JP2021020522A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過給機付きエンジンと回転機とを備えた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 including an engine with a supercharger and a rotary machine.
過給機を有するエンジンと、前記エンジンの動力が伝達される回転機とを備えたハイブリッド車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれである。この特許文献1には、エンジンの回転速度が目標回転速度となるようにフィードバック制御により回転機の出力トルクを制御すること、又、過給応答遅れを原因としてフィードバック制御分の出力トルクが大きくなり駆動力の変動が大きくなることを抑制する為に、過給応答遅れが見込まれる、過給機の回転速度が低いときには、フィードバック制御におけるフィードバックゲインを小さくすることが開示されている。
A control device for a hybrid vehicle including an engine having a supercharger and a rotating machine to which the power of the engine is transmitted is well known. For example, the hybrid vehicle control device described in
ところで、特許文献1に記載された技術のような過給機の回転速度に応じてフィードバックゲインを変更する制御は、過給機の回転速度の違いによる過給応答性の違いを吸収してエンジン回転速度を制御することはできるが、過給機による過給圧が目標値へ立ち上がるまでの過給応答性自体を向上させることはできない。
By the way, the control of changing the feedback gain according to the rotation speed of the supercharger, such as the technique described in
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、回転機の出力トルクのフィードバック制御によりエンジンの回転速度を目標回転速度に適切に調整することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to feed back the output torque of the rotating machine while improving the supercharging response until the supercharging pressure rises to the target value. It is an object of the present invention to provide a control device for a hybrid vehicle capable of appropriately adjusting the rotation speed of an engine to a target rotation speed by control.
第1の発明の要旨とするところは、(a)過給機を有するエンジンと、前記エンジンの動力が伝達される回転機とを備えたハイブリッド車両の、制御装置であって、(b)前記エンジンの回転速度が目標回転速度となるようにフィードバック制御により前記回転機の出力トルクを制御する回転機制御部と、(c)前記過給機による過給圧の目標値又は前記過給圧の目標値と実際値との差に基づいて前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを設定するものであり、前記過給圧の目標値が高いときには低いときに比べて又は前記過給圧の目標値と実際値との差が大きいときには小さいときに比べて前記フィードバックゲインを大きな値に設定するフィードバックゲイン設定部とを、含むことにある。 The gist of the first invention is (a) a control device for a hybrid vehicle including an engine having a supercharger and a rotary machine to which the power of the engine is transmitted, and (b) the above. A rotary machine control unit that controls the output torque of the rotary machine by feedback control so that the rotation speed of the engine becomes the target rotation speed, and (c) the target value of the supercharging pressure by the supercharger or the supercharging pressure. The feedback gain in the feedback control is set based on the difference between the target value and the actual value, and when the target value of the supercharging pressure is high, it is compared with when it is low, or the target value and the actual value of the supercharging pressure. When the difference between the above and the above is large, the feedback gain setting unit for setting the feedback gain to a larger value than when the difference is small is included.
また、第2の発明は、前記第1の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記フィードバックゲイン設定部は、前記過給圧の目標値が高い程又は前記過給圧の目標値と実際値との差が大きい程前記フィードバックゲインを大きな値に設定することにある。 Further, according to the second invention, in the control device for the hybrid vehicle according to the first invention, the feedback gain setting unit actually has the higher the target value of the boost pressure or the target value of the boost pressure. The larger the difference from the value, the larger the feedback gain is set.
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記フィードバックゲイン設定部は、前記目標回転速度に対する前記エンジンの回転速度の追従性が向上させられるように前記フィードバックゲインを大きな値に設定することにある。 Further, according to the third invention, in the control device for the hybrid vehicle according to the first invention or the second invention, the feedback gain setting unit improves the followability of the engine rotation speed with respect to the target rotation speed. The purpose is to set the feedback gain to a large value so that the feedback gain can be set to a large value.
また、第4の発明は、前記第1の発明から第3の発明の何れか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド車両は、前記エンジンの動力を駆動輪と前記回転機とに分割して伝達する差動機構を備えていることにある。 The fourth invention is the control device for the hybrid vehicle according to any one of the first to third inventions, wherein the hybrid vehicle uses the power of the engine to drive wheels and the rotating machine. It is equipped with a differential mechanism that divides and transmits.
前記第1の発明によれば、エンジンの回転速度が目標回転速度となるようにフィードバック制御により回転機の出力トルクが制御されるに際して、過給圧の目標値が高いときには低いときに比べて又は過給圧の目標値と実際値との差が大きいときには小さいときに比べてフィードバック制御におけるフィードバックゲインが大きな値に設定されるので、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの間のエンジンの回転速度の目標回転速度に対する追従性を向上しつつ、過給圧が目標値へ立ち上がることによってエンジンの出力トルクの応答性が上がることにも対応が可能となる。よって、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、回転機の出力トルクのフィードバック制御によりエンジンの回転速度を目標回転速度に適切に調整することができる。 According to the first invention, when the output torque of the rotating machine is controlled by feedback control so that the rotation speed of the engine becomes the target rotation speed, when the target value of the boost pressure is high, it is compared with when it is low. When the difference between the target value of the boost pressure and the actual value is large, the feedback gain in the feedback control is set to a large value compared to when it is small, so the engine speed until the boost pressure rises to the target value. It is possible to improve the responsiveness of the output torque of the engine by raising the boost pressure to the target value while improving the followability to the target rotation speed. Therefore, the rotation speed of the engine can be appropriately adjusted to the target rotation speed by the feedback control of the output torque of the rotating machine while improving the supercharging response until the supercharging pressure rises to the target value.
また、前記第2の発明によれば、過給圧の目標値が高い程又は過給圧の目標値と実際値との差が大きい程フィードバックゲインが大きな値に設定されるので、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの間のエンジンの回転速度の目標回転速度に対する追従性を適切に向上しつつ、過給圧が目標値へ立ち上がることによってエンジンの出力トルクの応答性が上がることにも適切に対応が可能となる。 Further, according to the second invention, the higher the target value of the boost pressure or the larger the difference between the target value of the boost pressure and the actual value, the larger the feedback gain is set. Therefore, the boost pressure is set to a larger value. It is also appropriate to improve the responsiveness of the output torque of the engine by raising the boost pressure to the target value while appropriately improving the followability of the engine rotation speed to the target rotation speed until the engine rises to the target value. It becomes possible to correspond to.
また、前記第3の発明によれば、目標回転速度に対するエンジンの回転速度の追従性が向上させられるようにフィードバックゲインが大きな値に設定されるので、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの間のエンジンの回転速度の目標回転速度に対する追従性を適切に向上することができる。 Further, according to the third invention, since the feedback gain is set to a large value so that the followability of the engine rotation speed with respect to the target rotation speed is improved, until the boost pressure rises to the target value. It is possible to appropriately improve the followability of the engine rotation speed to the target rotation speed.
