WO2007049701A1 - 電動車両駆動制御装置及びその制御方法 - Google Patents

電動車両駆動制御装置及びその制御方法 Download PDF

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Shigeki Takami
Tooru Matsubara
Ryuji Ibaraki
Hiroyuki Shibata
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Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle drive control device and a control method therefor.
  • a vehicle drive device that is mounted on an electric vehicle, for example, a hybrid type vehicle, transmits an engine torque, that is, a part of the engine torque to a generator and the rest to a drive wheel.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-61498
  • the present invention solves the problems of the conventional vehicle driving device, and does not give uncomfortable feeling, uncomfortable feeling, etc. to the driver who does not change the engine rotational speed before and after shifting. It is an object to provide a control device and a control method thereof.
  • the electric vehicle drive control device of the present invention includes a first electric motor, a second electric motor, and first to third rotating elements, and the first rotating element is the first rotating element.
  • the electric motor has a second rotating element connected to the second electric motor via a transmission shaft, a third differential element connected to the engine, and a speed change for shifting the rotation transmitted to the transmission shaft.
  • a compensation torque calculation processing means for calculating an inertia compensation torque that compensates for fluctuations in the rotational speed due to the inertia in accordance with a shift by the transmission, and a target torque of the first motor is corrected according to the inertia compensation torque.
  • Target torque correction processing means for calculating an inertia compensation torque that compensates for fluctuations in the rotational speed due to the inertia in accordance with a shift by the transmission.
  • the electric vehicle drive control device includes the first electric motor, the second electric motor, and the first to third rotating elements, and the first rotating element is the first rotating element.
  • a differential device in which a second rotating element is connected to the second motor via a transmission shaft, and a third rotating element is connected to the engine via a transmission shaft
  • a transmission that performs a shift of the rotation transmitted to the transmission shaft, and a compensation torque calculation processing means that calculates an inertia compensation torque that compensates for fluctuations in the rotational speed due to the inertia accompanying the shift by the transmission, And target torque correction processing means for correcting the target torque of the first motor according to the inertia compensation torque.
  • an inertia compensation torque that compensates for fluctuations in the rotational speed due to inertia is calculated along with the shift by the transmission, and the target torque of the first electric motor is corrected according to the inertia compensation torque. Therefore, it is possible to prevent the engine rotation speed from being changed due to inertia and control delay, and it is possible to prevent the occurrence of inertia shuttle in the engine. As a result, the occurrence of a shift shock can be prevented, and the driver does not feel uncomfortable.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an engine and a vehicle drive device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation table of the transmission in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a speed diagram of the transmission according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an electric vehicle drive control device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle control device in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a change in speed diagram at the time of shifting in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a time chart showing the operation of the vehicle drive device when the generator is driven based on the generator target torque.
  • FIG. 8 is a time chart showing the operation of the vehicle drive device in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an engine and a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a vehicle drive device
  • 11 is an engine (EZG)
  • 12 is an output shaft to which the rotation generated by driving the engine 11 and the engine torque TE are output.
  • the shaft 12 also serves as the input shaft of the vehicle drive device 10.
  • 13 is a planetary gear unit as a differential device that distributes the engine torque TE input via the output shaft 12, and 14 and 15 receive the rotation generated in the planetary gear unit 13, and the planetary gear.
  • a transmission shaft for receiving the engine torque TE distributed in the unit 13, 16 is a generator as a first electric motor connected to the planetary gear unit 13 via the transmission shaft 14 and as a first electric machine (G) and 25 are a motor (M) as a second electric motor and as a second electric machine connected to the planetary gear unit 13 via a transmission shaft 15.
  • Reference numeral 18 denotes a transmission connected to the planetary gear unit 13 and the motor 25 via the transmission shaft 15, and the transmission 18 changes the speed of the rotation input via the transmission shaft 15. Output to the output shaft 19.
  • a differential device (not shown) is connected to the output shaft 19, and the differential device distributes the rotation transmitted through the output shaft 19 and transmits the rotation to a drive wheel (not shown).
  • the engine 11, the generator 16, the motor 25, and the drive wheel are mechanically connected to each other.
  • the planetary gear unit 13 also has a single planetary gear force, and includes a first sun gear S1, a first pinion Pl that is engaged with the first sun gear S1, and the first pinion PI.
  • a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1, and a first carrier CR1 that rotatably supports the first pinion P1, and the first sun gear S1 is connected to the generator 16 via the transmission shaft 14.
  • the first ring gear R1 is connected to the motor 25 and the transmission 18 via the transmission shaft 15, and the first carrier CR1 is connected to the engine 11 via the output shaft 12.
  • the first sun gear S1, the first ring gear R1 and the first carrier CR1 constitute a first differential element, and the first sun gear S1 serves as the first rotation element and the first ring gear R1. Constitutes a second rotating element, and the first carrier CR1 constitutes a third rotating element.
  • the generator 16 is a rotor fixed to the transmission shaft 14 and rotatably disposed. 21, a stator 22 disposed around the rotor 21, and a coil 23 mounted on the stator 22.
  • the generator 16 generates U-phase, V-phase, and W-phase currents, which are alternating currents, by rotation transmitted through the transmission shaft 14. Further, the generator 16 receives the U-phase, V-phase, and W-phase currents as necessary to generate the torque of the generator 16, that is, the generator torque TG, and outputs it to the transmission shaft 14.
  • a generator brake (not shown) is disposed between the rotor 21 and the case Cs of the vehicle drive device 10, and the rotor 21 is fixed by engaging the generator brake. 16 rotations can be mechanically stopped.
  • the motor 25 is fixed to the transmission shaft 15 and is rotatably mounted on a rotor 26, a stator 27 disposed around the rotor 26, and the stator 27. It consists of coil 28.
  • the motor 25 generates torque of the motor 25, that is, motor torque TM, by the currents of U phase, V phase, and W phase supplied from a battery (not shown), and outputs it to the transmission shaft 15.
