の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてMG-ECU３３に出力する。同様に、統合ECU３２に入力されたデータなどに基づいてエンジン３の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジンECU３４に出力する。同様に、統合ECU３２に入力されたデータなどに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2、およびブレーキ機構B1の伝達トルク容量（「０」を含む）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてクラッチECU３５に出力する。
Then, the operating state (output torque and rotation speed) of the
MG-ECU３３は、上記のように統合ECU３２から入力されたデータに基づいて各モータ４，５に通電するべき電流値を求めて、各モータ４，５に指令信号を出力する。各モータ４，５は、交流式のモータであるから、上記の指令信号は、インバータで生成するべき電流の周波数や、コンバータで昇圧するべき電圧値などが含まれる。
The MG-
エンジンECU３４は、上記のように統合ECU３２から入力されたデータに基づいて電子スロットルバルブの開度を定めるための電流値やパルス数、点火装置で燃料を着火するための電流値やパルス数、EGR（Exhaust Gas Recirculation）バルブの開度を定めるための電流値やパルス数、吸気バルブや排気バルブの開度を定めるための電流値やパルス数などの指令値を求め、それぞれのバルブや装置に指令信号を出力する。すなわち、エンジン３の出力（パワー）や、エンジン３の出力トルク、もしくはエンジン回転数を制御するための指示信号を、エンジンECU３４から出力する。
The
クラッチECU３５は、上記のように統合ECU３２から入力されたデータに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2およびブレーキ機構B1の係合圧を定めるアクチュエータに通電するべき指令値を求めて、それぞれのアクチュエータに指令信号を出力する。
Based on the data input from the integrated
上記の駆動装置２は、エンジン３から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン３から駆動トルクを出力することなく、第１モータ４や第２モータ５から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第１モータ４を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）において、変速部８のリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部８のリングギヤ１６の回転数よりもエンジン３（または入力軸１４）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部８のリングギヤ１６の回転数とエンジン３（または入力軸１４）の回転数が同一である直結モード（固定段モード）とを設定することが可能である。なお、HV-LoモードとHV-Hiモードとでは、トルクの増幅率はHV-Loモードの方が大きくなる。
The above-mentioned drive device 2 outputs the drive torque from the
またさらに、EV走行モードは、第１モータ４および第２モータ５から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第１モータ４から駆動トルクを出力せずに第２モータ５のみから駆動トルクを出力するシングルモード（切り離しモード）とを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ４から出力されたトルクの増幅率がEV-Loモードより小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。なお、シングルモードでは、第１クラッチ機構CL1を係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することや、第２クラッチ機構CL2を係合した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行すること、あるいは各クラッチ機構CL1，CL2を解放した状態で第２モータ５のみから駆動トルクを出力して走行することが可能である。
Furthermore, the EV drive mode is a dual mode in which the drive torque is output from the
それらの各走行モードは、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、ブレーキ機構B1、およびエンジン３、各モータ４，５を制御することにより設定される。図３に、これらの走行モードと、各走行モードにおける、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、ブレーキ機構B1の係合および解放の状態、第１モータ４および第２モータ５の運転状態、エンジン３からの駆動トルクの出力の有無の一例を図表として示してある。図中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「－」のシンボルは解放している状態を示し、「Ｇ」のシンボルは主にジェネレータとして運転することを意味し、「Ｍ」のシンボルは主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第１モータ４や第２モータ５が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン３から駆動トルクを出力している状態を示し、「OFF」はエンジン３から駆動トルクを出力していない状態を示している。
Each of these traveling modes is set by controlling the first clutch mechanism CL1, the second clutch mechanism CL2, the brake mechanism B1, the
各走行モードを設定した場合における動力分割機構６の各回転要素の回転数、およびエンジン３、各モータ４，５のトルクの向きを説明するための共線図を図４ないし図９に示している。共線図は、動力分割機構６における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線に重ねてある矢印がトルクの向きを示すとともに、そのトルクの大きさを矢印の長さで示している。