また、前記第4の発明によれば、過給機を有するエンジンと、エンジンの動力を駆動輪と回転機とに分割して伝達する差動機構とを備えたハイブリッド車両において、過給圧が目標値へ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、回転機の出力トルクのフィードバック制御によりエンジンの回転速度を目標回転速度に適切に調整することができる。 Further, according to the fourth invention, in a hybrid vehicle provided with an engine having a supercharger and a differential mechanism for transmitting the power of the engine by dividing it into a drive wheel and a rotating machine, the supercharging pressure is increased. While improving the supercharging responsiveness until the engine reaches the target value, the engine rotation speed can be appropriately adjusted to the target rotation speed by feedback control of the output torque of the rotating machine.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12と第1回転機MG1と第2回転機MG2と動力伝達装置14と駆動輪16とを備えるハイブリッド車両である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a
図2は、エンジン12の概略構成を説明する図である。図2において、エンジン12は、車両10の走行用の動力源であり、過給機18を有するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関、すなわち過給機18付きエンジンである。エンジン12の吸気系には吸気管20が設けられており、吸気管20はエンジン本体12aに取り付けられた吸気マニホールド22に接続されている。エンジン12の排気系には排気管24が設けられており、排気管24はエンジン本体12aに取り付けられた排気マニホールド26に接続されている。過給機18は、吸気管20に設けられたコンプレッサー18cと排気管24に設けられたタービン18tとを有する、公知の排気タービン式の過給機すなわちターボチャージャーである。タービン18tは、排出ガスすなわち排気の流れにより回転駆動させられる。コンプレッサー18cは、タービン18tに連結されており、タービン18tによって回転駆動させられることでエンジン12への吸入空気すなわち吸気を圧縮する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
排気管24には、タービン18tの上流側から下流側へタービン18tを迂回させて排気を流す為の排気バイパス28が並列に設けられている。排気バイパス28には、タービン18tを通過する排気と排気バイパス28を通過する排気との割合を連続的に制御する為のウェイストゲートバルブ(=WGV)30が設けられている。ウェイストゲートバルブ30は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。ウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程、エンジン12の排気は排気バイパス28を通って排出され易くなる。従って、過給機18の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、過給機18による過給圧Pchgはウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程低くなる。過給機18による過給圧Pchgは、吸気の圧力であり、吸気管20内でのコンプレッサー18cの下流側気圧である。尚、過給圧Pchgの低い側は、例えば過給機18の過給作用が全く効いていないエンジン12の非過給状態における吸気の圧力となる側、見方を換えれば過給機18を有していないエンジンにおける吸気の圧力となる側である。
The
吸気管20の入口にはエアクリーナ32が設けられ、エアクリーナ32よりも下流であってコンプレッサー18cよりも上流の吸気管20には、エンジン12の吸入空気量Qairを測定するエアフローメータ34が設けられている。コンプレッサー18cよりも下流の吸気管20には、吸気と外気又は冷却水とで熱交換を行うことで過給機18により圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるインタークーラ36が設けられている。インタークーラ36よりも下流であって吸気マニホールド22よりも上流の吸気管20には、後述する電子制御装置100によって不図示のスロットルアクチュエータが作動させられることにより開閉制御される電子スロットル弁38が設けられている。インタークーラ36と電子スロットル弁38との間の吸気管20には、過給機18による過給圧Pchgを検出する過給圧センサ40、吸気の温度である吸気温度THairを検出する吸気温センサ42が設けられている。電子スロットル弁38の近傍例えばスロットルアクチュエータには、電子スロットル弁38の開度であるスロットル弁開度θthを検出するスロットル弁開度センサ44が設けられている。
An
吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側から上流側へコンプレッサー18cを迂回させて空気を再循環させる為の空気再循環バイパス46が並列に設けられている。空気再循環バイパス46には、例えば電子スロットル弁38の急閉時に開弁させられることによりサージの発生を抑制してコンプレッサー18cを保護する為のエアバイパスバルブ(=ABV)48が設けられている。
The
エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、電子スロットル弁38や燃料噴射装置や点火装置やウェイストゲートバルブ30等を含むエンジン制御装置50(図1参照)が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
The
図1に戻り、第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車両10の走行用の動力源となり得る。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、第1回転機MG1の出力トルクであるMG1トルクTg及び第2回転機MG2の出力トルクであるMG2トルクTmが制御される。回転機の出力トルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ54は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース56内に設けられている。
Returning to FIG. 1, the first rotary machine MG1 and the second rotary machine MG2 are rotary electric machines having a function as an electric motor (motor) and a function as a generator (generator), and are so-called motor generators. The first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 can be a power source for traveling of the
動力伝達装置14は、ケース56内に、変速部58、差動部60、ドリブンギヤ62、ドリブン軸64、ファイナルギヤ66、ディファレンシャルギヤ68、リダクションギヤ70等を備えている。変速部58と差動部60とは、変速部58の入力回転部材である入力軸72と同軸心に配置されている。変速部58は、入力軸72などを介してエンジン12に連結されている。差動部60は、変速部58と直列に連結されている。ドリブンギヤ62は、差動部60の出力回転部材であるドライブギヤ74と噛み合っている。ドリブン軸64は、ドリブンギヤ62とファイナルギヤ66とを各々相対回転不能に固設する。ファイナルギヤ66は、ドリブンギヤ62よりも小径である。ディファレンシャルギヤ68は、デフリングギヤ68aを介してファイナルギヤ66と噛み合っている。リダクションギヤ70は、ドリブンギヤ62よりも小径であって、ドリブンギヤ62と噛み合っている。リダクションギヤ70には、入力軸72とは別にその入力軸72と平行に配置された、第2回転機MG2のロータ軸76が連結されており、第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。又、動力伝達装置14は、ディファレンシャルギヤ68に連結された車軸78等を備えている。
The
このように構成された動力伝達装置14は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式或いはRR(リヤエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。又、動力伝達装置14では、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2から各々出力される動力は、ドリブンギヤ62へ伝達され、そのドリブンギヤ62から、ファイナルギヤ66、ディファレンシャルギヤ68、車軸78等を順次介して駆動輪16へ伝達される。このように、第2回転機MG2は、駆動輪16に動力伝達可能に連結された回転機である。又、動力伝達装置14では、エンジン12、変速部58、差動部60、及び第1回転機MG1と、第2回転機MG2とが異なる軸心上に配置されることで、軸長が短縮化されている。又、第2回転機MG2の減速比を大きくとることができる。尚、上記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
The
変速部58は、第1遊星歯車機構80、クラッチC1、及びブレーキB1を備えている。差動部60は、第2遊星歯車機構82を備えている。第1遊星歯車機構80は、第1サンギヤS1、第1ピニオンP1、第1ピニオンP1を自転及び公転可能に支持する第1キャリアCA1、第1ピニオンP1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。第2遊星歯車機構82は、第2サンギヤS2、第2ピニオンP2、第2ピニオンP2を自転及び公転可能に支持する第2キャリアCA2、第2ピニオンP2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置である。
The
第1遊星歯車機構80において、第1キャリアCA1は、入力軸72に一体的に連結されており、その入力軸72を介してエンジン12が動力伝達可能に連結された回転要素である。第1サンギヤS1は、ブレーキB1を介してケース56に選択的に連結される回転要素である。第1リングギヤR1は、差動部60の入力回転部材である第2遊星歯車機構82の第2キャリアCA2に連結された回転要素であり、変速部58の出力回転部材として機能する。又、第1キャリアCA1と第1サンギヤS1とは、クラッチC1を介して選択的に連結される。
In the first
クラッチC1及びブレーキB1は、何れも湿式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータによって係合制御される多板型の油圧式摩擦係合装置である。このクラッチC1及びブレーキB1は、車両10に備えられた油圧制御回路84が後述する電子制御装置100によって制御されることにより、その油圧制御回路84から出力される調圧された各油圧Pc1,Pb1に応じて、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
Both the clutch C1 and the brake B1 are wet friction engagement devices, and are multi-plate type hydraulic friction engagement devices whose engagement is controlled by a hydraulic actuator. The clutch C1 and the brake B1 are controlled by an
クラッチC1及びブレーキB1が共に解放された状態においては、第1遊星歯車機構80の差動が許容される。よって、この状態では、第1サンギヤS1にてエンジントルクTeの反力トルクが取れない為、変速部58は機械的な動力伝達が不能な中立状態すなわちニュートラル状態とされる。又、クラッチC1が係合され且つブレーキB1が解放された状態においては、第1遊星歯車機構80は各回転要素が一体回転させられる。よって、この状態では、エンジン12の回転は等速で第1リングギヤR1から第2キャリアCA2へ伝達される。一方で、クラッチC1が解放され且つブレーキB1が係合された状態においては、第1遊星歯車機構80は第1サンギヤS1の回転が止められ、第1リングギヤR1の回転が第1キャリアCA1の回転よりも増速される。よって、この状態では、エンジン12の回転は増速されて第1リングギヤR1から出力される。このように、変速部58は、変速比が「1.0」の直結状態となるローギヤと、変速比が例えば「0.7」のオーバードライブ状態となるハイギヤとに切り替えられる2段の有段変速機として機能する。又、クラッチC1及びブレーキB1が共に係合された状態においては、第1遊星歯車機構80は各回転要素の回転が止められる。よって、この状態では、変速部58の出力回転部材である第1リングギヤR1の回転が停止させられることで、差動部60の入力回転部材である第2キャリアCA2の回転が停止させられる。
When both the clutch C1 and the brake B1 are released, the differential of the first
