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JP2024085162A - Control device - Google Patents

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JP2024085162A
JP2024085162A JP2022199543A JP2022199543A JP2024085162A JP 2024085162 A JP2024085162 A JP 2024085162A JP 2022199543 A JP2022199543 A JP 2022199543A JP 2022199543 A JP2022199543 A JP 2022199543A JP 2024085162 A JP2024085162 A JP 2024085162A
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JP
Japan
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torque
continuously variable
gear mechanism
vehicle
variable transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022199543A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊明 三井
Toshiaki Mitsui
和宏 今村
Kazuhiro Imamura
了允 菊池
Ryosuke Kikuchi
洋介 鈴木(岸川)
Suzuki, (Kishigawa) Yosuke
朋孝 大石
Tomotaka Oishi
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

To provide a control device capable of reducing a shock when a vehicle shifts from driven travelling to drive travelling.SOLUTION: A control device of a vehicle includes a continuously variable transmission on a drive power source side on a power transmission path between a drive power source and driving wheels, and a gear mechanism on a driving wheel side on the power transmission path. The control device includes: a control part which, when shifting a travelling state of the vehicle from driven travelling in which power is transmitted from the gear mechanism side to the drive power source side to drive travelling in which the power is transmitted from the drive power source side to the gear mechanism side, executes rattling control with respect to the gear mechanism by changing an output torque of the drive power source from negative to positive; and a calculation part for calculating loss by an inertia torque inputted in the continuously variable transmission, from the time change of each rotational frequency of an output shaft of the drive power source and an input shaft of the continuously variable transmission. The control part corrects the output torque in the rattling control according to the loss.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.

車両がアクセルオンに応じて被駆動走行からエンジンによる駆動走行に移行する際、エンジンの出力トルクの増加によるガタ打ちショックを抑制するように、出力トルクの増加を抑えるガタ詰め制御が行われる(例えば特許文献1を参照)。 When the vehicle transitions from driven to engine-driven driving in response to accelerator pedal depression, backlash reduction control is performed to suppress the increase in output torque in order to suppress the rattle shock caused by the increase in engine output torque (see, for example, Patent Document 1).

特開2009-047080号公報JP 2009-047080 A

無段変速機を備える車両の場合、加速時のエンジン回転数の上昇によるイナーシャトルク分の損失が発生する。このため、ドライブシャフトのトルクが低下し、ガタ詰め制御のガタ詰めのタイミングが遅延することにより、ガタ打ちショックを抑制することができないおそれがある。 In the case of vehicles equipped with continuously variable transmissions, a loss of inertia torque occurs due to an increase in engine speed during acceleration. This reduces the torque of the drive shaft, and the timing of the backlash elimination control is delayed, which may result in the rattle shock not being suppressed.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、車両が被駆動走行から駆動走行に変化したときのショックを低減することができる制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a control device that can reduce the shock when the vehicle changes from driven driving to driving driving.

本発明の制御装置は、駆動力源と駆動輪の間の動力伝達経路上の前記駆動力源側に無段変速機を備え、前記動力伝達経路上の前記駆動輪側にギア機構を備えた車両の制御装置において、前記車両の走行状態を、前記ギア機構側から前記駆動力源側に動力が伝達する被駆動走行から、前記駆動力源側から前記ギア機構側に動力が伝達する駆動走行に移行させるとき、前記駆動力源の出力トルクを負から正に変化させて、前記ギア機構に対しガタ詰め制御を実行する制御部と、前記駆動力源の出力軸及び前記無段変速機の入力軸の各回転数の時間変化から、前記無段変速機に入力されるイナーシャトルクによる損失を算出する算出部とを有し、前記制御部は、前記ガタ詰め制御において前記出力トルクを前記損失に応じて補正する。 The control device of the present invention is a control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission on the driving force source side of a power transmission path between a driving force source and a driving wheel, and equipped with a gear mechanism on the driving wheel side of the power transmission path. When the running state of the vehicle is shifted from a driven running state in which power is transmitted from the gear mechanism side to the driving force source side to a driving running state in which power is transmitted from the driving force source side to the gear mechanism side, the control device has a control unit that changes the output torque of the driving force source from negative to positive to execute backlash elimination control for the gear mechanism, and a calculation unit that calculates loss due to inertia torque input to the continuously variable transmission from the time change in the rotation speed of the output shaft of the driving force source and the input shaft of the continuously variable transmission, and the control unit corrects the output torque in the backlash elimination control according to the loss.

本発明によれば、車両の加速時にギア機構から生ずるショックを低減することができる。 The present invention can reduce shocks that occur from the gear mechanism when the vehicle accelerates.

