JP7647654B2 - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンに加えて、モータのトルクを駆動輪に伝達することの可能なハイブリッド車に関し、特にパーキングギヤにロックポールを噛み合わせることにより車両を停止状態に維持し、そのロックポールをパーキングギヤから外す際にパーキングギヤにモータからトルクを伝達することの可能なハイブリッド車の制御装置に関するものである。 This invention relates to a hybrid vehicle capable of transmitting motor torque to the drive wheels in addition to the engine, and in particular to a control device for a hybrid vehicle capable of maintaining the vehicle in a stopped state by engaging a lock pole with a parking gear, and transmitting torque from the motor to the parking gear when the lock pole is disengaged from the parking gear.
この種のパーキング装置は、駆動輪に連結されているパーキングギヤにロックポールを噛み合わせることにより駆動輪の回転を止めて、車両を停止状態に維持するように構成されている。したがって、停車状態において駆動輪にトルクが掛かっていれば、パーキングギヤにも同様のトルクが掛かり、パーキングギヤとロックポールとが強く噛み合うことになる。このような場合、パーキング状態を解除する操作を行ってロックポールをパーキングギヤからはずそうとすると、両者の間の大きい摩擦力が抵抗力となるから、大きい操作力が必要になる。特許文献1にはこのような不都合を解消することを目的とした装置が記載されている。
This type of parking device is configured to stop the rotation of the drive wheels by engaging the lock pole with the parking gear connected to the drive wheels, thereby keeping the vehicle stationary. Therefore, if torque is applied to the drive wheels when the vehicle is stopped, a similar torque is also applied to the parking gear, causing the parking gear and lock pole to mesh tightly. In such a case, when attempting to release the parking state by removing the lock pole from the parking gear, the large frictional force between the two acts as a resistance force, requiring a large operating force.
特許文献1に記載された装置は、パーキングポジションから他のポジションにシフトする場合に、パーキングギヤに噛み合っているロックポールをパーキングギヤから外すために要する力を軽減するように構成されている。より具体的には、非パーキングポジションにシフトする意思が検出された場合に、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが緩くなる方向すなわちロックポールをパーキングギヤから外すのに要する力が小さくなる方向に、モータからパーキングギヤにトルクを掛けるように構成されている。そのトルクを掛ける方向すなわちパーキングギヤを回転させる方向は、荷重検出手段としての傾斜角センサで検出した傾斜方向に基づいて判定するようになっている。
The device described in
パーキングギヤはプロペラシャフトあるいはドライブシャフトを介して駆動輪に連結され、駆動輪と一体となって回転するように構成されている。したがって、車両が登降坂路の途中に停止している場合には、車体重量や路面の傾斜角度などに応じたトルクが駆動輪に掛かり、これがパーキングギヤに伝達されてパーキングギヤを回転させるトルクとなる。特許文献1に記載された装置は、このようなトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合い力(係合力)を増大させることに着目し、そのトルクに対抗するトルクをモータによってパーキングギヤに作用させて、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いを緩めている。しかしながら、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの態様やその要因さらにはその係合力は多様であって、路面の傾斜角に基づいてモータによるトルクの方向や大きさを決めたのでは、ロックポールをパーキングギヤから外すことが困難になる場合がある。
The parking gear is connected to the drive wheels via a propeller shaft or a drive shaft, and is configured to rotate together with the drive wheels. Therefore, when the vehicle is stopped on an uphill road, a torque corresponding to the vehicle weight and the inclination angle of the road surface is applied to the drive wheels, and this torque is transmitted to the parking gear and becomes the torque that rotates the parking gear. The device described in
例えば、パーキングギヤから駆動輪までの間に設けられているプロペラシャフトやドライブシャフトなどの動力伝達系統に捩れが生じている状態で車両が停止するとともに、パーキングギヤにロックポールが噛み合ってその回転を停止させた場合、その捩れによるトルクがパーキングギヤに掛かり、ロックポールとの間の係合力を増大させる。その場合にパーキングギヤに掛かるトルクの方向や大きさは、平坦路で前進して停車した場合と後進して停止した場合とで異なり、またフットブレーキで車両を停止させた後にパーキングブレーキを係合させた場合とパーキングブレーキをフットブレーキに先行して係合させた場合とで異なる。このような相違は、登り坂の途中での停止と下り坂の途中での停止とでも同様に生じる。 For example, if a vehicle stops with a twist in the power transmission system, such as the propeller shaft or drive shaft installed between the parking gear and the drive wheels, and the lock pole engages with the parking gear to stop its rotation, the torque caused by the twist is applied to the parking gear, increasing the engagement force with the lock pole. In this case, the direction and magnitude of the torque applied to the parking gear will be different depending on whether the vehicle is stopped by moving forward on a flat road or moving backward and then stopping, and will also be different depending on whether the parking brake is applied after stopping the vehicle with the foot brake or whether the parking brake is applied before the foot brake is applied. Such differences will also occur when stopping halfway uphill and halfway downhill.