第2遊星歯車機構82において、第2キャリアCA2は、変速部58の出力回転部材である第1リングギヤR1に連結された回転要素であり、差動部60の入力回転部材として機能する。第2サンギヤS2は、第1回転機MG1のロータ軸86に一体的に連結されており、第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された回転要素である。第2リングギヤR2は、ドライブギヤ74に一体的に連結されており、駆動輪16に動力伝達可能に連結された回転要素であり、差動部60の出力回転部材として機能する。第2遊星歯車機構82は、変速部58を介して第2キャリアCA2に入力されるエンジン12の動力を第1回転機MG1及びドライブギヤ74に機械的に分割する動力分割機構である。つまり、第2遊星歯車機構82は、エンジン12の動力を駆動輪16と第1回転機MG1とに分割して伝達する差動機構である。第2遊星歯車機構82において、第2キャリアCA2は入力要素として機能し、第2サンギヤS2は反力要素として機能し、第2リングギヤR2は出力要素として機能する。差動部60は、第2遊星歯車機構82に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1とともに、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより第2遊星歯車機構82の差動状態が制御される電気式変速機構例えば電気式無段変速機を構成する。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。変速部58はオーバードライブであるので、第1回転機MG1の高トルク化が抑制される。尚、第1回転機MG1の運転状態を制御することは、第1回転機MG1の運転制御を行うことである。
In the second
図3は、差動部60における各回転要素の回転速度を相対的に表す共線図である。図3において、3本の縦線Y1、Y2、Y3は、差動部60を構成する第2遊星歯車機構82の3つの回転要素に対応している。縦線Y1は、第1回転機MG1(図中の「MG1」参照)が連結された第2回転要素RE2である第2サンギヤS2の回転速度を表している。縦線Y2は、変速部58を介してエンジン12(図中の「ENG」参照)が連結された第1回転要素RE1である第2キャリアCA2の回転速度を表している。縦線Y3は、ドライブギヤ74(図中の「OUT」参照)と一体的に連結された第3回転要素RE3である第2リングギヤR2の回転速度を表している。ドライブギヤ74と噛み合うドリブンギヤ62には、リダクションギヤ70等を介して第2回転機MG2(図中の「MG2」参照)が連結されている。第2キャリアCA2には、車両10に備えられた機械式のオイルポンプ(図中の「MOP」参照)が連結されている。この機械式のオイルポンプは、第2キャリアCA2の回転に伴って駆動されることで、クラッチC1及びブレーキB1の各係合作動や各部の潤滑や各部の冷却に用いられるオイルを供給する。第2キャリアCA2の回転が停止される場合には、車両10に備えられた電動式のオイルポンプ(不図示)によりオイルが供給される。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、第2遊星歯車機構82の歯車比ρ(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「1」に対応する間隔とされると、キャリアとリングギヤとの間が歯車比ρに対応する間隔とされる。
FIG. 3 is a collinear diagram showing the rotational speed of each rotating element in the
図3の実線Lefは、少なくともエンジン12を動力源として走行するハイブリッド走行(=HV走行)が可能な走行モードであるHV走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度の一例を示している。又、図3の実線Lerは、HV走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度の一例を示している。このHV走行モードでは、第2遊星歯車機構82において、例えば変速部58を介して第2キャリアCA2に入力される正トルクのエンジントルクTeに対して、第1回転機MG1による負トルクの反力トルクとなるMG1トルクTgが第2サンギヤS2に入力されると、第2リングギヤR2には正トルクのエンジン直達トルクTdが現れる。例えば、クラッチC1が係合され且つブレーキB1が解放されて変速部58が変速比「1.0」の直結状態とされている場合、第2キャリアCA2に入力されるエンジントルクTeに対して、反力トルクとなるMG1トルクTg(=−ρ/(1+ρ)×Te)が第2サンギヤS2に入力されると、第2リングギヤR2にはエンジン直達トルクTd(=Te/(1+ρ)=−(1/ρ)×Tg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、ドリブンギヤ62に各々伝達されるエンジン直達トルクTdとMG2トルクTmとの合算トルクが車両10の駆動トルクとして駆動輪16へ伝達され得る。第1回転機MG1は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。第1回転機MG1の発電電力Wgは、バッテリ54に充電されたり、第2回転機MG2にて消費される。第2回転機MG2は、発電電力Wgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgに加えてバッテリ54からの電力を用いて、MG2トルクTmを出力する。前進走行時のMG2トルクTmは正回転の正トルクとなる力行トルクであり、後進走行時のMG2トルクTmは負回転の負トルクとなる力行トルクである。
The solid line Leaf in FIG. 3 shows an example of the relative speed of each rotating element in the forward running in the HV running mode, which is a running mode capable of hybrid running (= HV running) in which the
差動部60は、電気的な無段変速機として作動させられ得る。例えば、HV走行モードにおいて、駆動輪16の回転に拘束されるドライブギヤ74の回転速度である出力回転速度Noに対して、第1回転機MG1の運転状態が制御されることによって第1回転機MG1の回転速度つまり第2サンギヤS2の回転速度が上昇或いは低下させられると、第2キャリアCA2の回転速度が上昇或いは低下させられる。第2キャリアCA2は変速部58を介してエンジン12と連結されているので、第2キャリアCA2の回転速度が上昇或いは低下させられることで、エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Neが上昇或いは低下させられる。従って、ハイブリッド走行では、エンジン動作点Pengを効率の良い動作点に設定する制御を行うことが可能である。この種のハイブリッド形式は、機械分割式或いはスプリットタイプと称される。第1回転機MG1は、エンジン回転速度Neを制御可能な回転機である。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点Pengは、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで表されるエンジン12の運転点である。
The
図3の破線Lm1は、モータ走行(=EV走行)モードのうちの第2回転機MG2のみを動力源とするモータ走行が可能な単独駆動EVモードでの前進走行における各回転要素の相対速度の一例を示している。図3の破線Lm2は、EV走行モードのうちの第1回転機MG1及び第2回転機MG2の両方を動力源とするモータ走行が可能な両駆動EVモードでの前進走行における各回転要素の相対速度の一例を示している。EV走行モードは、エンジン12の運転を停止した状態で第1回転機MG1及び第2回転機MG2のうちの少なくとも一方の回転機を動力源として走行するモータ走行が可能な走行モードである。
The broken line Lm1 in FIG. 3 indicates the relative speed of each rotating element in the forward running in the independently driven EV mode in which the motor can be run by using only the second rotating machine MG2 in the motor running (= EV running) mode as a power source. An example is shown. The broken line Lm2 in FIG. 3 indicates the relative of each rotating element in the forward traveling in the dual drive EV mode in which the motor can be driven by both the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 in the EV running mode. An example of speed is shown. The EV traveling mode is a traveling mode in which the motor can travel by using at least one of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 as a power source while the operation of the
前記単独駆動EVモードでは、クラッチC1及びブレーキB1が共に解放されて変速部58がニュートラル状態とされることで差動部60もニュートラル状態とされ、この状態でMG2トルクTmが車両10の駆動トルクとして駆動輪16へ伝達され得る。単独駆動EVモードでは、例えば第1回転機MG1における引き摺り損失等を低減する為に、第1回転機MG1はゼロ回転に維持される。例えば第1回転機MG1をゼロ回転に維持する制御を行っても、差動部60はニュートラル状態であるので、駆動トルクに影響を与えない。
In the single drive EV mode, both the clutch C1 and the brake B1 are released and the
前記両駆動EVモードでは、クラッチC1及びブレーキB1が共に係合されて第1遊星歯車機構80の各回転要素の回転が止められることで第2キャリアCA2はゼロ回転で停止状態とされ、この状態でMG1トルクTg及びMG2トルクTmが車両10の駆動トルクとして駆動輪16へ伝達され得る。
In the dual drive EV mode, the clutch C1 and the brake B1 are engaged together to stop the rotation of each rotating element of the first
図1に戻り、車両10は、更に、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
Returning to FIG. 1, the
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエアフローメータ34、過給圧センサ40、吸気温センサ42、スロットル弁開度センサ44、エンジン回転速度センサ88、出力回転速度センサ90、MG1回転速度センサ92、MG2回転速度センサ94、アクセル開度センサ96、シフトポジションセンサ97、バッテリセンサ98など)による検出値に基づく各種信号等(例えば吸入空気量Qair、過給圧Pchg、吸気温度THair、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ne、車速Vに対応する出力回転速度No、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ng、第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、車両10に備えられた不図示のシフト操作部材例えばシフトレバーの操作位置であるシフトポジションPOSsh、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbatなど)が、それぞれ供給される。又、電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路84など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を各々制御する為の回転機制御指令信号Smg、クラッチC1及びブレーキB1の各々の作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Spなど)が、それぞれ出力される。
The
電子制御装置100は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいてバッテリ54の充電状態を示す値としての充電状態値SOC[%]を算出する。又、電子制御装置100は、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOCに基づいて、バッテリ54のパワーであるバッテリパワーPbatの使用可能な範囲を規定する充放電可能電力Win,Woutを算出する。充放電可能電力Win,Woutは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能電力としての充電可能電力Win、及びバッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能電力としての放電可能電力Woutである。充放電可能電力Win,Woutは、例えばバッテリ温度THbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度THbatが低い程小さくされ、又、バッテリ温度THbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度THbatが高い程小さくされる。又、充電可能電力Winは、例えば充電状態値SOCが高い領域では充電状態値SOCが高い程小さくされる。又、放電可能電力Woutは、例えば充電状態値SOCが低い領域では充電状態値SOCが低い程小さくされる。
The
電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部102を備えている。
The
ハイブリッド制御部102は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ52を介して第1回転機MG1及び第2回転機MG2の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能と、変速部58における動力伝達状態を切り替える動力伝達切替手段すなわち動力伝達切替部としての機能とを含んでおり、それら制御機能によりエンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
The
ハイブリッド制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで車両10に対して要求される駆動トルクTwである要求駆動トルクTwdemを算出する。この要求駆動トルクTwdemは、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPwdemである。ここでは、車速Vに替えて出力回転速度Noなどを用いても良い。前記駆動力マップは、例えば前進走行用と後進走行用とで異なるマップが設定されている。