図1は、車両のシステムの一例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a vehicle system. 図2は、ガタ詰め制御の一例を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing an example of backlash elimination control. 図3は、ECU(Electronic Control Unit)の処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing by an ECU (Electronic Control Unit).

図1は、車両9のシステムの一例を示す構成図である。車両9は、例えばハイブリッド車であり、ECU1、エンジン(ENG)2、ダンパ3、差動機構4、モータジェネレータ(MG)51,52、無段変速機(A/T)61、ディファレンシャルギア62、バッテリ54、インバータ53、ドライブシャフト60,及び一対の駆動輪63を有する。また、車両9は、アクセル開度センサ90、クランク角センサ91、レゾルバ92,93、及び回転数センサ94を有する。 Figure 1 is a configuration diagram showing an example of a system of a vehicle 9. The vehicle 9 is, for example, a hybrid vehicle, and has an ECU 1, an engine (ENG) 2, a damper 3, a differential mechanism 4, motor generators (MG) 51, 52, a continuously variable transmission (A/T) 61, a differential gear 62, a battery 54, an inverter 53, a drive shaft 60, and a pair of drive wheels 63. The vehicle 9 also has an accelerator opening sensor 90, a crank angle sensor 91, resolvers 92, 93, and a rotation speed sensor 94.

エンジン2及びMG51,52は車両9の駆動力源の一例である。本例ではエンジン2としてガソリンエンジンを挙げるが、これに限定されず、ディーゼルエンジンが用いられてもよい。 The engine 2 and MGs 51 and 52 are an example of a driving force source for the vehicle 9. In this example, a gasoline engine is used as the engine 2, but this is not limited thereto, and a diesel engine may also be used.

MG51,52はステータ及びロータを有し、各ロータの中心には出力軸50,55が一体的に設けられている。MG51,52にはインバータ53が電気的に接続されている。インバータ53は、リチウムイオン電池などのバッテリ54に接続されている。レゾルバ92,93は、出力軸50,55の回転角をそれぞれ検出してECU1に出力する。MG51,52はモータ及び発電機の何れとしても動作可能である。 MGs 51 and 52 have a stator and a rotor, and output shafts 50 and 55 are integrally provided at the center of each rotor. An inverter 53 is electrically connected to MGs 51 and 52. The inverter 53 is connected to a battery 54 such as a lithium-ion battery. Resolvers 92 and 93 detect the rotation angles of the output shafts 50 and 55, respectively, and output the detected rotation angles to the ECU 1. MGs 51 and 52 can operate as either a motor or a generator.

クランク角センサ91はエンジン2のクランクシャフト20の角度を検出してECU1に出力する。エンジン2のトルクはクランクシャフト20からダンパ3に入力される。ダンパ3の出力軸は差動機構4の入力軸40に接続されている。 The crank angle sensor 91 detects the angle of the crankshaft 20 of the engine 2 and outputs it to the ECU 1. The torque of the engine 2 is input from the crankshaft 20 to the damper 3. The output shaft of the damper 3 is connected to the input shaft 40 of the differential mechanism 4.

差動機構4は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、入力軸40、出力歯車41、サンギアS、リングギアR、及びキャリアCAを備える。サンギアSはMG51の出力軸50に連結し、キャリアCAは入力軸40に連結し、リングギアRは出力歯車41に連結している。出力歯車41は無段変速機61にトルクを伝達する。 The differential mechanism 4 is a single-pinion type planetary gear mechanism, and includes an input shaft 40, an output gear 41, a sun gear S, a ring gear R, and a carrier CA. The sun gear S is connected to the output shaft 50 of the MG51, the carrier CA is connected to the input shaft 40, and the ring gear R is connected to the output gear 41. The output gear 41 transmits torque to the continuously variable transmission 61.

MG51の出力トルクは、差動機構4を介してエンジン2の出力トルクに加えられる。このとき、MG51の出力トルクは、リングギアRの歯数に対するサンギアSの歯数のプラネタリギア比に応じて増幅される。また、MG52の出力軸55に設けられた出力歯車56は、不図示の歯車機構を介して差動機構4の出力歯車41に連結している。これにより、MG52の出力トルクがエンジン2の出力トルクに加えられる。出力トルクは差動機構4から無段変速機61の入力軸65に入力される。 The output torque of the MG51 is added to the output torque of the engine 2 via the differential mechanism 4. At this time, the output torque of the MG51 is amplified according to the planetary gear ratio of the number of teeth of the sun gear S to the number of teeth of the ring gear R. In addition, the output gear 56 provided on the output shaft 55 of the MG52 is connected to the output gear 41 of the differential mechanism 4 via a gear mechanism (not shown). In this way, the output torque of the MG52 is added to the output torque of the engine 2. The output torque is input from the differential mechanism 4 to the input shaft 65 of the continuously variable transmission 61.

