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JP2010215079A - Control apparatus of vehicle - Google Patents

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JP2010215079A
JP2010215079A JP2009063129A JP2009063129A JP2010215079A JP 2010215079 A JP2010215079 A JP 2010215079A JP 2009063129 A JP2009063129 A JP 2009063129A JP 2009063129 A JP2009063129 A JP 2009063129A JP 2010215079 A JP2010215079 A JP 2010215079A
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JP
Japan
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motor generator
clutch plate
vehicle
control device
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009063129A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohito Ono
智仁 大野
Yukihiko Ideshio
幸彦 出塩
Hiromichi Kimura
弘道 木村
Hiroaki Ebuchi
弘章 江渕
Hirotatsu Kitahata
弘達 北畠
Hideki Sano
英樹 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009063129A priority Critical patent/JP2010215079A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0008Transmissions for multiple ratios specially adapted for front-wheel-driven vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】発電機のロックを維持するためのエネルギーの供給を減少させることが可能なロック機構を用いたハイブリッド車両に好適な制御装置を提供する。
【解決手段】上記の車両の制御装置は、動力分配機構と、動力分配機構に連結された駆動力源と、動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素と一体回転可能な第1部材、第1部材に対向した状態で同軸上に配置された第2部材、第1部材及び第2部材のそれぞれの対向面に形成された溝部に保持された介在部材、回転要素が解放された解放状態から回転要素がロックされた係合状態への移行時に、固定された摩擦部に第2部材を引き寄せて接触させるアクチュエータを有するロック機構と、を備えるハイブリッド車両に適用される。車両の制御装置は、解放状態から係合状態への移行時において、回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、第1部材と第2部材との間に回転数差を一定時間生じさせる。
【選択図】図7
A control device suitable for a hybrid vehicle using a lock mechanism capable of reducing the supply of energy for maintaining the lock of a generator is provided.
The vehicle control device includes a power distribution mechanism, a driving force source coupled to the power distribution mechanism, and a first member that can rotate integrally with any one of the power distribution mechanisms, The second member arranged coaxially in a state of being opposed to the first member, the interposition member held in the groove formed on each of the opposing surfaces of the first member and the second member, and the released state in which the rotating element is released And a locking mechanism having an actuator that brings the second member into contact with the fixed friction portion when the rotational element shifts to the locked engagement state. When the vehicle control device shifts from the disengaged state to the engaged state, the rotational speed difference between the first member and the second member when the rotational speed of the rotating element falls within a predetermined value. For a certain period of time.
[Selection] Figure 7

Description

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

内燃機関(エンジン)に加えて、電動機や発電機として機能するモータジェネレータを備えるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足をモータジェネレータで補う。   In addition to an internal combustion engine (engine), a hybrid vehicle including a motor generator that functions as an electric motor or a generator is known. In a hybrid vehicle, an internal combustion engine is operated in a highly efficient state as much as possible, while an excess or deficiency of driving force or engine brake is compensated by a motor generator.

このようなハイブリッド車両の一例として、特許文献1には、エンジンと発電機とが遊星歯車機構の各回転要素に連結されるとともに、発電機のロータには湿式多板ブレーキが接続され、当該湿式多板ブレーキを利用して発電機をロックするものが記載されている。また、特許文献2にも本発明と関連のある技術が記載されている。   As an example of such a hybrid vehicle, in Patent Document 1, an engine and a generator are coupled to each rotating element of a planetary gear mechanism, and a wet multi-plate brake is connected to the rotor of the generator. The thing which locks a generator using a multi-plate brake is described. Patent Document 2 also describes a technique related to the present invention.

特開平8−183348号公報JP-A-8-183348 特開2006−38136号公報JP 2006-38136 A

特許文献1に記載のハイブリッド車両では、発電機をロックする係合状態とそのロックを解除する解放状態とを切り替えることにより、発電機を用いた電気的な無段変速を実現する無段変速モードと発電機を用いない固定変速を実現する固定変速モードとを選択的に実行できる。しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッド車両では、発電機のロックを解除しても湿式多板ブレーキの多板間に介在するオイルのせん断力により引き摺りトルクが発生する。また、発電機のロックを維持するためにブレーキの各板が相互に押し付けられた状態を維持するエネルギーを供給し続ける必要がある。従って、特許文献1に記載のハイブリッド車両では、こうしたロック機構の存在により損失が大きくなるという問題がある。そこで、湿式多板クラッチと比較して、発電機のロックを維持するためのエネルギーの供給を減少させることが可能な所謂カム機構などをロック機構として用いることが考えられる。   In the hybrid vehicle described in Patent Document 1, a continuously variable transmission mode that realizes an electrical continuously variable transmission using a generator by switching between an engaged state in which the generator is locked and a released state in which the generator is unlocked. And a fixed shift mode for realizing a fixed shift without using a generator can be selectively executed. However, in the hybrid vehicle described in Patent Document 1, drag torque is generated by the shearing force of oil interposed between the multiple plates of the wet multi-plate brake even when the generator is unlocked. Further, in order to maintain the generator lock, it is necessary to continue to supply energy for maintaining the brake plates pressed against each other. Therefore, the hybrid vehicle described in Patent Document 1 has a problem that the loss increases due to the presence of such a lock mechanism. Therefore, it is conceivable to use a so-called cam mechanism or the like, which can reduce the supply of energy for maintaining the generator lock, as the lock mechanism, as compared with the wet multi-plate clutch.

本発明は、発電機のロックを維持するためのエネルギーの供給を減少させることが可能なロック機構を用いた車両に好適な制御装置を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a control device suitable for a vehicle using a lock mechanism capable of reducing the supply of energy for maintaining the lock of the generator.

本発明の1つの観点では、動力分配機構と、前記動力分配機構に連結された複数の駆動力源と、前記動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素と一体回転可能な第1部材、前記第1部材に対向した状態で同軸上に配置された第2部材、前記第1部材及び前記第2部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持された介在部材、前記回転要素が解放された解放状態から前記回転要素がロックされた係合状態への移行時に、前記第2部材における前記第1部材に対向する側とは反対側に離れて固定された摩擦部に対し前記第2部材を引き寄せて接触させるアクチュエータを有するロック機構と、を備える車両に適用される車両の制御装置は、前記解放状態から前記係合状態への移行時において、前記回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、前記アクチュエータを制御して、前記第1部材と前記第2部材との間に回転数差を一定時間生じさせてから前記係合状態へ移行する制御手段を有する。   In one aspect of the present invention, a power distribution mechanism, a plurality of driving force sources connected to the power distribution mechanism, a first member that can rotate integrally with any one of the power distribution mechanisms, The second member, which is coaxially disposed in a state of facing the first member, is formed on the opposing surfaces of the first member and the second member, and is held in a groove portion whose depth gradually decreases in the rotation direction. At the time of transition from the released state in which the rotating element is released to the engaged state in which the rotating element is locked away from the side of the second member opposite to the side facing the first member. And a lock mechanism having an actuator that brings the second member into contact with the fixed friction portion, and a vehicle control device applied to the vehicle at the time of transition from the released state to the engaged state. Said When the rotational speed of the rolling element falls within a predetermined value, the actuator is controlled to generate a rotational speed difference between the first member and the second member for a certain period of time. It has a control means which transfers to a joint state.

上記の車両の制御装置は、動力分配機構と、動力分配機構に連結された複数の駆動力源と、動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素と一体回転可能な第1部材、第1部材に対向した状態で同軸上に配置された第2部材、第1部材及び第2部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持された介在部材、回転要素が解放された解放状態から回転要素がロックされた係合状態への移行時に、第2部材における第1部材に対抗する側とは反対側に離れて固定された摩擦部に対し第2部材を引き寄せて接触させるアクチュエータを有するロック機構と、を備える車両に適用される。このロック機構を用いることにより、アクチュエータによって一旦解放状態から係合状態へ移行させれば、その移行後に回転部材に生じるトルクを利用することによりアクチュエータの動力を低減して係合状態を維持することができる。従って、係合状態を維持するためのエネルギーの供給を減少させることができ、ロック機構の搭載に伴う損失を低減することができる。車両の制御装置は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、具体的には、制御手段として機能する。制御手段は、解放状態から係合状態への移行時において、回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、アクチュエータを制御して、第1部材と第2部材との間に回転数差を一定時間生じさせてから係合状態へ移行する。これにより、変速モードの切り換え制御時間を短縮することができるとともに、変速モードの切り換え制御時間が短縮された分、変速モードが固定変速モードに設定される時間が延長されることになるので、燃費を向上させることができる。   The vehicle control device includes a power distribution mechanism, a plurality of driving force sources coupled to the power distribution mechanism, a first member that can rotate integrally with any one of the power distribution mechanisms, a first member, An intervening member formed on each of the opposing surfaces of the second member, the first member, and the second member disposed coaxially in a state of facing the member, and held in a groove that gradually decreases in depth in the rotational direction; At the time of transition from the released state in which the rotating element is released to the engaged state in which the rotating element is locked, the second member has a second friction portion fixed away from the side opposite to the side facing the first member. The present invention is applied to a vehicle including a lock mechanism having an actuator that draws and contacts members. By using this lock mechanism, once the transition is made from the released state to the engaged state by the actuator, the torque generated in the rotating member after the transition is used to reduce the power of the actuator and maintain the engaged state. Can do. Therefore, the supply of energy for maintaining the engaged state can be reduced, and the loss accompanying the mounting of the lock mechanism can be reduced. The vehicle control device is, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and specifically functions as a control unit. The control means controls the actuator between the first member and the second member when the number of rotations of the rotating element falls within a predetermined value during the transition from the released state to the engaged state. After the rotation speed difference is generated for a certain time, the shift to the engaged state is made. As a result, the shift mode switching control time can be shortened, and the time for which the shift mode is set to the fixed shift mode is extended by the reduction in the shift mode switching control time. Can be improved.