FIGS. 4 to 9 show a collinear diagram for explaining the rotation speed of each rotating element of the
図４に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、第２クラッチ機構CL2を係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。また、図５に示すようにHV-Loモードでは、エンジン３から駆動トルクを出力し、第１クラッチ機構CL1を係合するとともに、第１モータ４から反力トルクを出力する。上記HV-HiモードやHV-Loモードが設定されている場合の第１モータ４の回転数は、エンジン３の燃費や第１モータ４の駆動効率などを考慮した駆動装置２全体としての効率（消費エネルギー量を前輪１Ｒ，１Ｌのエネルギー量で除算した値）が最も良好となるように制御される。上記の第１モータ４の回転数は無段階に連続的に変化させることができ、その第１モータ４の回転数と車速とに基づいてエンジン回転数が定まる。したがって、動力分割機構６は、無段変速機として機能できる。
As shown in FIG. 4, in the HV-Hi mode, the drive torque is output from the
上記のように第１モータ４から反力トルクを出力することにより、第１モータ４が発電機として機能する場合には、エンジン３の動力の一部が第１モータ４により電気エネルギーに変換される。そして、エンジン３の動力から第１モータ４により電気エネルギーに変換された動力分を除いた動力が変速部８におけるリングギヤ１６に伝達される。その第１モータ４から出力する反力トルクは、動力分割機構６を介してエンジン３から第１モータ４側に伝達されるトルクの分割率に応じて定められる。この動力分割機構６を介してエンジン３から第１モータ４側に伝達されるトルクと、リングギヤ１６側に伝達されるトルクとの比、すなわち動力分割機構６におけるトルクの分割率は、HV-LoモードとHV-Hiモードとで異なる。
When the
具体的には、第１モータ４側に伝達されるトルクを「１」とした場合、HV-Loモードではリングギヤ１６側に伝達されるトルクの割合であるトルク分割率は、「１／（ρ１×ρ２）」となり、HV-Hiモードではそのトルク分割率は、「１／ρ１」となる。すなわち、エンジン３から出力されたトルクのうちリングギヤ１６に伝達されるトルクの割合は、HV-Loモードでは、「１／（１－（ρ１×ρ２））」となり、HV-Hiモードでは、「１／（ρ１＋１）」となる。ここで、「ρ１」は分割部７のギヤ比（リングギヤ１０の歯数とサンギヤ９の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部８のギヤ比（リングギヤ１６の歯数とサンギヤ１５の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値である。したがって、HV-Loモードが設定されている場合には、HV-Hiモードが設定されている場合と比較して、リングギヤ１６に伝達されるトルクの割合が大きくなる。
Specifically, when the torque transmitted to the
なお、エンジン３の出力を増大させてエンジン３の回転数を増大させている場合には、エンジン３の出力のうちエンジン３の回転数を増大させるために要したパワーを減じたパワーに相当するトルクが、エンジン３から出力されるトルクとなる。そして、第１モータ４により発電された電力が第２モータ５に供給される。その場合、必要に応じて蓄電装置３０に充電されている電力も第２モータ５に供給される。
When the output of the
直結モードでは、各クラッチ機構CL1，CL2が係合されることにより、図６に示すように動力分割機構６における各回転要素が同一回転数で回転する。すなわち、エンジン３の動力の全てが動力分割機構６から出力される。言い換えると、エンジン３の動力の一部が、第１モータ４や第２モータ５により電気エネルギーに変換されることがない。したがって、電気エネルギーに変換する際に生じるジュール損などを要因とした損失がないため、動力の伝達効率が良好になる。
In the direct connection mode, when the clutch mechanisms CL1 and CL2 are engaged, each rotating element in the
さらに、図７および図８に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、ブレーキ機構B1を係合するとともに各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。具体的には、図７に示すようにEV-Loモードでは、ブレーキ機構B1および第１クラッチ機構CL1を係合するとともに、各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構B1により、出力軸１３またはキャリヤ１２が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第１モータ４の回転方向は、正方向になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。また、図８に示すようにEV-Hiモードでは、ブレーキ機構B1および第２クラッチ機構CL2を係合するとともに、各モータ４，５から駆動トルクを出力して走行する。すなわち、ブレーキ機構B1により、出力軸１３またはキャリヤ１２が回転することを制限するための反力トルクを作用させる。その場合における第１モータ４の回転方向は、エンジン３の回転方向（正方向）とは反対方向（負方向）になり、かつ出力トルクの向きは、その回転数を増大させる方向となる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, in the EV-Lo mode and the EV-Hi mode, the brake mechanism B1 is engaged and the drive torque is output from the
また、変速部８のリングギヤ１６の回転数と第１モータ４の回転数との回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも大きくなる。すなわち、同一車速で走行している場合には、EV-Loモードを設定する場合の方が、EV-Hiモードを設定する場合よりも第１モータ４の回転数が高回転数になる。つまり、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、上記のリングギヤ１６の回転数は、出力部材（あるいは出力側）の回転数であって、図１のギヤトレーンでは、便宜上リングギヤ１６から駆動輪までの各部材のギヤ比は１とする。そして、シングルモードでは、図９に示すように第２モータ５のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構CL1，CL2が解放されていることにより、動力分割機構６の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン３や第１モータ４を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。