無段変速機61は、エンジン2及びMG51,52の駆動力を駆動輪63に伝達する。無段変速機61は、例えばプーリーなどの手段でギア比を時間軸上で連続的に切り替えることにより入力軸65の回転を変速して出力軸66から出力する。無段変速機61のギア比はECU1により車速と、不図示のアクセルペダルの開度とに応じて動的に制御される。回転数センサ94は入力軸の単位時間当たりの回転数を検出してECU1に出力する。出力軸66はディファレンシャルギア62に接続されており、出力トルクは無段変速機61からディファレンシャルギア62に出力される。 The continuously variable transmission 61 transmits the driving force of the engine 2 and MGs 51, 52 to the driving wheels 63. The continuously variable transmission 61 changes the rotation of the input shaft 65 and outputs it from the output shaft 66 by continuously switching the gear ratio on the time axis, for example, by means of a pulley or the like. The gear ratio of the continuously variable transmission 61 is dynamically controlled by the ECU 1 according to the vehicle speed and the opening degree of an accelerator pedal (not shown). The rotation speed sensor 94 detects the rotation speed of the input shaft per unit time and outputs it to the ECU 1. The output shaft 66 is connected to the differential gear 62, and the output torque is output from the continuously variable transmission 61 to the differential gear 62.

ディファレンシャルギア62はギア機構の一例である。ディファレンシャルギア62は駆動輪63のドライブシャフト60に連結されている。ディファレンシャルギア62は各駆動輪63の回転数に差が生ずるように無段変速機61の駆動力をドライブシャフト60及び駆動輪63に伝達する。 The differential gear 62 is an example of a gear mechanism. The differential gear 62 is connected to the drive shaft 60 of the drive wheels 63. The differential gear 62 transmits the driving force of the continuously variable transmission 61 to the drive shaft 60 and the drive wheels 63 so that a difference in the rotation speed of each drive wheel 63 occurs.

このように、エンジン2及びMG51,52と駆動輪63の間に動力伝達経路上において、無段変速機61はエンジン2及びMG51,52側に設けられ、ディファレンシャルギア62は駆動輪63側に設けられている。また、アクセル開度センサ90はアクセルペダルの開度を検出してECU1に出力する。 In this way, in the power transmission path between the engine 2 and MGs 51 and 52 and the drive wheels 63, the continuously variable transmission 61 is provided on the engine 2 and MGs 51 and 52 side, and the differential gear 62 is provided on the drive wheels 63 side. In addition, the accelerator pedal position sensor 90 detects the accelerator pedal position and outputs the detected position to the ECU 1.

ECU1は制御装置の一例である。ECU1は、アクセル開度センサ90の検出値に応じてエンジン2及びMG51,52の各出力トルクを制御し、車両9の走行状態を制御する。ECU1は、不図示のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)を有する。 The ECU 1 is an example of a control device. The ECU 1 controls the output torque of the engine 2 and the MGs 51 and 52 in response to the detection value of the accelerator opening sensor 90, and controls the running state of the vehicle 9. The ECU 1 has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), all of which are not shown.

ECU1は、例えばCPUを駆動するソフトウェアの機能として、トルク制御部10、イナーシャトルク算出部11、及びデータ保持部12を有する。なお、トルク制御部10、イナーシャトルク算出部11、及びデータ保持部12はIC(Integrated Circuit)などのハードウェアにより実現されてもよい。 The ECU 1 has, for example, a torque control unit 10, an inertia torque calculation unit 11, and a data storage unit 12 as software functions that drive the CPU. Note that the torque control unit 10, the inertia torque calculation unit 11, and the data storage unit 12 may be realized by hardware such as an integrated circuit (IC).

