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JP6747235B2 - Hybrid vehicle drive control system - Google Patents
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Description

この発明は、ハイブリッド車両の駆動制御システムであって、動力分割機構の回転要素の回転を抑制することができる係合機構を備えるハイブリッド車両の駆動制御システムに関するものである。 The present invention relates to a drive control system for a hybrid vehicle, which relates to a drive control system for a hybrid vehicle including an engagement mechanism capable of suppressing rotation of a rotating element of a power split mechanism.

特許文献1に記載のハイブリッド車両は、エンジンと第1電動機と第2電動機のそれぞれで発生した動力を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達するように構成され、第1遊星歯車機構と第2遊星歯車機構とを有する動力分割機構を備えている。第1遊星歯車機構における第1サンギヤは第1電動機と一体回転するように連結され、第1キャリヤはエンジンのクランク軸と一体回転するように連結され、第1リングギヤは第2遊星歯車機構における第2キャリヤと一体回転するように連結されている。また、第2遊星歯車機構における第2サンギヤはドグクラッチのハブと一体回転するように連結され、第2リングギヤは第1キャリヤと一体回転するように連結されている。第2電動機は、第2電動機変速部を介して駆動輪に連結されている。ドグクラッチはハブと車体に固定される固定部とを備え、ハブと固定部とを係合させることで第2サンギヤの回転を固定することができる。第2サンギヤの回転を固定することによりエンジンの回転数が駆動輪に連結される出力軸の回転数より小さくなるオーバードライブ状態となるに切替えることができる。 The hybrid vehicle described in Patent Document 1 is configured to appropriately transmit the power generated by each of the engine, the first electric motor, and the second electric motor to the drive wheels according to the running state of the vehicle, and the first planetary gear mechanism. And a power split mechanism having a second planetary gear mechanism. The first sun gear of the first planetary gear mechanism is connected to rotate integrally with the first electric motor, the first carrier is connected to rotate integrally with the crankshaft of the engine, and the first ring gear is connected to the first planetary gear mechanism of the second planetary gear mechanism. It is connected so as to rotate integrally with the two carriers. The second sun gear in the second planetary gear mechanism is connected to the hub of the dog clutch so as to rotate integrally therewith, and the second ring gear is connected to rotate integrally with the first carrier. The second electric motor is connected to the drive wheels via the second electric motor transmission unit. The dog clutch includes a hub and a fixing portion fixed to the vehicle body, and the rotation of the second sun gear can be fixed by engaging the hub and the fixing portion. By fixing the rotation of the second sun gear, it is possible to switch to an overdrive state in which the rotation speed of the engine becomes smaller than the rotation speed of the output shaft connected to the drive wheels.

特開2012−193851号公報JP2012-193851A

上記の特許文献1に記載されるハイブリッド車両は、ドグクラッチを係合させずに少なくともエンジンの動力により走行するHVモードで走行することができる。HVモードで走行する際に低μ路などを走行した場合は、駆動輪に設けられるタイヤがグリップ力を失って滑るスリップ状態となることがある。この場合、駆動輪の回転数の絶対値が上昇してしまう。このとき再びタイヤのグリップ力を回復させるために駆動輪の回転数の絶対値を減少させる必要がある。駆動輪の回転数の絶対値を減少させるためには、エンジンの出力を下げてエンジンの回転数の絶対値を減少させるか駆動輪の回転数の絶対値を減少させるように第2電動機のトルクを出力することが考えられる。しかしながら、エンジンの回転数を減少させる場合はエンジンのイナーシャなどによりエンジンの回転数が減少するまでに時間がかかってしまう。そのため、スリップ状態からの復帰に時間がかかる虞がある。 The hybrid vehicle described in Patent Document 1 described above can travel in the HV mode in which the vehicle travels at least by the power of the engine without engaging the dog clutch. When traveling on a low μ road or the like when traveling in the HV mode, the tires provided on the drive wheels may lose grip and slip to slip. In this case, the absolute value of the rotation speed of the drive wheels will increase. At this time, it is necessary to reduce the absolute value of the rotational speed of the drive wheels in order to restore the grip force of the tire again. In order to reduce the absolute value of the rotational speed of the drive wheel, the output of the engine is reduced to reduce the absolute value of the rotational speed of the engine, or the torque of the second electric motor is decreased to decrease the absolute value of the rotational speed of the drive wheel. Can be output. However, when the engine speed is reduced, it takes time until the engine speed is reduced due to inertia of the engine or the like. Therefore, it may take time to recover from the slip state.