  • the transmission 18 includes first and second gear units 31 and 32 that also have a single planetary gear force, and includes clutches C0 to C2, brakes Bl and B2, and a one-way clutch F1 as friction engagement elements. Prepare.
  • the first gear unit 31 includes a second sun gear S2, a second pinion P2 meshing with the second sun gear S2, and a second ring gear meshing with the second pinion P2.
  • R2 and a second carrier CR2 that rotatably supports the second pinion P2
  • the second gear unit 32 includes a third sun gear S3, a third sun gear S3 and a third sun gear S3.
  • a third ring gear R3 that meshes with the third pinion P3, and a third carrier CR3 that supports the third pinion P3 on its own rotation.
  • the second differential gear is driven by the second sun gear S2, the second ring gear R2, and the second carrier CR2, and the second differential gear is driven by the third sun gear S3, the third ring gear R3, and the third carrier CR3.
  • a third differential element is configured.
  • the second sun gear S2 is connected to the transmission shaft 15 via the clutch C2, and is connected to the case Cs via the brake B1, and the second ring gear R2 is connected to the third carrier.
  • C R3 and output shaft 19 are connected, and the second carrier CR2 is connected to the third ring gear R3.
  • it is connected to the transmission shaft 15 via the clutch CO, and is connected to the case Cs via the one-way clutch F1 and via the brake B2.
  • the third sun gear S3 is connected to the transmission shaft 15 through the clutch C1.
  • FIG. 2 is a diagram showing an operation table of the transmission according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a speed diagram of the transmission according to the embodiment of the present invention.
  • C0 to C2 are clutches
  • Bl and B2 are brakes
  • F1 is a one-way clutch
  • 1ST, 2ND, 3RD, and 4 ⁇ are 1st to 4th gears in forward travel
  • REV is reverse travel.
  • ⁇ indicates that clutches C0 to C2 and brakes Bl and B2 are engaged, and that the one-way clutch F1 is locked.
  • ( ⁇ ) indicates that brake B2 is engaged during engine braking. Represents that the clutches C0 to C2 and the brakes Bl and B2 are disengaged and the one-way clutch F1 is placed in a free state.
  • S2 is the second sun gear
  • R2 is the second ring gear
  • CR2 is the second carrier
  • S3 is the third sun gear
  • R3 is the third ring gear
  • CR3 is the third carrier.
  • ⁇ ⁇ is the ratio of the number of teeth of the second sun gear S2 to the number of teeth of the second ring gear R2
  • ⁇ 2 is the ratio of the number of teeth of the third sun gear S3 to the number of teeth of the third ring gear R3. It is.
  • 1, 0, 1, 2, and 3 represent relative rotational speeds when the rotational speed of the input rotation is 1.
  • the clutches CO and C1 are engaged.
  • the rotation of the transmission shaft 15 is input to the second carrier CR2, and the second carrier CR2 is rotated at the rotational speed 1.
  • the clutch C1 is engaged, the rotation of the transmission shaft 15 is input to the third sun gear S3, and the third sun gear S3 is rotated at the rotational speed 1.
  • the transmission 18 is directly connected, and the third carrier CR3 outputs the third rotation, which is the same as the rotation speed of the transmission shaft 15, to the output shaft 19.
  • the rotation of the transmission shaft 15 is input to the second carrier CR2 as the clutch CO is engaged, and the second carrier CR2 is rotated at the rotational speed 1.
  • the rotational speed of the second sun gear S2 becomes zero as the brake B1 is engaged, the speed is increased from the third carrier CR3 to the output shaft 19, and the rotational speed of the transmission shaft 15 is increased. A higher 4-speed rotation is output.
  • FIG. 4 is a block diagram of the electric vehicle drive control device in the embodiment of the present invention.
  • 10 is a vehicle drive device
  • 11 is an engine
  • 12 is an output shaft
  • the vehicle drive device 10 is a planetary gear unit 13, transmission shafts 14 and 15, a generator 16, a motor 25, and a speed change.
  • 18, output shaft 19 hydraulic control device 35 for supplying and discharging oil to and from the hydraulic servo (not shown) for engaging and disengaging clutches C0 to C2 and brakes Bl and B2 of transmission 18, rotation of engine 11
  • a pump (mechanism OZP) 36, etc. that is actuated in response to it, generates a predetermined hydraulic pressure mechanically, and supplies it to the hydraulic control device 35.
  • the output shaft 19 is connected to a differential device 38, and the differential The device 38 distributes the rotation transmitted through the output shaft 19 and transmits it to the drive wheels 39.
  • 41 is an inverter device including an inverter for driving the generator 16 and an inverter for driving the motor 25, and 43 is a current detection unit that detects a current flowing through the generator 16.
  • Sensor, 45 is a current sensor as a current detection unit that detects the current flowing through the motor 25, 46 is a battery, 47 is a battery voltage sensor as a battery voltage detection unit, 48 is a rotation speed detection unit that detects generator rotation speed NG Rotational speed sensor as 49, Rotational speed sensor as the rotational speed detector for detecting the rotational speed of motor 25, that is, rotational speed sensor for detecting motor rotational speed NM, and 50 as a rotational speed detector for detecting engine rotational speed NE Rotational speed sensor, 53 is a hydraulic sensor as an oil pressure detection unit for detecting the hydraulic pressure in the hydraulic control device 35, 54 is an oil temperature detection for detecting the oil temperature in the hydraulic control device 35 An oil temperature sensor 59 serving as an outlet is a vehicle speed sensor serving as a vehicle speed detector that detects the vehicle
  • the engine rotation speed NE, the generator rotation speed NG, and the motor rotation speed NM constitute a drive state determination index for determining the drive state of the engine 11, the generator 16, and the motor 25, respectively.
  • the sensors 48 to 50 constitute a drive state determination index detection unit.
  • the vehicle speed V constitutes the traveling load of the hybrid vehicle.
  • the vehicle load sensor 59 constitutes a traveling load detector.
  • Reference numeral 51 denotes a pump (electric OZP) that electrically generates a predetermined hydraulic pressure and supplies it to the hydraulic control device 35.