トルク制御部10は、エンジン2及びMG51,52の各々の出力トルクを制御することにより、ドライブシャフト60に出力される合計の出力トルクを制御する。トルク制御部10は、例えばアクセル開度センサ90の検出値に基づいてデータ保持部12内のマップデータから目標トルクを決定する。トルク制御部10は、例えば、エンジン2の点火タイミング及び燃料噴射量などを調整することによりエンジン2の出力トルクを制御し、インバータ53をPWM制御することによりMG51,52の出力トルクを制御する。なお、本例ではエンジン2及びMG51,52の各々の出力トルクを制御する例を挙げるが、これに限定されず、例えばMG51の出力トルクだけが制御されてもよい。 The torque control unit 10 controls the total output torque output to the drive shaft 60 by controlling the output torque of each of the engine 2 and MGs 51 and 52. The torque control unit 10 determines the target torque from map data in the data storage unit 12 based on the detection value of the accelerator opening sensor 90, for example. The torque control unit 10 controls the output torque of the engine 2 by adjusting the ignition timing and fuel injection amount of the engine 2, for example, and controls the output torque of the MGs 51 and 52 by PWM controlling the inverter 53. Note that in this example, an example of controlling the output torque of each of the engine 2 and MGs 51 and 52 is given, but this is not limited thereto, and for example, only the output torque of the MG 51 may be controlled.

トルク制御部10は、アクセルオンに応じて車両9の走行状態を被駆動走行から駆動走行に移行させる。車両9の動力は、被駆動走行の場合、ディファレンシャルギア62側からエンジン2及びMG51,52側に伝達し、駆動走行の場合、エンジン2及びMG51,52側からディファレンシャルギア62側に伝達する。車両9の走行状態を被駆動走行から駆動走行に移行させるとき、トルク制御部10は、エンジン2の出力トルクを負から正に変化させて、ギア機構が有するガタに対しガタ詰め制御を実行する。 The torque control unit 10 transitions the driving state of the vehicle 9 from driven driving to driving in response to the accelerator being turned on. When the vehicle 9 is driven, the power is transmitted from the differential gear 62 side to the engine 2 and MGs 51 and 52 side, and when the vehicle is driven, the power is transmitted from the engine 2 and MGs 51 and 52 side to the differential gear 62 side. When transitioning the driving state of the vehicle 9 from driven to driving, the torque control unit 10 changes the output torque of the engine 2 from negative to positive, and executes backlash elimination control for the backlash of the gear mechanism.

トルク制御部10は、アクセル開度センサ90の検出値に基づき目標トルクを算出し、目標トルクと、ドライブシャフト60の回転速度とに応じてガタ詰め制御の実行時間を設定する。このとき、トルク制御部10は、クランク角センサ91の検出値から得られるクランクシャフト20の回転数Ne、レゾルバ92,93の各検出値からそれぞれ得られる出力軸50,55の単位時間当たりの回転数Nm1,Nm2、無段変速機61の変速比、及び差動機構4のプラネタリギア比などを実行時間の算出に用いる。なお、トルク制御部10は制御部の一例である。 The torque control unit 10 calculates the target torque based on the detection value of the accelerator opening sensor 90, and sets the execution time of the backlash elimination control according to the target torque and the rotation speed of the drive shaft 60. At this time, the torque control unit 10 uses the rotation speed Ne of the crankshaft 20 obtained from the detection value of the crank angle sensor 91, the rotation speeds Nm1 and Nm2 per unit time of the output shafts 50 and 55 obtained from the detection values of the resolvers 92 and 93, respectively, the gear ratio of the continuously variable transmission 61, and the planetary gear ratio of the differential mechanism 4 to calculate the execution time. Note that the torque control unit 10 is an example of a control unit.

トルク制御部10は、加速時の回転数Ne,Nm1,Nm2の上昇に応じたイナーシャトルク分の損失(以下、イナーシャトルク損失と表記)によるガタ詰めのタイミングの遅延が抑制されるように、ガタ詰め制御においてイナーシャトルク損失に応じて出力トルクを補正する。 The torque control unit 10 corrects the output torque according to the inertia torque loss during backlash elimination control so that the delay in the timing of backlash elimination caused by the loss of inertia torque (hereinafter referred to as inertia torque loss) corresponding to the increase in the rotation speeds Ne, Nm1, and Nm2 during acceleration is suppressed.

Tine=Ine(dNe/dt)+Inin(dNnin/dt)
+Inm1(dNm1/dt)+Inm2(dNm2/dt) ・・・(1)
Tine = Ine (dNe/dt) + Inin (dNnin/dt)
+ Inm1 (dNm1/dt) + Inm2 (dNm2/dt) ... (1)

イナーシャトルク算出部11は、例えば上記の式(1)によりイナーシャトルク損失Tineを算出する。ここで、Tineはクランクシャフト20のイナーシャであり、Ininは無段変速機61の入力軸65のイナーシャであり、Nninは入力軸65の単位時間当たりの回転数である。また、Inm1はMG51の出力軸50のイナーシャであり、Inm2はMG52の出力軸55のイナーシャである。なお、(dX/dt)(X=Ne,Nnin,Nm1,Nm2)は時間微分(時間変化量)を表す。 The inertia torque calculation unit 11 calculates the inertia torque loss Tine, for example, using the above formula (1). Here, Tine is the inertia of the crankshaft 20, Inin is the inertia of the input shaft 65 of the continuously variable transmission 61, and Nnin is the rotation speed of the input shaft 65 per unit time. Inm1 is the inertia of the output shaft 50 of MG51, and Inm2 is the inertia of the output shaft 55 of MG52. Note that (dX/dt) (X=Ne, Nnin, Nm1, Nm2) represents the time derivative (amount of change over time).