上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記複数の駆動力源のうち、少なくとも1つはモータジェネレータであり、前記制御手段は、前記モータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、前記第2部材が前記摩擦部と接触することにより発生する制動トルクと前記モータジェネレータの出力トルクとの合計が一定となるように前記アクチュエータを制御する。これにより、ロック機構を係合状態にする際におけるショックを低減することができる。   According to another aspect of the vehicle control apparatus, at least one of the plurality of driving force sources is a motor generator, and the control unit is configured to control the output torque of the motor generator according to a reduction amount of the output torque of the motor generator. The actuator is controlled so that the sum of the braking torque generated when the second member contacts the friction portion and the output torque of the motor generator is constant. Thereby, the shock at the time of making a lock mechanism into an engagement state can be reduced.

上記の車両の制御装置の好適な実施例では、前記アクチュエータは、電磁石により発生する磁力によって、前記第2部材を前記摩擦部に引き寄せ、前記制御手段は、前記モータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、前記電磁石に供給されるコイル電流量を増加させる。これにより、バッテリからの電流の持ち出し量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。   In a preferred embodiment of the vehicle control apparatus, the actuator attracts the second member to the friction portion by a magnetic force generated by an electromagnet, and the control means reduces the output torque of the motor generator. Accordingly, the amount of coil current supplied to the electromagnet is increased. As a result, the amount of current taken from the battery can be reduced, and fuel consumption can be improved.

上記の車両の制御装置の他の一態様は、前記制御手段は、前記第1部材と前記第2部材との間の位相の捩れを検出し、当該捩れを解消するように前記モータジェネレータの回転数を制御する。このようにすることで、捩れを解消する際におけるショックの発生を防止することができる。   In another aspect of the vehicle control apparatus, the control means detects a phase twist between the first member and the second member, and rotates the motor generator so as to eliminate the twist. Control the number. By doing in this way, generation | occurrence | production of the shock at the time of eliminating a twist can be prevented.

上記の車両の制御装置の好適な実施例では、前記車両はハイブリッド車両であり、前記ロック機構を解放して前記モータジェネレータを制御することで無段変速する無段変速モードと前記ロック機構を係合することにより固定変速する固定変速モードとを有する。   In a preferred embodiment of the above-described vehicle control device, the vehicle is a hybrid vehicle, and the lock mechanism is engaged with a continuously variable transmission mode for continuously variable transmission by releasing the lock mechanism and controlling the motor generator. And a fixed transmission mode in which a fixed transmission is performed by combining the two.

上記の車両の制御装置の好適な実施例は、前記第1部材は、前記モータジェネレータのロータと一体回転可能に構成されている。   In a preferred embodiment of the vehicle control apparatus, the first member is configured to be rotatable integrally with a rotor of the motor generator.

動力分配機構と、前記動力分配機構に連結された複数の駆動力源と、前記動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素と一体回転可能な第1部材、前記第1部材に対向した状態で同軸上に配置された第2部材、前記第1部材及び前記第2部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持された介在部材、前記回転要素が解放された解放状態から前記回転要素がロックされた係合状態への移行時に、前記第2部材における前記第1部材に対向する面とは反対側に離れて固定された摩擦部に対し前記第2部材を引き寄せて接触させるアクチュエータを有するロック機構と、を備える車両に適用される車両の制御装置は、前記解放状態から前記係合状態への移行時において、前記回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、前記アクチュエータを制御して、前記第1部材と前記第2部材との間に回転数差を一定時間生じさせてから前記係合状態へ移行する制御手段を有する。これにより、変速モードの切り換え制御時間を短縮することができるとともに、変速モードの切り換え制御時間が短縮された分、変速モードが固定変速モードに設定される時間が延長されることになるので、燃費を向上させることができる。   A power distribution mechanism, a plurality of driving force sources coupled to the power distribution mechanism, a first member that can rotate integrally with any one of the power distribution mechanisms, and a state facing the first member The second member disposed coaxially, the interposition member formed on each of the opposing surfaces of the first member and the second member, and held in a groove that gradually decreases in depth in the rotational direction, the rotating element When the transition from the released state in which the rotary element is released to the engaged state in which the rotary element is locked is performed with respect to the friction portion fixed away from the surface of the second member opposite to the surface facing the first member. And a lock mechanism having an actuator that pulls the second member into contact with each other, and a vehicle control device applied to the vehicle has a large number of rotations of the rotating element during the transition from the released state to the engaged state. The Control means for controlling the actuator to cause a rotational speed difference between the first member and the second member for a certain period of time when the value falls within a predetermined value and then shifting to the engaged state. . As a result, the shift mode switching control time can be shortened, and the time for which the shift mode is set to the fixed shift mode is extended by the reduction in the shift mode switching control time. Can be improved.

本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment. ロック機構の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of a locking mechanism. ロック機構におけるクラッチ板を軸線方向から見た状態を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the clutch board in the lock mechanism from the axial direction. ロック機構におけるクラッチ板を半径方向から見た状態を示している。The state which looked at the clutch board in the lock mechanism from the radial direction is shown. 無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the alignment chart in continuously variable transmission mode and fixed transmission mode. 車速及びアクセル開度で規定されたマップを示す図である。It is a figure which shows the map prescribed | regulated by the vehicle speed and the accelerator opening. 本実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the control processing of the hybrid vehicle which concerns on this embodiment. ロック機構におけるクラッチ板を半径方向から見た状態を示している。The state which looked at the clutch board in the lock mechanism from the radial direction is shown. ロック機構におけるクラッチ板を軸線方向から見た状態を示す図である。It is a figure which shows the state which looked at the clutch board in the lock mechanism from the axial direction. 第1のモータジェネレータの出力トルクとコイル電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the output torque of a 1st motor generator, and a coil current. 本実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control process of the hybrid vehicle which concerns on this embodiment.

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

[装置構成]
図1は本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を概略的に示している。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、モータジェネレータを他の走行用の駆動力源として備えた車両である。本実施形態に係るハイブリッド車両は、駆動輪と内燃機関とが車両前部に位置するFFレイアウトの車両として構成されている。
[Device configuration]
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a hybrid vehicle according to the present embodiment. As is well known, a hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine as a driving power source for traveling and a motor generator as another driving power source for traveling. The hybrid vehicle according to the present embodiment is configured as an FF layout vehicle in which drive wheels and an internal combustion engine are located at the front of the vehicle.

ハイブリッド車両は、内燃機関(エンジン)3と、第1のモータジェネレータMG1と、エンジン3及び第1のモータジェネレータMG1がそれぞれ連結された動力分配機構5と、駆動輪10に動力を出力するための出力部材としての出力ギヤ6とを備えている。また、ハイブリッド車両には減速機構7を介して出力ギヤ6に連結された第2のモータジェネレータMG2が設けられている。出力ギヤ6の動力は差動装置11を介して左右の駆動輪10に伝達される。   The hybrid vehicle includes an internal combustion engine (engine) 3, a first motor generator MG 1, a power distribution mechanism 5 to which the engine 3 and the first motor generator MG 1 are respectively connected, and power for output to drive wheels 10. And an output gear 6 as an output member. Further, the hybrid vehicle is provided with a second motor generator MG2 connected to the output gear 6 via the speed reduction mechanism 7. The power of the output gear 6 is transmitted to the left and right drive wheels 10 via the differential device 11.

エンジン3は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸15を介して動力分配機構5に伝達される。入力軸15とエンジン3との間にはダンパ16が介在しており、エンジン3のトルク変動はダンパ16にて吸収される。第1のモータジェネレータMG1と第2のモータジェネレータMG2とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第1のモータジェネレータMG1は、固定部材であるケース17に固定されたステータ4aと、そのステータ4aの内周側に同軸に配置されたロータ4bとを備えている。第2のモータジェネレータMG2も同様に、ケース17に固定されたステータ8aと、そのステータ8aの内周側に同軸に配置されたロータ8bとを備えている。   The engine 3 is configured as a spark ignition type multi-cylinder internal combustion engine, and the power is transmitted to the power distribution mechanism 5 via the input shaft 15. A damper 16 is interposed between the input shaft 15 and the engine 3, and torque fluctuations of the engine 3 are absorbed by the damper 16. The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 have the same configuration, and have both a function as an electric motor and a function as a generator. The first motor generator MG1 includes a stator 4a fixed to a case 17 as a fixing member, and a rotor 4b arranged coaxially on the inner peripheral side of the stator 4a. Similarly, the second motor generator MG2 includes a stator 8a fixed to the case 17, and a rotor 8b disposed coaxially on the inner peripheral side of the stator 8a.

動力分配機構5は、相互に差動回転可能な3つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギヤS1と、そのサンギヤS1に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギヤR1と、これらのギヤS1、R1に噛み合うピニオンP1を自転かつ公転自在に保持するキャリアC1とを備えている。この形態では、入力軸15がキャリアC1に、第1のモータジェネレータMG1が回転部材としての連結部材21を介してサンギヤS1に、出力ギヤ6がリングギヤR1にそれぞれ連結されている。連結部材21は中空状に構成され、かつ入力軸15が挿入されており、連結部材21の外周には第1のモータジェネレータMG1のロータ4bが固定されている。   The power distribution mechanism 5 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism having three elements that can rotate differentially with each other, and is arranged coaxially with respect to the sun gear S1 that is an external gear and the sun gear S1. And a carrier C1 for holding the pinion P1 meshing with the gears S1 and R1 so as to rotate and revolve. In this embodiment, the input shaft 15 is connected to the carrier C1, the first motor generator MG1 is connected to the sun gear S1 via a connecting member 21 as a rotating member, and the output gear 6 is connected to the ring gear R1. The connecting member 21 is formed in a hollow shape, and the input shaft 15 is inserted. The rotor 4b of the first motor generator MG1 is fixed to the outer periphery of the connecting member 21.