The
ハイブリッド制御部102は、バッテリ54に対して要求される充放電パワーである要求充放電パワー等を考慮して、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2のうちの少なくとも1つの動力源によって要求駆動パワーPwdemを実現するように、エンジン12を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Seと、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を制御する指令信号である回転機制御指令信号Smgとを出力する。
The
例えばHV走行モードにて走行させる場合、エンジン制御指令信号Seは、要求駆動パワーPwdemに要求充放電パワーやバッテリ54における充放電効率等を加味した要求エンジンパワーPedemを実現する、最適エンジン動作点Pengf等を考慮した目標エンジン回転速度Netgtにおける目標エンジントルクTetgtを出力するエンジンパワーPeの指令値である。又、回転機制御指令信号Smgは、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtとする為の反力トルクとしての指令出力時のMG1回転速度NgにおけるMG1トルクTgを出力する第1回転機MG1の発電電力Wgの指令値、及び、指令出力時のMG2回転速度NmにおけるMG2トルクTmを出力する第2回転機MG2の消費電力Wmの指令値である。HV走行モードにおけるMG1トルクTgは、例えばエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1を作動させるフィードバック制御において算出される。HV走行モードにおけるMG2トルクTmは、例えばエンジン直達トルクTdによる駆動トルクTw分と合わせて要求駆動トルクTwdemが得られるように算出される。最適エンジン動作点Pengfは、例えば要求エンジンパワーPedemを実現するときに、エンジン12単体の燃費にバッテリ54における充放電効率等を考慮した車両10におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点Pengとして予め定められている。目標エンジン回転速度Netgtは、エンジン回転速度Neの目標値すなわちエンジン12の目標回転速度であり、目標エンジントルクTetgtは、エンジントルクTeの目標値であり、エンジンパワーPeはエンジン12のパワーである。このように、車両10は、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1の反力トルクとなるMG1トルクTgを制御する車両である。
For example, when traveling in the HV driving mode, the engine control command signal Se realizes the required engine power Pedem, which is the required drive power Pwdem plus the required charge / discharge power and the charge / discharge efficiency of the
つまり、ハイブリッド制御部102は、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるようにフィードバック制御によりMG1トルクTgを制御する回転機制御部として機能する。具体的には、ハイブリッド制御部102は、予め定められた次式(1)に目標エンジン回転速度Netgtを適用することで、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度NetgtとするときのMG1回転速度Ngの目標値である目標MG1回転速度Ngtgtを算出する。次式(1)において、「ρ」は第2遊星歯車機構82の歯車比ρであり、「No」は出力回転速度Noである。ハイブリッド制御部102は、予め定められた次式(2)に過渡エンジントルクTe(t)及びMG1回転偏差ΔNgを適用することで、フィードバック制御により制御するときのMG1トルクTgの指令トルクであるMG1トルク指令値Tgcを算出する。過渡エンジントルクTe(t)は、例えば目標エンジントルクTetgtに対するエンジントルクTeの過給応答遅れ等による立ち上がり遅れを考慮した一次遅れ系のステップ応答における関数で示されるエンジントルクTeである。MG1回転偏差ΔNgは、目標MG1回転速度Ngtgtとセンサ値つまり実際値であるMG1回転速度Ngとの偏差(=Ngtgt−Ng)である。次式(2)において、右辺の第1項はフィードフォワード項であり、右辺の第2項−第4項はフィードバック項である。フィードバック項の「K1」,「K2」,「K3」は各々フィードバック制御におけるフィードバックゲインK(=FBゲインK)であり、「K1」は比例項のゲインであり、「K2」は積分項のゲインであり、「K3」は微分項のゲインである。尚、次式(1),(2)は、変速部58が変速比「1.0」の直結状態とされている場合である。
That is, the
Ngtgt=Netgt×(1+ρ)/ρ−No/ρ …(1)
Tgc=−Te(t)×ρ/(1+ρ)
+K1×(ΔNg)+K2×∫(ΔNg)dt+K3×d(ΔNg)/dt …(2)
Ngtgt = Netgt × (1 + ρ) / ρ-No / ρ… (1)
Tgc = -Te (t) x ρ / (1 + ρ)
+ K1 × (ΔNg) + K2 × ∫ (ΔNg) dt + K3 × d (ΔNg) / dt… (2)
図4は、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点Pengfの一例を示す図である。図4において、実線Lengは、最適エンジン動作点Pengfの集まりを示している。等パワー線Lpw1,Lpw2,Lpw3は、各々、要求エンジンパワーPedemが要求エンジンパワーPe1,Pe2,Pe3であるときの一例を示している。点Aは、要求エンジンパワーPe1を最適エンジン動作点Pengf上で実現するときのエンジン動作点PengAであり、点Bは、要求エンジンパワーPe3を最適エンジン動作点Pengf上で実現するときのエンジン動作点PengBである。点A,Bは、各々、目標エンジン回転速度Netgtと目標エンジントルクTetgtとで表されるエンジン動作点Pengの目標値すなわち目標エンジン動作点Pengtgtでもある。アクセル開度θaccの増大により、例えば目標エンジン動作点Pengtgtが点Aから点Bへ変化させられた場合、最適エンジン動作点Pengf上を通る経路aでエンジン動作点Pengが変化させられるように制御される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the optimum engine operating point Pengf on the two-dimensional coordinates with the engine rotation speed Ne and the engine torque Te as variables. In FIG. 4, the solid line Leng shows a group of optimum engine operating points Pengf. The isopower lines Lpw1, Lpw2, and Lpw3 show an example when the required engine power Pedem is the required engine power Pe1, Pe2, and Pe3, respectively. Point A is the engine operating point PengA when the required engine power Pe1 is realized on the optimum engine operating point Pengf, and point B is the engine operating point when the required engine power Pe3 is realized on the optimum engine operating point Pengf. It is PengB. Points A and B are also target values of the engine operating point Peng represented by the target engine speed Netgt and the target engine torque Tetgt, that is, the target engine operating point Pengtgt, respectively. When the target engine operating point Pengtgt is changed from point A to point B by increasing the accelerator opening θacc, the engine operating point Peng is controlled to be changed along the path a passing over the optimum engine operating point Pengg. To.
ハイブリッド制御部102は、走行モードとして、EV走行モード或いはHV走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させて、各走行モードにて車両10を走行させる。例えば、ハイブリッド制御部102は、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、EV走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、HV走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部102は、要求駆動パワーPwdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12の暖機が必要な場合などには、HV走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。
The
図5は、モータ走行とハイブリッド走行との切替制御に用いる動力源切替マップの一例を示す図である。図5において、実線Lswpは、モータ走行とハイブリッド走行とを切り替える為のモータ走行領域とハイブリッド走行領域との境界線である。車速Vが比較的低く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的小さい、要求駆動パワーPwdemが比較的小さな領域がモータ走行領域に予め定められている。車速Vが比較的高い又は要求駆動トルクTwdemが比較的大きい、要求駆動パワーPwdemが比較的大きな領域がハイブリッド走行領域に予め定められている。バッテリ54の充電状態値SOCがエンジン始動閾値未満となるとき又はエンジン12の暖機が必要なときには、図5におけるモータ走行領域がハイブリッド走行領域に変更されても良い。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a power source switching map used for switching control between motor running and hybrid running. In FIG. 5, the solid line Lswp is a boundary line between the motor traveling region and the hybrid traveling region for switching between the motor traveling and the hybrid traveling. A region in which the vehicle speed V is relatively low, the required drive torque Twdem is relatively small, and the required drive power Pwdem is relatively small is predetermined in the motor traveling region. A region in which the vehicle speed V is relatively high, the required drive torque Twdem is relatively large, and the required drive power Pwdem is relatively large is predetermined in the hybrid traveling region. When the charge state value SOC of the
ハイブリッド制御部102は、EV走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できる場合には、単独駆動EVモードを成立させる。一方で、ハイブリッド制御部102は、EV走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみでは要求駆動パワーPwdemを実現できない場合には、両駆動EVモードを成立させる。ハイブリッド制御部102は、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できるときであっても、第2回転機MG2のみを用いるよりも第1回転機MG1及び第2回転機MG2を併用した方が効率が良い場合には、両駆動EVモードを成立させても良い。
When the EV traveling mode is established, the
ハイブリッド制御部102は、エンジン12の運転停止時にHV走行モードを成立させた場合には、エンジン12を始動する始動制御を行う。ハイブリッド制御部102は、エンジン12を始動するときには、例えば第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを上昇させつつ、エンジン回転速度Neが点火可能な所定回転速度以上となったときに点火することでエンジン12を始動する。すなわち、ハイブリッド制御部102は、第1回転機MG1によりエンジン12をクランキングすることでエンジン12を始動する。
The
ハイブリッド制御部102は、成立させた走行モードに基づいて、クラッチC1及びブレーキB1の各係合作動を制御する。ハイブリッド制御部102は、成立させた走行モードにて走行する為の動力伝達が可能となるように、クラッチC1及びブレーキB1を各々係合及び/又は解放させる油圧制御指令信号Spを油圧制御回路84へ出力する。
The