このようにイナーシャトルク算出部11は、各回転数Ne,Nnin,Nm1,Nm2の時間変化から、無段変速機61に入力されるイナーシャトルク損失Tineを算出する。このため、イナーシャトルク算出部11は、車両9の走行状態に応じたイナーシャトルク損失を高精度に算出することができる。 In this way, the inertia torque calculation unit 11 calculates the inertia torque loss Tine input to the continuously variable transmission 61 from the time changes of each of the rotation speeds Ne, Nnin, Nm1, and Nm2. Therefore, the inertia torque calculation unit 11 can calculate the inertia torque loss according to the running state of the vehicle 9 with high accuracy.

また、データ保持部12は、例えばメモリにより実現される。データ保持部12は、ガタ詰め制御の実行時間を算出するためのマップデータ、アクセルオン時のフューエルカット復帰トルクを算出するためのマップデータなどを保持する。 The data storage unit 12 is realized, for example, by a memory. The data storage unit 12 stores map data for calculating the execution time of the backlash elimination control, map data for calculating the fuel cut return torque when the accelerator is on, and the like.

トルク制御部10は、ガタ詰め制御においてエンジン2及びMG51,52の出力トルクを増加させる。トルク制御部10は、目標トルクに応じてエンジン2及びMG51,52の出力トルクを割り当てる。なお、トルク制御部10は、例えば車両9が走行モードによってはMG51の出力トルクだけを増加させてもよい。また、トルク制御部10は、例えばMG52を発電機として動作させる場合、MG52の出力トルクの制御を行わない。 The torque control unit 10 increases the output torque of the engine 2 and MGs 51 and 52 in backlash elimination control. The torque control unit 10 allocates the output torque of the engine 2 and MGs 51 and 52 according to the target torque. Note that the torque control unit 10 may increase only the output torque of MG 51 depending on the driving mode of the vehicle 9, for example. Furthermore, the torque control unit 10 does not control the output torque of MG 52 when, for example, MG 52 is operated as a generator.

図2は、ガタ詰め制御の一例を示すタイムチャートである。図2は、アクセル開度センサ90が検出するアクセル開度、エンジン2の回転数Ne(エンジン回転数)、無段変速機61の入力軸65の回転数Nnin(変速機回転数)、無段変速機61の変速比、イナーシャトルク損失、及び出力トルクの時間変化を示す。ここで出力トルクは、エンジン2及びMG51,52からドライブシャフト60に出力される合計のトルクである。 Figure 2 is a time chart showing an example of backlash elimination control. Figure 2 shows the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 90, the engine 2 rotation speed Ne (engine rotation speed), the rotation speed Nnin (transmission rotation speed) of the input shaft 65 of the continuously variable transmission 61, the gear ratio of the continuously variable transmission 61, the inertia torque loss, and the change in output torque over time. Here, the output torque is the total torque output from the engine 2 and MGs 51 and 52 to the drive shaft 60.

時刻t0において車両9はアクセルオンされる。アクセル開度は0から増加を開始して所定値kに達して実質的に一定となる。これに応じ、エンジン回転数、変速機回転数、及び変速比も、アクセル開度の所定値kに応じた目標トルクに応じて増加する。なお、図示は省略するが、MG51,52の回転数Nm1,Nm2もエンジン回転数と同様に増加する。 At time t0, the accelerator of the vehicle 9 is turned on. The accelerator opening starts to increase from 0 and reaches a predetermined value k, at which point it becomes substantially constant. In response to this, the engine speed, the transmission speed, and the gear ratio also increase according to the target torque that corresponds to the predetermined value k of the accelerator opening. Although not shown in the figure, the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the MGs 51 and 52 also increase in the same way as the engine speed.