図1に示すように、減速機構7は、第2のモータジェネレータMG2の回転を減速して出力ギヤ6に伝達するための機構であり、相互に差動回転可能な3つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構7は外歯歯車であるサンギヤS2と、そのサンギヤS2に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギヤR2と、これらのギヤS2、R2に噛み合うピニオンP2を自転かつ公転自在に保持するキャリアC2とを備えている。この形態では、サンギヤS2が第2のモータジェネレータMG2に、リングギヤR2が出力ギヤ6にそれぞれ連結されており、キャリアC2はケース17に固定されている。これにより、第2のモータジェネレータMG2の回転が減速されて出力ギヤ6に伝達されるとともに、第2のモータジェネレータMG2の動力が増幅されて出力ギヤ6に伝達される。   As shown in FIG. 1, the speed reduction mechanism 7 is a mechanism for reducing the rotation of the second motor generator MG2 and transmitting it to the output gear 6, and is a single pinion having three elements that can be differentially rotated with respect to each other. It is configured as a type planetary gear mechanism. The speed reduction mechanism 7 rotates and revolves a sun gear S2 that is an external gear, a ring gear R2 that is an internal gear disposed coaxially with the sun gear S2, and a pinion P2 that meshes with these gears S2 and R2. And a carrier C2 to be held. In this embodiment, the sun gear S2 is connected to the second motor generator MG2, the ring gear R2 is connected to the output gear 6, and the carrier C2 is fixed to the case 17. Thus, the rotation of second motor generator MG2 is decelerated and transmitted to output gear 6, and the power of second motor generator MG2 is amplified and transmitted to output gear 6.

ハイブリッド車両には、第1のモータジェネレータMG1をロックする係合状態とそのロックを解除する解放状態とを切り替えることにより、変速モードを変更するためのロック機構50が設けられている。このロック機構50により、第1のモータジェネレータMG1を用いた電気的な無段変速を実現する無段変速モードと第1のモータジェネレータMG1を使用しない固定変速段を実現する固定変速モードとを選択的に実行できる。ロック機構50は、連結部材21とケース17との間に介在して連結部材21をケース17に対して固定できる係合機構51と、係合機構51を動作させるソレノイド型のアクチュエータ52とを備えている。ロック機構50の詳細は後述する。   The hybrid vehicle is provided with a lock mechanism 50 for changing the shift mode by switching between an engaged state in which the first motor generator MG1 is locked and a released state in which the lock is released. The lock mechanism 50 selects a continuously variable transmission mode that realizes an electric continuously variable transmission using the first motor generator MG1 and a fixed transmission mode that realizes a fixed gear position that does not use the first motor generator MG1. Can be executed. The lock mechanism 50 includes an engagement mechanism 51 that is interposed between the connection member 21 and the case 17 and can fix the connection member 21 to the case 17, and a solenoid-type actuator 52 that operates the engagement mechanism 51. ing. Details of the lock mechanism 50 will be described later.

電源ユニット30は、インバータ31、コンバータ32、HVバッテリ33及びコンバータ34を備える。第1のモータジェネレータMG1は電源線37によりインバータ31に接続されており、第2のモータジェネレータMG2は電源線38によりインバータ31に接続されている。また、インバータ31はコンバータ32に接続され、コンバータ32はHVバッテリ33に接続されている。さらに、HVバッテリ33はコンバータ34を介して補機バッテリ35に接続されている。   The power supply unit 30 includes an inverter 31, a converter 32, an HV battery 33, and a converter 34. The first motor generator MG1 is connected to the inverter 31 by a power line 37, and the second motor generator MG2 is connected to the inverter 31 by a power line 38. The inverter 31 is connected to the converter 32, and the converter 32 is connected to the HV battery 33. Further, the HV battery 33 is connected to the auxiliary battery 35 via the converter 34.

インバータ31は、モータジェネレータMG1及びMG2との間で電力の授受を行う。モータジェネレータの回生時には、インバータ31はモータジェネレータMG1及びMG2が回生により発電した電力を直流に変換し、コンバータ32へ供給する。コンバータ32は、インバータ31から供給される電力を電圧変換し、HVバッテリ33を充電する。一方、モータジェネレータの力行時には、HVバッテリ33から出力される直流電力はコンバータ32により昇圧されてインバータ31へ供給され、電源線37又は38を介してモータジェネレータMG1又はMG2へ供給される。   Inverter 31 exchanges power with motor generators MG1 and MG2. During regeneration of the motor generator, the inverter 31 converts the electric power generated by the motor generators MG1 and MG2 into the direct current and supplies the direct current to the converter 32. Converter 32 converts the electric power supplied from inverter 31 to charge HV battery 33. On the other hand, when the motor generator is powered, the DC power output from the HV battery 33 is boosted by the converter 32 and supplied to the inverter 31, and then supplied to the motor generator MG 1 or MG 2 via the power line 37 or 38.

HVバッテリ33の電力はコンバータ34により電圧変換されて補機バッテリ35に供給され、各種の補機の駆動に使用される。   The electric power of the HV battery 33 is converted into a voltage by the converter 34 and supplied to the auxiliary battery 35, and used for driving various auxiliary machines.

インバータ31、コンバータ32、HVバッテリ33及びコンバータ34の動作はECU40により制御されている。ECU40は、制御信号Sig4を送信することにより、電源ユニット30内の各要素の動作を制御する。また、電源ユニット30内の各要素の状態などを示す必要な信号は制御信号Sig4としてECU40に供給される。具体的には、HVバッテリ33のバッテリ残存容量を示すSOC(State Of Charge)及びバッテリの入出力制限値などは制御信号Sig4としてECU40に供給される。   The operation of the inverter 31, the converter 32, the HV battery 33, and the converter 34 is controlled by the ECU 40. ECU40 controls operation | movement of each element in the power supply unit 30 by transmitting control signal Sig4. A necessary signal indicating the state of each element in the power supply unit 30 is supplied to the ECU 40 as a control signal Sig4. Specifically, SOC (State Of Charge) indicating the remaining battery capacity of the HV battery 33, the input / output limit value of the battery, and the like are supplied to the ECU 40 as the control signal Sig4.

ECU40は、エンジン1、第1のモータジェネレータMG1及び第2のモータジェネレータMG2との間で制御信号Sig1〜Sig3を送受信することにより、それらを制御し、ロック機構50に制御信号Sig5を送信することにより、ロック機構50を制御する。例えば、ECU40は、図示しない車速センサからの検出信号に基づいて検出された車速とスロットル開度とに基づいて、ロック機構50を制御する。   The ECU 40 transmits and receives control signals Sig1 to Sig3 to and from the engine 1, the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, thereby controlling them and transmitting the control signal Sig5 to the lock mechanism 50. Thus, the lock mechanism 50 is controlled. For example, the ECU 40 controls the lock mechanism 50 based on a vehicle speed and a throttle opening detected based on a detection signal from a vehicle speed sensor (not shown).

次に、ロック機構50について図2〜4を用いて説明する。図2(a)、(b)は、ロック機構50の詳細を示した図であり、図2(a)は解放状態を、図2(b)は係合状態をそれぞれ示している。ロック機構50は、いわゆるカム機構であり、係合機構51と、係合機構51を動作させるアクチュエータ52とを備えている。係合機構51には連結部材21が接続されており、連結部材21を介して第1のモータジェネレータMG1のトルクが入力される。アクチュエータ52は係合機構51とケース17との間に介在しており、ケース17に対して固定されている。アクチュエータ52は、ECU40によって制御される。   Next, the lock mechanism 50 will be described with reference to FIGS. FIGS. 2A and 2B are diagrams showing details of the lock mechanism 50, FIG. 2A shows a released state, and FIG. 2B shows an engaged state. The lock mechanism 50 is a so-called cam mechanism, and includes an engagement mechanism 51 and an actuator 52 that operates the engagement mechanism 51. The coupling member 21 is connected to the engagement mechanism 51, and the torque of the first motor generator MG1 is input via the coupling member 21. The actuator 52 is interposed between the engagement mechanism 51 and the case 17 and is fixed to the case 17. The actuator 52 is controlled by the ECU 40.

係合機構51には、連結部材21に固定された第1部材としての第1クラッチ板55と、この第1クラッチ板55と同軸に配置された第2部材としての第2クラッチ板56と、これらのクラッチ板55、56の間に介在する球状の介在部材57とが設けられている。各クラッチ板55、56は円板状に構成されていて、各クラッチ板55、56の対向面には介在部材57を保持する溝部としてのV字溝58、59が形成されている。   The engaging mechanism 51 includes a first clutch plate 55 as a first member fixed to the connecting member 21, a second clutch plate 56 as a second member arranged coaxially with the first clutch plate 55, A spherical interposed member 57 interposed between the clutch plates 55 and 56 is provided. Each of the clutch plates 55 and 56 is formed in a disc shape, and V-shaped grooves 58 and 59 as groove portions for holding the interposition member 57 are formed on the opposing surfaces of the clutch plates 55 and 56.

図3は第1クラッチ板55を軸線方向から見た状態を示しており、図4(a)、(b)は各クラッチ板55、56を半径方向から見た状態を示している。図4(a)はロック機構50が解放状態になっている場合を、図4(b)はロック機構50が係合状態になっている場合をそれぞれ示している。図3から明らかなように、第1クラッチ板55に設けられたV字溝58は、周方向に等間隔に6個並べられている。第2クラッチ板56に形成された他方のV字溝59も同様に周方向に等間隔に6個並べられている。各V字溝58、59は、第1クラッチ板55の中心線を含む断面で切断した場合には断面半円形をなしている(図2(a)、(b)参照)。また、図3に示すように、第1クラッチ板55の軸線方向から見ると、各V字溝58、59は、第1クラッチ板55の中心寄りの内側縁部と中心から離れた外側縁部とが同心の円弧をなすように湾曲している。更に、図4(a)、(b)に示すように、第1クラッチ板55の半径方向から見ると、各V字溝58、59はV字状に形成されていて、回転方向(図の上又は下方向)に関して深さが徐々に浅くなっている。   3 shows the state of the first clutch plate 55 viewed from the axial direction, and FIGS. 4A and 4B show the state of the clutch plates 55 and 56 viewed from the radial direction. 4A shows a case where the lock mechanism 50 is in a released state, and FIG. 4B shows a case where the lock mechanism 50 is in an engaged state. As is apparent from FIG. 3, six V-shaped grooves 58 provided in the first clutch plate 55 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Similarly, six other V-shaped grooves 59 formed in the second clutch plate 56 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each V-shaped groove 58, 59 has a semicircular cross section when cut along a cross section including the center line of the first clutch plate 55 (see FIGS. 2A and 2B). Further, as shown in FIG. 3, when viewed from the axial direction of the first clutch plate 55, the V-shaped grooves 58 and 59 are provided with an inner edge near the center of the first clutch plate 55 and an outer edge away from the center. Are curved to form a concentric arc. Furthermore, as shown in FIGS. 4A and 4B, when viewed from the radial direction of the first clutch plate 55, the V-shaped grooves 58 and 59 are formed in a V-shape, and the rotation direction (in the drawing) The depth gradually decreases with respect to the upper or lower direction.