図6は、各走行モードにおけるクラッチC1及びブレーキB1の各作動状態を示す図表である。図6において、○印はクラッチC1及びブレーキB1の各々の係合を示し、空欄は解放を示し、△印は回転停止状態のエンジン12を連れ回し状態とするエンジンブレーキの併用時に何れか一方を係合することを示している。又、「G」は第1回転機MG1を主にジェネレータとして機能させることを示し、「M」は第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々を駆動時には主にモータとして機能させ、回生時には主にジェネレータとして機能させることを示している。車両10は、走行モードとして、EV走行モード及びHV走行モードを選択的に実現することができる。EV走行モードは、単独駆動EVモードと両駆動EVモードとの2つのモードを有している。
FIG. 6 is a chart showing each operating state of the clutch C1 and the brake B1 in each traveling mode. In FIG. 6, a circle indicates the engagement of the clutch C1 and the brake B1, a blank indicates a release, and a triangle indicates one of the two when the engine brake in the rotation stopped state is used in combination. Shows engagement. Further, "G" indicates that the first rotating machine MG1 mainly functions as a generator, and "M" causes each of the first rotating machine MG1 and the second rotating machine MG2 to mainly function as a motor when driving, and regenerates. Sometimes it indicates that it mainly functions as a generator. The
単独駆動EVモードは、クラッチC1及びブレーキB1が共に解放された状態で実現される。単独駆動EVモードでは、クラッチC1及びブレーキB1が解放されることで、変速部58がニュートラル状態とされる。変速部58がニュートラル状態とされると、差動部60は第1リングギヤR1に連結された第2キャリアCA2にてMG1トルクTgの反力トルクが取れないニュートラル状態とされる。この状態で、ハイブリッド制御部102は、第2回転機MG2から走行用のMG2トルクTmを出力させる(図3の破線Lm1参照)。単独駆動EVモードでは、前進走行時に対して第2回転機MG2を逆回転させて後進走行することも可能である。
The single drive EV mode is realized in a state where both the clutch C1 and the brake B1 are released. In the single drive EV mode, the clutch C1 and the brake B1 are released to put the
単独駆動EVモードでは、第1リングギヤR1は第2キャリアCA2に連れ回されるが、変速部58はニュートラル状態であるので、エンジン12は連れ回されずゼロ回転で停止状態とされる。よって、単独駆動EVモードでの走行中に第2回転機MG2にて回生制御を行う場合、回生量を大きく取ることができる。単独駆動EVモードでの走行時に、バッテリ54が満充電状態となり回生エネルギーが取れない場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。エンジンブレーキを併用する場合は、ブレーキB1又はクラッチC1が係合される(図6の「エンブレ併用」参照)。ブレーキB1又はクラッチC1が係合されると、エンジン12は連れ回し状態とされて、エンジンブレーキが作用させられる。
In the single drive EV mode, the first ring gear R1 is rotated by the second carrier CA2, but since the
両駆動EVモードは、クラッチC1及びブレーキB1が共に係合された状態で実現される。両駆動EVモードでは、クラッチC1及びブレーキB1が係合されることで、第1遊星歯車機構80の各回転要素の回転が停止させられ、エンジン12はゼロ回転で停止状態とされ、又、第1リングギヤR1に連結された第2キャリアCA2の回転も停止させられる。第2キャリアCA2の回転が停止させられると、第2キャリアCA2にてMG1トルクTgの反力トルクが取れる為、MG1トルクTgを第2リングギヤR2から機械的に出力させて駆動輪16へ伝達することができる。この状態で、ハイブリッド制御部102は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2から各々走行用のMG1トルクTg及びMG2トルクTmを出力させる(図3の破線Lm2参照)。両駆動EVモードでは、前進走行時に対して第1回転機MG1及び第2回転機MG2を共に逆回転させて後進走行することも可能である。
The dual drive EV mode is realized in a state where the clutch C1 and the brake B1 are both engaged. In the dual drive EV mode, the clutch C1 and the brake B1 are engaged to stop the rotation of each rotating element of the first
HV走行モードのロー状態は、クラッチC1が係合された状態且つブレーキB1が解放された状態で実現される。HV走行モードのロー状態では、クラッチC1が係合されることで、第1遊星歯車機構80の回転要素が一体回転させられ、変速部58は直結状態とされる。その為、エンジン12の回転は等速で第1リングギヤR1から第2キャリアCA2へ伝達される。HV走行モードのハイ状態は、ブレーキB1が係合された状態且つクラッチC1が解放された状態で実現される。HV走行モードのハイ状態では、ブレーキB1が係合されることで、第1サンギヤS1の回転が停止させられ、変速部58はオーバードライブ状態とされる。その為、エンジン12の回転は増速されて第1リングギヤR1から第2キャリアCA2へ伝達される。HV走行モードにおいて、ハイブリッド制御部102は、エンジントルクTeに対する反力トルクとなるMG1トルクTgを第1回転機MG1の発電により出力させると共に、第1回転機MG1の発電電力Wgにより第2回転機MG2からMG2トルクTmを出力させる(図3の実線Lef参照)。HV走行モードでは例えばHV走行モードのロー状態では、前進走行時に対して第2回転機MG2を逆回転させて後進走行することも可能である(図3の実線Ler参照)。HV走行モードでは、バッテリ54からの電力を用いたMG2トルクTmを更に付加して走行することも可能である。HV走行モードでは、例えば車速Vが比較的高く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的小さいときには、HV走行モードのハイ状態が成立させられる。
The low state of the HV traveling mode is realized in a state in which the clutch C1 is engaged and a state in which the brake B1 is released. In the low state of the HV traveling mode, the clutch C1 is engaged to integrally rotate the rotating elements of the first
ところで、過給機18を有するエンジン12を備えた車両10にあっては、過給応答遅れが生じ、エンジントルクTeの立ち上がりが遅れる場合がある。このような場合、MG1トルクTgのフィードバック制御において、エンジン回転速度Neの目標エンジン回転速度Netgtに対する追従性が低下する可能性がある。エンジン回転速度Neの応答遅れは、過給圧Pchgが目標値つまり目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を低下させることにつながる。
By the way, in the
電子制御装置100は、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、MG1トルクTgのフィードバック制御によりエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに適切に調整するという制御機能を実現する為に、更に、フィードバックゲイン設定手段すなわちフィードバックゲイン設定部104、及び状態判定手段すなわち状態判定部106を備えている。
The
状態判定部106は、過給機18による過給作用が効いている過給状態であるか否か、すなわち過給中であるか否かを判定する。状態判定部106は、過給圧Pchgが所定過給圧Pchgf以上であるか否かに基づいて過給中であるか否かを判定する。所定過給圧Pchgfは、例えば過給機18による過給作用が効いていると判断することができる予め定められた過給圧Pchgの下限値である。
The
フィードバックゲイン設定部104は、ハイブリッド制御部102によるMG1トルクTgのフィードバック制御におけるFBゲインKを設定する。フィードバックゲイン設定部104は、状態判定部106により過給中でないと判定された場合には、非過給時のFBゲインKを設定する。一方で、フィードバックゲイン設定部104は、状態判定部106により過給中であると判定された場合には、過給時のFBゲインKを設定する。
The feedback
図7は、目標過給圧Pchgtgtに基づいて設定される、FBゲインKのうちの比例項のゲインK1の一例を示す図である。図7において、目標過給圧Pchgtgtが低い状態は、非過給時とされるときと同等の状態である。ゲインK1は、目標過給圧Pchgtgtが高い程、大きな値に予め定められている。過給応答遅れが生じ易い、目標過給圧Pchgtgtが高い領域では、目標エンジン回転速度Netgtに対するエンジン回転速度Neの追従性が向上させられるように、大きな値のゲインK1が予め定められている。非過給時のゲインK1は、例えば目標過給圧Pchgtgtが低い領域のときと等しい値又は略等しい値、つまりゲインK1の最小値a1に予め定められている。過給時のゲインK1は、非過給時の値a1より大きい値b1に予め定められている。図示はしないが、FBゲインKのうちの積分項のゲインK2や微分項のゲインK3もゲインK1と同様に、目標過給圧Pchgtgtが高い程、大きな値に予め定められている。非過給時のゲインK2は、ゲインK2の最小値a2に予め定められており、過給時のゲインK2は、非過給時の値a2より大きい値b2に予め定められている。非過給時のゲインK3は、ゲインK3の最小値a3に予め定められており、過給時のゲインK3は、非過給時の値a3より大きい値b3に予め定められている。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a gain K1 in the proportional term of the FB gain K, which is set based on the target boost pressure Pchgtgt. In FIG. 7, the state where the target supercharging pressure Pchgtgt is low is the same as the state when the target supercharging pressure is not supercharged. The gain K1 is predetermined to be a larger value as the target boost pressure Pchgtgt is higher. In a region where the target supercharging pressure Pchgtgt is high, where a supercharging response delay is likely to occur, a large value gain K1 is predetermined so as to improve the followability of the engine rotation speed Ne with respect to the target engine rotation speed Netgt. The gain K1 at the time of non-supercharging is predetermined to, for example, a value equal to or substantially equal to the value when the target supercharging pressure Pchgtgt is in the low region, that is, a minimum value a1 of the gain K1. The gain K1 at the time of supercharging is predetermined to a value b1 larger than the value a1 at the time of non-supercharging. Although not shown, the gain K2 of the integral term and the gain K3 of the differential term of the FB gain K are set to larger values as the target boost pressure Pchgtgt is higher, similarly to the gain K1. The gain K2 at the time of non-supercharging is predetermined to the minimum value a2 of the gain K2, and the gain K2 at the time of supercharging is predetermined to a value b2 larger than the value a2 at the time of non-supercharging. The gain K3 at the time of non-supercharging is predetermined to the minimum value a3 of the gain K3, and the gain K3 at the time of supercharging is predetermined to a value b3 larger than the value a3 at the time of non-supercharging.