また、第2電動機を連続して駆動しているなどを要因として第2電動機が高温となり出力トルクが低下する場合がある。この場合に上述のスリップ状態からの復帰のため第2電動機のトルクを用いる場合、指令トルクに対し実際に出力されるトルクが小さくなってしまうためスリップ状態からの復帰に時間がかかる虞がある。従って、エンジンや第2電動機などの動力源を用いてスリップ状態から復帰する場合、動力源の状態によってはスリップ状態からの復帰に時間がかかってしまう虞がある。 In addition, the output torque may decrease due to the high temperature of the second electric motor due to the fact that the second electric motor is continuously driven. In this case, when the torque of the second electric motor is used to recover from the above-mentioned slip state, the torque actually output becomes smaller than the command torque, and therefore it may take time to recover from the slip state. Therefore, when returning from the slip state using the power source such as the engine or the second electric motor, it may take time to return from the slip state depending on the state of the power source.

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、ドグクラッチなどの係合機構を係合させずにエンジンの動力による走行をしている際に駆動輪がスリップした場合であっても、エンジンや電動機の駆動状態などに関わらずスリップ状態から復帰することができるハイブリッド車両の駆動制御システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above technical problem, and is a case where the drive wheels slip while traveling by the power of the engine without engaging the engagement mechanism such as the dog clutch. Another object of the present invention is to provide a drive control system for a hybrid vehicle that can recover from a slip state regardless of the drive state of an engine or an electric motor.

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、電動機と、駆動輪と、ブレーキ機構と、前記エンジンに連結される第1回転要素と、前記電動機に連結される第2回転要素と、前記駆動輪に連結される第3回転要素と、からなる第1差動機構と、前記ブレーキ機構が連結される第4回転要素を少なくとも有する第2差動機構と、を有する動力分割機構と、前記エンジンと、前記電動機と、前記ブレーキ機構と、を制御するコントローラと、前記ブレーキ機構は、前記第4回転要素の回転を抑制する制動トルクを出力可能であって、前記第1回転要素の回転数を所定とした場合に、前記第2回転要素を0回転に固定した際の前記第3回転要素の回転数よりも前記ブレーキ機構により前記第4回転要素の回転を0回転に抑制した際の前記第3回転要素の回転数が増速となるように構成された、ハイブリッド車両の駆動制御システムにおいて、前記コントローラは、前記駆動輪がスリップしかつ前記第4回転要素が前記第1回転要素と逆方向に回転している場合、前記ブレーキ機構により制動トルクを出力するように構成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides an engine, an electric motor, drive wheels, a brake mechanism, a first rotating element connected to the engine, and a second rotating element connected to the electric motor. A first differential mechanism including a third rotating element connected to the drive wheel, and a second differential mechanism including at least a fourth rotating element connected to the brake mechanism, and a power split mechanism. The controller that controls the engine, the electric motor, and the brake mechanism, and the brake mechanism are capable of outputting a braking torque that suppresses rotation of the fourth rotating element, and When the rotation speed of the fourth rotation element is suppressed to 0 rotation by the brake mechanism rather than the rotation speed of the third rotation element when the second rotation element is fixed to 0 rotation, when the rotation speed is set to a predetermined value. In the drive control system for a hybrid vehicle, wherein the rotational speed of the third rotating element is increased, the controller causes the drive wheel to slip and the fourth rotating element to cause the first rotating element to rotate. When it is rotating in the opposite direction, the braking mechanism is configured to output a braking torque.

また、この発明は、前記コントローラは、前記駆動輪のスリップ量を検出可能であって、前記スリップ量が多いほど、前記ブレーキ機構が出力する制動トルクを大きくするように構成されていることを特徴としている。 Further, the present invention is characterized in that the controller is capable of detecting a slip amount of the drive wheel, and the braking torque output by the brake mechanism is increased as the slip amount is increased. I am trying.

この発明によれば、第4回転要素が第1回転要素とは逆方向に回転している際に駆動輪がスリップした場合、第1回転要素の回転数が変化しない状態でブレーキ機構により第4回転要素の回転を抑制させる。これにより第4回転要素に加わるブレーキ機構の制動トルクの反力により第3回転要素の回転を抑制させられるので、スリップから復帰することができる。エンジンや電動機などの動力源の状態に関係なく制御が行えるので、動力源の状態によってスリップからの復帰が遅れてしまうことを抑制できる。 According to the present invention, when the drive wheel slips while the fourth rotating element is rotating in the direction opposite to the first rotating element, the brake mechanism causes the fourth rotating element to rotate without changing the rotation speed of the first rotating element. The rotation of the rotating element is suppressed. As a result, the reaction force of the braking torque of the brake mechanism applied to the fourth rotating element suppresses the rotation of the third rotating element, so that the slip can be recovered. Since the control can be performed regardless of the state of the power source such as the engine or the electric motor, it is possible to suppress the delay in the return from the slip depending on the state of the power source.