図2(a)に示すように、ロック機構50が解放状態の場合、係合機構51の第2クラッチ板56とアクチュエータ52との間には所定の隙間(ギャップ)Gが形成されている。ギャップGは、例えばギャップセンサなどにより計測される。   As shown in FIG. 2A, when the lock mechanism 50 is in a released state, a predetermined gap (gap) G is formed between the second clutch plate 56 of the engagement mechanism 51 and the actuator 52. The gap G is measured by, for example, a gap sensor.

第2クラッチ板56とアクチュエータ52との間には、アクチュエータ52から離れる方向に第2クラッチ板56を付勢するリターンスプリング60が設けられている。リターンスプリング60は、例えば皿バネであり、固定部材たるアクチュエータ52、及び、回転部材たる第2クラッチ板56のどちらか一方に取り付けられたベアリング(不図示)を介して設けられている。そのため、解放状態においては、第2クラッチ板56が第1クラッチ板55に接近する方向に押し付けられた状態で、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56とが供回りする。   A return spring 60 is provided between the second clutch plate 56 and the actuator 52 to urge the second clutch plate 56 in a direction away from the actuator 52. The return spring 60 is, for example, a disc spring, and is provided via a bearing (not shown) attached to either the actuator 52 that is a fixed member or the second clutch plate 56 that is a rotating member. Therefore, in the released state, the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56 are rotated in a state where the second clutch plate 56 is pressed in a direction approaching the first clutch plate 55.

アクチュエータ52には第2クラッチ板56と接触し得る摩擦部61と、摩擦部61に組み込まれた電磁石62とが設けられている。摩擦部61は、ケース17に対して静止している。つまり、摩擦部61は、第2クラッチ板56における第1クラッチ板55に対向する側とは反対側にギャップGだけ離れて固定されている。第2クラッチ板56は磁性金属で構成されているため、図2(a)、図4(a)の状態でアクチュエータ52の電磁石62のコイルにコイル電流を流すと磁場が発生し、それによる磁力により、第2クラッチ板56はリターンスプリング60の弾性力に抗してアクチュエータ52側に引き寄せられる。そして、電磁石62の磁力により第2クラッチ板56が摩擦部61に接触すると、第2クラッチ板56と摩擦部61との間に摩擦力が生じるため第2クラッチ板56が摩擦部61に対して停止する。つまり、図2(b)、図4(b)に示すように、第1のモータジェネレータMG1をロックする係合状態へ移行する。これにより無段変速モードから固定変速モードへと変速モードが切り換えられる。   The actuator 52 is provided with a friction portion 61 that can come into contact with the second clutch plate 56 and an electromagnet 62 incorporated in the friction portion 61. The friction part 61 is stationary with respect to the case 17. That is, the friction portion 61 is fixed to the side of the second clutch plate 56 opposite to the side facing the first clutch plate 55 by being separated by the gap G. Since the second clutch plate 56 is made of magnetic metal, a magnetic field is generated when a coil current is passed through the coil of the electromagnet 62 of the actuator 52 in the state shown in FIGS. Thus, the second clutch plate 56 is pulled toward the actuator 52 against the elastic force of the return spring 60. When the second clutch plate 56 comes into contact with the friction portion 61 by the magnetic force of the electromagnet 62, a frictional force is generated between the second clutch plate 56 and the friction portion 61, so that the second clutch plate 56 is against the friction portion 61. Stop. That is, as shown in FIG. 2B and FIG. 4B, the state shifts to the engaged state in which the first motor generator MG1 is locked. As a result, the transmission mode is switched from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode.

第1クラッチ板55に正トルクが生じている場合、図4(b)に示すように、介在部材57がV字溝58、59内の浅い位置に移動して、第2クラッチ板56を摩擦部61に押し付ける力が発生する。そのため、係合状態に移行した後に第1クラッチ板55に(連結部材21に)正トルクが作用している限りにおいてその押し付け力は維持される。従って、電磁石62の磁力によって、一旦第2クラッチ板56が摩擦部61に接触した場合には、その後電磁石62への電力供給を減少させても第2クラッチ板56と摩擦部61との摩擦力が失われることがないから係合状態を維持することが可能になる。つまり、アクチュエータ52の動力を減少させても係合状態を維持できるロック状態を実現できる。   When positive torque is generated in the first clutch plate 55, the interposition member 57 moves to a shallow position in the V-shaped grooves 58 and 59 as shown in FIG. A force that presses against the portion 61 is generated. Therefore, as long as a positive torque is applied to the first clutch plate 55 (to the connecting member 21) after the transition to the engaged state, the pressing force is maintained. Therefore, once the second clutch plate 56 comes into contact with the friction portion 61 due to the magnetic force of the electromagnet 62, the frictional force between the second clutch plate 56 and the friction portion 61 is reduced even if the power supply to the electromagnet 62 is subsequently reduced. Since it is not lost, it is possible to maintain the engaged state. That is, a locked state in which the engaged state can be maintained even when the power of the actuator 52 is reduced can be realized.

図2(b)の係合状態おいて連結部材21に正トルクと反対方向の負トルクが作用すると第2クラッチ板56を摩擦部61に押し付ける力が失われるため、ロックが解除されて図2(a)、図4(a)の解放状態へ移行する。これにより固定変速モードから無段変速モードへと変速モードが切り換えられる。解放状態へ移行した後には、リターンスプリング60の弾性力によってアクチュエータ52の動力なしに解放状態が維持される。解放状態においては、正回転方向及び負回転方向のそれぞれへの連結部材21の回転が許容される。   When the negative torque in the direction opposite to the positive torque acts on the connecting member 21 in the engaged state of FIG. 2B, the force for pressing the second clutch plate 56 against the friction portion 61 is lost, so that the lock is released and FIG. (A) Transition to the released state of FIG. As a result, the transmission mode is switched from the fixed transmission mode to the continuously variable transmission mode. After the transition to the released state, the released state is maintained without the power of the actuator 52 by the elastic force of the return spring 60. In the released state, the connection member 21 is allowed to rotate in each of the positive rotation direction and the negative rotation direction.

[変速モードの切り替え]
ここで、図5を参照して、無段変速モード及び固定変速モードにおけるハイブリッド車両の動作状態について説明する。図5は、無段変速モード及び固定変速モードにおける共線図の一例を示している。図5(a)、(b)において、上下方向は回転数に対応しており、上方向が正回転に対応し、下方向が負回転に対応する。また、図5(a)、(b)において、上方向に向かうトルクは正トルクに対応し、下方向に向かうトルクは負トルクに対応する。
[Change gear mode]
Here, the operation state of the hybrid vehicle in the continuously variable transmission mode and the fixed transmission mode will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of an alignment chart in the continuously variable transmission mode and the fixed transmission mode. 5A and 5B, the vertical direction corresponds to the rotational speed, the upward direction corresponds to the positive rotation, and the downward direction corresponds to the negative rotation. In FIGS. 5A and 5B, the upward torque corresponds to the positive torque, and the downward torque corresponds to the negative torque.

図5(a)における直線A1a、A1b、A1cは無段変速モードにおける共線図の一例を示している。無段変速モードの場合には、エンジン3のエンジントルクTKEに対応する反力トルクが、第1のモータジェネレータMG1よりトルクTK1として出力される。なお、ここで、図5(a)より分かるように、エンジントルクTKEは正トルクとなっており、トルクTK1は負トルクとなっている。また、トルクTK2は、第2のモータジェネレータMG2より出力されるトルクを示している。無段変速モードでは、第1のモータジェネレータMG1の回転数を増減変化させることにより、エンジン3のエンジン回転数を連続的に制御することが可能である。出力ギヤ6の回転数がN1であるとした場合において、例えば、第1のモータジェネレータMG1の回転数を白丸m1、m2、m3と順次変化させた場合には、エンジン3のエンジン回転数は、白丸Ne1(>N1)、Ne2(=N1)、Ne3(<N1)と順次変化する。つまり、エンジン3のエンジン回転数は、出力ギヤ6の回転数よりも高い値、等しい値及び低い値に順次変化する。このとき、第1のモータジェネレータMG1は発電し、インバータ31を介して、第2のモータジェネレータMG2に電力を供給する。つまり、無段変速モードでは、エンジン3からの出力は、動力分配機構5を介して出力ギヤ6に直接伝達されるルートと、第1のモータジェネレータMG1から、減速機構7を介して出力ギヤ6に連結された第2のモータジェネレータMG2へ電気的に伝達されるルートと、の2つのルートで出力ギヤ6へ伝達される。   Straight lines A1a, A1b, and A1c in FIG. 5A show examples of collinear charts in the continuously variable transmission mode. In the continuously variable transmission mode, a reaction torque corresponding to the engine torque TKE of the engine 3 is output from the first motor generator MG1 as the torque TK1. Here, as can be seen from FIG. 5A, the engine torque TKE is a positive torque and the torque TK1 is a negative torque. Torque TK2 indicates the torque output from the second motor generator MG2. In the continuously variable transmission mode, the engine speed of the engine 3 can be continuously controlled by increasing or decreasing the rotation speed of the first motor generator MG1. When the rotation speed of the output gear 6 is N1, for example, when the rotation speed of the first motor generator MG1 is sequentially changed to white circles m1, m2, and m3, the engine rotation speed of the engine 3 is White circles Ne1 (> N1), Ne2 (= N1), and Ne3 (<N1) change sequentially. That is, the engine speed of the engine 3 sequentially changes to a value higher than, equal to, and lower than the speed of the output gear 6. At this time, the first motor generator MG1 generates power and supplies power to the second motor generator MG2 via the inverter 31. That is, in the continuously variable transmission mode, the output from the engine 3 is directly transmitted to the output gear 6 through the power distribution mechanism 5 and the output gear 6 from the first motor generator MG1 through the speed reduction mechanism 7. Is transmitted to the output gear 6 through two routes, that is, a route electrically transmitted to the second motor generator MG2 connected to.