特許文献1に記載された装置は、路面の傾斜方向や角度に応じて、モータによるトルクの方向や大きさを制御しているから、パーキングギヤに掛かるトルクの方向(すなわち、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの方向)が、動力伝達系統の捩れによるトルクが要因となって、路面の傾斜による方向とは反対になっている場合には、モータによるトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合いをより強固にする方向に作用してしまう。また、傾斜している路面上で停止してパーキングブレーキを係合させた場合に、パーキングギヤが、ロック解除のためのトルクを掛けても回転しない位置(状態)になっていることがあり、このような場合においても、モータによるトルクがパーキングギヤとロックポールとの噛み合いをより強固にする方向に作用してしまう。すなわち、特許文献1の装置は、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いの状態に基づいてモータによるトルクをパーキングギヤに作用させているわけではないので、ロックポールをパーキングギヤから却って外しにくくなり、あるいはアクチュエータによってロックポールをパーキングギヤから外す構成の場合にはアクチュエータを大型化しておく必要が生じたり、またパーキング状態を解除するために大きいエネルギを消費してしまうなどの可能性がある。
The device described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、モータを駆動力源として備えたハイブリッド車において、パーキングギヤからロックポールを外す操作力を低減する制御を確実に行い、かつまた不必要に行うことを解消することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。 This invention was made with a focus on the above technical problems, and aims to provide a control device that can reliably perform control to reduce the operating force required to disengage the lock pole from the parking gear in a hybrid vehicle equipped with a motor as a driving force source, while also eliminating unnecessary control.
この発明は、上記の目的を達成するために、モータによって駆動される駆動輪と、前記駆動輪に動力伝達部材を介して連結されて前記駆動輪と共に回転するパーキングギヤと、前記パーキングギヤに選択的に噛み合ってパーキングギヤと共に前記駆動輪の回転を止めるロックポールと、前記ロックポールを前記パーキングギヤに噛み合う方向と前記パーキングギヤから外れる方向とに動作させる操作部材とを備えたハイブリッド車において、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で、前記パーキングギヤと前記ロックポールとの噛み合い荷重が低減する方向に前記モータによって前記パーキングギヤにトルクを付与するように構成された、ハイブリッド車の制御装置であって、前記パーキングギヤに噛み合っている前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることを判定するパーキング解除判定部と、前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることが前記パーキング解除判定部で判定された場合に、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で前記パーキングギヤに、パーキング時の登降坂もしくは前後進の状態から推定した前記噛み合い荷重の方向の検査トルクを前記モータによって加える検査トルク付与部と、前記検査トルクを前記パーキングギヤに加えた場合の前記パーキングギヤの挙動を判定する挙動判定部と、前記挙動判定部の判定結果に基づいて、前記噛み合い荷重を低減する制御の要否を判定する荷重低減要否判定部とを備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a hybrid vehicle including drive wheels driven by a motor, a parking gear connected to the drive wheels via a power transmission member and rotating together with the drive wheels, a lock pole that selectively meshes with the parking gear to stop the rotation of the drive wheels together with the parking gear, and an operating member that operates the lock pole in a direction to mesh with the parking gear and a direction to disengage from the parking gear, the hybrid vehicle control device being configured to apply torque to the parking gear by the motor in a direction that reduces the meshing load between the parking gear and the lock pole when the lock pole is engaged with the parking gear, the parking gear is provided with a parking release determination unit which determines that there is a request to release the lock pole from the parking gear, an inspection torque application unit which, when the parking release determination unit determines that there is a request to release the lock pole from the parking gear, applies an inspection torque in the direction of the meshing load estimated from the state of ascending or descending a slope or the state of forward/reverse movement during parking, to the parking gear with the lock pole engaged with the parking gear, by the motor, a behavior determination unit which determines the behavior of the parking gear when the inspection torque is applied to the parking gear, and a load reduction necessity determination unit which determines whether or not control to reduce the meshing load is necessary based on a determination result of the behavior determination unit.