  • Reference numeral 52 denotes an electric OZP inverter for driving the pump 51.
  • 55 is a vehicle control device that controls the entire hybrid vehicle
  • 56 is an engine control device that controls the engine 11
  • 57 is a generator motor that controls the generator 16 and the motor 25.
  • a control device 58 is a transmission control device that controls the transmission 18.
  • the vehicle control device 55, the engine control device 56, the generator / motor control device 57, and the transmission control device 58 function as a computer singly or in combination of two or more, and calculate based on various programs, data, and the like. Process.
  • the vehicle control device 55 sends an engine control signal to the engine control device 56, and the engine control device 56 sets the engine 11 to start and stop.
  • the vehicle control device 55 generates an engine target that represents the target value of the engine speed NE.
  • Rotation speed NE *, generator target torque TG * representing the target value of the generator torque TG, and motor target torque TM * representing the target value of the motor torque TM are set, and the generator / motor control device 57 is Set the generator rotation speed NG *, which represents the target value of the generator rotation speed NG, and the motor torque correction value ⁇ TM, which represents the correction value of the motor torque TM.
  • a gear stage setting processing means (speed stage setting processing unit) (not shown) of the transmission control device 58 performs a gear stage setting process and is detected based on an accelerator pedal depression amount (not shown).
  • the accelerator opening degree Ac representing the load, the vehicle speed V and the like are read, and a shift stage is set by referring to a shift map of a recording device (not shown) built in the speed changer control device 58.
  • a shift request processing unit (shift request processing unit) (not shown) of the transmission control device 58 performs a shift request process, and determines whether or not a shift is necessary based on the current shift stage and the set shift stage. Judgment is made and if a shift is required, a shift request is generated.
  • a shift processing means (shift processing unit) (not shown) of the transmission control device 58 performs a shift process, generates a shift output based on the shift request, and performs a shift control.
  • vehicle request torque calculation processing means vehicle request torque calculation processing unit (vehicle request torque calculation processing unit) (not shown) of the vehicle control device 55 performs vehicle request torque calculation processing, reads the vehicle speed V, the accelerator opening degree Ac, etc. Calculate the required vehicle torque TO * required to run the type vehicle.
  • vehicle request output calculation processing means vehicle request output calculation processing unit (not shown) of the vehicle control device 55 performs vehicle request output calculation processing, and calculates the vehicle request torque TO * and the vehicle speed V.
  • the driver request output PD is calculated
  • the battery charge / discharge request output PB is calculated based on the remaining battery SOC detected by a battery remaining amount detection sensor (not shown).
  • the vehicle request output PO is calculated by adding the battery charge / discharge request output PB.
  • an unillustrated engine target operating state setting processing unit (engine target operating state setting processing unit) of the vehicle control device 55 performs an engine target operating state setting process !, the vehicle request
  • the operating point of the engine 11 is determined based on the output PO, the accelerator opening degree Ac, etc.
  • the engine torque TE at the operating point is set as the engine target torque TE *
  • the engine speed NE at the operating point is set as the engine target speed NE *.
  • age The target engine speed NE * is sent to the engine control unit 56.
  • start request processing means start request processing section (not shown) of the engine control device 56 is shown.
  • the starting processing means that is not performed performs a starting process and generates an engine start request for starting the engine 11.
  • engine start processing means (engine start processing unit) (not shown) of the engine control device 56 performs engine start processing, and generates an engine start signal when an engine start request is generated. In this manner, the hybrid vehicle can be driven by driving the engine 11 and generating the engine torque TE.
  • the transmission 18 changes its speed. If the engine speed NE changes before and after a shift, a shift shock will occur.
  • the generator control processing means generator control processing unit (generator control processing unit) (not shown) of the generator / motor control device 57 is A control process is performed to control the generator rotational speed NG based on the engine target rotational speed NE *.
  • the generator target rotation speed calculation processing means (generator target rotation speed calculation processing section) of the generator control processing means performs the generator target rotation speed calculation processing and is detected by the rotation speed sensor 49.
  • the calculated motor rotation speed NM is read and the ring gear rotation speed NR1 is calculated based on the gear ratio from the transmission shaft 15 to the first ring gear R1, and the engine target rotation determined in the engine target operating state setting process is calculated.
  • the speed NE * is read, and the generator target rotational speed NG * is calculated and determined by the rotational speed relational expression of the planetary gear unit 13 based on the ring gear rotational speed NR1 and the engine target rotational speed NE *.
  • the generator torque calculation processing means generator torque calculation processing unit of the generator control processing means performs a generator torque calculation process, and the rotation speed sensor 4
  • the generator rotation speed NG detected in step 8 is read, and the PI control is performed based on the difference rotation speed ⁇ NG between the generator rotation speed NG and the generator target rotation speed NG *.
  • the larger the differential rotational speed A NG, the larger the generator target torque TG * and the positive and negative are taken into account.
  • the generator drive processing means generator drive processing section
  • the generator control processing means performs generator drive processing! Generates a current command value and a voltage command value according to the target torque TG *, and drives the generator 16.
  • the generator rotational speed NG can be controlled.
  • the engine 11 In response to the amount of change in NE, the engine 11 will generate an inner shuttle tie, causing a shift shock, which will cause driver discomfort.
  • the generator control processing means controls the generator 16 so as to suppress the change in the engine rotation speed NE in correspondence with the inertia Ig.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the shift processing means When a shift request is generated, the shift processing means generates a shift output and starts shift control.
  • the shift request and the shift output constitute a shift start index for starting shift control in the transmission 18.
  • the compensation torque calculation processing means (compensation torque calculation processing unit) of the generator control processing means performs compensation torque calculation processing, and shifts based on the angular acceleration ag and inertia Ig of the generator 16.
  • the inertia compensation torque Tgi of the generator 16 that compensates for fluctuations in the engine speed NE due to the inertia Ig due to the inertia is calculated.