図5(b)における直線A2は固定変速モードにおける共線図の一例を示している。固定変速モードの場合には、ロック機構50が第1のモータジェネレータMG1のロータ4aを固定するとともにサンギヤS1を固定している状態となるため、動力分配機構5により決定される変速比がオーバードライブ状態(即ち、エンジン3のエンジン回転数Ne4が出力ギヤ6の回転数N1より小さくなる状態)に固定される。このとき、ロック機構50が、エンジン3のエンジントルクに対応する反力トルクを受け持つこととなる。第1のモータジェネレータMG1は発電機及び電動機のいずれとしても機能しないため、第1のモータジェネレータMG1から第2のモータジェネレータMG2へは電力が供給されない。従って、固定変速モードでは、エンジン3からの出力は、動力分配機構5を介して出力ギヤ6に直接伝達されるルートでのみ、出力ギヤ6へ伝達される。   A straight line A2 in FIG. 5B shows an example of an alignment chart in the fixed speed change mode. In the fixed speed change mode, since the lock mechanism 50 fixes the rotor 4a of the first motor generator MG1 and the sun gear S1, the speed ratio determined by the power distribution mechanism 5 is overdriven. The state is fixed (that is, the state in which the engine speed Ne4 of the engine 3 is smaller than the speed N1 of the output gear 6). At this time, the lock mechanism 50 is responsible for the reaction torque corresponding to the engine torque of the engine 3. Since first motor generator MG1 does not function as either a generator or an electric motor, power is not supplied from first motor generator MG1 to second motor generator MG2. Therefore, in the fixed speed change mode, the output from the engine 3 is transmitted to the output gear 6 only through a route that is directly transmitted to the output gear 6 via the power distribution mechanism 5.

[制御処理]
本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法について説明する。
[Control processing]
A hybrid vehicle control method according to the present embodiment will be described.

図6は、車速及びアクセル開度で規定されたマップ上における車両の動作点(車両動作点)の移動の様子を示す図であり、横軸が車速を示し、縦軸がスロットル開度を示している。車両動作点は白丸で示されている。   FIG. 6 is a diagram showing the movement of the vehicle operating point (vehicle operating point) on the map defined by the vehicle speed and the accelerator opening, where the horizontal axis shows the vehicle speed and the vertical axis shows the throttle opening. ing. Vehicle operating points are indicated by white circles.

図6に示すマップ上には、固定変速モード領域Arsと無段変速モード領域Arcとが設定されている。   On the map shown in FIG. 6, a fixed transmission mode area Ars and a continuously variable transmission mode area Arc are set.

ECU40は、図6に示した、車速及びスロットル開度と変速モードとの関係を示すマップ(変速モード判定マップ)をメモリなどに保持している。ECU40は、変速モード判定マップを基に、無段変速モード領域Arc又は固定変速モード領域Arsのいずれの領域に車両動作点が位置しているか否かを判定する。ECU4は、固定変速モード領域Arsに車両動作点が位置すると判定した場合には、変速モードを固定変速モードに切り換える。一方、ECU40は、無段変速モード領域Arcに車両動作点が位置すると判定した場合には、変速モードを無段変速モードに切り換える。なお、変速モード判定マップは、車速及びスロットル開度で規定されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、車速及び駆動力で規定されるとしても良い。   The ECU 40 holds, in a memory or the like, a map (shift mode determination map) showing the relationship between the vehicle speed, throttle opening, and shift mode shown in FIG. The ECU 40 determines whether the vehicle operating point is located in the continuously variable transmission mode area Arc or the fixed transmission mode area Ars based on the transmission mode determination map. When the ECU 4 determines that the vehicle operating point is located in the fixed transmission mode area Ars, the ECU 4 switches the transmission mode to the fixed transmission mode. On the other hand, when ECU 40 determines that the vehicle operating point is located in continuously variable transmission mode area Arc, ECU 40 switches the transmission mode to continuously variable transmission mode. The shift mode determination map is defined by the vehicle speed and the throttle opening, but is not limited to this, and may be defined by the vehicle speed and driving force instead.

例えば、矢印Wに示すように、車両動作点が無段変速モード領域Arcから固定変速モード領域Arsへと移動する場合、ECU40は、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り換える制御を行う。無段変速モードから固定変速モードへと変速モードの切り換えを行う一般的な制御処理では、ECU40は、ロック機構50の係合要素の回転数同期制御を完了してからロック機構50の係合制御を行う。具体的には、ECU40は、第1クラッチ板55の回転数、即ち、第1のモータジェネレータMG1の回転数を「0」にしてから、ロック機構50を係合状態にする係合制御を行う。このときのロック機構50の係合制御としては、第2クラッチ板56を摩擦部61に引き付けて固定し、第2クラッチ板56が摩擦部61に固定された状態で第1クラッチ板55を回転させることで、介在部材57をV字溝58、59内の浅い位置に移動させ、ロック機構50を係合状態にする。しかしながら、回転数同期制御を完了してから、このような一連のロック機構50の係合制御を行うと時間がかかる。   For example, as indicated by an arrow W, when the vehicle operating point moves from the continuously variable transmission mode region Arc to the fixed transmission mode region Ars, the ECU 40 performs control for switching the transmission mode from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode. Do. In a general control process for switching the transmission mode from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode, the ECU 40 completes the rotation speed synchronization control of the engagement element of the lock mechanism 50 and then performs the engagement control of the lock mechanism 50. I do. Specifically, the ECU 40 performs engagement control for setting the lock mechanism 50 to the engaged state after setting the rotation speed of the first clutch plate 55, that is, the rotation speed of the first motor generator MG1 to “0”. . As the engagement control of the lock mechanism 50 at this time, the second clutch plate 56 is attracted and fixed to the friction portion 61, and the first clutch plate 55 is rotated with the second clutch plate 56 fixed to the friction portion 61. As a result, the interposition member 57 is moved to a shallow position in the V-shaped grooves 58 and 59, and the lock mechanism 50 is brought into an engaged state. However, it takes time to perform such a series of engagement control of the lock mechanism 50 after the rotation speed synchronization control is completed.

そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法では、ECU40は、回転数同期制御を行う際において、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以下となったときに、第2クラッチ板56をアクチュエータ52側に引き寄せ始め、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を一定時間生じさせることとする。以下、図7、図8、図9を用いて説明する。   Therefore, in the hybrid vehicle control method according to the present embodiment, the ECU 40 performs the second operation when the rotation speed of the first motor generator MG1 is equal to or less than a predetermined value when performing the rotation speed synchronization control. The clutch plate 56 starts to be pulled toward the actuator 52 side, and a rotational speed difference is generated between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56 for a certain period of time. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 7, 8, and 9.

図7は、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り替える際の本実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すタイムチャートである。図7において、「MG1回転数」は、第1のモータジェネレータMG1の回転数を示し、「MG1トルク」は、第1のモータジェネレータMG1の出力トルクを示している。「コイル電流」は、アクチュエータ52における電磁石62のコイルに供給されるコイル電流量を示し、「ストローク」は、第2のクラッチ板56とアクチュエータ52との間のギャップGの大きさを示している。また、図7において、上方向は正回転又は正トルクに対応し、下方向は負回転又は負トルクに対応する。   FIG. 7 is a time chart showing the control process of the hybrid vehicle according to the present embodiment when the transmission mode is switched from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode. In FIG. 7, “MG1 rotation speed” indicates the rotation speed of the first motor generator MG1, and “MG1 torque” indicates the output torque of the first motor generator MG1. “Coil current” indicates the amount of coil current supplied to the coil of the electromagnet 62 in the actuator 52, and “Stroke” indicates the size of the gap G between the second clutch plate 56 and the actuator 52. . In FIG. 7, the upper direction corresponds to positive rotation or positive torque, and the lower direction corresponds to negative rotation or negative torque.

図8は、クラッチ板55、56を半径方向から見た状態を示している。図8において、細線矢印は第1クラッチ板55の回転する方向を示し、太線矢印は、磁力によるトルクを示している。なお、太線矢印の長さは当該トルクの大きさに対応する。   FIG. 8 shows the clutch plates 55 and 56 viewed from the radial direction. In FIG. 8, the thin line arrow indicates the direction in which the first clutch plate 55 rotates, and the thick line arrow indicates the torque due to the magnetic force. Note that the length of the thick arrow corresponds to the magnitude of the torque.

図7に示す例では、変速モードが無段変速モードとなっている場合において、第1のモータジェネレータMG1は、図5の直線A1cに示したような負回転状態にあるとする。 時刻t0において、ECU40は、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り替える制御処理を開始する。まず、時刻t0より、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の出力トルクの大きさを徐々に低下させ、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさを徐々に低下させて「0」に近づける。このとき、第1のモータジェネレータMG1と連結部材21で連結された第1クラッチ板55の回転数の大きさも徐々に低下する。この段階では、図8(a)に示すように、アクチュエータ52より第2クラッチ板56に磁力が作用しておらず、リターンスプリング60により第2クラッチ板56が第1クラッチ板55に接近する方向で押し付けられている。そのため、第2クラッチ板56は第1クラッチ板55とほぼ同じ回転数で回転する。   In the example shown in FIG. 7, it is assumed that first motor generator MG1 is in a negative rotation state as shown by straight line A1c in FIG. 5 when the speed change mode is a continuously variable transmission mode. At time t0, the ECU 40 starts a control process for switching the transmission mode from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode. First, from time t0, the ECU 40 gradually decreases the magnitude of the output torque of the first motor generator MG1, and gradually reduces the magnitude of the rotation speed of the first motor generator MG1 to approach “0”. . At this time, the magnitude of the rotational speed of the first clutch plate 55 connected to the first motor generator MG1 by the connecting member 21 also gradually decreases. At this stage, as shown in FIG. 8A, no magnetic force acts on the second clutch plate 56 from the actuator 52, and the second clutch plate 56 approaches the first clutch plate 55 by the return spring 60. It is pressed by. Therefore, the second clutch plate 56 rotates at substantially the same rotational speed as the first clutch plate 55.