また、この発明によれば、スリップ量が多いほどブレーキ機構が出力する制動トルクを大きくしているので、スリップ量が多い場合であっても第3回転要素の回転を抑制できる。そのためスリップから復帰ができる。 Further, according to the present invention, the braking torque output by the brake mechanism is increased as the slip amount increases, so that the rotation of the third rotating element can be suppressed even when the slip amount is large. Therefore, it is possible to recover from slip.

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid vehicle concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態を説明するための制御概念図である。It is a control conceptual diagram for describing the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るHV走行モードを説明するための共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram for explaining an HV traveling mode according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスリップ状態を説明するための共線図である。FIG. 6 is a nomographic chart for explaining a slip state according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るブレーキ機構が作動させる場合を説明するための共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram for explaining a case where the brake mechanism according to the embodiment of the present invention is operated. 本発明の実施形態に係るブレーキ機構を解放させた場合を説明するための共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram for explaining a case where the brake mechanism according to the embodiment of the present invention is released.

この発明の実施形態に係るハイブリッド車両を、図1を参照して具体的に説明する。図1に記載されるハイブリッド車両は、動力源としてエンジン1と第1電動機5と第2電動機6と、を備え、エンジン1の出力軸2と第1電動機5とが動力分割機構4に連結されている。動力分割機構4に連結された駆動軸3には、第2電動機6のロータ6aが変速部8を介して連結されている。 A hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. The hybrid vehicle shown in FIG. 1 includes an engine 1, a first electric motor 5, and a second electric motor 6 as power sources, and an output shaft 2 of the engine 1 and a first electric motor 5 are connected to a power split mechanism 4. ing. The drive shaft 3 connected to the power split mechanism 4 is connected to the rotor 6 a of the second electric motor 6 via the speed change unit 8.

動力分割機構4は、エンジン1のトルクを第1電動機5と駆動軸3とに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる4つの回転要素のうち、第1の回転要素にエンジン1が連結され、第2の回転要素に第1電動機5が連結され、第3の回転要素に駆動軸3が連結され、第4の回転要素にブレーキ機構7が連結されている。 The power split mechanism 4 is a mechanism that distributes the torque of the engine 1 to the first electric motor 5 and the drive shaft 3, and is configured to generate a differential action. Specifically, the engine 1 is connected to the first rotating element and the first electric motor 5 is connected to the second rotating element of the four rotating elements that are provided with a plurality of sets of differential mechanisms and generate a differential action. The drive shaft 3 is connected to the third rotating element, and the brake mechanism 7 is connected to the fourth rotating element.

動力分割機構4は、2つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第1の遊星歯車機構はシングルピニオン式の遊星歯車機構であってサンギヤS1とキャリヤC1とリングギヤR1とを備える。第2の遊星歯車機構はダブルピニオン式の遊星歯車機構であってサンギヤS2とキャリヤC2とリングギヤR2とを備える。第1の遊星歯車機構は本発明の実施形態における第1差動機構に相当し、第2の遊星歯車機構は本発明の実施形態における第2差動機構に相当する。 The power split mechanism 4 is configured by combining two planetary gear mechanisms. The first planetary gear mechanism is a single-pinion type planetary gear mechanism and includes a sun gear S1, a carrier C1, and a ring gear R1. The second planetary gear mechanism is a double pinion type planetary gear mechanism and includes a sun gear S2, a carrier C2, and a ring gear R2. The first planetary gear mechanism corresponds to the first differential mechanism in the embodiment of the present invention, and the second planetary gear mechanism corresponds to the second differential mechanism in the embodiment of the present invention.

エンジン1の出力軸2は第1の遊星歯車機構のキャリヤC1に連結され、そのキャリヤC1と第2の遊星歯車機構のリングギヤR2とが連結されており、第1の回転要素として構成される。また、第1電動機5のロータ5aは第1の遊星歯車機構のサンギヤS1に連結されており、第2の回転要素として構成される。駆動軸3は第1の遊星歯車機構のリングギヤR1に連結され、そのリングギヤR1と第2の遊星歯車機構のキャリヤC2とが連結されており、第3の回転要素として構成される。 The output shaft 2 of the engine 1 is connected to the carrier C1 of the first planetary gear mechanism, and the carrier C1 and the ring gear R2 of the second planetary gear mechanism are connected to each other and are configured as a first rotating element. The rotor 5a of the first electric motor 5 is connected to the sun gear S1 of the first planetary gear mechanism and is configured as a second rotating element. The drive shaft 3 is connected to the ring gear R1 of the first planetary gear mechanism, and the ring gear R1 and the carrier C2 of the second planetary gear mechanism are connected to each other and are configured as a third rotating element.