上述したように、フィードバックゲイン設定部104は、過給機18による目標過給圧Pchgtgtに基づいてFBゲインKを設定するものであり、目標過給圧Pchgtgtが高いときには低いときに比べて、FBゲインKを大きな値に設定する。図7を参照すれば、フィードバックゲイン設定部104は、目標過給圧Pchgtgtが高い程、FBゲインKを大きな値に設定する。又、フィードバックゲイン設定部104は、目標エンジン回転速度Netgtに対するエンジン回転速度Neの追従性が向上させられるように、FBゲインKを大きな値に設定する。尚、目標過給圧Pchgtgtは、例えばハイブリッド制御部102により目標エンジントルクTetgtに基づいて算出される。
As described above, the feedback
図8は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわち過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、MG1トルクTgのフィードバック制御によりエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに適切に調整する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。
FIG. 8 shows the engine rotation speed Ne by feedback control of MG1 torque Tg while improving the supercharging response until the supercharging pressure Pchg rises to the target supercharging pressure Pchgtgt, which is the main part of the control operation of the
図8において、先ず、ハイブリッド制御部102の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、アクセル開度θacc、車速V、シフトポジションPOSsh等を入力する処理が実行される。次いで、ハイブリッド制御部102の機能に対応するS20において、要求駆動トルクTwdemや要求エンジンパワーPedemが設定される。次いで、状態判定部106の機能に対応するS30において、過給中であるか否かが判定される。このS30の判断が否定される場合はフィードバックゲイン設定部104の機能に対応するS40において、非過給時のFBゲインKが設定される。例えば、MG1トルク指令値Tgcが設定される際に用いられる前記式(2)におけるフィードバック項の各ゲインK1,K2,K3が非過給時の値a1,a2,a3に設定される。一方で、上記S30の判断が肯定される場合はフィードバックゲイン設定部104の機能に対応するS50において、過給時のFBゲインKが目標過給圧Pchgtgtに基づいて設定される(例えば図7に示されるようなマップ参照)。例えば、MG1トルク指令値Tgcが設定される際に用いられる前記式(2)におけるフィードバック項の各ゲインK1,K2,K3が非過給時の値a1,a2,a3より大きい値b1,b2,b3に設定される。上記S40に次いで、又は、上記S50に次いで、ハイブリッド制御部102の機能に対応するS60において、前記式(1),(2)を用いて、目標MG1回転速度NgtgtやMG1トルク指令値Tgcが算出される。次いで、ハイブリッド制御部102の機能に対応するS70において、MG1トルク指令値Tgcに基づくエンジン直達トルクTdによる駆動トルクTw分と合わせて要求駆動トルクTwdemが得られるように算出されたMG2トルクTmが、MG2トルクTmの指令トルクであるMG2トルク指令値Tmcとして設定される。次いで、ハイブリッド制御部102の機能に対応するS80において、目標エンジン回転速度Netgt及び目標エンジントルクTetgtとで表される目標エンジン動作点Pengtgtでエンジン12が運転されるように、又、MG1トルク指令値Tgcで第1回転機MG1が駆動されると共にMG2トルク指令値Tmcで第2回転機MG2が駆動されるように、エンジン制御装置50にエンジン制御指令信号Seが出力されると共にインバータ52に回転機制御指令信号Smgが出力される。
In FIG. 8, first, in step S10 corresponding to the function of the hybrid control unit 102 (hereinafter, step is omitted), a process of inputting the accelerator opening degree θacc, the vehicle speed V, the shift position POSsh, and the like is executed. Next, in S20 corresponding to the function of the
上述のように、本実施例によれば、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるようにフィードバック制御によりMG1トルクTgが制御されるに際して、目標過給圧Pchgtgtが高いときには低いときに比べてFBゲインKが大きな値に設定されるので、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの間のエンジン回転速度Neの目標エンジン回転速度Netgtに対する追従性を向上しつつ、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がることによってエンジントルクTeの応答性が上がることにも対応が可能となる。よって、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、MG1トルクTgのフィードバック制御によりエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに適切に調整することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the MG1 torque Tg is controlled by feedback control so that the engine rotation speed Ne becomes the target engine rotation speed Netgt, when the target boost pressure Pchgtgt is high, it is compared with when it is low. Since the FB gain K is set to a large value, the boost pressure is improved while improving the followability of the engine rotation speed Ne to the target engine rotation speed Netgt until the boost pressure Pchg rises to the target boost pressure Pchgtgt. It is also possible to improve the responsiveness of the engine torque Te by raising Pchg to the target boost pressure Pchgtgt. Therefore, the engine rotation speed Ne can be appropriately adjusted to the target engine rotation speed Netgt by the feedback control of MG1 torque Tg while improving the supercharging response until the supercharging pressure Pchg rises to the target boost pressure Pchgtgt. ..
また、本実施例によれば、目標過給圧Pchgtgtが高い程FBゲインKが大きな値に設定されるので、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの間のエンジン回転速度Neの目標エンジン回転速度Netgtに対する追従性を適切に向上しつつ、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がることによってエンジントルクTeの応答性が上がることにも適切に対応が可能となる。 Further, according to this embodiment, the higher the target supercharging pressure Pchgtgt is, the larger the FB gain K is set. Therefore, the engine speed Ne until the supercharging pressure Pchg rises to the target supercharging pressure Pchgtgt While appropriately improving the followability to the target engine rotation speed Netgt, it is possible to appropriately cope with the increase in the responsiveness of the engine torque Te when the supercharging pressure Pchg rises to the target supercharging pressure Pchgtgt.
また、本実施例によれば、目標エンジン回転速度Netgtに対するエンジン回転速度Neの追従性が向上させられるようにFBゲインKが大きな値に設定されるので、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの間のエンジン回転速度Neの目標エンジン回転速度Netgtに対する追従性を適切に向上することができる。 Further, according to the present embodiment, the FB gain K is set to a large value so that the followability of the engine rotation speed Ne with respect to the target engine rotation speed Netgt is improved, so that the boost pressure Pchg is the target boost pressure Pchgtgt. It is possible to appropriately improve the followability of the engine rotation speed Ne to the target engine rotation speed Netgt until the engine starts up.