時刻t1において、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以内になると、ECU40は、アクチュエータ52を制御して電磁石62のコイルに通電を開始する。そのため、第2クラッチ板56は、電磁石62に発生した磁力により、リターンスプリング60の弾性力に抗してアクチュエータ52側に引き寄せられ、時刻t2において、アクチュエータ52に接触する。時刻t1からt2では、図8(b)に示すように、第2クラッチ板56と介在部材57との間に隙間が発生するなどして、第1クラッチ板55から第2クラッチ板56へ介在部材57を介してトルクが伝達され難くなり、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差が生じる。具体的には、第1クラッチ板55の回転数と比較して第2クラッチ板56の回転数は低くなる。   When the rotation speed of first motor generator MG1 falls within a predetermined value at time t1, ECU 40 controls actuator 52 to start energization of the coil of electromagnet 62. Therefore, the second clutch plate 56 is pulled toward the actuator 52 against the elastic force of the return spring 60 by the magnetic force generated in the electromagnet 62, and contacts the actuator 52 at time t2. From time t1 to time t2, as shown in FIG. 8B, a gap is generated between the second clutch plate 56 and the interposition member 57, so that the first clutch plate 55 is interposed from the second clutch plate 56. Torque is hardly transmitted via the member 57, and a rotational speed difference is generated between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. Specifically, the rotational speed of the second clutch plate 56 is lower than the rotational speed of the first clutch plate 55.

時刻t2において、第2クラッチ板56はアクチュエータ52に接触する。ECU40は、ギャップセンサなどを用いて、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触したことを検出する。なお、ここで、ギャップセンサを用いる代わりに、例えば、ECU40は、アクチュエータ52を制御して電磁石62のコイルに通電を開始してからの時間経過を基に、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触したことを推定するとしても良い。これにより、ギャップセンサを用いる必要がなくなり、構成要素を減らすことができる。   At time t2, the second clutch plate 56 contacts the actuator 52. The ECU 40 detects that the second clutch plate 56 contacts the actuator 52 using a gap sensor or the like. Here, instead of using the gap sensor, for example, the ECU 40 controls the actuator 52 so that the second clutch plate 56 is moved to the actuator 52 based on the passage of time after starting to energize the coil of the electromagnet 62. The contact may be estimated. Thereby, it becomes unnecessary to use a gap sensor, and a component can be reduced.

ECU40は、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触したことを検出すると、電磁石62に通電しているコイル電流量を減少させる。なぜならば、第2クラッチ板56とアクチュエータ52との間が離れているときと比較して、このときは、第2クラッチ板56と電磁石62との間の距離が近くなっているからである。より詳しく言うと、このときは、第2クラッチ板とアクチュエータ52との間の距離が近い分、コイル電流量を減少させても、第2クラッチ板をアクチュエータ52に接触させるのに十分な磁力を保持することができるからである。例えば、ECU40は、リターンスプリング60の弾性力に抗して、第2クラッチ板56とアクチュエータ52との間の接触を保持することが可能な最低限の磁力になるまで、コイル電流量を低減する。このようにすることで、HVバッテリ33からの電流の持ち出し量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。なお、この段階では、第2クラッチ板56は摩擦部61に接触はしているものの固定されてはいない。つまり、第1クラッチ板55の回転数よりも低い回転数で第2クラッチ板56は回転している。従って、この段階では、ロック機構50は係合状態にならない。   When the ECU 40 detects that the second clutch plate 56 has come into contact with the actuator 52, the ECU 40 reduces the amount of coil current energized in the electromagnet 62. This is because the distance between the second clutch plate 56 and the electromagnet 62 is closer at this time than when the second clutch plate 56 and the actuator 52 are separated from each other. More specifically, at this time, a magnetic force sufficient to bring the second clutch plate into contact with the actuator 52 even if the coil current amount is reduced by the distance between the second clutch plate and the actuator 52 is short. This is because it can be held. For example, the ECU 40 reduces the amount of coil current until the minimum magnetic force capable of maintaining the contact between the second clutch plate 56 and the actuator 52 against the elastic force of the return spring 60 is obtained. . By doing in this way, the amount of current brought out from the HV battery 33 can be reduced, and fuel consumption can be improved. At this stage, the second clutch plate 56 is in contact with the friction portion 61 but not fixed. That is, the second clutch plate 56 rotates at a lower rotational speed than the first clutch plate 55. Accordingly, at this stage, the lock mechanism 50 is not engaged.

このように、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を生じさせる半係合制御を行うことにより、第2クラッチ板56が摩擦部61に接触した直後に固定される場合と比較して、第2クラッチ板56が摩擦部61に接触する際におけるショックの発生を防止することができるともに、当該摩擦部61での発熱を抑制することができる。   In this way, by performing half-engagement control that causes a rotational speed difference between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56, the second clutch plate 56 is fixed immediately after contacting the friction portion 61. Compared with the case where the second clutch plate 56 is in contact with the friction portion 61, it is possible to prevent the occurrence of a shock and to suppress the heat generation in the friction portion 61.

第2クラッチ板56が摩擦部61と接触することにより、第2クラッチ板56の回転数の大きさは徐々に減少する。時刻t3において、一旦、第2クラッチ板56は停止し、第1クラッチ板55も停止する。即ち、図7に示すように、第1のモータジェネレータMG1の回転数は「0」になる。   When the second clutch plate 56 comes into contact with the friction portion 61, the rotational speed of the second clutch plate 56 gradually decreases. At time t3, the second clutch plate 56 is temporarily stopped, and the first clutch plate 55 is also stopped. That is, as shown in FIG. 7, the rotation speed of the first motor generator MG1 is “0”.

図9は、第1クラッチ板55を軸線方向から見た状態を示している。図9において、第2クラッチ板56のV字溝59の一つを破線で示している。先に述べたように、時刻t1から時刻t3において、クラッチ板55、56は共に負回転方向に回転し、第2クラッチ板56は第1クラッチ板55よりも低い回転数で回転していた。従って、介在部材57は、徐々に移動して、時刻t3では、図8(c)、図9(a)に示すように、V字溝58の正回転方向の端部で、かつ、V字溝59の負回転方向の端部となる位置pl1にくることとなる。   FIG. 9 shows a state in which the first clutch plate 55 is viewed from the axial direction. In FIG. 9, one of the V-shaped grooves 59 of the second clutch plate 56 is indicated by a broken line. As described above, from time t1 to time t3, the clutch plates 55 and 56 both rotate in the negative rotation direction, and the second clutch plate 56 rotates at a lower rotational speed than the first clutch plate 55. Therefore, the interposition member 57 gradually moves, and at the time t3, as shown in FIGS. 8C and 9A, at the end in the forward rotation direction of the V-shaped groove 58 and the V-shape. The groove 59 comes to the position pl1 that is the end in the negative rotation direction.

ここで、介在部材57が位置pl1にある状態でロック機構50を係合状態にするよりも、図9(b)に示すように、V字溝58の負回転方向の端部で、かつ、V字溝59の正回転方向の端部となる位置pl2に介在部材57がある状態でロック機構50を係合状態にするのが好ましい。なぜならば、ロック機構50が係合状態にされた後、再び、解放状態にされるのは、アクセルが急に踏まれたとき、即ち、エンジントルクが急激に上昇し、第1のモータジェネレータMG1より負トルクが急激に出力されるときであり、そのときに、ロック機構50が解放状態にされやすくなるのが好ましいからである。   Here, as shown in FIG. 9 (b), rather than making the lock mechanism 50 engaged when the interposed member 57 is at the position pl1, the end of the V-shaped groove 58 in the negative rotation direction, and It is preferable that the lock mechanism 50 is engaged with the interposition member 57 at the position pl2 that is the end of the V-shaped groove 59 in the forward rotation direction. This is because, after the lock mechanism 50 is brought into the engaged state, it is brought into the released state again when the accelerator is suddenly stepped, that is, the engine torque suddenly rises, and the first motor generator MG1. This is because the negative torque is more rapidly output, and at that time, it is preferable that the lock mechanism 50 is easily released.

そこで、ECU40は、位置pl2に介在部材57があるときの第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間の位置関係を基準として、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間の位相の捩れを検出し、検出された位相の捩れを基に、当該捩れを解消するように第1のモータジェネレータMG1の回転数を制御することとする。   Therefore, the ECU 40 uses the positional relationship between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56 when the interposition member 57 is at the position pl2 as a reference between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. , And the number of rotations of the first motor generator MG1 is controlled so as to eliminate the twist based on the detected phase twist.

時刻t3において、図9(a)、(b)に示すように、位置pl1にある介在部材57を位置pl2へ移動させるには、点Apの移動に示すように、第2クラッチ板56に対して第1クラッチ板55が角度p0だけ正回転方向に進むように、第1のモータジェネレータMG1を回転させる必要がある。この角度p0が、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間の位相の捩れに対応する。ここで、角度Poは、V字溝58の円周方向の距離により決まる角度である。ECU40は、当該捩れが解消されるまで、第1のモータジェネレータMG1を正回転させる。   At time t3, as shown in FIGS. 9A and 9B, in order to move the interposed member 57 at the position pl1 to the position pl2, the second clutch plate 56 is moved with respect to the point Ap as shown in FIG. Therefore, it is necessary to rotate the first motor generator MG1 so that the first clutch plate 55 advances in the forward rotation direction by the angle p0. This angle p0 corresponds to the twist of the phase between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. Here, the angle Po is an angle determined by the circumferential distance of the V-shaped groove 58. The ECU 40 rotates the first motor generator MG1 forward until the twist is eliminated.

具体的には、ECU40は、レゾルバなどを用いて第1のモータジェネレータMG1の回転角、即ち、第1クラッチ板55の回転角を検出して、どれだけ捩れが解消されたかを確認しつつ、第1のモータジェネレータMG1の回転数を制御する。このようにすることで、捩れを解消する際におけるショックの発生を防止することができる。時刻t4において、図8(d)、図9(b)に示すように、介在部材57は、V字溝58の負回転方向の端部で、かつ、V字溝59の正回転方向の端部となる位置pl2に移動する。   Specifically, the ECU 40 detects the rotation angle of the first motor generator MG1, that is, the rotation angle of the first clutch plate 55 using a resolver or the like, and confirms how much torsion has been eliminated. The number of rotations of first motor generator MG1 is controlled. By doing in this way, generation | occurrence | production of the shock at the time of eliminating a twist can be prevented. At time t4, as shown in FIGS. 8D and 9B, the interposition member 57 is the end of the V-shaped groove 58 in the negative rotation direction and the end of the V-shaped groove 59 in the positive rotation direction. It moves to position pl2 used as a part.