  • the compensation torque calculation processing means when the control period in the CPU of the generator / motor control device 57 is At and the angular acceleration of the motor 25 is (X m, the angular acceleration ⁇ g and ⁇ m are
  • the angular acceleration ag can be expressed by the ratio ⁇ and the angular acceleration am as follows:
  • Tgi Ig-a g
  • the target torque correction processing means (target torque correction processing section) of the generator control processing means performs target torque correction processing, reads the generator target torque TG *, and generates the generator target torque. Correct TG * according to inertia compensation torque Tgi. Therefore, the form of this implementation In this state, the target torque correction processing means uses the corrected generator target torque TG * as the corrected target torque TG * ′ as the corrected target torque.
  • the generator drive processing means flows according to the modified generator target torque TG ".
  • a command value and a voltage command value are generated, and the generator 16 is driven.
  • the engine speed NE is not changed by the inertia Ig and the control delay, and it is possible to prevent the occurrence of the inertia torque Tie in the engine 11. Can be made constant. Furthermore, it is possible to prevent a shift shock from occurring, and the driver is not discomforted.
  • the shift control is thus performed, and then the shift processing means reads the motor rotation speed NM, calculates the change rate of the motor rotation speed NM, and the change rate is a threshold value. It is judged whether or not the shifting has been completed based on whether or not the force is smaller. When the shift is completed, the shift processing means ends the shift control.
  • Step S1 Determine whether a shift output has been generated. If a shift output is generated, proceed to step S2, and if it is generated, return.
  • Step S2 Start shift control.
  • Step S3 Calculate the inertia compensation torque Tgi of the generator 16.
  • Step S4 The generator 16 is controlled so that the engine speed NE does not change.
  • Step S5 Determine whether the force has been changed. If the shift is complete, the process returns to step S6. If not, the process returns to step S3.
  • Step S6 End shift control and return.
  • FIG. 7 is a time chart showing the operation of the vehicle drive device when the generator is driven based on the generator target torque
  • FIG. 8 is a time showing the operation of the vehicle drive device in the embodiment of the present invention. It is a chart.
  • ⁇ 1 is a section from the start to the end of the shift
  • ⁇ 2 is the start of the speed change
  • the clutches of the clutches CO (FIG. 1) to C2 and the brakes Bl and ⁇ 2 are engaged.
  • Torque phase which is a section where the input rotation of the transmission 18 is not changed
  • ⁇ 3 is a section where the clutch C0 to C2 and the brakes Bl and B2 are engaged and disengaged, and the input rotation of the transmission 18 is changed It is an inertia phase.
  • each torque comprising the output torque TOUT output to the output shaft 19, the input torque TIN input to the transmission 18, the engine torque TE, the generator torque TG, and the motor torque TM along with the speed change.