この発明においては、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトするなどのことにより、パーキングギヤからロックポールを外すことの要求があると、パーキング解除判定部がその要求のあることを判定する。この判定が行われると、モータによってパーキングギヤに、パーキング時の登降坂もしくは前後進の状態から推定した前記噛み合い荷重の方向に検査トルクが加えられる。その場合、パーキングギヤとロックポールとが噛み合っているので、前記検査トルクの方向が、パーキングギヤの歯を、これに噛み合っているロックポールの歯に向けて移動させる方向(バックラッシ側とは反対の方向)であれば、パーキングギヤの回転がロックポールによって阻止されてパーキングギヤは回転しない。これとは反対に前記検査トルクの方向が、パーキングギヤの歯をそのバックラッシ側に移動させる方向であれば、パーキングギヤがバックラッシ側に(バックラッシを詰める方向に)回転する。すなわち、検査トルクを加えることにより、パーキングギヤがその時点のロックポールとの噛み合いの状態に応じて回転し、もしくは回転しないので、このような回転の有無すなわち挙動が挙動判定部で判定される。そして、検査トルクを加えることによってパーキングギヤが回転することが判定されれば、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが緩いと推定でき、これとは反対にパーキングギヤが回転しないことが判定されれば、パーキングギヤとロックポールとの噛み合いが強固であると推定できる。したがって、挙動判定部での判定の結果に基づいて、パーキングギヤとロックポールとの噛み合い荷重を低減する制御を実行し、あるいは実行しないことの選択が可能であり、その結果、パーキングギヤからロックポールを外す操作力を確実に低減することが可能になる。また、噛み合いが緩い場合には、パーキングギヤとロックポールとの噛み合い荷重を低減する制御を実行しないこととすることが可能であるから、不必要なトルク制御を解消できる。 In this invention, when there is a request to disengage the lock pole from the parking gear by shifting from the parking position to another shift position, the parking release determination unit determines that such a request exists. When this determination is made, the motor applies an inspection torque to the parking gear in the direction of the meshing load estimated from the state of ascending or descending a slope or forward/reverse movement during parking . In this case, since the parking gear and the lock pole are engaged, if the direction of the inspection torque is a direction that moves the teeth of the parking gear toward the teeth of the lock pole that are engaged with it (the direction opposite to the backlash side), the rotation of the parking gear is prevented by the lock pole and the parking gear does not rotate. Conversely, if the direction of the inspection torque is a direction that moves the teeth of the parking gear toward the backlash side, the parking gear rotates toward the backlash side (in the direction to reduce the backlash). That is, by applying the inspection torque, the parking gear rotates or does not rotate depending on the state of meshing with the lock pole at that time, and the presence or absence of such rotation, i.e., the behavior, is judged by the behavior judgment unit. If it is judged that the parking gear rotates by applying the inspection torque, it can be estimated that the meshing between the parking gear and the lock pole is loose, and conversely, if it is judged that the parking gear does not rotate, it can be estimated that the meshing between the parking gear and the lock pole is strong. Therefore, based on the result of the judgment by the behavior judgment unit, it is possible to select whether or not to execute control to reduce the meshing load between the parking gear and the lock pole, and as a result, it is possible to reliably reduce the operating force to disengage the lock pole from the parking gear. Also, when the meshing is loose, it is possible not to execute control to reduce the meshing load between the parking gear and the lock pole, so that unnecessary torque control can be eliminated.
つぎに、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態はこの発明を実施した場合の一例に過ぎないのであって、この発明を限定するものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment described below is merely one example of how the present invention can be implemented, and is not intended to limit the present invention.