以上に述べたことから分かるように、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を設けることにより、時刻t3において、介在部材57が位置pl1にくることが予想できる。つまり、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を設けることにより、ECU40は、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間の位相の捩れの大きさを予め把握することが可能となり、制御性を向上させることが可能となる。   As can be seen from the above description, by providing a rotational speed difference between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56, it can be expected that the interposition member 57 reaches the position pl1 at time t3. In other words, by providing a rotational speed difference between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56, the ECU 40 increases the magnitude of the phase twist between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. It becomes possible to grasp in advance, and controllability can be improved.

時刻t4からt5にかけて、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数を「0」に制御するのに合わせて、アクチュエータ52を制御して、第2クラッチ板56に対する制動トルクを増加させる。これにより、時刻t5において、図8(e)に示すように、V字溝58、59内における浅い位置に介在部材57は移動して、ロック機構50は係合状態となる。図8(e)において破線矢印は制動トルクを示している。   From time t4 to time t5, the ECU 40 controls the actuator 52 to increase the braking torque for the second clutch plate 56 in accordance with controlling the rotational speed of the first motor generator MG1 to “0”. Thereby, at time t5, as shown in FIG. 8E, the interposition member 57 moves to a shallow position in the V-shaped grooves 58 and 59, and the lock mechanism 50 is engaged. In FIG. 8 (e), the broken line arrow indicates the braking torque.

図10は、第1のモータジェネレータの出力トルクとコイル電流量との関係を示すグラフである。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the output torque of the first motor generator and the amount of coil current.

具体的には、時刻t4からt5にかけて、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の出力トルクと第2のクラッチ板56に対する制動トルクとの和が一定になるように、第1のモータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、第2クラッチ板56に対する制動トルクを増加させる。例えば、図10に示すように、ECU40は、第1のモータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、コイル電流量を増加させる。このようにすることで、第1のモータジェネレータMG1が受け持っていたエンジントルクに対応する反力トルクをロック機構50に徐々に受け持たせることができ、ロック機構50を係合状態にする際におけるショックを低減することができる。また、第1のモータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、コイル電流量を増加させることにより、HVバッテリ33からの電流の持ち出し量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。   Specifically, from time t4 to time t5, the ECU 40 outputs the first motor generator so that the sum of the output torque of the first motor generator MG1 and the braking torque for the second clutch plate 56 is constant. The braking torque for the second clutch plate 56 is increased in accordance with the amount of torque reduction. For example, as shown in FIG. 10, the ECU 40 increases the amount of coil current in accordance with the amount of decrease in the output torque of the first motor generator. By doing so, the reaction mechanism torque corresponding to the engine torque that the first motor generator MG1 has handled can be gradually received by the lock mechanism 50, and the lock mechanism 50 can be brought into the engaged state. Shock can be reduced. Further, by increasing the amount of coil current in accordance with the amount of decrease in the output torque of the first motor generator, the amount of current taken from the HV battery 33 can be decreased, and the fuel consumption can be improved.

次に、上述のハイブリッド車両の制御処理について図11を用いて説明する。図11は、無段変速モードから固定変速モードへと変速モードを切り替える際の本実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。   Next, the control process of the above-described hybrid vehicle will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a control process of the hybrid vehicle according to the present embodiment when the transmission mode is switched from the continuously variable transmission mode to the fixed transmission mode.

ステップS101において、ECU40は、変速モードが無段変速モードとなっている状態で、スロットル開度及び車速を基に、変速モード判定マップにおいて車両動作点が固定変速モード領域に位置しているか否かを判定する。ECU40は、固定変速モード領域に位置していると判定した場合には(ステップS101:Yes)、ステップS102の処理へ進み、固定変速モード領域に位置していない、即ち、無段変速モード領域に位置していると判定した場合には(ステップS101:No)、本制御処理を終了する。   In step S101, the ECU 40 determines whether the vehicle operating point is located in the fixed shift mode region in the shift mode determination map based on the throttle opening and the vehicle speed in a state where the shift mode is the continuously variable transmission mode. Determine. If the ECU 40 determines that it is located in the fixed speed change mode region (step S101: Yes), it proceeds to the process of step S102, and is not located in the fixed speed change mode region, that is, in the continuously variable speed mode region. If it is determined that it is located (step S101: No), this control process ends.

ステップS102において、ECU40は、回転数同期制御を開始する。具体的には、まず、ステップS103において、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさを減少させて「0」に近づける同期制御を開始する。   In step S102, the ECU 40 starts rotation speed synchronization control. Specifically, first, in step S103, the ECU 40 starts synchronous control for reducing the magnitude of the rotation speed of the first motor generator MG1 to approach "0".

ステップS104において、ECU40は、第1モータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以内となっているか否かについて判定する。ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以内になっていないと判定した場合には(ステップS104:No)、ステップS104の処理を繰り返す。ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以内になっていると判定した場合には(ステップS104:Yes)、ステップS105の処理へ進む。   In step S104, ECU 40 determines whether or not the rotational speed of first motor generator MG1 is within a predetermined value. When ECU 40 determines that the rotation speed of first motor generator MG1 is not within the predetermined value (step S104: No), it repeats the process of step S104. If ECU 40 determines that the number of rotations of first motor generator MG1 is within a predetermined value (step S104: Yes), the process proceeds to step S105.

ステップS105において、ECU40は、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を設ける半係合制御を開始する。具体的には、まず、ステップS106において、ECU40は、アクチュエータ52を制御して電磁石62のコイルに通電を開始し、続くステップS107において、コイル電流量を増加させる。その後、ECU40は、ステップS108の処理へ進む。   In step S <b> 105, the ECU 40 starts half-engagement control for providing a rotational speed difference between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. Specifically, first, in step S106, the ECU 40 controls the actuator 52 to start energization of the coil of the electromagnet 62. In the subsequent step S107, the ECU 40 increases the amount of coil current. Thereafter, the ECU 40 proceeds to the process of step S108.

ステップS108において、ECU40は、例えばギャップセンサからの信号を基に、ギャップGに変化があったか否かを判定する。ECU40は、ギャップGに変化がないと判定した場合には(ステップS108:No)、ステップS107の処理へ戻り、コイル電流量を増加させる。ECU40は、ギャップGに変化があったと判定した場合には(ステップS108:Yes)、ステップS109の処理へ進む。これにより、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差が生じ、第1クラッチ板55の回転数と比較して第2クラッチ板56の回転数は低くなる。   In step S108, the ECU 40 determines whether or not the gap G has changed based on, for example, a signal from the gap sensor. If the ECU 40 determines that there is no change in the gap G (step S108: No), the ECU 40 returns to the process of step S107 and increases the amount of coil current. If the ECU 40 determines that the gap G has changed (step S108: Yes), the ECU 40 proceeds to the process of step S109. Thereby, a rotational speed difference is generated between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56, and the rotational speed of the second clutch plate 56 is lower than the rotational speed of the first clutch plate 55.

ステップS109において、ECU40は、ギャップGがゼロになったか否かを判定する。言い換えると、ECU40は、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触したか否かを判定する。ECU40は、ギャップGがゼロになっていない、即ち、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触していないと判定した場合には(ステップS109:No)、ステップS107の処理へ戻り、コイル電流量を増加させる。一方、ECU40は、ギャップGがゼロになった、即ち、第2クラッチ板56がアクチュエータ52に接触したと判定した場合には(ステップS109:Yes)、ステップS110の処理へ進む。   In step S109, the ECU 40 determines whether or not the gap G has become zero. In other words, the ECU 40 determines whether or not the second clutch plate 56 has contacted the actuator 52. When the ECU 40 determines that the gap G is not zero, that is, the second clutch plate 56 is not in contact with the actuator 52 (step S109: No), the ECU 40 returns to the process of step S107, and the coil current amount Increase. On the other hand, when the ECU 40 determines that the gap G has become zero, that is, the second clutch plate 56 has contacted the actuator 52 (step S109: Yes), the ECU 40 proceeds to the process of step S110.

ステップS110において、ECU40は、電磁石62に通電しているコイル電流量を低減する。このようにすることで、HVバッテリ33からの電流の持ち出し量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。この後、第2クラッチ板56は、摩擦部61と接触することにより、その回転数の大きさが徐々に減少する。この後、一旦、クラッチ板55、56が停止すると、ステップS111において、ECU40は、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間の位相の捩れを解消する制御を行う。この後、ECU40は、ステップS112の処理へ進む。   In step S <b> 110, the ECU 40 reduces the amount of coil current energized in the electromagnet 62. By doing in this way, the amount of current brought out from the HV battery 33 can be reduced, and fuel consumption can be improved. Thereafter, when the second clutch plate 56 comes into contact with the friction portion 61, the rotational speed thereof gradually decreases. Thereafter, once the clutch plates 55 and 56 are stopped, in step S111, the ECU 40 performs control to eliminate the twist of the phase between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56. Thereafter, the ECU 40 proceeds to the process of step S112.

ステップS112において、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の出力トルクに応じて、コイル電流量を制御する。具体的には、ECU40は、第1モータジェネレータMG1の出力トルクの減少量に応じて、コイル電流量を増加させ、アクチュエータ52の磁力を増加させることにより第2クラッチ板56に対する制動トルクを増加させる。これにより、ロック機構50を係合状態にする際におけるショックを低減することができるとともに、HVバッテリ33からの電流の持ち出し量を減少させることができ、燃費を向上させることができる。この後、ECU40は、ステップS113の処理へ進む。   In step S112, ECU 40 controls the amount of coil current according to the output torque of first motor generator MG1. Specifically, ECU 40 increases the braking torque for second clutch plate 56 by increasing the amount of coil current and increasing the magnetic force of actuator 52 in accordance with the amount of decrease in output torque of first motor generator MG1. . As a result, the shock when the lock mechanism 50 is brought into the engaged state can be reduced, the amount of current taken from the HV battery 33 can be reduced, and the fuel consumption can be improved. Thereafter, the ECU 40 proceeds to the process of step S113.