イナーシャトルク損失は、各回転数Ne,Nnin,Nm1,Nm2の時間変化量の増加とともに増加する。各回転数Ne,Nnin,Nm1,Nm2は目標トルクに応じた目標値に収束するように、その変化量が徐々に低下する。変化量の低下とともにイナーシャトルク損失も低下する。 Inertia torque loss increases with the increase in the amount of change over time of each of the rotational speeds Ne, Nnin, Nm1, and Nm2. The amount of change of each of the rotational speeds Ne, Nnin, Nm1, and Nm2 gradually decreases so that they converge to a target value corresponding to the target torque. As the amount of change decreases, the inertia torque loss also decreases.

トルク制御部10は、アクセルオンに応じて車両9の走行状態が被駆動走行から駆動走行に移行するように、時刻t0~t1の期間においてエンジン2の出力トルクを負から正に変化させる。トルク制御部10は、時刻t0~t1の期間において出力トルクをフューエルカット復帰トルクに制御する。トルク制御部10は、例えばMG51,52の各出力トルクとプラネタリギア比からマップデータに基づきフューエルカット復帰トルクを算出する。 The torque control unit 10 changes the output torque of the engine 2 from negative to positive during the period from time t0 to t1 so that the driving state of the vehicle 9 transitions from driven driving to driving driving in response to accelerator ON. The torque control unit 10 controls the output torque to the fuel cut return torque during the period from time t0 to t1. The torque control unit 10 calculates the fuel cut return torque based on map data from the output torques of the MGs 51 and 52 and the planetary gear ratio, for example.

時刻t1は、出力トルクがガタ詰めトルクT_lossに達する時刻である。ガタ詰めトルクT_lossは、差動機構4のギアの伝達損失や無段変速機61内部の摩擦などの損失を考慮したとき、ドライブシャフト60のトルクが実質的に0(N・m)となるときの出力トルクである。出力トルクがガタ詰めトルクT_loss以上となると、車両9の走行状態が被駆動走行から駆動走行に移行する。トルク制御部10は、出力トルクがガタ詰めトルクT_lossに達するとガタ詰め制御を開始する。 Time t1 is the time when the output torque reaches the backlash elimination torque T_loss. The backlash elimination torque T_loss is the output torque when the torque of the drive shaft 60 is substantially 0 (N·m) when taking into account the transmission loss of the gears of the differential mechanism 4 and losses such as friction inside the continuously variable transmission 61. When the output torque becomes equal to or greater than the backlash elimination torque T_loss, the running state of the vehicle 9 transitions from driven running to driving running. The torque control unit 10 starts backlash elimination control when the output torque reaches the backlash elimination torque T_loss.

次にトルク制御部10は、時刻t1~t2の期間(ガタ詰め時間)においてガタ詰め制御を実行する。ガタ詰め制御中、トルク制御部10は、出力トルクをガタ詰めトルクT_lossとイナーシャトルク損失の和となるようにエンジン2及びMG51,52を制御する。これによりイナーシャトルク損失が補償されるため、ガタ詰めのタイミングの遅延が抑制され、ガタ詰め時間内にガタ詰めが完了する。したがって、車両9が被駆動走行から駆動走行に変化したときにギア機構が有するガタによるショックを低減することができる。 Next, the torque control unit 10 executes backlash elimination control during the period from time t1 to t2 (backlash elimination time). During backlash elimination control, the torque control unit 10 controls the engine 2 and MGs 51, 52 so that the output torque becomes the sum of the backlash elimination torque T_loss and the inertia torque loss. This compensates for the inertia torque loss, suppressing delays in the backlash elimination timing and completing backlash elimination within the backlash elimination time. Therefore, it is possible to reduce shocks caused by backlash in the gear mechanism when the vehicle 9 changes from driven running to driving running.

ガタ詰めが完了すると、トルク制御部10は、時刻t2~t3の期間で出力トルクを目標トルクまで増加させる。このときの出力トルクの時間変化量は、例えば車両9のハードウェアの固有周波数の逆数に基づき決定される。これにより、車両9は、共振を抑制された状態で、応答性の良い加速を行うことができる。 When the backlash elimination is completed, the torque control unit 10 increases the output torque to the target torque during the period from time t2 to t3. The amount of change in the output torque over time at this time is determined based on, for example, the inverse of the natural frequency of the hardware of the vehicle 9. This allows the vehicle 9 to accelerate with good responsiveness while suppressing resonance.

図3は、ECUの処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、車両9がフューエルカット状態で被駆動走行している場合に、例えば一定の周期で実行される。 Figure 3 is a flowchart showing an example of ECU processing. This processing is executed, for example, at regular intervals when the vehicle 9 is traveling in a fuel-cut state.