回転軸7aを介してブレーキ機構7が第2の遊星歯車機構のサンギヤS2に連結されており、第4の回転要素として構成される。ブレーキ機構7により回転軸7aの回転を抑制可能である。即ち、第4の回転要素の回転を抑制可能である。 The brake mechanism 7 is connected to the sun gear S2 of the second planetary gear mechanism via the rotating shaft 7a, and is configured as a fourth rotating element. The brake mechanism 7 can suppress the rotation of the rotating shaft 7a. That is, the rotation of the fourth rotating element can be suppressed.

第1電動機5は、エンジン1からのトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴うトルクの反力が駆動輪に作用する。第1電動機5の回転数を制御することによりエンジン1の回転数が連続的に変化する。また、第1電動機5は図示しないインバータにより電力の授受を行うことが可能である。 The first electric motor 5 mainly generates electric power by rotating by receiving torque from the engine 1, and a reaction force of the torque due to the electric power acts on the drive wheels. By controlling the rotation speed of the first electric motor 5, the rotation speed of the engine 1 continuously changes. Further, the first electric motor 5 can exchange electric power with an inverter (not shown).

第2電動機6は、駆動力またはブレーキ力を補助する装置である。駆動力を補助する場合、第2電動機6は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第2電動機6は、図示しない駆動輪から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。また、第2電動機6は図示しないインバータにより電力の授受を行うことが可能である。 The second electric motor 6 is a device that assists the driving force or the braking force. When assisting the driving force, the second electric motor 6 receives power supply and functions as an electric motor. On the other hand, when assisting the braking force, the second electric motor 6 functions as a generator that is rotated by the torque transmitted from the drive wheels (not shown) to generate electric power. Further, the second electric motor 6 can exchange electric power with an inverter (not shown).

ブレーキ機構7は、回転軸7aと図示しないケースなどの固定部材とを摩擦係合させることが可能な摩擦クラッチなどで構成されている。また、ブレーキ機構7は、油圧アクチュエータにより係合圧を調整できるように構成されている。回転軸7aと図示しないケースなどの固定部材とを摩擦係合させることにより第2の回転要素の回転を抑制する制動トルクを出力可能である。 The brake mechanism 7 is composed of a friction clutch or the like capable of frictionally engaging the rotating shaft 7a with a fixed member such as a case (not shown). Moreover, the brake mechanism 7 is configured so that the engagement pressure can be adjusted by a hydraulic actuator. By frictionally engaging the rotating shaft 7a and a fixing member such as a case (not shown), it is possible to output a braking torque that suppresses the rotation of the second rotating element.

ブレーキ機構7を非係合状態とすることにより第4の回転要素の回転を抑制しない状態では、少なくともエンジン1の動力により走行するHV走行モードが実現される。なお、HV走行モードの定義については後述する。一方、ブレーキ機構7を係合状態とすることにより第4の回転要素の回転を0回転まで抑制している状態では、動力分割機構4により決定される変速比がオーバードライブ(以下、ODと略す)状態となり、ODモードが実現される。 In the state where the rotation of the fourth rotating element is not suppressed by disengaging the brake mechanism 7, the HV traveling mode in which the vehicle travels at least by the power of the engine 1 is realized. The definition of the HV traveling mode will be described later. On the other hand, in the state where the rotation of the fourth rotating element is suppressed to 0 rotation by putting the brake mechanism 7 in the engaged state, the gear ratio determined by the power split mechanism 4 is overdrive (hereinafter, abbreviated as OD). ) State, and the OD mode is realized.

ECU(Electronic Control Unit)9は、エンジン1、第1電動機5、第2電動機6、ブレーキ機構7に制御信号を送受信することにより、夫々を制御できる。たとえば、ECU9は図示しないアクセルペダルからの制御信号に基づいて、アクセル開度を検出して要求駆動力を求め、エンジン1や第1電動機5や第2電動機6の出力トルクを制御する。また、要求駆動力と車速に基づいて、ブレーキ機構7に制御信号を送信することで上述のHV走行モードとODモードとを切替えることができる。 An ECU (Electronic Control Unit) 9 can control each by transmitting and receiving control signals to and from the engine 1, the first electric motor 5, the second electric motor 6, and the brake mechanism 7. For example, the ECU 9 detects the accelerator opening and obtains the required driving force based on a control signal from an accelerator pedal (not shown), and controls the output torque of the engine 1, the first electric motor 5, and the second electric motor 6. Further, by transmitting a control signal to the brake mechanism 7 based on the required driving force and the vehicle speed, it is possible to switch between the HV traveling mode and the OD mode described above.