図1は、この発明の実施形態におけるハイブリッド車の駆動力の伝達系統を模式的に示しており、また図2は、そのパーキング機構を模式的に示している。ここに示すハイブリッド車は、エンジン1と二台のモータ(モータ・ジェネレータ)2,3とを駆動力源として備えており、エンジン1の動力を出力側と第1モータ2側とに分割して、第1モータ2で発電を行うとともに、第1モータ2によってエンジン回転数を制御し、また第1モータ2で発電した電力を第2モータ3に供給して、第2モータ3から走行のための駆動力を出力するように構成されている。図1に示す例では、エンジン1が出力した動力を分割する機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構4が設けられており、そのキャリヤ5にエンジン1のトルクが入力されていて、キャリヤ5が入力要素となっている。なお、エンジン1と遊星歯車機構4との間には、オイルポンプ6が設けられ、エンジン1によりオイルポンプ6を駆動して油圧を得るようになっている。また、第1モータ2はエンジン1と同一の軸線上に配置されていて、そのロータ軸7がサンギヤ8に連結されていて、サンギヤ8が反力要素となっている。さらにリングギヤ9が出力要素となっていて、そのリングギヤ9と一体に出力ギヤ10が設けられている。この出力ギヤ10と一体化させたパーキングギヤ(もしくはパーキングロックギヤ)11が設けられている。なお、これら出力ギヤ10およびパーキングギヤ11は、所定の円筒状部材の外周面に歯が形成されている外歯のギヤである。
Figure 1 shows a schematic diagram of a driving force transmission system of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows a schematic diagram of the parking mechanism. The hybrid vehicle shown here has an
上記の第1モータ2や遊星歯車機構4の中心軸線と平行にカウンタ軸12が設けられており、前記出力ギヤ9に噛み合っているカウンタドリブンギヤ13がカウンタ軸12に取り付けられている。第2モータ3は、このカウンタ軸12と平行に配置されており、そのロータ軸14に取り付けられたモータドライブギヤ15がカウンタドリブンギヤ13に噛み合っている。すなわち、第2モータ3は、動力分割機構である上記の遊星歯車機構4から出力されたトルク(エンジン直達トルクと称されることがある。)にトルクを加減するように構成されている。
A
カウンタ軸12には、カウンタドリブンギヤ13より径の小さいカウンタドライブギヤ16が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ16が終減速機であるデファレンシャルギヤ17におけるリングギヤ18に噛み合っている。そして、このデファレンシャルギヤ17からドライブシャフト19を介して駆動輪20の駆動トルクを出力するように構成されている。したがって、駆動輪20とパーキングギヤ11とは、カウンタドリブンギヤ13やカウンタ軸12、デファレンシャルギヤ17やドライブシャフト19などの動力伝達部材を介して連結されていて、共に回転するようになっている。言い換えれば、パーキングギヤ11の回転を止めることにより駆動輪20の回転を止めて、ハイブリッド車を停止状態に維持できるようになっている。
A
パーキングギヤ11の回転を選択的に止めてハイブリッド車をパーキング状態に維持する機構がパーキング機構21であり、その一例を図2を参照して説明すると、パーキングギヤ11の外周側(より具体的には下側)にロックポール22が設けられている。ロックポール22は、パーキングギヤ11のほぼ接線方向に向けて配置されたアーム(腕)状の部材であって、一方の端部が、パーキングギヤ11の中心軸線と平行な軸線を中心にして回転できるように所定の固定部(図示せず)に取り付けられている。このロックポール22の長手方向での中間部でかつパーキングギヤ11側を向いた面にパーキングギヤ11に向けて凸となっている係合歯22aが設けられている。この係合歯22aは、パーキングギヤ11における歯11aと対応した形状をなしており、パーキングギヤ11における歯11a同士の間に入り込んでパーキングギヤ11の歯11aに噛み合うように構成されている。
The
上記の係合歯22aをパーキングギヤ11における歯11aに噛み合わせるようにロックポール22を動作させる操作部材23が、ロックポール22の自由端側(回転可能に支持されている端部とは反対の端部側)に設けられている。この操作部材23は、従来知られている一般的な構造のものであってよく、ロックポール22の下側に配置されたカム24をロックポール22の下側の位置と当該位置から外れた位置との間を前後動させるように構成されている。カム24は、例えばテーパ形状をなすように構成されており、ロックポール22の下側に入り込むことによりロックポール22の自由端を、パーキングギヤ11側に押し上げ、その結果、係合歯22aをパーキングギヤ11の歯11aに噛み合わせるようになっている。操作部材23をこのように動作させる機構は、シフト装置に設けられているシフトレバーをケーブルで操作部材23に連結した機構や、シフトレバーが操作されることにより、電気的に制御されて動作する図示しない適宜のシフトアクチュエータであってよい。
An
なお、ロックポール22には、その係合歯22aがパーキングギヤ11の歯11aから外れる方向の弾性力を作用させる捩りコイルばね25などの弾性部材が設けられている。上記のカム24をロックポール22の下側の位置から後退させた場合に、この弾性力によってロックポール22がその一方の端部を中心にして回転し、係合歯22aをパーキングギヤ11の歯11aから外すように構成されている。
The
図2は、上述したドライブシャフト19などの動力伝達部材に捩れが生じている状態でパーキングロックしている状態を示している。エンジン1などの駆動力源がトルクを出力している状態で、ブレーキ操作が行われたり、あるいは車止めに突き当たったりして駆動輪20の回転が止められると、ドライブシャフト19などの動力伝達部材に捩れが生じる。ロックポール22の係合歯22aが噛み合って回転が止められているパーキングギヤ11には、動力伝達部材の捩れトルクが駆動輪20に掛かるトルクの反力として作用する。その捩りトルクを図2では符号「T1」で示してある。
Figure 2 shows the parking-locked state with a twist in the power transmission member such as the
パーキングロック状態でパーキングギヤ11に掛かるトルクは、上記の捩りトルクT1以外に、上り坂や下り坂の途中でハイブリッド車が停止し、ハイブリッド車を前進もしくは後進させる方向に重力加速度が作用することに伴うトルクなどがあるが、いずれにしてもパーキングギヤ11にトルクが掛かっていると、その歯11aと係合歯22aとが接触している箇所の面圧が高くなって摩擦力が大きくなるから、その係合が外れにくくなる。このような事態を解消するために、パーキングロックを解除する場合に、捩りトルクT1などのパーキングギヤ11に掛かっているトルク(すなわち噛み合い荷重)を解消もしくは低減するためのアシストトルクをパーキングギヤ11に作用させるいわゆるアシスト制御を行う。