  • the engagement element torque comprising the engagement side torque Tm of the friction engagement element engaged with the speed change, and the release side torque Tr of the friction engagement element released with the speed change, the engine speed NE,
  • the rotational speed consisting of the generator rotational speed NG and the motor rotational speed NM, the power consumption PG of the generator 16, the power consumption PM of the motor 25, and the total power consumption PT obtained by adding the power consumption PG and PM are shown.
  • the torque phase ⁇ 2 ends at the timing t2
  • the inertia phase ⁇ 3 starts
  • the inertia phase ⁇ 3 ends at the timing t3.
  • the motor rotation speed NM decreases, and the generator rotation speed NG increases according to the generator target rotation speed NG *, but the generator rotation speed NG is sufficient due to the inertia Ig and control delay. It will not be high. Therefore, the engine speed NE will be lowered accordingly.
  • the torque phase ⁇ 2 ends at the timing t2
  • the inertia phase ⁇ 3 starts
  • the inertia phase ⁇ 3 ends at the timing t3.
  • the motor rotation speed ⁇ is reduced, and the generator rotation speed NG is determined based on the corrected generator target torque TG * 'after being corrected based on the inertia compensation torque Tgi.
  • the target rotation speed can be matched with NG *. Therefore, the engine speed NE can be made constant.
  • the present invention can be applied to a vehicle drive device for a hybrid vehicle.

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Abstract

　変速の前後でエンジン回転速度が変化することがなく、運転者に不快感、違和感等を与えることがないようにする。第１の回転要素が第１の電動機に、第２の回転要素が伝動軸（１５）を介して第２の電動機に、第３の回転要素がエンジン（１１）に連結された差動装置と、伝動軸（１５）に伝達された回転の変速を行う変速機（１８）と、変速機（１８）による変速に伴って、イナーシャによる回転速度の変動を補償するイナーシャ補償トルクを算出する補償トルク算出処理手段と、第１の電動機の目標となるトルクをイナーシャ補償トルクに従って修正する目標トルク修正処理手段とを有する。イナーシャ及び制御遅れによって、エンジン回転速度が変化するのを防止することができ、エンジン（１１）においてイナーシャトルクが発生するのを防止することができる。

Description

明 細 書
電動車両駆動制御装置及びその制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、電動車両駆動制御装置及びその制御方法に関するものである。
背景技術
[0002] 従来、電動車両、例えば、ハイブリッド型車両に搭載され、エンジンのトルク、すな わち、エンジントルクの一部を発電機に、残りを駆動輪に伝達するようにした車両駆 動装置においては、サンギヤ、リングギヤ及びキヤリャを備えたプラネタリギヤユニット を有する。そして、前記キヤリャとエンジンとを連結し、リングギヤ及びモータと駆動輪 とを変速機を介して連結し、サンギヤと発電機とを連結し、前記リングギヤ及びモータ 力 出力された回転を駆動輪に伝達して駆動力を発生させるようにしている。
[0003] ところで、エンジンを駆動し、エンジントルクを発生させ、前記変速機を介して駆動 輪に伝達してハイブリッド型車両を走行させて 、る間、変速機にぉ 、て変速を行うと きに、変速の前後でエンジンの回転速度、すなわち、エンジン回転速度が変化すると 、変速ショックが発生してしまう。そこで、変速の前後でエンジン回転速度の変化を抑 制するように、発電機の回転速度、すなわち、発電機回転速度を制御するようにして いる（例えば、特許文献 1参照。 ) o
特許文献 1：特開 2005 - 61498号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、前記従来の車両駆動装置においては、発電機回転速度を制御する 場合、発電機自体が有するイナーシャ及び制御遅れによって、エンジン回転速度が 変化することがあり、その場合、エンジン回転速度の変化量に対応してエンジンにお いてイナ一シャトルクが発生し、変速ショックが発生してしまい、運転者に不快感を与 えてしまう。
[0005] また、エンジン回転速度の変化に伴って、ハイブリッド型車両の駆動力が変化する と、運転者に違和感を与えてしまう。 [0006] 本発明は、前記従来の車両駆動装置の問題点を解決して、変速の前後でエンジン 回転速度が変化することがなぐ運転者に不快感、違和感等を与えることがない電動 車両駆動制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] そのために、本発明の電動車両駆動制御装置においては、第 1の電動機と、第 2の 電動機と、第 1〜第 3の回転要素を備え、第 1の回転要素が前記第 1の電動機に、第 2の回転要素が伝動軸を介して前記第 2の電動機に、第 3の回転要素がエンジンに 連結された差動装置と、前記伝動軸に伝達された回転の変速を行う変速機と、変速 機による変速に伴って、イナーシャによる回転速度の変動を補償するイナーシャ補償 トルクを算出する補償トルク算出処理手段と、前記第 1の電動機の目標となるトルクを 前記イナーシャ補償トルクに従って修正する目標トルク修正処理手段とを有する。 発明の効果
[0008] 本発明によれば、電動車両駆動制御装置においては、第 1の電動機と、第 2の電 動機と、第 1〜第 3の回転要素を備え、第 1の回転要素が前記第 1の電動機に、第 2 の回転要素が伝動軸を介して前記第 2の電動機に、第 3の回転要素がエンジンに連 結された差動装置