まず、トルク制御部10は、アクセル開度センサ90の検出値から車両9がアクセルオンされたか否かを判定する(ステップSt1)。トルク制御部10は、車両9がアクセルオフである場合(ステップSt1のNo)、処理を終了する。 First, the torque control unit 10 determines whether the accelerator pedal of the vehicle 9 is on or not based on the detection value of the accelerator pedal position sensor 90 (step St1). If the accelerator pedal of the vehicle 9 is off (No in step St1), the torque control unit 10 ends the process.

また、トルク制御部10は、車両9がアクセオンである場合(ステップSt1のYes)、フューエルカット復帰トルク(復帰トルク)Tfを算出する(ステップSt2)。トルク制御部10は、例えばMG51,52の各出力トルク及びプラネタリギア比から算出する。次にトルク制御部10は、ガタ詰めを実行するためのガタ詰めトルクT_lossを算出する(ステップSt3)。ガタ詰めトルクT_lossは、例えば差動機構4のギアの伝達損失や無段変速機61内部の摩擦を考慮して無段変速機61の変速比、プラネタリギア比、クランクシャフト20の回転数Ne、及びMG51,52の回転数Nm1,Nm2から算出される。算出には、例えばデータ保持部12のマップデータが用いられる。 When the vehicle 9 is in the access-on state (Yes in step St1), the torque control unit 10 calculates the fuel cut return torque (return torque) Tf (step St2). The torque control unit 10 calculates this from, for example, the output torques of the MGs 51 and 52 and the planetary gear ratio. Next, the torque control unit 10 calculates a backlash-eliminating torque T_loss for eliminating backlash (step St3). The backlash-eliminating torque T_loss is calculated from the gear ratio of the continuously variable transmission 61, the planetary gear ratio, the rotation speed Ne of the crankshaft 20, and the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the MGs 51 and 52, taking into account, for example, the transmission loss of the gears of the differential mechanism 4 and the friction inside the continuously variable transmission 61. For the calculation, for example, map data in the data storage unit 12 is used.

次にトルク制御部10は、フューエルカット復帰トルクTfとガタ詰めトルクT_lossを比較する(ステップSt4)。Tf<T_lossが成立する場合(ステップSt4のNo)、トルク制御部10は、フューエルカット復帰トルクTfとなるようにエンジン2及びMG51,52を制御する(ステップSt5)。その後、再びステップSt2以降の処理が実行される。 Next, the torque control unit 10 compares the fuel cut return torque Tf with the backlash elimination torque T_loss (step St4). If Tf<T_loss holds (No in step St4), the torque control unit 10 controls the engine 2 and the MGs 51 and 52 so that the fuel cut return torque becomes Tf (step St5). Then, the processing from step St2 onwards is executed again.

Tf≧T_lossが成立する場合(ステップSt4のYes)、トルク制御部10は、目標トルク、クランクシャフト20の回転数Ne、MG51,52の回転数Nm1,Nm2、及び無段変速機61の変速比に応じてガタ詰め制御の実行時間(ガタ詰め時間)を設定する(ステップSt6)。設定後、トルク制御部10は、タイマなどによりガタ詰め制御の実行時間を計時する。 If Tf≧T_loss is satisfied (Yes in step St4), the torque control unit 10 sets the execution time of the backlash elimination control (backlash elimination time) according to the target torque, the rotation speed Ne of the crankshaft 20, the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the MGs 51 and 52, and the gear ratio of the continuously variable transmission 61 (step St6). After setting, the torque control unit 10 measures the execution time of the backlash elimination control using a timer or the like.

次にイナーシャトルク算出部11は、上記の式(1)によりイナーシャトルク損失Tineを算出する(ステップSt7)。次にトルク制御部10は、ガタ詰め制御を行うため、エンジン2及びMG51,52からドライブシャフトに入力される合計の出力トルクを、ステップSt3で算出した最新のガタ詰めトルクT_lossとイナーシャトルク損失Tineの和として算出する(ステップSt8)。 Next, the inertia torque calculation unit 11 calculates the inertia torque loss Tine using the above formula (1) (step St7). Next, the torque control unit 10 calculates the total output torque input to the drive shaft from the engine 2 and MGs 51 and 52 as the sum of the latest backlash elimination torque T_loss calculated in step St3 and the inertia torque loss Tine to perform backlash elimination control (step St8).

このようにトルク制御部10は、出力トルクをイナーシャトルク損失により補正するため、イナーシャトルク損失によるガタ詰め制御の遅延が抑制される。これにより、トルク制御部10は、ガタ詰め制御を、ステップSt6で設定した実行時間で実質的に完了することができる。 In this way, the torque control unit 10 corrects the output torque based on the inertia torque loss, so delays in the backlash elimination control due to the inertia torque loss are suppressed. This allows the torque control unit 10 to essentially complete the backlash elimination control within the execution time set in step St6.