In addition to the torsional torque T1 described above, the torque acting on the
このアシスト制御は、前掲の特許文献1に記載されている制御と同様の制御であってよく、図示しないシフト装置によって選択されているシフトポジションを、パーキングポジションから他のシフトポジションに変更する意図が検出された場合に、前述した第2モータ3によってパーキングギヤ11に、アシストトルクを加える。具体的には、その歯11aと係合歯22aとの接触を外す方向、言い換えればそのバックラッシを詰める方向に、アシストトルクを加える。図2にはこのアシストトルクを符号「Ta」で示してある。
This assist control may be similar to the control described in the above-mentioned
このようなアシスト制御は、図2に符号T1で示す方向にトルクが掛かっている場合には有効であるが、捩りトルクT1などが掛かっていないことにより、パーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとの噛み合いが図2に示す状態とは反対になっている場合には、アシストトルクTaが、パーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとの噛み合いを強固にする方向に作用し、却ってパーキングロックを解除しにくくなる。このような事態を未然に回避するために、この発明の実施形態である制御装置は、上記のアシスト制御を含めて、第2モータ3からパーキングギヤ11に作用させるトルクを制御するコントローラ26を備えている。
This type of assist control is effective when torque is applied in the direction indicated by the symbol T1 in FIG. 2, but if torsional torque T1 or the like is not applied and the meshing between the
コントローラ26は、演算素子や記憶素子ならびにインターフェースなどからなるマイクロコンピュータを主体として構成され、図示しない適宜のセンサから入力されるデータや予め記憶しているデータを使用して、予め用意されているプログラムに従って演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。その入力データの例を挙げると、シフトポジションを示す信号、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトする操作が行われたこともしくは行われることを検出した信号、ハイブリッド車が停止している箇所の路面の傾斜を検出する勾配センサからの信号、パーキングギヤ11の位相の変化の検出信号、ロックポール22によるパーキングギヤ11のロックの解除を検出する信号などである。また、予め記憶しているデータの例を挙げると、勾配センサの検出信号に応じたアシストトルクの方向、アシストトルクの大きさ、パーキングギヤ11の位相の変化(回転)を判定するための所定値、アシスト制御によってパーキングギヤ11を回転させる目標位置などである。そして、制御指令信号として、第2モータ3で出力させるトルクおよび回転方向の信号を出力する。
The
そして、この発明の実施形態における制御装置は、上述したアシスト制御に先立って、アシスト制御の要否を判定するように構成されている。その判定のための前記コントローラ26における機能的構成を説明すると、パーキングロックの解除の要求があること、もしくはその要求があったことを判定するパーキング解除判定部26Aを備えている。従来のアシスト制御でアシストトルクを付与する制御の実行条件として、パーキングポジションから他のシフトポジションにシフトすることの意思を判定しており、パーキング解除判定部26Aはこれと同様の判定を行うように構成されていればよい。より具体的には、フットブレーキ(図示せず)が踏み込まれた状態で運転者がシフトレバーに触れたこと、あるいはシフトレバーをパーキングポジションから移動させたことを検出することにより、パーキングロックの解除を判定するように構成することができる。
The control device in this embodiment of the invention is configured to determine whether or not assist control is required prior to the above-mentioned assist control. The functional configuration of the
また、パーキングギヤ11とロックポール22との噛み合いの状態を判定するための検査トルクを第2モータ3から出力させる検査トルク付与部26Bを備えている。その検査トルクの大きさや方向は、予め定めておくことができる。例えば、勾配センサで得られるハイブリッド車の傾斜方向や、停車する直前の走行方向などに基づいて、検査トルクの方向を決めてよい。また、検査トルクの大きさは、要は、捩りトルクT1などが掛かっていない状態のパーキングギヤ11を回転させることができる程度の小さいトルクとすればよい。
The vehicle also includes an inspection
アシストトルクをパーキングギヤ11に付与し、そのアシストトルクがパーキングギヤに掛かっていたトルクを上回ると、パーキングギヤ11が回転し、あるいは位相がずれる。あるいはアシストトルクが、パーキングギヤ11とロックポール22との係合を強める方向のトルクの場合には、パーキングギヤ11の回転がロックポール22によって阻止されているので、パーキングギヤ11の位相に変化が生じない。アシストトルクを付与することに伴うこのようなパーキングギヤ11の位相の変化の有無、すなわち挙動を判定する挙動判定部26Cが設けられている。
When an assist torque is applied to the
そして、挙動判定部26Cの判定結果に基づいてアシスト制御の実行の要否を判定する荷重低減要否判定部26Dが設けられている。具体的には、検査トルクによってパーキングギヤ11の挙動に変化があった場合には、上述したアシスト制御は不要の判定を行い、これとは反対の場合には、上述したアシスト制御が必要であることの判定を行う。
Then, a load reduction
このようなアシスト制御の要否の判定を行う制御をより具体的に説明すると、図3はその制御の一例を説明するためのフローチャートであり、上記のコントローラ26によって実行される。図3に示す制御では、先ず、パーキングポジション(P)から他のポジション(非P)へのシフト(P⇒非Pシフト)が読み込まれる(ステップS1)。このステップS1を実行する機能的手段がこの発明の実施形態におけるパーキング解除判定部に相当する。ついで、前述した操作部材23を動作させるアクチュエータ(シフトアクチュエータ)を作動させる(ステップS2)。なお、シフトアクチュエータの作動のタイミングは、検査トルクを付与した後やアシスト制御の後など、適宜のタイミングであってよい。