Further, the rotation speed ratio between the rotation speed of the
このように構成された車両Ｖｅは、上述したように、クラッチ機構などの係合機構の係合状態を切り替えることにより複数の走行モードの設定が可能である。それら走行モードの設定は、運転者のアクセル操作に基づくアクセル開度や要求駆動力に応じて設定される。例えば上述の第２モータ５のみの駆動トルクで走行するシングルモードで走行中にアクセル操作されるなどにより要求駆動力が増大した場合には、デュアルモードやHV走行モードへ移行する。特に、第１クラッチ機構CL1を係合した場合に設定されるHV-LoモードあるいはEV-Loモード（以下、まとめてLoモードと記す）へ移行する場合には、第１クラッチ機構CL1を連結する。この発明の実施形態では、その第１クラッチ機構CL1により分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８におけるキャリヤ１８とを連結する。分割部７のキャリヤ１２にはエンジン３が連結されており、そのエンジン３は、負回転しないことを想定して設計されているのが通常であるから、係合の過渡期において、変速部８の遊星歯車機構が負回転（エンジンの回転方向とは反対方向に回転）した場合には、分割部７のキャリヤ１２と変速部８のキャリヤ１８とをスムーズに連結できないおそれがある。そこで、この発明の実施形態では、シングルモードから第１クラッチ機構CL1を係合して設定されるLoモードへ移行する際の応答性が低下することを抑制するように構成されている。
As described above, the vehicle Ve configured in this way can set a plurality of traveling modes by switching the engaging state of the engaging mechanism such as the clutch mechanism. The setting of these driving modes is set according to the accelerator opening degree and the required driving force based on the accelerator operation of the driver. For example, when the required driving force increases due to an accelerator operation during traveling in the single mode in which the vehicle travels with the driving torque of only the
図１０は、その制御の一例を示すフローチャートであって、先ず、シングルモードからLoモードへのモード切り替え要求があるか否かを判断する（ステップＳ１）。これは、アクセル開度や要求駆動力に基づいて判断される。具体的には、シングルモードで走行中に、アクセル操作されることにより要求駆動力が増大した場合には、Loモードへの切り替え要求がありと判断される。したがって、このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわちシングルモードからLoモードへの切り替え要求がないと判断された場合には、通常制御を実行する（ステップＳ２）。通常制御とは、シングルモードからLoモード以外の他のモード（例えばHiモード）へ移行する場合の制御であって、この場合には、予め定められた所定の目標差回転数になったらクラッチ機構を係合する。なお、この所定の差回転数とは、例えば係合時のショックを許容できる回転数に設定される。あるいは、クラッチ機構の構造（例えばドグクラッチの構造）を考慮して設定される。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of the control, and first, it is determined whether or not there is a mode switching request from the single mode to the Lo mode (step S1). This is determined based on the accelerator opening and the required driving force. Specifically, when the required driving force increases due to the accelerator operation while traveling in the single mode, it is determined that there is a request to switch to the Lo mode. Therefore, if it is negatively determined in step S1, that is, if it is determined that there is no request for switching from the single mode to the Lo mode, normal control is executed (step S2). The normal control is a control when shifting from a single mode to a mode other than the Lo mode (for example, Hi mode). In this case, the clutch mechanism is used when a predetermined target difference rotation speed is reached. Engage. The predetermined difference rotation speed is set to, for example, a rotation speed that can tolerate a shock at the time of engagement. Alternatively, it is set in consideration of the structure of the clutch mechanism (for example, the structure of the dog clutch).