ECU9は更に、図示しない駆動輪速センサからの信号により現在の駆動輪速度、即ち駆動軸3の回転数を算出可能である。さらに、図示しない前後加速度センサからの信号によりハイブリッド車両の前後加速度Gを算出可能である。これらの駆動輪速度と前後加速度Gとに基づいて、ハイブリッド車両がスリップ状態であるか否かを判断することができる。 The ECU 9 can further calculate the current drive wheel speed, that is, the rotation speed of the drive shaft 3 based on a signal from a drive wheel speed sensor (not shown). Further, the longitudinal acceleration G of the hybrid vehicle can be calculated from the signal from the longitudinal acceleration sensor (not shown). Based on these driving wheel speeds and longitudinal acceleration G, it is possible to determine whether or not the hybrid vehicle is in a slip state.

次に本発明の実施形態にかかる制御の概念および共線図について、図2や図3ないし図6を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態にかかるハイブリッド車両が走行している状態あるいは制御システムをアクティブにしているレディー・オン(Ready on)の状態で実行される。 Next, the concept and collinear diagram of the control according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 to 6. FIG. 2 is executed in a state in which the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention is running or in a ready-on state in which the control system is activated.

先ず、ECU9はハイブリッド車両がブレーキ機構7を非係合状態にして走行するHV走行モードで走行しているか否かを判断する(Step1)。HV走行モードで走行している場合、即ちStep1で肯定的に判断がされた場合は、Step2へ進む。一方で、Step1で否定的に判断がされた場合はリターンへと進み、その後に再びスタートへ戻る。 First, the ECU 9 determines whether the hybrid vehicle is traveling in the HV traveling mode in which the brake mechanism 7 is disengaged (Step 1). When the vehicle is traveling in the HV traveling mode, that is, when the determination in Step 1 is affirmative, the process proceeds to Step 2. On the other hand, if the determination is negative in Step 1, the process proceeds to return, and then returns to the start again.

図3は、上下方向に回転数を示すとともに左から順に第1の遊星歯車機構のサンギヤS1、第2の遊星歯車機構のサンギヤS2、第1の遊星歯車機構のキャリヤC1および第2の遊星歯車機構のリングギヤR2、第1の遊星歯車機構のリングギヤR1および第2の遊星歯車機構のキャリヤC2の4つの回転要素を表す共線図である。詳しくは、回転数が0であることを示す直線Oより上側がエンジン1の回転方向、即ち、正回転に対応し、下側が負回転に対応する。なお、上述したような共線図の定義は、ほかの共線図(図4ないし図6)についても同様のため、以下では説明を省略する。 FIG. 3 shows the number of rotations in the vertical direction and the sun gear S1 of the first planetary gear mechanism, the sun gear S2 of the second planetary gear mechanism, the carrier C1 of the first planetary gear mechanism, and the second planetary gear in order from the left. FIG. 8 is a collinear diagram showing four rotating elements of a ring gear R2 of the mechanism, a ring gear R1 of the first planetary gear mechanism, and a carrier C2 of the second planetary gear mechanism. Specifically, the upper side of the straight line O indicating that the rotation speed is 0 corresponds to the rotation direction of the engine 1, that is, the positive rotation, and the lower side corresponds to the negative rotation. Note that the definition of the alignment chart as described above is the same for the other alignment charts (FIGS. 4 to 6), and therefore the description thereof will be omitted below.

図3における直線101はHV走行モードで走行している場合の共線図の一例を示している。HV走行モードとは、具体的には、上述したとおりブレーキ機構7を非係合にしている場合であり、第2の遊星歯車機構のサンギヤS2が負回転している状態のことを表す。 A straight line 101 in FIG. 3 shows an example of an alignment chart in the case of traveling in the HV traveling mode. The HV traveling mode is specifically a case where the brake mechanism 7 is disengaged as described above, and represents a state in which the sun gear S2 of the second planetary gear mechanism is negatively rotating.

次に、Step2ではハイブリッド車両が低μ路を走行するなどして駆動輪がスリップしているかどうかを判定するため、ECU9により現在の駆動輪速度と前後加速度Gとに基づいてスリップ速度を算出する。スリップ速度を算出後、Step3へと進む。スリップ速度とは、駆動輪速度から算出される推定車両速度Aから前後加速度Gを積分することで求まる推定車両速度Bを差し引くことで算出できる。駆動輪がスリップしていない状態であれば、夫々の推定車両速度はほぼ一致するようになっている。一方で、駆動輪がスリップしている状態であれば、駆動輪の回転数が高くなるので、夫々の推定車両速度にギャップが生じる。即ち、スリップ速度がほぼ0である場合はスリップしていない状態であり一方で、スリップ速度が正の値である場合はスリップしている状態である、というように判断ができる。 Next, in Step 2, the ECU 9 calculates the slip speed based on the current drive wheel speed and the longitudinal acceleration G in order to determine whether or not the drive wheels are slipping due to the hybrid vehicle traveling on a low μ road or the like. .. After calculating the slip speed, the process proceeds to Step 3. The slip speed can be calculated by subtracting the estimated vehicle speed B obtained by integrating the longitudinal acceleration G from the estimated vehicle speed A calculated from the driving wheel speed. As long as the drive wheels are not slipping, the estimated vehicle speeds are substantially the same. On the other hand, if the drive wheels are slipping, the rotational speed of the drive wheels will be high, and there will be a gap in each estimated vehicle speed. That is, it can be determined that when the slip speed is substantially 0, the slipping state is not present, while when the slip speed is a positive value, the slipping state is present.