To explain the control for determining whether such assist control is necessary in more detail, FIG. 3 is a flow chart for explaining an example of such control, which is executed by the
ついで、パーキングギヤ11に印加するアシストトルクの方向を取得する(ステップS3)。その方向は、パーキングロック状態でパーキングギヤ11に掛かっていることが想定されるトルクの方向とは反対の方向である。すなわち、パーキングギヤ11に掛かっていることが想定されるトルクの方向は、登り坂でハイブリッド車が停止している場合と下り坂で停止している場合とでは反対の方向になり、また前進して停止してトルクが残った場合と後進して停止してトルクが残った場合とでは反対になる。いずれの場合であっても、パーキング時にパーキングギヤ11に掛かるトルクの方向は駆動系統の構造から推定できる。
Next, the direction of the assist torque to be applied to the
アシストトルクを印加する方向を取得するのにあたって、パーキングギヤ11とロックポール22との間で作用している荷重の方向が知られているので、その荷重が増加する方向に前述した検査トルクを印加する(ステップS4)。このステップS4の制御を実行する機能的手段がこの発明の実施形態における検査トルク付与部に相当する。ついで、パーキングギヤ11の位相の変化量が予め定めた所定値を超えているか否かを判断する(ステップS5)。ハイブリッド車が上り坂の途中あるいは下り坂の途中で停止してパーキング機構21によってハイブリッド車の移動を止めている場合、バーキングロックを行う時の制動の仕方あるいはタイミングなどによって、パーキングギヤ11とロックポール22との係合の状態(もしくは噛み合いの状態)が異なるので、上記の検査トルクを印加することによってパーキングギヤ11の挙動(位相)が変化したり、変化が生じなかったりする。
In obtaining the direction of applying the assist torque, since the direction of the load acting between the
図4はその状況を模式的に示しており、(A)はドライブシャフト19などの動力伝達部材に捩れが生じていてパーキングギヤ11に捩りトルクT1が作用している状態を示している。検査トルクTdは、噛み合い荷重の方向に作用させるから、動力伝達部材に捩りが生じている場合には、検査トルクTdは、パーキングギヤ11とロックポール22との噛み合いを強固にするだけで、パーキングギヤ11の挙動(もしくは位相)に変化は生じない。これに対して(B)に示す状態は、動力伝達部材に捩りが生じていない状態であり、パーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとの噛み合い方向が、(A)に示す状態とは反対になっている。したがって、検査トルクTdは、それらの歯11a,22aの係合を外す方向(バックラッシを詰める方向)に作用するので、検査トルクTdによってパーキングギヤ11がバックラッシを詰める方向に回転し、位相の変化が生じる。
Figure 4 shows the situation diagrammatically, and (A) shows a state in which a torsion torque T1 acts on the
ステップS5ではこのようなパーキングギヤ11の挙動(位相)の変化を検出するとともに、その変化量が所定値より大きいか否かを判断する。なお、パーキングギヤ11の位相の変化は、検査トルクTdを出力する第2モータ3に設けられているレゾルバ(図示せず)によって検出することができ、またパーキングギヤ11にセンサ(図示せず)を設けてそのセンサによって検出してもよい。
In step S5, such a change in the behavior (phase) of the
ステップS5で肯定的に判断された場合には、荷重低減制御実施判定をOFFに設定する(ステップS6)。この荷重低減制御は、前述したアシスト制御であり、ステップS6ではそのアシスト制御を実行しないことの判定を成立させる。すなわち、ステップS5で肯定的に判断された場合には、パーキングギヤ11の歯11aとロックポール22における係合歯22aとの噛み合いは特には強固になっていないと推定できるので、アシスト制御を行わないこととしてある。したがってこの場合は、パーキングロックの解除の完了を確認もしくは検出(ステップS7)した後にリターンする。
If the answer at step S5 is positive, the load reduction control execution judgment is set to OFF (step S6). This load reduction control is the assist control described above, and in step S6, a judgment is made that the assist control will not be executed. In other words, if the answer at step S5 is positive, it can be assumed that the meshing between the
これに対してステップS5で否定的に判断された場合には、荷重低減制御実施判定をONに設定する(ステップS8)。そして、アシスト制御を実行する。具体的には、パーキングギヤ11の現在のギヤ位置θに応じて目標変位位置θ1を指令する(ステップS9)。これらの位置θ,θ1は、レゾルバによって検出できるパーキングギヤ11についての位相であり、また目標変位位置θ1は、パーキングギヤ11の歯11aがロックポール22の係合歯22aから離れる程度までパーキングギヤ11が回転する位相であり、ギヤ現在位置θに所定の角度を加算もしくは減算した値として、設計上、予め定めておくことができる。なお、上記のステップS6の制御ならびにステップS8の制御を実行する機能的手段がこの発明の実施形態における荷重低減要否判定部に相当する。
On the other hand, if the result of step S5 is negative, the load reduction control execution judgment is set to ON (step S8). Then, the assist control is executed. Specifically, the target displacement position θ1 is commanded according to the current gear position θ of the parking gear 11 (step S9). These positions θ, θ1 are phases for the
ついで、ギヤ現在位置θが目標変位位置θ1に一致するように、第2モータ3によってアシストトルクTaをパーキングギヤ11に印加する(ステップS10)。これに続けてパーキングロックの解除が完了したか否かを判断する(ステップS11)。この判断は、例えばロックポール22の位置を図示しない適宜のセンサによって検出することにより行うことができる。このステップS11で否定的に判断された場合には、ステップS10の制御(アシストトルクTaの印加)を継続する。これとは反対にステップS11で肯定的に判断された場合には、リターンする。