それとは反対に、このステップＳ１で肯定的に判断された場合、すなわちシングルモードからLoモードへの切り替え要求があると判断された場合には、ついでクラッチ機構の目標差回転数を変更する（ステップＳ３）。すなわち、通常制御における所定の目標差回転数とは異なる目標差回転数を設定する。図１１は、目標のクラッチ差回転数を説明するための図であり、この図１１から把握できるように、通常制御では、目標のクラッチ差回転数を完全同期の状態（すなわち差回転数「０」）に対して、正の方向と負の方向とに対して設定している。言い換えれば「０」を跨いで目標差回転数が設定されている。一方、上述したように、シングルモードからLoモードへ走行モードを切り替える際には、分割部７におけるキャリヤ１２と変速部８のキャリヤ１８とを連結することになり、エンジン３を負方向に回転させる（言い換えれば「０」回転数未満にする）ことは設計上、想定していない。そのため、この発明の実施形態では、第１クラッチ機構CL1を係合する際に、第１クラッチ機構CL1が負方向に回転する（エンジン回転数が「０」未満になる）ことを回避するように目標差回転数を変更する。すなわち、図１１に示すように、目標差回転数を通常制御より小さく（あるいは目標差回転数の幅を狭く）する。
On the contrary, if it is determined positively in this step S1, that is, if it is determined that there is a request to switch from the single mode to the Lo mode, then the target difference rotation speed of the clutch mechanism is changed (step). S3). That is, a target difference rotation speed different from a predetermined target difference rotation speed in normal control is set. FIG. 11 is a diagram for explaining a target clutch difference rotation speed, and as can be grasped from this FIG. 11, in normal control, the target clutch difference rotation speed is in a state of complete synchronization (that is, the difference rotation speed “0”. ”), It is set for the positive direction and the negative direction. In other words, the target difference rotation speed is set across "0". On the other hand, as described above, when the traveling mode is switched from the single mode to the Lo mode, the
なお、クラッチの差回転数とは、この発明の実施形態では、分割部７におけるキャリヤ１２の回転数と変速部８のキャリヤ１８の回転数との差を言い、これを計算式で示すと、以下のように示される。
クラッチ差回転数＝分割部のキャリヤ回転数－変速部のキャリヤ回転数
シングルモードからLoモードへ移行する際は、エンジン３が停止状態であるとすれば、分割部７のキャリヤ１２の回転数は「０」であり、変速部８のキャリヤ１８の回転数は、エンジン３を負回転させないためには「正」となる。したがって、図１１に示すシングルモードからLoモードへ移行する際の要求される差回転数は「０」を超えない範囲で設定される。言い換えれば、「０」を超えると、エンジン３が負回転することがあり、それを防ぐ目標差回転数とされる。なお、この範囲に差回転数を収める制御は、第１モータ４によって実行される。
In the embodiment of the present invention, the difference rotation speed of the clutch means the difference between the rotation speed of the
Clutch difference rotation speed = carrier rotation speed of the split section-carrier rotation speed of the transmission section When shifting from the single mode to the Lo mode, if the
また、変速部８におけるキャリヤ１８の回転数が「０」未満になることを更に抑制するために、係合要求の判定タイミングを変更する（ステップＳ４）。具体的には、第１クラッチ機構CL1の係合要求の判定を通常制御より早いタイミングに変更する。つまり、第１クラッチ機構CL1の差回転数が「０」になるまでに係合を完了するために、係合要求（すなわち係合指示）のタイミングを通常制御より早くする。なお、係合要求開始指示のタイミングは、アクチュエータの動作時間や差回転数などを考慮して設定される。詳細については後述の図１３におけるタイムチャートにて説明する。
Further, in order to further suppress that the rotation speed of the
つぎに、図１０の制御例を実行した場合のタイムチャートについて説明する。図１２は、そのタイムチャートを示す図であって、車速、駆動力、Loモードへの切り替え要求、クラッチ差回転数、クラッチ係合要求、および、クラッチの状態の変化についてそれぞれ説明する。先ず、シングルモードからLoモードへの切り替え要求がＯＮされる（ｔ１時点）。すなわちアクセル開度や要求駆動力が増大して、大きな駆動力を発生させることが可能な走行モードへの切り替え要求がされる。したがって、このｔ１時点から、車速、駆動力が増大し始め、またクラッチ（第１クラッチ機構CL1）の差回転数が「０」に向けて小さくなる。 Next, a time chart when the control example of FIG. 10 is executed will be described. FIG. 12 is a diagram showing the time chart, and describes each of the vehicle speed, the driving force, the request for switching to the Lo mode, the clutch difference rotation speed, the clutch engagement request, and the change in the clutch state. First, the request for switching from the single mode to the Lo mode is turned on (at the time of t1). That is, the accelerator opening degree and the required driving force increase, and a request for switching to a traveling mode capable of generating a large driving force is made. Therefore, from this t1 time point, the vehicle speed and the driving force start to increase, and the difference rotation speed of the clutch (first clutch mechanism CL1) becomes smaller toward "0".