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, the parts common to each other in the examples are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
前述の実施例1では、過給応答遅れが生じ易い、目標過給圧Pchgtgtが高いときには、目標エンジン回転速度Netgtに対するエンジン回転速度Neの追従性が向上させられるようにFBゲインKが大きな値に設定された。目標過給圧Pchgtgtとセンサ値つまり実際値である過給圧Pchgとの差である過給圧偏差ΔPchg(=Pchgtgt−Pchg)が大きいときにも、目標過給圧Pchgtgtが高いときと同様に、過給応答遅れが生じ易いと考えられる。このようなことから、フィードバックゲイン設定部104は、過給圧偏差ΔPchgに基づいてFBゲインKを設定しても良い。
In the first embodiment described above, when the target supercharging pressure Pchgtgt is high, which tends to cause a delay in the supercharging response, the FB gain K is set to a large value so that the followability of the engine rotation speed Ne with respect to the target engine rotation speed Netgt can be improved. It was set. Even when the supercharging pressure deviation ΔPchg (= Pchgtgt-Pchg), which is the difference between the target supercharging pressure Pchgtgt and the sensor value, that is, the actual supercharging pressure Pchg, is large, the same as when the target supercharging pressure Pchgtgt is high. , It is considered that the supercharging response delay is likely to occur. For this reason, the feedback
具体的には、フィードバックゲイン設定部104は、過給圧偏差ΔPchgが大きいときには小さいときに比べて、FBゲインKを大きな値に設定する。図9は、過給圧偏差ΔPchgに基づいて設定される、FBゲインKのうちの比例項のゲインK1の一例を示す図である。図9において、ゲインK1は、過給圧偏差ΔPchgが大きい程、大きな値に予め定められている。過給応答遅れが生じ易い、過給圧偏差ΔPchgが大きい領域では、目標エンジン回転速度Netgtに対するエンジン回転速度Neの追従性が向上させられるように、大きな値のゲインK1が予め定められている。図示はしないが、FBゲインKのうちの積分項のゲインK2や微分項のゲインK3もゲインK1と同様に、過給圧偏差ΔPchgが大きい程、大きな値に予め定められている。図9を参照すれば、フィードバックゲイン設定部104は、過給圧偏差ΔPchgが大きい程、FBゲインKを大きな値に設定する。
Specifically, the feedback
上述のように、本実施例によれば、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるようにフィードバック制御によりMG1トルクTgが制御されるに際して、過給圧偏差ΔPchgが大きいときには小さいときに比べてFBゲインKが大きな値に設定されるので、又、過給圧偏差ΔPchgが大きい程FBゲインKが大きな値に設定されるので、前述の実施例1と同様の効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, when the MG1 torque Tg is controlled by feedback control so that the engine rotation speed Ne becomes the target engine rotation speed Netgt, when the boost pressure deviation ΔPchg is large, it is compared with when it is small. Since the FB gain K is set to a large value, and the larger the boost pressure deviation ΔPchg is, the larger the FB gain K is set, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
本実施例では、前述の実施例1で示した車両10とは別の、図10に示すような車両200を例示する。図10は、本発明が適用される車両200の概略構成を説明する図である。図10において、車両200は、エンジン202と第1回転機MG1と第2回転機MG2と動力伝達装置204と駆動輪206とを備えるハイブリッド車両である。
In this embodiment, a
エンジン202、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2は、前述の実施例1で示したエンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2と同様の構成である。エンジン202は、後述する電子制御装置240によって、車両200に備えられた電子スロットル弁や燃料噴射装置や点火装置やウェイストゲートバルブ等のエンジン制御装置208が制御されることによりエンジントルクTeが制御される。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両200に備えられたインバータ210を介して、車両200に備えられたバッテリ212に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、電子制御装置240によってインバータ210が制御されることにより、MG1トルクTg及びMG2トルクTmが制御される。
The engine 202, the first rotating machine MG1, and the second rotating machine MG2 have the same configurations as the
動力伝達装置204は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース214内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式無段変速部216及び機械式有段変速部218等を備えている。電気式無段変速部216は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン202に連結されている。機械式有段変速部218は、電気式無段変速部216の出力側に連結されている。又、動力伝達装置204は、機械式有段変速部218の出力回転部材である出力軸220に連結された差動歯車装置222、差動歯車装置222に連結された一対の車軸224等を備えている。動力伝達装置204において、エンジン202や第2回転機MG2から出力される動力は、機械式有段変速部218へ伝達され、その機械式有段変速部218から差動歯車装置222等を介して駆動輪206へ伝達される。このように構成された動力伝達装置204は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。尚、以下、電気式無段変速部216を無段変速部216、機械式有段変速部218を有段変速部218という。又、無段変速部216や有段変速部218等は上記共通の軸心に対して略対称的に構成されており、図10ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン202のクランク軸、そのクランク軸に連結された連結軸226などの軸心である。
The
無段変速部216は、エンジン202の動力を第1回転機MG1及び無段変速部216の出力回転部材である中間伝達部材228に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構230を備えている。第1回転機MG1は、エンジン202の動力が伝達される回転機である。中間伝達部材228には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。中間伝達部材228は、有段変速部218を介して駆動輪206に連結されているので、第2回転機MG2は、駆動輪206に動力伝達可能に連結された回転機である。又、差動機構230は、エンジン202の動力を駆動輪206と第1回転機MG1とに分割して伝達する差動機構である。無段変速部216は、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構230の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第1回転機MG1は、エンジン回転速度Neを制御可能な回転機である。
The continuously
差動機構230は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤS0、キャリアCA0、及びリングギヤR0を備えている。キャリアCA0には連結軸226を介してエンジン202が動力伝達可能に連結され、サンギヤS0には第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、リングギヤR0には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。差動機構230において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能する。
The
有段変速部218は、中間伝達部材228と駆動輪206との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機としての機械式変速機構、つまり差動機構230と駆動輪206との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機である。中間伝達部材228は、有段変速部218の入力回転部材としても機能する。有段変速部218は、例えば第1遊星歯車装置232及び第2遊星歯車装置234の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチF1を含む、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、特に区別しない場合は単に係合装置CBという。
The stepped
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、車両200に備えられた油圧制御回路236内のソレノイドバルブSL1−SL4等から各々出力される調圧された係合装置CBの各係合油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量である係合トルクTcbが変化させられることで、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
The engaging device CB is a hydraulic friction engaging device composed of a multi-plate or single-plate clutch or brake pressed by a hydraulic actuator, a band brake tightened by the hydraulic actuator, or the like. The engaging device CB has a torque capacity of each engaging hydraulic PRcb of the pressure-adjusted engaging device CB output from the solenoid valves SL1-SL4 and the like in the
有段変速部218は、第1遊星歯車装置232及び第2遊星歯車装置234の各回転要素が、直接的に或いは係合装置CBやワンウェイクラッチF1を介して間接的に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材228、ケース214、或いは出力軸220に連結されている。第1遊星歯車装置232の各回転要素は、サンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1であり、第2遊星歯車装置234の各回転要素は、サンギヤS2、キャリアCA2、リングギヤR2である。
In the stepped
有段変速部218は、複数の係合装置の何れかが係合されることによって、変速比γat(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される。本実施例では、有段変速部218にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。AT入力回転速度Niは、有段変速部218の入力回転速度であって、中間伝達部材228の回転速度と同値であり、又、MG2回転速度Nmと同値である。AT出力回転速度Noは、有段変速部218の出力回転速度である出力軸220の回転速度であって、無段変速部216と有段変速部218とを合わせた全体の変速機である複合変速機238の出力回転速度でもある。
The stepped
有段変速部218は、例えば図11の係合作動表に示すように、複数のATギヤ段として、AT1速ギヤ段(図中の「1st」)−AT4速ギヤ段(図中の「4th」)の4段の前進用のATギヤ段が形成される。AT1速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のATギヤ段程、変速比γatが小さくなる。又、後進用のATギヤ段(図中の「Rev」)は、例えばクラッチC1の係合且つブレーキB2の係合によって形成される。つまり、後述するように、後進走行を行う際には、例えばAT1速ギヤ段が形成される。図11の係合作動表は、各ATギヤ段と複数の係合装置の各作動状態との関係をまとめたものである。図11において、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速部218のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。
As shown in the engagement operation table of FIG. 11, for example, the stepped
有段変速部218は、後述する電子制御装置240によって、ドライバー(すなわち運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるATギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のATギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速部218の変速制御においては、係合装置CBの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置CBの係合と解放との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。
In the stepped
車両200は、更に、ワンウェイクラッチF0を備えている。ワンウェイクラッチF0は、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構である。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン202のクランク軸と連結された、キャリアCA0と一体的に回転する連結軸226を、ケース214に対して固定することができるロック機構である。ワンウェイクラッチF0は、相対回転可能な2つの部材のうちの一方の部材が連結軸226に一体的に連結され、他方の部材がケース214に一体的に連結されている。ワンウェイクラッチF0は、エンジン202の運転時の回転方向である正回転方向に対して空転する一方で、エンジン202の運転時とは逆の回転方向に対して自動係合する。従って、ワンウェイクラッチF0の空転時には、エンジン202はケース214に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ワンウェイクラッチF0の係合時には、エンジン202はケース214に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ワンウェイクラッチF0の係合により、エンジン202はケース214に固定される。このように、ワンウェイクラッチF0は、エンジン202の運転時の回転方向となるキャリアCA0の正回転方向の回転を許容し且つキャリアCA0の負回転方向の回転を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン202の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止することができるロック機構である。
The
車両200は、更に、エンジン202、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2などの制御に関連する車両200の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置240を備えている。電子制御装置240は、前述の実施例1で示した電子制御装置100と同様の構成である。電子制御装置240には、電子制御装置100に供給されると同様の各種信号等が供給される。電子制御装置240からは、電子制御装置100が出力すると同様の各種指令信号が出力される。電子制御装置240は、電子制御装置100が備える、ハイブリッド制御部102、フィードバックゲイン設定部104、状態判定部106の各機能と同等の機能を有している。電子制御装置240は、前述の実施例1,2で示したような電子制御装置100によって実現されたと同様の、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、MG1トルクTgのフィードバック制御によりエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに適切に調整するという制御機能を実現することができる。
The
本実施例によれば、前述の実施例1,2と同様の効果が得られる。 According to this embodiment, the same effect as that of Examples 1 and 2 described above can be obtained.