Next, the
したがって、図3に示すこの発明の実施形態での制御を行うことにより、アシスト制御を不必要に行うことを回避でき、それに伴って第2モータ3による不必要な電力消費を未然に防止してハイブリッド車におけるいわゆる電費を向上させることができる。
Therefore, by performing the control according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, it is possible to avoid performing the assist control unnecessarily, and therefore to prevent unnecessary power consumption by the
図5は上述した制御を行った場合の状態や指令値などの変化を示しており、(A)は荷重低減制御実施判定がOFFの場合すなわちアシスト制御を行わない場合の例を示し、(B)はこれとは反対に荷重低減制御実施判定がONの場合すなわちアシスト制御を行う場合の例を示している。 Figure 5 shows the changes in state and command values when the above-mentioned control is performed. (A) shows an example when the load reduction control execution judgment is OFF, i.e., assist control is not performed, and (B) shows an example when the load reduction control execution judgment is ON, i.e., assist control is performed.
図5の(A)において、パーキングポジション(P)からそれ以外のシフトポジション(非P)へのシフト変更要求があると(t1時点)、パーキング機構21における操作部材23を動作させるシフトアクチュエータが動作を開始し、そのトルクが次第に増大する。これと併せて前述した検査トルクTdを第2モータ(MG2)3から出力させる。それに伴ってパーキングギヤ11がそのバックラッシを詰める方向に回転するので、パーキングギヤ11の位置(位相)が変化する。そのパーキングギヤ11の挙動の変化が検出されると(t2時点)、これとほぼ同時に検査トルクTdの出力が停止される。その場合、パーキングギヤ11の検査トルクTdによる挙動の変化が検出されたことにより、前述したアシスト制御の実行判定(もしくはフラグ)がOFFに維持される。
In FIG. 5A, when there is a request to change the shift position from the parking position (P) to another shift position (non-P) (at time t1), the shift actuator that operates the operating
一方、シフトアクチュエータが動作してトルクを出力していることにより、パーキング機構21における前述したカム24がロックポール22の下側から引き抜かれ、ロックポール22をパーキングギヤ11側に押し上げる操作力が解除される。検査トルクTdによってパーキングギヤ11の位相が変化したように、パーキングギヤ11における歯11aとロックポール22における係合歯22aとは既に噛み合っていないか、噛み合っていてもそれらの接触力(係合力もしくは面圧)が小さくなっているから、カム24が引き抜かれることによりロックポール22は捩りコイルばね25などによる弾性力で図2や図4における時計方向に回転する。すなわち、ロックポール22によるパーキングロックが解除され、シフト状態はパーキング状態以外のいわゆる非パーキング(非P)状態になる(t3時点)。これと併せて、シフトアクチュエータの動作が停止し、そのトルクはゼロに戻る。すなわち、検査トルクTdによってパーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとの噛み合いの状態を判定もしくは検出することにより、第2モータ3を駆動することによるアシスト制御を行うことなく、パーキングロックを解除して他のシフトポジションによるシフト状態を達成することができる。なお、パーキングギヤ11は、ハイブリッド車が停止し続ければ、バーキングロックを解除した時点の位相にとどまり、ハイブリッド車が走行すれば、出力ギヤ10と共に回転する。
Meanwhile, as the shift actuator operates and outputs torque, the
これに対して図5の(B)に示す場合においては、パーキングポジション(P)からそれ以外のシフトポジション(非P)へのシフト変更要求があると(t11時点)、パーキング機構21における操作部材23を動作させるシフトアクチュエータが動作を開始し、そのトルクが次第に増大する。これと併せて前述した検査トルクTdを第2モータ(MG2)3から出力させる。ここまでは上述した図5の(A)に示す場合と同様である。
In contrast, in the case shown in FIG. 5B, when there is a request to change the shift from the parking position (P) to another shift position (non-P) (time t11), the shift actuator that operates the operating
図5の(B)に示す例では、パーキングギヤ11に捩りトルクが掛かっていてパーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとが噛み合いかつ捩りトルクによって強く接触している。これに加えて検査トルクTdが捩りトルクと同方向に作用するので、各歯11a,22a同士の係合力もしくは接触圧力が高くなるのみで、パーキングギヤ11が回転することはない。すなわちパーキングギヤ11の位置あるいは挙動の変化は生じない。その結果、前述したアシスト制御の実行判定(もしくはフラグ)がONになる(t12時点)。
In the example shown in FIG. 5B, a torsional torque is applied to the
アシスト制御の実行判定がONになったことに伴って第2モータ3からアシストトルクTaを出力させる。アシストトルクTaは所定の勾配で次第に増大する。このアシストトルクはパーキングギヤ11に掛かっていた捩りトルクT1を減じるように作用するから、アシストトルクTaの増大に伴って、パーキングギヤ11の歯11aとロックポール22の係合歯22aとが接触する圧力ならびにそれに起因する摩擦力が低下する。こうして低下した摩擦力が、ロックポール22を回転させる捩りコイルばね25などの弾性部材による弾性力より小さくなると、ロックポール22がパーキングギヤ11から外れるので、パーキングギヤ11が回転する(位相が変化する)。そして、パーキングギヤ11が目標位置θ1にまで回転すると(t13時点)、アシストトルクTaの出力が止められるとともに、シフトアクチュエータがトルクの出力を止め、さらにアシスト制御実行判定がOFFに戻される。さらに、ロックポール22がパーキングギヤ11から完全に外れることによりシフト状態はパーキング状態以外のいわゆる非パーキング(非P)状態になる。このようにパーキングギヤ11に捩りトルクT1が掛かっていてロックポール22を外しにくいことの判定が成立した場合に限って、第2モータ3からトルクを出力させるアシスト制御が実行され、スムースもしくは容易にパーキングロックを解除できる。言い換えれば、このような場合以外では、第2モータ3を駆動するアシスト制御を実行しないので、第2モータ3を無駄に駆動して電力を消費するなどの事態を回避することができる。