なお、上述したように、クラッチ機構の差回転数の制御は、第１モータ４により実行される。ここで、第１モータ４によるクラッチ機構（CL1,CL2)の差回転数の制御について説明する。図１に示す駆動装置２では、車両Ｖｅが前進走行している状態で、第１モータ４によってサンギヤ９を回転させると、リングギヤ１０およびこれに連結されているサンギヤ１５が、第１モータ４の回転数に応じた回転数で回転し、さらにキャリヤ１８がそのサンギヤ１５および出力ギヤ１９（リングギヤ１６）の回転数に応じた回転数で回転する。このキャリヤ１８に、第１クラッチ機構CL1の従動側部材である回転部材１２ｂや第２クラッチ機構CL2の駆動側部材である回転部材１８ａが連結されているので、結局、これらの回転部材１２ｂ，１８ａが第１モータ４の回転数に応じた回転数になる。すなわち、第１モータ４によって第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2における差回転数を制御することができる。
As described above, the control of the difference rotation speed of the clutch mechanism is executed by the
ついで、第１クラッチ機構CL1の係合要求がされる（ｔ２時点）。これは、第１クラッチ機構CL1の差回転数が上述の目標差回転数に制御されたことにより、係合動作の開始を要求している。つまり、アクチュエータを動作させ、第１クラッチ機構CL1の入力側部材と出力側部材とを接近させる。したがって、このｔ２時点で、クラッチ係合要求がＯＦＦからＯＮに切り替わる。 Then, an engagement request for the first clutch mechanism CL1 is made (at the time of t2). This requires the start of the engagement operation because the difference rotation speed of the first clutch mechanism CL1 is controlled to the above-mentioned target difference rotation speed. That is, the actuator is operated to bring the input side member and the output side member of the first clutch mechanism CL1 close to each other. Therefore, at this t2 point, the clutch engagement request is switched from OFF to ON.
そして、アクチュエータを動作させ、所定時間経過すると第１クラッチ機構CL1の係合が完了する（ｔ３時点）。したがって、このｔ３時点でクラッチの係合状態が解放から係合に切り替わる。また、第１クラッチ機構CL1の係合が完了すると、Loモードへ移行が完了し、Loモードへの切り替え要求がＯＦＦになる（ｔ４時点）。 Then, the actuator is operated, and when a predetermined time elapses, the engagement of the first clutch mechanism CL1 is completed (at the time of t3). Therefore, at the time of t3, the engaged state of the clutch is switched from the disengaged state to the engaged state. Further, when the engagement of the first clutch mechanism CL1 is completed, the transition to the Lo mode is completed, and the request for switching to the Lo mode is turned off (at the time of t4).