次に、Step3ではStep2で求めたスリップ速度に基づいてハイブリッド車両がスリップ状態であるか否かを判定する。上述の通り、スリップ速度が正の値である場合はスリップ状態であるとStep3で肯定的に判断され、Step4へと進む。一方で、スリップ速度がほぼ0の値である場合は、スリップ状態でないとStep3で否定的に判断され、Step5へと進む。 Next, in Step 3, it is determined whether or not the hybrid vehicle is in a slip state based on the slip speed obtained in Step 2. As described above, when the slip speed is a positive value, the slip state is positively determined in Step 3, and the process proceeds to Step 4. On the other hand, when the slip speed is a value of substantially 0, the negative determination is made in Step 3 that the vehicle is not in the slip state, and the process proceeds to Step 5.

ここで、図4を参照してハイブリッド車両がスリップしている状態の一例を説明する。図4における直線202は、図3の直線101の状態を示している。この直線202でハイブリッド車両が走行している状態から、スリップした場合は駆動輪の回転数が急上昇するため、それに伴い第3の回転要素である、リングギヤR1およびキャリヤC2の回転数が急上昇する。このときの状態を示しているのが、直線201である。第3の回転要素の回転数が上昇し、エンジン1が連結されるキャリヤC1およびリングギヤR2の回転数はエンジン1の出力トルクが一定であるため変化しない。このため、サンギヤS1やサンギヤS2の回転数が、負回転の方向に上昇する。 Here, an example of a state in which the hybrid vehicle is slipping will be described with reference to FIG. The straight line 202 in FIG. 4 indicates the state of the straight line 101 in FIG. When the hybrid vehicle is traveling on the straight line 202 when the vehicle slips, the rotational speeds of the drive wheels rapidly increase, so that the rotational speeds of the ring gear R1 and the carrier C2, which are the third rotating elements, rapidly increase. The straight line 201 shows the state at this time. The rotation speed of the third rotating element increases, and the rotation speeds of the carrier C1 and the ring gear R2 to which the engine 1 is coupled do not change because the output torque of the engine 1 is constant. Therefore, the rotation speeds of the sun gear S1 and the sun gear S2 increase in the negative rotation direction.

次に、Step4ではStep3でハイブリッド車両がスリップ状態であると判断がされたため、スリップ状態から復帰するためにブレーキ機構7に係合指示を行い、ブレーキ機構7の係合圧を徐々に上昇させて第4の回転要素の回転を抑制するようにする。 Next, in Step 4, since it is determined in Step 3 that the hybrid vehicle is in the slipping state, the braking mechanism 7 is instructed to return from the slipping state, and the engaging pressure of the braking mechanism 7 is gradually increased. The rotation of the fourth rotating element is suppressed.

ここで、図5を参照してStep4でブレーキ機構7を係合させた場合の一例を説明する。図5における直線301は図4の直線201の状態を示している。この直線301の状態からブレーキ機構7を係合させることで、第4の回転要素であるサンギヤS2に制動トルクが加わるので回転が抑制される。さらにエンジン1が連結されるキャリヤC1およびリングギヤR2の回転数はエンジン1の出力トルクが一定であるため変化しない。このため、サンギヤS2の回転が抑制されて0回転に近づいたことで、リングギヤR1およびキャリヤC2の回転数の絶対値が減少する。このようになることで、直線302の状態となる。ブレーキ機構7の係合圧を上昇させた後、Step2に戻る。 Here, an example of the case where the brake mechanism 7 is engaged in Step 4 will be described with reference to FIG. A straight line 301 in FIG. 5 shows the state of the straight line 201 in FIG. By engaging the brake mechanism 7 from the state of the straight line 301, a braking torque is applied to the sun gear S2 that is the fourth rotating element, so that the rotation is suppressed. Further, the rotation speeds of the carrier C1 and the ring gear R2 to which the engine 1 is connected do not change because the output torque of the engine 1 is constant. Therefore, the absolute value of the rotation speed of the ring gear R1 and the carrier C2 decreases due to the rotation of the sun gear S2 being suppressed and approaching 0 rotation. By doing so, the state of the straight line 302 is obtained. After increasing the engagement pressure of the brake mechanism 7, the process returns to Step 2.