本実施例では、前述の実施例1で示した車両10とは別の、図12に示すような車両300を例示する。図12は、本発明が適用される車両300の概略構成を説明する図である。図12において、車両300は、エンジン302と発電機304とモータ306と動力伝達装置308と駆動輪310とを備えるシリーズ式のハイブリッド車両である。
In this embodiment, a
エンジン302は、前述の実施例1で示したエンジン12と同様の構成である。エンジン302は、後述する電子制御装置318によって、車両300に備えられた電子スロットル弁や燃料噴射装置や点火装置やウェイストゲートバルブ等のエンジン制御装置312が制御されることによりエンジントルクTeが制御される。エンジン302は、駆動輪310とは機械的に連結されていない。
The
発電機304は、専ら発電機としての機能を有する回転電気機械である。発電機304は、エンジン302と機械的に連結されており、エンジン302の動力が伝達される回転機である。発電機304は、エンジン302によって回転駆動されることで、エンジン302の動力によって発電させられる。モータ306は、電動機としての機能及び発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。モータ306は、動力伝達装置308を介して駆動輪310に動力伝達可能に連結された回転機である。発電機304及びモータ306は、各々、車両300に備えられたインバータ314を介して、車両300に備えられたバッテリ316に接続されている。発電機304及びモータ306は、各々、電子制御装置318によってインバータ314が制御されることにより、発電機304の出力トルクである発電機トルクTgr及びモータ306の出力トルクであるモータトルクTmtが制御される。発電機304の発電電力Wgrは、バッテリ316に充電されたり、モータ306にて消費される。モータ306は、発電電力Wgrの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgrに加えてバッテリ316からの電力を用いて、モータトルクTmtを出力する。このように、モータ306は、発電機304の発電電力Wgrによって駆動させられる。
The
車両300は、更に、エンジン302、発電機304、及びモータ306などの制御に関連する車両300の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置318を備えている。電子制御装置318は、前述の実施例1で示した電子制御装置100と同様の構成である。電子制御装置318には、電子制御装置100に供給されると同様の各種信号等が供給される。電子制御装置318からは、電子制御装置100が出力すると同様の各種指令信号が出力される。電子制御装置318は、電子制御装置100が備える、ハイブリッド制御部102、フィードバックゲイン設定部104、状態判定部106の各機能と同等の機能を有している。電子制御装置318は、前述の実施例1,2で示したような電子制御装置100によって実現されたと同様の、過給圧Pchgが目標過給圧Pchgtgtへ立ち上がるまでの過給応答性を向上させつつ、発電機トルクTgrのフィードバック制御によりエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに適切に調整するという制御機能を実現することができる。
The
具体的には、電子制御装置318は、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるようにフィードバック制御により発電機304の反力トルクとなる発電機トルクTgrを制御することが可能である。この場合、発電機304の回転速度である発電機回転速度Ngrの目標値は、目標エンジン回転速度Netgtと等しい値とされる。電子制御装置318は、目標過給圧Pchgtgt又は過給圧偏差ΔPchgに基づいて上記フィードバック制御におけるFBゲインを設定するものであり、目標過給圧Pchgtgtが高いときには低いときに比べて又は過給圧偏差ΔPchgが大きいときには小さいときに比べて、FBゲインを大きな値に設定する。
Specifically, the
本実施例によれば、前述の実施例1,2と同様の効果が得られる。 According to this embodiment, the same effect as that of Examples 1 and 2 described above can be obtained.
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention also applies to other aspects.
例えば、前述の実施例では、フィードバック制御として、比例項と積分項と微分項とを持つPID制御を例示したが、この態様に限らない。例えば、フィードバック制御は、比例項と積分項とを持つPI制御でも良い。 For example, in the above-described embodiment, PID control having a proportional term, an integral term, and a differential term is exemplified as the feedback control, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the feedback control may be a PI control having a proportional term and an integral term.
また、前述の実施例1において、車両10は、車両200のように、変速部58を備えず、エンジン12が差動部60に連結される車両であっても良い。差動部60は、第2遊星歯車機構82の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により差動作用が制限され得る機構であっても良い。又、第2遊星歯車機構82は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であっても良い。又、第2遊星歯車機構82は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで4つ以上の回転要素を有する差動機構であっても良い。又、第2遊星歯車機構82は、エンジン12によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第1回転機MG1及びドライブギヤ74が各々連結された差動歯車装置であっても良い。又、第2遊星歯車機構82は、2以上の遊星歯車装置がそれらを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、それらの遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であっても良い。
Further, in the above-described first embodiment, the
また、前述の実施例3では、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構としてワンウェイクラッチF0を例示したが、この態様に限らない。このロック機構は、例えば連結軸226とケース214とを選択的に連結する、噛合式クラッチ、クラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合装置、乾式の係合装置、電磁式摩擦係合装置、磁粉式クラッチなどの係合装置であっても良い。或いは、車両200は、必ずしもワンウェイクラッチF0を備える必要はない。
Further, in the above-described third embodiment, the one-way clutch F0 has been exemplified as a locking mechanism capable of fixing the carrier CA0 non-rotatably, but the present invention is not limited to this mode. This locking mechanism, for example, selectively connects the connecting
また、前述の実施例3では、差動機構230と駆動輪206との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機として有段変速部218を例示したが、この態様に限らない。この自動変速機は、例えば同期噛合型平行2軸式自動変速機、その同期噛合型平行2軸式自動変速機であって入力軸を2系統備える公知のDCT(Dual Clutch Transmission)、公知のベルト式の無段変速機などの自動変速機であっても良い。
Further, in the third embodiment described above, the stepped
また、前述の実施例4において、車両300では、エンジン302は駆動輪310とは機械的に連結されていないが、この態様に限らない。例えば、車両300では、クラッチを介してエンジン302と駆動輪310とを連結する構成とし、例えば高速走行時にそのクラッチを係合してエンジン302の動力を機械的に駆動輪310へ伝達しても良い。又、動力伝達装置308は、自動変速機を備えていても良い。
Further, in the fourth embodiment described above, in the
また、前述の実施例において、排気タービン式の過給機18に加えて又は替えて、エンジン或いは電動機によって回転駆動される機械ポンプ式の過給機が設けられていても良い。又は、過給機18は、コンプレッサー18cの回転速度を制御可能なアクチュエータ例えば電動機を備えていても良い。
Further, in the above-described embodiment, in addition to or in place of the exhaust
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above is only one embodiment, and the present invention can be implemented in a mode in which various changes and improvements are made based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両(ハイブリッド車両)
12:エンジン
16:駆動輪
18:過給機
82:第2遊星歯車機構(差動機構)
100:電子制御装置(制御装置)
102:ハイブリッド制御部(回転機制御部)
104:フィードバックゲイン設定部
MG1:第1回転機(回転機)
200:車両(ハイブリッド車両)
202:エンジン
206:駆動輪
230:差動機構
240:電子制御装置(制御装置)
300:車両(ハイブリッド車両)
302:エンジン
304:発電機(回転機)
318:電子制御装置(制御装置)
10: Vehicle (hybrid vehicle)
12: Engine 16: Drive wheel 18: Supercharger 82: Second planetary gear mechanism (differential mechanism)
100: Electronic control device (control device)
102: Hybrid control unit (rotator control unit)
104: Feedback gain setting unit MG1: First rotating machine (rotating machine)
200: Vehicle (hybrid vehicle)
202: Engine 206: Drive wheel 230: Differential mechanism 240: Electronic control device (control device)
300: Vehicle (hybrid vehicle)
302: Engine 304: Generator (rotary machine)
318: Electronic control device (control device)
Claims (4)
前記エンジンの回転速度が目標回転速度となるようにフィードバック制御により前記回転機の出力トルクを制御する回転機制御部と、
前記過給機による過給圧の目標値又は前記過給圧の目標値と実際値との差に基づいて前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを設定するものであり、前記過給圧の目標値が高いときには低いときに比べて又は前記過給圧の目標値と実際値との差が大きいときには小さいときに比べて前記フィードバックゲインを大きな値に設定するフィードバックゲイン設定部と
を、含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle including an engine having a supercharger and a rotating machine to which the power of the engine is transmitted.
A rotary machine control unit that controls the output torque of the rotary machine by feedback control so that the rotation speed of the engine becomes the target rotation speed.
The feedback gain in the feedback control is set based on the target value of the supercharging pressure by the supercharger or the difference between the target value of the supercharging pressure and the actual value, and the target value of the supercharging pressure is high. It is characterized by including a feedback gain setting unit that sets the feedback gain to a larger value than when it is low or when the difference between the target value and the actual value of the boost pressure is large. Control device for hybrid vehicles.
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- 2019-07-25 JP JP2019137326A patent/JP2021020522A/en active Pending
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