ここで、第１クラッチ機構CL1の係合制御について、この発明の実施形態と通常制御とを比較して、より詳細に説明する。図１３は、この発明の実施形態と通常制御とを比較して説明するためのタイムチャートであって、特に図１２のタイムチャートにおけるクラッチ差回転数、クラッチ係合要求、クラッチの状態について、より詳細に説明するための図である。なお、このタイムチャートは、シングルモードからLoモードへの切り替え要求がされた状態であり、したがって、第１クラッチ機構CL1の差回転数は「０」に向けて小さくなるように第１モータ４により制御されている状態である。
Here, the engagement control of the first clutch mechanism CL1 will be described in more detail by comparing the embodiment of the present invention with the normal control. FIG. 13 is a time chart for comparing and explaining the embodiment of the present invention and the normal control, and in particular, the clutch difference rotation speed, the clutch engagement request, and the clutch state in the time chart of FIG. 12 are further described. It is a figure for demonstrating in detail. It should be noted that this time chart is in a state where a request for switching from the single mode to the Lo mode has been made. Therefore, the
先ず、通常の制御（係合制御）について説明する。第１クラッチ機構CL1の差回転数が「０」に向けて小さくなるに連れて、係合開始を許可する差回転数であるクラッチ係合要求許可回転数の下限値（以下、単に、下限回転数とも記す）に達する（ｔ１０時点）。つまり、第１クラッチ機構CL1の差回転数が、目標差回転数に制御され、係合開始を許可する差回転数に達する。なお、このｔ１０時点で係合開始を要求してもよいものの、過渡的に差回転数が大きくなって、目標差回転数から外れる場合もある。したがって、下限回転数を上回って所定時間経過した後に第１クラッチ機構CL1の係合を開始する係合要求をＯＮする（ｔ１１時点）。つまり、差回転数が目標差回転数の範囲で安定した後に、係合を開始する。 First, normal control (engagement control) will be described. As the difference rotation speed of the first clutch mechanism CL1 decreases toward "0", the lower limit value of the clutch engagement request permitted rotation speed, which is the difference rotation speed that permits the start of engagement (hereinafter, simply, the lower limit rotation). (Also referred to as a number) is reached (at t10). That is, the difference rotation speed of the first clutch mechanism CL1 is controlled by the target difference rotation speed, and reaches the difference rotation speed that allows the start of engagement. Although the engagement start may be requested at the time of t10, the difference rotation speed may transiently increase and deviate from the target difference rotation speed. Therefore, the engagement request for starting the engagement of the first clutch mechanism CL1 is turned on (at the time of t11) after the predetermined time elapses after exceeding the lower limit rotation speed. That is, the engagement is started after the difference rotation speed stabilizes within the range of the target difference rotation speed.
そして、係合を開始、すなわちアクチュエータを動作させて第１クラッチ機構CL1の入力側部材と出力側部材とを接近させることで係合が完了する（ｔ１２時点）。したがって、このｔ１２時点でクラッチの状態が係合状態になる。一方、この通常制御では、上述のように、ｔ１２時点で係合が完了しており、すなわち差回転数が「０」を超えた状態で係合している。つまり、変速部８のキャリヤ１８の回転数が「負」の状態で係合となっている。したがって、この場合には、キャリヤ１２に連結されているエンジン３が過渡的に逆回転することがある。また、それにより、係合時間が増大することがある。
Then, the engagement is started, that is, the actuator is operated to bring the input side member and the output side member of the first clutch mechanism CL1 close to each other, and the engagement is completed (at the time of t12). Therefore, at the time of t12, the clutch state becomes the engaged state. On the other hand, in this normal control, as described above, the engagement is completed at t12, that is, the engagement is performed in a state where the difference rotation speed exceeds "0". That is, the