上述のようにエンジン1の回転数が変化していない状態でブレーキ機構7を係合させることによりリングギヤR1およびキャリヤC2の回転数の絶対値が減少する。これに伴い、リングギヤR1およびキャリヤC2に連結されていた駆動輪に設けられるタイヤのブリップ力を確保できる。そのため、スリップ状態から復帰することができる。また、このように制御することで、エンジンや電動機などの動力源の状態に関係なく制御が実行できる。従って、動力源の状態により適切にスリップから復帰する制御ができないことに起因して、スリップからの復帰が遅れてしまうことを抑制できる。 As described above, the absolute value of the rotation speed of the ring gear R1 and the carrier C2 is reduced by engaging the brake mechanism 7 with the rotation speed of the engine 1 unchanged. Along with this, it is possible to secure the blip force of the tire provided on the drive wheels connected to the ring gear R1 and the carrier C2. Therefore, it is possible to recover from the slip state. Further, by performing the control in this way, the control can be executed regardless of the state of the power source such as the engine or the electric motor. Therefore, it is possible to suppress the delay in the return from the slip due to the fact that the control for returning from the slip cannot be appropriately performed depending on the state of the power source.

次に、Step5ではブレーキ機構7が係合状態であるか否かを判断する。ここで、ブレーキ機構7が係合状態である場合は、Step4を経由してStep2に戻った後にStep3で否定的に判断された場合である。Step5で肯定的に判断がされた場合は、Step3でスリップ状態でないと判断がされてブレーキ機構7が係合状態である必要がない場合なのでブレーキ機構7に非係合状態となるよう解放指示を行う。その後、リターンとなる。一方で、Step5で否定的に判断された場合は、リターンとなる。 Next, in Step 5, it is determined whether or not the brake mechanism 7 is in the engaged state. Here, the case where the brake mechanism 7 is in the engaged state is the case where the determination is negative in Step 3 after returning to Step 2 via Step 4. If the determination in step 5 is affirmative, it is determined in step 3 that the brake mechanism 7 is not in the slip state, and the brake mechanism 7 does not need to be in the engaged state. To do. After that, it becomes a return. On the other hand, if the determination in Step 5 is negative, the process returns.

ここで、図6を参照してスリップ状態から復帰した後に、ブレーキ機構7を非係合状態とする場合の一例を説明する。図6における直線401は、図5の直線302の状態を示している。この直線401の状態からブレーキ機構7を非係合状態とすることで、第1電動機5のトルクや第2電動機6のトルクなどにより再び加速してHV走行モードへと戻り、直線402のような状態となる。 Here, an example of the case where the brake mechanism 7 is brought into the non-engaged state after returning from the slip state will be described with reference to FIG. A straight line 401 in FIG. 6 indicates the state of the straight line 302 in FIG. When the brake mechanism 7 is disengaged from the state of the straight line 401, the torque of the first electric motor 5 and the torque of the second electric motor 6 are accelerated again to return to the HV traveling mode. It becomes a state.

上述した実施形態ではスリップ速度の値の大きさに関係なく、ブレーキ機構7の係合圧を上昇させるようにしたが、スリップ速度の値が大きい場合は第3回転要素の回転を抑制するトルクを大きくしなければ復帰に時間がかかるなどの問題が生じてしまう。そのためスリップ速度の値の大きさが大きいほどブレーキ機構7の係合圧を大きくして制動トルクを大きくするようにしてよい。このようにすることで、スリップ状態から復帰することができる。 In the above-described embodiment, the engagement pressure of the brake mechanism 7 is increased regardless of the magnitude of the slip speed value. However, when the slip speed value is large, the torque that suppresses the rotation of the third rotating element is set to If it is not made large, problems such as long recovery time will occur. Therefore, the larger the value of the slip speed, the larger the engagement pressure of the brake mechanism 7 and the larger the braking torque. By doing so, it is possible to recover from the slip state.

上述した実施形態ではスリップ状態か否かを判定するために前後加速度センサを利用したがこれに限らない。例えば、スリップ前後の車輪速度を測定するなどしてその値の急激な変化により判定してもよい。 In the above-described embodiment, the longitudinal acceleration sensor is used to determine whether or not the vehicle is in the slip state, but the present invention is not limited to this. For example, the wheel speeds before and after the slip may be measured, and the determination may be made based on the abrupt change in the value.