次にトルク制御部10は、計時中の時間が、ステップSt6で設定済みのガタ詰め制御の実行時間を経過したか否かを判定する(ステップSt9)。計時中の時間が実行時間を経過していない場合(ステップSt9のNo)、再びステップSt7以降の処理が実行される。また、計時中の時間が実行時間を経過している場合(ステップSt9のYes)、トルク制御部10は、ガタ詰め制御を終了して出力トルクをΔTだけ増加させる(ステップSt10)。ここで、ΔTは、例えば車両9のハードウェアの固有周波数の逆数に基づき決定される。 Next, the torque control unit 10 determines whether the time being measured has passed the execution time of the backlash elimination control set in step St6 (step St9). If the time being measured has not passed the execution time (No in step St9), the processing from step St7 onwards is executed again. If the time being measured has passed the execution time (Yes in step St9), the torque control unit 10 ends the backlash elimination control and increases the output torque by ΔT (step St10). Here, ΔT is determined based on, for example, the reciprocal of the natural frequency of the hardware of the vehicle 9.

次にトルク制御部10は、出力トルクを目標トルクと比較する(ステップSt11)。出力トルク<目標トルクが成立する場合(ステップSt11のNo)、再びステップSt10以降の処理が実行される。また、出力トルク≧目標トルクが成立する場合(ステップSt11のYes)、処理は終了する。このようにしてECU1は処理を実行する。 Next, the torque control unit 10 compares the output torque with the target torque (step St11). If the output torque is less than the target torque (No in step St11), the processing from step St10 onwards is executed again. If the output torque is greater than or equal to the target torque (Yes in step St11), the processing ends. In this manner, the ECU 1 executes the processing.

なお、本例では、駆動力源としてエンジン2及びMG51,52を挙げたが、このうちの1つだけが駆動力源として設けられている場合でも、ECU1は上記の処理を同様に実行することができる。 In this example, the engine 2 and MGs 51 and 52 are given as the driving force sources, but even if only one of these is provided as the driving force source, the ECU 1 can execute the above process in the same manner.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred example of the present invention. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

1 ECU(制御装置)
2 エンジン(駆動力源)
9 車両
10 トルク制御部(制御部)
11 イナーシャトルク算出部(算出部)
20 クランクシャフト(出力軸)
50,55 出力軸
51,52 モータジェネレータ(駆動力源)
61 無段変速機
62 ディファレンシャルギア(ギア機構)
63 駆動輪
1 ECU (control unit)
2. Engine (power source)
9 Vehicle 10 Torque control unit (control unit)
11 Inertia torque calculation unit (calculation unit)
20 Crankshaft (output shaft)
50, 55 Output shaft 51, 52 Motor generator (driving power source)
61 Continuously variable transmission 62 Differential gear (gear mechanism)
63 Drive Wheel

Claims (1)

駆動力源と駆動輪の間の動力伝達経路上の前記駆動力源側に無段変速機を備え、前記動力伝達経路上の前記駆動輪側にギア機構を備えた車両の制御装置において、
前記車両の走行状態を、前記ギア機構側から前記駆動力源側に動力が伝達する被駆動走行から、前記駆動力源側から前記ギア機構側に動力が伝達する駆動走行に移行させるとき、前記駆動力源の出力トルクを負から正に変化させて、前記ギア機構に対しガタ詰め制御を実行する制御部と、
前記駆動力源の出力軸及び前記無段変速機の入力軸の各回転数の時間変化から、前記無段変速機に入力されるイナーシャトルクによる損失を算出する算出部とを有し、
前記制御部は、前記ガタ詰め制御において前記出力トルクを前記損失に応じて補正する制御装置。
1. A control device for a vehicle including a continuously variable transmission on a power transmission path between a drive power source and drive wheels, and a gear mechanism on the drive wheel side of the power transmission path,
a control unit that changes an output torque of the driving force source from negative to positive when a traveling state of the vehicle is to be transitioned from a driven traveling state in which power is transmitted from the gear mechanism side to the driving force source side to a driving traveling state in which power is transmitted from the driving force source side to the gear mechanism side, thereby executing backlash eliminating control on the gear mechanism;
a calculation unit that calculates a loss due to an inertia torque input to the continuously variable transmission from a time change in each rotation speed of an output shaft of the driving force source and an input shaft of the continuously variable transmission,
The control unit is a control device that corrects the output torque in the backlash elimination control according to the loss.
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