それに対して、この発明の実施形態では、そのように過渡的にエンジン３が逆回転すること、ならびに、係合時間が増大することを抑制するように構成されている。具体的には、先ず、第１クラッチ機構CL1の差回転数が「０」に向けて小さくなるに連れて、係合開始を許可する差回転数である下限回転数に達する（ｔ２０時点）。つまり、第１クラッチ機構CL1の差回転数が、上述のステップＳ３および図１１で説明した目標差回転数に制御され、係合開始を許可する差回転数に達する。なお、この下限回転数は、上述の通常制御に比べて低く設定される。係合要求を開始するタイミングを通常より早くするためである。また、その下限回転数は、第１クラッチ機構CL1を制御するアクチュエータの動作時間と、係合時のショック等を考慮した差回転数との関係から設定される。なお、このｔ２０時点で係合開始を要求してもよいものの、過渡的に差回転数が大きくなって、目標差回転数から外れる場合もある。したがって、通常制御と同様に、下限回転数を上回って所定時間経過した後に第１クラッチ機構CL1の係合を開始する係合要求をＯＮする（ｔ２１時点）。つまり、差回転数が目標差回転数の範囲で安定した後に、係合を開始する。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the
そして、係合を開始、すなわちアクチュエータを動作させて第１クラッチ機構CL1の入力側部材と出力側部材とを接近させることで係合が完了する（ｔ２２時点）。したがって、このｔ１２時点でクラッチの状態が係合状態になる。また、クラッチの差回転数は、この発明の実施形態では、図１３に示すように、差回転数が「０」を超えないで状態で係合している。つまり、変速部８のキャリヤ１８の回転数が「正」の状態で係合され、通常制御のように、差回転数が「０」を超えて係合することがない。言い換えれば、キャリヤ１２に連結されているエンジン３が逆回転することがない。
Then, the engagement is started, that is, the actuator is operated to bring the input side member and the output side member of the first clutch mechanism CL1 close to each other, and the engagement is completed (at the time of t22). Therefore, at the time of t12, the clutch state becomes the engaged state. Further, in the embodiment of the present invention, the difference rotation speed of the clutch is engaged in a state where the difference rotation speed does not exceed "0" as shown in FIG. That is, the
つぎに、この発明の実施形態における作用および効果について説明する。上述したように、この発明の実施形態では、シングルモードからLoモードに移行する際に、Loモードを設定するために係合する第１クラッチ機構CL1の係合制御において、他のモード遷移で実行する通常制御に比べて、クラッチの目標差回転数を小さくし、また係合要求のタイミング（係合開始のタイミング）を早くするように構成されている。さらに、上記の目標差回転数は、分割部７のキャリヤ回転数から変速部８のキャリヤ回転数を減算した場合に、「０」を超えない範囲とされている。つまり、第１クラッチ機構CL1を係合した際に、分割部７のキャリヤ１２に連結されたエンジン３が過渡的に逆回転（負方向に回転）することがない。
Next, the operation and effect in the embodiment of the present invention will be described. As described above, in the embodiment of the present invention, when shifting from the single mode to the Lo mode, the engagement control of the first clutch mechanism CL1 engaged to set the Lo mode is executed by another mode transition. It is configured to reduce the target difference rotation speed of the clutch and to advance the timing of the engagement request (timing of the engagement start) as compared with the normal control. Further, the target difference rotation speed is set to a range that does not exceed "0" when the carrier rotation speed of the
そのため、この発明の実施形態によれば、第１クラッチ機構CL1の係合時間が増大することを抑制できる。言い換えれば、その係合時間を通常制御に比べて短くすることができる。また、変速部８のキャリヤ１８の回転数が「０」未満になることを抑制できるため、第１クラッチ機構CL1を係合できないなどの不都合が生じることを回避もしくは抑制でき、その結果、Loモードへ切り替える際の応答性が低下することを抑制できる。つまり、第１クラッチ機構CL1の係合の応答性が低下することを抑制でき、ひいてはLoモードへの切り替えをもスムーズに行うことができる。また、そのように、Loモードへの切り替えをスムーズに行うことができることにより、加速応答性が低下することを抑制できる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress an increase in the engagement time of the first clutch mechanism CL1. In other words, the engagement time can be shortened as compared with the normal control. Further, since it is possible to suppress the rotation speed of the
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。なお、上記の第１クラッチ機構CL1を係合して設定される走行モード（Loモード）がこの発明の実施形態における「第１走行モード」に相当し、第２クラッチ機構CL2を係合して設定される走行モード（Hiモード）がこの発明の実施形態における「第２走行モード」に相当する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and may be appropriately modified as long as the object of the present invention is achieved. The traveling mode (Lo mode) set by engaging the first clutch mechanism CL1 described above corresponds to the "first traveling mode" in the embodiment of the present invention, and the second clutch mechanism CL2 is engaged with the traveling mode. The set driving mode (Hi mode) corresponds to the "second driving mode" in the embodiment of the present invention.