上述した実施形態では、第1の遊星歯車機構のキャリヤC1にエンジン1の出力軸2、サンギヤS1に第1電動機5のロータ5a、リングギヤR1に駆動軸3、第2の遊星歯車機構のサンギヤS2に回転軸7aを介してブレーキ機構7が連結されているが、これに限らない。例えば、第1の遊星歯車機構のキャリヤC1および第2の遊星歯車機構のキャリヤC2にエンジン1の出力軸2、サンギヤS1およびサンギヤS2に第1電動機5、リングギヤR1に駆動軸3、リングギヤR2に回転軸7aを介してブレーキ機構7が連結されるように構成してもよい。 In the above-described embodiment, the carrier C1 of the first planetary gear mechanism has the output shaft 2 of the engine 1, the sun gear S1 has the rotor 5a of the first electric motor 5, the ring gear R1 has the drive shaft 3, and the sun gear S2 of the second planetary gear mechanism. The brake mechanism 7 is connected to the rotary shaft 7a via the rotary shaft 7a, but is not limited to this. For example, the carrier C1 of the first planetary gear mechanism and the carrier C2 of the second planetary gear mechanism are used as the output shaft 2 of the engine 1, the sun gear S1 and the sun gear S2 as the first electric motor 5, the ring gear R1 as the drive shaft 3, and the ring gear R2. The brake mechanism 7 may be connected via the rotating shaft 7a.

上述した実施形態では、ブレーキ機構7を係合させるために油圧アクチュエータを用いていたが、電動アクチュエータであってもよい。 In the above-described embodiment, the hydraulic actuator is used to engage the brake mechanism 7, but an electric actuator may be used.

1…エンジン、 2…出力軸、 3…駆動軸、 4…動力分割機構、 5…第1電動機、 5a…ロータ、 6…第2電動機、 6a…ロータ、 7…ブレーキ機構、 7a…回転軸、 8…変速部、 9…ECU。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Output shaft, 3... Drive shaft, 4... Power split mechanism, 5... 1st electric motor, 5a... Rotor, 6... 2nd electric motor, 6a... Rotor, 7... Brake mechanism, 7a... Rotation shaft, 8... Transmission unit, 9... ECU.

Claims (2)

エンジンと、電動機と、駆動輪と、ブレーキ機構と、
前記エンジンに連結される第1回転要素と、前記電動機に連結される第2回転要素と、前記駆動輪に連結される第3回転要素と、からなる第1差動機構と、
前記ブレーキ機構が連結される第4回転要素を少なくとも有する第2差動機構と、を有する動力分割機構と、
前記エンジンと、前記電動機と、前記ブレーキ機構と、を制御するコントローラと、
前記ブレーキ機構は、前記第4回転要素の回転を抑制する制動トルクを出力可能であって、前記第1回転要素の回転数を所定とした場合に、前記第2回転要素を0回転に固定した際の前記第3回転要素の回転数よりも前記ブレーキ機構により前記第4回転要素の回転を0回転に抑制した際の前記第3回転要素の回転数が増速となるように構成された、ハイブリッド車両の駆動制御システムにおいて、
前記コントローラは、
前記駆動輪がスリップしかつ前記第4回転要素が前記第1回転要素と逆方向に回転している場合、前記ブレーキ機構により制動トルクを出力するように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御システム。
Engine, electric motor, drive wheels, brake mechanism,
A first differential mechanism including a first rotating element connected to the engine, a second rotating element connected to the electric motor, and a third rotating element connected to the drive wheel;
A second differential mechanism having at least a fourth rotating element to which the brake mechanism is coupled;
A controller that controls the engine, the electric motor, and the brake mechanism;
The brake mechanism can output a braking torque that suppresses the rotation of the fourth rotating element, and fixes the second rotating element at 0 rotation when the rotation speed of the first rotating element is set to a predetermined value. The rotation speed of the third rotating element when the rotation of the fourth rotating element is suppressed to 0 rotation by the brake mechanism rather than the rotation speed of the third rotating element at that time, is configured to be accelerated. In a hybrid vehicle drive control system,
The controller is
A hybrid vehicle configured to output a braking torque by the brake mechanism when the drive wheel slips and the fourth rotating element rotates in a direction opposite to the first rotating element. Drive control system.
請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御システムにおいて、
前記コントローラは、
前記駆動輪のスリップ量を検出可能であって、
前記スリップ量が多いほど、前記ブレーキ機構が出力する制動トルクを大きくするように構成されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御システム。
The drive control system for a hybrid vehicle according to claim 1,
The controller is
The slip amount of the drive wheel can be detected,
A drive control system for a hybrid vehicle, wherein the braking torque output from the brake mechanism is increased as the slip amount increases.
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