When the assist control execution determination is ON, the
なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであって、この発明を適用するハイブリッド車は、前述したいわゆるツーモータタイプのハイブリッド車でなくてもよく、要は、パーキング状態でパーキングギヤを走行用のモータで回転させることができるように構成されたハイブリッド車であればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the hybrid vehicle to which the present invention is applied does not have to be the so-called two-motor type hybrid vehicle described above. In short, it is sufficient for the hybrid vehicle to be configured so that the parking gear can be rotated by the driving motor in the parking state.
1 エンジン
2 第1モータ
3 第2モータ
4 遊星歯車機構
10 出力ギヤ
11 パーキングギヤ
11a 歯
12 カウンタ軸
13 カウンタドリブンギヤ
14 ロータ軸
15 モータドライブギヤ
16 カウンタドライブギヤ
17 デファレンシャルギヤ
18 リングギヤ
19 ドライブシャフト
20 駆動輪
21 パーキング機構
22 ロックポール
22a 係合歯
23 操作部材
24 カム
25 捩りコイルばね
26 コントローラ
26A パーキング解除判定部
26B 検査トルク付与部
26C 挙動判定部
26D 荷重低減要否判定部
T1 捩りトルク
Ta アシストトルク
Td 検査トルク
REFERENCE SIGNS
Claims (1)
前記パーキングギヤに噛み合っている前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることを判定するパーキング解除判定部と、
前記ロックポールを前記パーキングギヤから外す要求があることが前記パーキング解除判定部で判定された場合に、前記パーキングギヤに前記ロックポールが噛み合っている状態で前記パーキングギヤに、パーキング時の登降坂もしくは前後進の状態から推定した前記噛み合い荷重の方向の検査トルクを前記モータによって加える検査トルク付与部と、
前記検査トルクを前記パーキングギヤに加えた場合の前記パーキングギヤの挙動を判定する挙動判定部と、
前記挙動判定部の判定結果に基づいて、前記噛み合い荷重を低減する制御の要否を判定する荷重低減要否判定部と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 A hybrid vehicle includes a drive wheel driven by a motor, a parking gear connected to the drive wheel via a power transmission member and rotating together with the drive wheel, a lock pole selectively meshing with the parking gear to stop the rotation of the drive wheel together with the parking gear, and an operating member for operating the lock pole in a direction to mesh with the parking gear and a direction to disengage from the parking gear, the hybrid vehicle control device being configured to apply torque to the parking gear by the motor in a direction to reduce an engagement load between the parking gear and the lock pole when the lock pole is meshed with the parking gear,
a parking release determination unit that determines whether there is a request to disengage the lock pole that is engaged with the parking gear from the parking gear;
an inspection torque applying unit that applies, when the parking release determining unit determines that there is a request to disengage the lock pole from the parking gear, an inspection torque in the direction of the meshing load estimated from the state of ascending or descending a slope or the state of forward/reverse movement during parking, to the parking gear with the lock pole engaged with the parking gear by the motor;
a behavior determination unit that determines a behavior of the parking gear when the inspection torque is applied to the parking gear;
a load reduction necessity determining unit that determines whether or not control for reducing the meshing load is necessary based on a determination result of the behavior determining unit.
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