１Ｒ，１Ｌ 前輪
２ 駆動装置
３ エンジン
４ 第１モータ
５ 第２モータ
６ 動力分割機構
７ 分割部
８ 変速部
９，１５ サンギヤ
１０，１６ リングギヤ
１２，１８ キャリヤ
１９ 出力ギヤ
３１ ＥＣＵ（電子制御装置）
CL1，CL2 クラッチ機構
Ｖｅ 車両
1R, 1L Front wheel 2
CL1, CL2 Clutch mechanism Ve vehicle
Claims (1)
前記エンジンが連結されている第１回転要素と、前記第１モータが連結されている第２回転要素と、第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、
前記第２モータおよび駆動輪が連結されている第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と、第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構と、
前記第６回転要素と前記第１回転要素とを連結し、またその連結を解く第１係合機構と、前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうち少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解く第２係合機構とを有するハイブリッド車両であって、
前記第１係合機構を係合することにより設定される第１走行モードと、前記第２係合機構を係合することにより設定されかつ前記第１走行モードより前記駆動輪に伝達されるトルクが小さい第２走行モードと、前記第１係合機構および前記第２係合機構を解放しかつ前記第２モータの駆動トルクのみで走行するシングルモードとを含む複数の走行モードを設定することが可能なハイブリッド車両の制御装置において、
前記第１係合機構および前記第２係合機構のそれぞれは、互いに係合することによりトルクを伝達する駆動側部材と従動側部材とを有するとともに、前記駆動側部材と前記従動側部材との回転数の差である差回転数を制御するように構成され、
前記ハイブリッド車両を制御するコントローラを有し、
前記コントローラは、
前記走行モードを前記シングルモードから前記第１走行モードに切り替えることの要求があるか否かを判断し、
前記シングルモードから前記第１走行モードに切り替える要求があると判断した場合に、前記複数の走行モードのうちの他の走行モードへ切り替える場合に比べて、前記第１係合機構を係合する際の前記差回転数を小さくし、かつ前記第１係合機構の係合を要求するタイミングを早くするように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 It is equipped with an engine, a first motor, and a second motor as a driving force source.
A first differential mechanism that performs a differential action by a first rotating element to which the engine is connected, a second rotating element to which the first motor is connected, and a third rotating element.
A second differential mechanism that performs a differential action by a fourth rotating element to which the second motor and drive wheels are connected, a fifth rotating element connected to the third rotating element, and a sixth rotating element. When,
At least one of the first engaging mechanism for connecting and disconnecting the sixth rotating element and the first rotating element, the fourth rotating element, the fifth rotating element, and the sixth rotating element. A hybrid vehicle having a second engaging mechanism that connects two rotating elements and breaks the connection.
The first traveling mode set by engaging the first engaging mechanism and the torque set by engaging the second engaging mechanism and transmitted to the drive wheels from the first traveling mode. It is possible to set a plurality of running modes including a second running mode in which the size is small and a single mode in which the first engaging mechanism and the second engaging mechanism are released and the running is carried out only by the drive torque of the second motor. In possible hybrid vehicle controls
Each of the first engaging mechanism and the second engaging mechanism has a drive-side member and a driven-side member that transmit torque by engaging with each other, and the drive-side member and the driven-side member. It is configured to control the difference rotation speed, which is the difference in rotation speed.
It has a controller to control the hybrid vehicle and has a controller.
The controller
It is determined whether or not there is a request to switch the traveling mode from the single mode to the first traveling mode.
When it is determined that there is a request to switch from the single mode to the first traveling mode, the first engaging mechanism is engaged as compared with the case of switching to another traveling mode among the plurality of traveling modes. A control device for a hybrid vehicle, characterized in that the difference rotation speed is reduced and the timing for requesting engagement of the first engaging mechanism is accelerated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020126594A JP2022023569A (en) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020126594A JP2022023569A (en) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022023569A true JP2022023569A (en) | 2022-02-08 |
Family
ID=80226267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020126594A Pending JP2022023569A (en) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022023569A (en) |
-
2020
- 2020-07-27 JP JP2020126594A patent/JP2022023569A/en active Pending
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