ステップS113において、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数が「0」になったか否かを判定する。ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数が「0」になっていないと判定した場合には(ステップS113:Yes)、このステップS112の判定処理を繰り返す。一方、ECU40は、第1のモータジェネレータMG1の回転数が「0」になったと判定した場合には(ステップS113:No)、ロック機構50は係合状態になったとして、本制御処理を終了する。   In step S113, ECU 40 determines whether or not the rotational speed of first motor generator MG1 has become "0". When ECU 40 determines that the rotation speed of first motor generator MG1 is not “0” (step S113: Yes), ECU 40 repeats the determination process of step S112. On the other hand, when the ECU 40 determines that the rotation speed of the first motor generator MG1 has become “0” (step S113: No), the control mechanism is terminated, assuming that the lock mechanism 50 is engaged. To do.

以上に述べたように、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御処理では、ECU40は、ロック機構50の解放状態から係合状態への移行時において、第1のモータジェネレータMG1の回転数の大きさが所定値以下となったときに、アクチュエータ52を制御して、第1クラッチ板55と第2クラッチ板56との間に回転数差を生じさせる半係合制御を行ってから、ロック機構50を係合状態にする。このようにすることで、回転数同期制御を完了してからロック機構50の係合制御を行う場合と比較して、変速モードの切り換え制御時間を短縮することができる。また、これによれば、変速モードの切り替え制御時間が短縮された分、変速モードが固定変速モードに設定される時間が長くなるので、燃費を向上させることができる。   As described above, in the hybrid vehicle control process according to this embodiment, the ECU 40 determines the magnitude of the rotation speed of the first motor generator MG1 when the lock mechanism 50 shifts from the released state to the engaged state. Is less than or equal to a predetermined value, the actuator 52 is controlled to perform half-engagement control that causes a difference in rotational speed between the first clutch plate 55 and the second clutch plate 56, and then the lock mechanism 50. To the engaged state. By doing in this way, compared with the case where the engagement control of the lock mechanism 50 is performed after the rotation speed synchronization control is completed, the shift mode switching control time can be shortened. Further, according to this, since the time during which the shift mode is set to the fixed shift mode is increased by the reduction in the shift mode switching control time, fuel efficiency can be improved.

なお、本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、介在部材57は、ボール状のものには限定されず、代わりにローラ状のものを用いても良い。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention. For example, the interposition member 57 is not limited to a ball shape, and a roller shape may be used instead.

また、上述の各実施形態では、第1のモータジェネレータMG1のロータにロック機構50が連結されたハイブリッド車両に本発明が適用されるとしている。しかしながら、本発明の適用可能なハイブリッド車両としてはこれに限られるものではなく、動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素が上述のロック機構の第1クラッチ板と連結されたハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。例えば、各実施形態に係るハイブリッド車両の動力分配機構5を示す共線図は、第1のモータジェネレータMG1、エンジン3、出力ギヤ6の3つの点を結ぶ直線となるが、本発明は、このような共線図の性質を有するハイブリッド車両に適用されるのには限られない。例えば、上述の動力分配機構5に加えて、動力分配機構5と連結された新たな動力分配機構が設けられ、当該新たな動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素に上述のロック機構が連結されており、当該一つの回転要素のブレーキとして当該ロック機構を機能させるハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。言い換えると、第1のモータジェネレータMG1、エンジン3、出力ギヤ6の3つの点に加えて、ロック機構が係合されると回転数が0となる点が新たに追加された共線図の性質を有するハイブリッド車両にも本発明を適用可能である。この場合においても、当該回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、アクチュエータを制御して、第1クラッチ板と第2クラッチ板との間に回転数差を一定時間生じさせてから係合状態へ移行することにより、変速モードの切り換え制御時間を短縮することができる。   In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a hybrid vehicle in which the lock mechanism 50 is connected to the rotor of the first motor generator MG1. However, the hybrid vehicle to which the present invention can be applied is not limited to this, and the hybrid vehicle in which any one rotating element of the power distribution mechanism is connected to the first clutch plate of the lock mechanism described above is also applicable. The present invention is applicable. For example, the collinear chart showing the power distribution mechanism 5 of the hybrid vehicle according to each embodiment is a straight line connecting three points of the first motor generator MG1, the engine 3, and the output gear 6. The present invention is not limited to being applied to a hybrid vehicle having the characteristics of a collinear diagram. For example, in addition to the power distribution mechanism 5 described above, a new power distribution mechanism connected to the power distribution mechanism 5 is provided, and the lock mechanism described above is included in any one of the new power distribution mechanisms. The present invention can also be applied to a hybrid vehicle that is connected and functions as a brake of the one rotating element. In other words, in addition to the three points of the first motor generator MG1, the engine 3, and the output gear 6, the property of the collinear diagram in which the point that the rotation speed becomes 0 when the lock mechanism is engaged is newly added. The present invention is also applicable to a hybrid vehicle having Even in this case, when the rotational speed of the rotating element falls within a predetermined value, the actuator is controlled to generate a rotational speed difference between the first clutch plate and the second clutch plate for a certain period of time. The shift mode switching control time can be shortened by shifting to the engaged state after the shift.

さらには、本発明を適用可能な車両としてはハイブリッド車両に限られるものではなく、動力分配機構に連結された複数のモータジェネレータを駆動力源として備えた電気自動車にも本発明を適用可能なのは言うまでもない。   Furthermore, the vehicle to which the present invention can be applied is not limited to a hybrid vehicle, and it goes without saying that the present invention can also be applied to an electric vehicle having a plurality of motor generators connected to a power distribution mechanism as a driving force source. Yes.

3 内燃機関
4 第1のモータジェネレータ
5 動力分配機構
50 ロック機構
51 係合機構
52 アクチュエータ
55 第1クラッチ板
56 第2クラッチ板
57 介在部材
58、58 V字溝(溝部)
60 リターンスプリング
3 Internal combustion engine 4 First motor generator 5 Power distribution mechanism 50 Lock mechanism 51 Engagement mechanism 52 Actuator 55 First clutch plate 56 Second clutch plate 57 Interposing members 58, 58 V-shaped groove (groove)
60 Return spring

Claims (6)

動力分配機構と、
前記動力分配機構に連結された複数の駆動力源と、
前記動力分配機構のうち、いずれか一つの回転要素と一体回転可能な第1部材、前記第1部材に対向した状態で同軸上に配置された第2部材、前記第1部材及び前記第2部材のそれぞれの対向面に形成されて回転方向に関して深さが徐々に浅くなる溝部に保持された介在部材、前記回転要素が解放された解放状態から前記回転要素がロックされた係合状態への移行時に、前記第2部材における前記第1部材に対向する側とは反対側に離れて固定された摩擦部に対し前記第2部材を引き寄せて接触させるアクチュエータを有するロック機構と、を備える車両に適用される車両の制御装置であって、
前記解放状態から前記係合状態への移行時において、前記回転要素の回転数の大きさが所定値以内となったときに、前記アクチュエータを制御して、前記第1部材と前記第2部材との間に回転数差を一定時間生じさせてから前記係合状態へ移行する制御手段を有することを特徴とする車両の制御装置。
A power distribution mechanism;
A plurality of driving force sources coupled to the power distribution mechanism;
Of the power distribution mechanism, a first member that can rotate integrally with any one of the rotating elements, a second member that is coaxially disposed facing the first member, the first member, and the second member The interposition member formed on each of the opposing surfaces and held in the groove portion whose depth gradually decreases in the rotational direction, transition from the released state in which the rotating element is released to the engaged state in which the rotating element is locked Sometimes applied to a vehicle comprising a lock mechanism having an actuator that pulls the second member into contact with a friction part fixed away from the side facing the first member of the second member. A vehicle control device,
At the time of transition from the released state to the engaged state, when the number of rotations of the rotating element falls within a predetermined value, the actuator is controlled so that the first member and the second member A control device for a vehicle, characterized by comprising control means for causing a difference in rotational speed to occur for a certain period of time and shifting to the engaged state.
前記複数の駆動力源のうち、少なくとも1つはモータジェネレータであり、
前記制御手段は、前記モータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、前記第2部材が前記摩擦部と接触することにより発生する制動トルクと前記モータジェネレータの出力トルクとの合計が一定となるように前記アクチュエータを制御する請求項1に記載の車両の制御装置。
At least one of the plurality of driving force sources is a motor generator,
The control means makes the sum of the braking torque generated when the second member contacts the friction portion and the output torque of the motor generator constant according to the amount of decrease in the output torque of the motor generator. The vehicle control device according to claim 1, wherein the actuator is controlled.
前記アクチュエータは、電磁石により発生する磁力によって、前記第2部材を前記摩擦部に引き寄せ、
前記制御手段は、前記モータジェネレータの出力トルクの減少量に応じて、前記電磁石に供給されるコイル電流量を増加させる請求項2に記載の車両の制御装置。
The actuator attracts the second member to the friction part by a magnetic force generated by an electromagnet,
The vehicle control device according to claim 2, wherein the control unit increases the amount of coil current supplied to the electromagnet according to a decrease amount of the output torque of the motor generator.
前記制御手段は、前記第1部材と前記第2部材との間の位相の捩れを検出し、当該捩れを解消するように前記モータジェネレータの回転数を制御する請求項2又は3に記載の車両の制御装置。   The vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control means detects a phase twist between the first member and the second member, and controls the rotational speed of the motor generator so as to eliminate the twist. Control device. 前記車両はハイブリッド車両であり、前記ロック機構を解放して前記モータジェネレータを制御することで無段変速する無段変速モードと前記ロック機構を係合することにより固定変速する固定変速モードと、を有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。   The vehicle is a hybrid vehicle, and has a continuously variable transmission mode for continuously variable transmission by releasing the lock mechanism and controlling the motor generator, and a fixed transmission mode for fixed transmission by engaging the lock mechanism. 5. The vehicle control device according to claim 2, wherein the vehicle control device is provided. 前記第1部材は、前記モータジェネレータのロータと一体回転可能に構成されている請求項5に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 5, wherein the first member is configured to be rotatable integrally with a rotor of the motor generator.
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