と、前記伝動軸に伝達された回転の変速を行う変速機と、変速機による変速に伴つ て、イナーシャによる回転速度の変動を補償するイナーシャ補償トルクを算出する補 償トルク算出処理手段と、前記第 1の電動機の目標となるトルクを前記イナ一シャ補 償トルクに従って修正する目標トルク修正処理手段とを有する。
[0009] この場合、変速機による変速に伴って、イナーシャによる回転速度の変動を補償す るイナーシャ補償トルクが算出され、前記第 1の電動機の目標となるトルクが前記イナ ーシャ補償トルクに従って修正されるので、イナーシャ及び制御遅れによって、ェン ジン回転速度が変化するのを防止することができ、エンジンにお 、てイナ一シャトル クが発生するのを防止することができる。その結果、変速ショックが発生するのを防止 することができ、運転者に不快感を与えることがなくなる。
[0010] また、電動車両の駆動力が変化するのを防止することができるので、運転者に違和 感を与えることがなくなる。 図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施の形態におけるエンジン及び車両駆動装置の概念図である。
[図 2]本発明の実施の形態における変速機の作動表を示す図である。
[図 3]本発明の実施の形態における変速機の速度線図である。
[図 4]本発明の実施の形態における電動車両駆動制御装置のブロック図である。
[図 5]本発明の実施の形態における車両制御装置の動作を示すフローチャートであ る。
[図 6]本発明の実施の形態における変速時の速度線図の変化の例を示す図である。
[図 7]発電機目標トルクに基づ ヽて発電機を駆動した場合の車両駆動装置の動作を 示すタイムチャートである。
[図 8]本発明の実施の形態における車両駆動装置の動作を示すタイムチャートである 符号の説明
[0012] 10 車両駆動装置
11 エンジン
13 プラネタリギヤユニット
14、 15 伝動軸
16 発電機
18 変速機
25 モータ
57 発電機'モータ制御装置
CR1 第 1のキヤリャ
R1 第 1のリングギヤ
S1 第 1のサンギヤ
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場 合、電動車両としてのハイブリッド型車両を駆動するための電動車両駆動制御装置 及びその制御方法につ!、て説明する。 [0014] 図 1は本発明の実施の形態におけるエンジン及び車両駆動装置の概念図である。
[0015] 図において、 10は車両駆動装置、 11はエンジン (EZG)、 12は該エンジン 11を駆 動することによって発生させられた回転及びエンジントルク TEが出力される出力軸 であり、該出力軸 12は車両駆動装置 10の入力軸を兼ねる。また、 13は、前記出力 軸 12を介して入力されたエンジントルク TEを分配する差動装置としてのプラネタリギ ャユニット、 14、 15は該プラネタリギヤユニット 13において発生させられた回転を受 け、かつ、プラネタリギヤユニット 13において分配されたエンジントルク TEを受ける伝 動軸、 16は伝動軸 14を介して前記プラネタリギヤユニット 13と連結された第 1の電動 機としての、かつ、第 1の電動機械としての発電機 (G)、 25は伝動軸 15を介して前記 プラネタリギヤユニット 13と連結された第 2の電動機としての、かつ、第 2の電動機械 としてのモータ（M)である。
[0016] 18は前記伝動軸 15を介してプラネタリギヤユニット 13及びモータ 25と連結された 変速機であり、該変速機 18は、伝動軸 15を介して入力された回転を変速し、変速さ れた回転を出力軸 19に出力する。
[0017] そして、該出力軸 19に図示されないディファレンシャル装置が接続され、該ディファ レンシャル装置は、出力軸 19を介して伝達された回転を分配し、図示されない駆動 輪に伝達する。このように、エンジン 11、発電機 16、モータ 25及び駆動輪は、互い に機械的に連結される。
[0018] 前記プラネタリギヤユニット 13は、シングルプラネタリギヤ力も成り、第 1のサンギヤ S 1、該第 1のサンギヤ S1と嚙（し)合する第 1のピ-オン Pl、該第 1のピ-オン PIと嚙 合する第 1のリングギヤ R1、及び前記第 1のピ-オン P1を回転自在に支持する第 1 のキヤリャ CR1を備え、前記第 1のサンギヤ S1は前記伝動軸 14を介して発電機 16と 、第 1のリングギヤ R1は、伝動軸 15を介してモータ 25及び変速機 18と、前記第 1の キヤリャ CR1は出力軸 12を介してエンジン 11と連結される。そして、前記第 1のサン ギヤ S1、第 1のリングギヤ R1及び第 1のキヤリャ CR1によって第 1の差動要素が構成 され、第 1のサンギヤ S1によって第 1の回転要素が、第 1のリングギヤ R1によって第 2 の回転要素が、第 1のキヤリャ CR1によって第 3の回転要素が構成される。
[0019] また、前記発電機 16は、前記伝動軸 14に固定され、回転自在に配設されたロータ 21、該ロータ 21の周囲に配設されたステータ 22、及び該ステータ 22に卷装されたコ ィル 23から成る。前記発電機 16は、伝動軸 14を介して伝達される回転によって交流 の電流である U相、 V相及び W相の電流を発生させる。また、発電機 16は、必要に 応じて、 U相、 V相及び W相の電流を受けて発電機 16のトルク、すなわち、発電機ト ルク TGを発生させ、伝動軸 14に出力する。
[0020] そして、前記ロータ 21と前記車両駆動装置 10のケース Csとの間に図示されない発 電機ブレーキが配設され、該発電機ブレーキを係合させることによってロータ 21を固 定し、発電機 16の回転を機械的に停止させることができる。
[0021] また、前記モータ 25は、前記伝動軸 15に固定され、回転自在に配設されたロータ 26、該ロータ 26の周囲に配設されたステータ 27、及び該ステータ 27に卷装されたコ ィル 28から成る。前記モータ 25は、図示されないバッテリから供給された U相、 V相 及び W相の電流によってモータ 25のトルク、すなわち、モータトルク TMを発生させ、 伝動軸 15に出力する。
[0022] そして、前記変速機 18は、シングルプラネタリギヤ力も成る第 1、第 2のギヤユニット 31、 32を備えるとともに、摩擦係合要素としてのクラッチ C0〜C2、ブレーキ Bl、 B2 及びワンウェイクラッチ F1を備える。
[0023] 前記第 1のギヤユニット 31は、第 2のサンギヤ S2、該第 2のサンギヤ S2と嚙合する 第 2のピ-オン P2、該第 2のピ-オン P2と嚙合する第 2のリングギヤ R2、及び前記第 2のピ-オン P2を回転自在に支持する第 2のキヤリャ CR2を備え、第 2のギヤユニット 32は、第 3のサンギヤ S3、該第 3のサンギヤ S3と嚙合する第 3のピ-オン P3、該第 3 のピ-オン P3と嚙合する第 3のリングギヤ R3、及び前記第 3のピ-オン P3を回転自 在に支持する第 3のキヤリャ CR3を備える。
[0024] 前記第 2のサンギヤ S2、第 2のリングギヤ R2及び第 2のキヤリャ CR2によって第 2の 差動要素が、前記第 3のサンギヤ S3、第 3のリングギヤ R3及び第 3のキヤリャ CR3に よって第 3の差動要素が構成される。
[0025] そして、前記第 2のサンギヤ S2は、クラッチ C2を介して伝動軸 15と連結されるととも に、ブレーキ B1を介してケース Csと連結され、第 2のリングギヤ R2は第 3のキヤリャ C R3及び出力軸 19と連結され、第 2のキヤリャ CR2は、第 3のリングギヤ R3と連結され るとともに、クラッチ COを介して伝動軸 15と連結され、ワンウェイクラッチ F1を介して、 また、ブレーキ B2を介してケース Csと連結される。また、第 3のサンギヤ S3は、クラッ チ C 1を介して伝動軸 15と連結される。
[0026] 次に、前記変速機 18の動作について説明する。
[0027] 図 2は本発明の実施の形態における変速機の作動表を示す図、図 3は本発明の実 施の形態における変速機の速度線図である。
[0028] 図において、 C0〜C2はクラッチ、 Bl、 B2はブレーキ、 F1はワンウェイクラッチ、 1S T、 2ND、 3RD、 4ΤΗは前進走行における 1速〜 4速を、 REVは後進走行を表す。 また、〇はクラッチ C0〜C2及びブレーキ Bl、 B2が係合させられ、ワンウェイクラッチ F1がロックの状態に置かれることを、（〇）はエンジンブレーキ時にブレーキ B2が係 合させられることを、その他は、クラッチ C0〜C2及びブレーキ Bl、 B2が解放され、ヮ ンウェイクラッチ F1がフリーの状態に置かれることを表す。
[0029] S2は第 2のサンギヤ、 R2は第 2のリングギヤ、 CR2は第 2のキヤリャ、 S3は第 3のサ ンギヤ、 R3は第 3のリングギヤ、 CR3は第 3のキヤリャである。
[0030] そして、 λ ΐは第 2のリングギヤ R2の歯数に対する第 2のサンギヤ S2の歯数の比、 λ 2は第 3のリングギヤ R3の歯数に対する第 3のサンギヤ S3の歯数の比である。な お、図 3における 1、 0、 1、 2及び 3は入力される回転の回転速度を 1としたときの、 相対的な回転速度を表す。
[0031] 前記構成の変速機 18 (図 1)において、前進走行の 1速において、クラッチ C1力係 合させられ、ワンウェイクラッチ F1がロックの状態に置かれる。このとき、クラッチ C1力 S 係合させられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 3のサンギヤ S3に入力され、第 3の サンギヤ S3が回転速度 1で回転させられる。一方、ワンウェイクラッチ F1がロックの状 態になるのに伴って、第 3のリングギヤ R3の回転速度が零 (0)になるので、第 3のキ ャリャ CR3から出力軸 19に、減速された 1速の回転が出力される。
[0032] また、前進走行の 2速において、クラッチ C1及びブレーキ B1が係合させられる。こ のとき、クラッチ C 1が係合させられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 3のサンギヤ S 3に入力され、第 3のサンギヤ S3が回転速度 1で回転させられる。一方、ブレーキ B1 が係合させられるのに伴って、第 2のサンギヤ S2の回転速度が零になるので、第 3の キヤリャ CR3から出力軸 19に、減速され、 1速より高い 2速の回転が出力される。
[0033] 次に、前進走行の 3速において、クラッチ CO、 C1が係合させられる。このとき、クラ ツチ COが係合させられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 2のキヤリャ CR2に入力さ れ、第 2のキヤリャ CR2が回転速度 1で回転させられる。一方、クラッチ C1が係合さ せられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 3のサンギヤ S3に入力され、第 3のサンギ ャ S3が回転速度 1で回転させられる。その結果、変速機 18は直結状態になり、第 3 のキヤリャ CR3から出力軸 19に、伝動軸 15の回転速度と同じ 3速の回転が出力され る。
[0034] 続いて、前進走行の 4速において、クラッチ CO及びブレーキ B1が係合させられる。
このとき、クラッチ COが係合させられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 2のキヤリャ CR2に入力され、第 2のキヤリャ CR2が回転速度 1で回転させられる。一方、ブレー キ B1が係合させられるのに伴って、第 2のサンギヤ S2の回転速度が零になるので、 第 3のキヤリャ CR3から出力軸 19に、増速され、伝動軸 15の回転速度より高い 4速 の回転が出力される。
[0035] また、後進走行においては、クラッチ C2及びブレーキ B2が係合させられる。このと き、クラッチ C2が係合させられるのに伴って伝動軸 15の回転が第 2のサンギヤ S2に 入力され、第 2のサンギヤ S2が回転速度 1で回転させられる。一方、ブレーキ B2が 係合させられるのに伴って、第 3のリングギヤ R3の回転速度が零になるので、第 3の キヤリャ CR3から出力軸 19に、伝動軸 15の回転と逆方向の回転が出力される。
[0036] 次に、電動車両駆動制御装置について説明する。
[0037] 図 4は本発明の実施の形態における電動車両駆動制御装置のブロック図である。
[0038] 図において、 10は車両駆動装置、 11はエンジン、 12は出力軸であり、前記車両駆 動装置 10は、プラネタリギヤユニット 13、伝動軸 14、 15、発電機 16、モータ 25、変 速機 18、出力軸 19、前記変速機 18のクラッチ C0〜C2及びブレーキ Bl、 B2を係脱 させるための図示されない油圧サーボに対して油を給排する油圧制御装置 35、ェン ジン 11の回転を受けて作動させられ、所定の油圧を機械的に発生させ、油圧制御 装置 35に供給するポンプ (メカ OZP) 36等を備える。
[0039] 前記出力軸 19には、ディファレンシャル装置 38が連結され、該ディファレンシャル 装置 38は、出力軸 19を介して伝達された回転を分配し、駆動輪 39に伝達する。
[0040] また、 41は、前記発電機 16を駆動するためのインバータ及びモータ 25を駆動する ためのインバータを備えたインバータ装置、 43は発電機 16を流れる電流を検出する 電流検出部としての電流センサ、 45はモータ 25を流れる電流を検出する電流検出 部としての電流センサ、 46はバッテリ、 47はバッテリ電圧検出部としてのバッテリ電圧 センサ、 48は発電機回転速度 NGを検出する回転速度検出部としての回転速度セ ンサ、 49はモータ 25の回転速度、すなわち、モータ回転速度 NMを検出する回転速 度検出部としての回転速度センサ、 50はエンジン回転速度 NEを検出する回転速度 検出部としての回転速度センサ、 53は油圧制御装置 35における油圧を検出する油 圧検出部としての油圧センサ、 54は油圧制御装置 35における油温を検出する油温 検出部としての油温センサ、 59は出力軸 19の回転速度に基づいて車速 Vを検出す る車速検出部としての車速センサである。なお、エンジン回転速度 NE、発電機回転 速度 NG及びモータ回転速度 NMによって、それぞれエンジン 11、発電機 16及びモ ータ 25の駆動状態を判定するための駆動状態判定指標が構成され、前記回転速度 センサ 48〜50によって駆動状態判定指標検出部が構成される。また、前記車速 V によってハイブリッド型車両の走行負荷が構成さ
れ、車速センサ 59によって走行負荷検出部が構成される。
[0041] そして、 51は所定の油圧を電気的に発生させ、油圧制御装置 35に供給するボン プ（電動 OZP)、 52は該ポンプ 51を駆動するための電動 OZP用インバータである。
[0042] また、 55はハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置、 56はエンジン 1 1の制御を行うエンジン制御装置、 57は、発電機 16及びモータ 25の制御を行う発電 機'モータ制御装置、 58は変速機 18の制御を行う変速機制御装置である。前記車 両制御装置 55、エンジン制御装置 56、発電機'モータ制御装置 57及び変速機制御 装置 58は、単独又は二つ以上組み合わせることによってコンピュータとして機能し、 各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。
[0043] 前記車両制御装置 55は、前記エンジン制御装置 56にエンジン制御信号を送り、 エンジン制御装置 56によってエンジン 11の始動'停止を設定する。
[0044] そして、車両制御装置 55は、エンジン回転速度 NEの目標値を表すエンジン目標 回転速度 NE*、発電機トルク TGの目標値を表す発電機目標トルク TG*、及びモー タトルク TMの目標値を表すモータ目標トルク TM*を設定し、前記発電機 ·モータ制 御装置 57は、発電機回転速度 NGの目標値を表す発電機目標回転速度 NG*、モ ータトルク TMの補正値を表すモータトルク補正値 δ TM等を設定する。
[0045] また、前記変速機制御装置 58の図示されない変速段設定処理手段 (変速段設定 処理部）は、変速段設定処理を行い、図示されないアクセルペダルの踏込量に基づ いて検出されたエンジン負荷を表すアクセル開度 Ac、前記車速 V等を読み込み、変 速機制御装置 58に内蔵された図示されない記録装置の変速マップを参照し、変速 段を設定する。続いて、変速機制御装置 58の図示されない変速要求処理手段 (変 速要求処理部）は、変速要求処理を行い、現在の変速段及び設定された変速段に 基づいて、変速が必要力どうかを判断し、変速が必要な場合、変速要求を発生させ る。そして、変速機制御装置 58の図示されない変速処理手段 (変速処理部）は、変 速処理を行い、変速要求に基づいて変速出力を発生させ、変速制御を行う。
[0046] また、車両制御装置 55の図示されない車両要求トルク算出処理手段（車両要求ト ルク算出処理部）は、車両要求トルク算出処理を行い、前記車速 V、アクセル開度 Ac 等を読み込み、ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求トルク TO*を算 出する。
[0047] 次に、前記車両制御装置 55の図示されない車両要求出力算出処理手段（車両要 求出力算出処理部）は、車両要求出力算出処理を行い、前記車両要求トルク TO*と 車速 Vとを乗算することによって、運転者要求出力 PDを算出し、図示されないバッテ リ残量検出センサによって検出されたバッテリ残量 SOCに基づいてバッテリ充放電 要求出力 PBを算出し、前記運転者要求出力 PDとバッテリ充放電要求出力 PBとを 加算することによって、車両要求出力 POを算出する。
[0048] 続、て、前記車両制御装置 55の図示されな 、エンジン目標運転状態設定処理手 段 (エンジン目標運転状態設定処理部）は、エンジン目標運転状態設定処理を行!、 、前記車両要求出力 PO、アクセル開度 Ac等に基づいてエンジン 11の運転ポイント を決定し、該運転ポイントにおけるエンジントルク TEをエンジン目標トルク TE*として 、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度 NEをエンジン目標回転速度 NE*とし て決定し、該エンジン目標回転速度 NE*をエンジン制御装置 56に送る。
[0049] そして、該エンジン制御装置 56の図示されな 、始動要求処理手段 (始動要求処理 部）
は、始動要求処理を行い、エンジン 11が駆動領域に置かれているかどうかを判断し 、駆動領域に置かれているにもかかわらず、エンジン 11が駆動されていない場合、 エンジン制御装置 56の図示されない始動処理手段 (始動処理部）は、始動処理を行 い、エンジン 11を始動するためのエンジン始動要求を発生させる。次に、前記ェンジ ン制御装置 56の図示されないエンジン始動処理手段 (エンジン始動処理部）は、ェ ンジン始動処理を行い、エンジン始動要求が発生させられると、エンジン始動信号を 発生させる。このようにして、エンジン 11を駆動し、エンジントルク TEを発生させてハ イブリツド型車両を走行させることができる。
[0050] ところで、前述されたように、エンジントルク TEを発生させ、前記変速機 18を介して 駆動輪 39に伝達してハイブリッド型車両を走行させている間、変速機 18において変 速が行われ、変速の前後でエンジン回転速度 NEが変化すると、変速ショックが発生 してしまう。
[0051] そこで、変速の前後でエンジン回転速度 NEが変化することがないように、発電機' モータ制御装置 57の図示されな 、発電機制御処理手段 (発電機制御処理部）は、 発電機制御処理を行 、、前記エンジン目標回転速度 NE*に基づ 、て発電機回転速 度 NGを制御するようにして 、る。
[0052] そのために、前記発電機制御処理手段の発電機目標回転速度算出処理手段 (発 電機目標回転速度算出処理部）は、発電機目標回転速度算出処理を行い、回転速 度センサ 49によって検出されたモータ回転速度 NMを読み込み、伝動軸 15から第 1 のリングギヤ R1までのギヤ比に基づいてリングギヤ回転速度 NR1を算出するとともに 、エンジン目標運転状態設定処理にお 、て決定されたエンジン目標回転速度 NE* を読み込み、リングギヤ回転速度 NR1及びエンジン目標回転速度 NE*に基づいて、 プラネタリギヤユニット 13の回転速度関係式によって、発電機目標回転速度 NG*を 算出し、決定する。そして、前記発電機制御処理手段の発電機トルク算出処理手段（ 発電機トルク算出処理部）は、発電機トルク算出処理を行い、前記回転速度センサ 4 8によって検出された発電機回転速度 NGを読み込み、該発電機回転速度 NGと発 電機目標回転速度 NG*との差回転速度 Δ NGに基づ ヽて PI制御を行 ヽ、発電機目 標トルク TG*を算出し、決定する。この場合、差回転速度 A NGが大きいほど、発電 機目標トルク TG*は大きくされ、正負も考慮される。
[0053] このようにして発電機目標トルク TG*が算出されると、前記発電機制御処理手段の 発電機駆動処理手段 (発電機駆動処理部）は、発電機駆動処理を行!ゝ、発電機目 標トルク TG*に従って電流指令値及び電圧指令値を発生させ、発電機 16を駆動す る。その結果、発電機回転速度 NGを制御することができる。
[0054] ところが、発電機回転速度 NGを制御する場合、発電機 16自体が有するイナーシ ャ Ig及び制御遅れによって、エンジン回転速度 NEが変化すると、エンジン回転速度
NEの変化量に対応してエンジン 11にお!/、てイナ一シャトルク Tieが発生し、変速シ ョックが発生してしま、、運転者に不快感を与えてしまう。
[0055] また、エンジン回転速度 NEの変化に伴って、ハイブリッド型車両の駆動力が変化 すると、運転者に違和感を与えてしまう。
[0056] そこで、前記発電機制御処理手段は、イナーシャ Igに対応させてエンジン回転速 度 NEの変化を抑制するように発電機 16の制御を行うようにして 、る。
[0057] 図 5は本発明の実施の形態における車両制御装置の動作を示すフローチャート、 図 6は
本発明の実施の形態における変速時の速度線図の変化の例を示す図である。
[0058] 例えば、図 6に示されるように、変速機 18 (図 4)において変速が行われ、速度線図 が線 L 1に示す変速前の状態力も線 L2に示す変速後の状態に変化して、伝動軸 15 の回転速度が低くなると、モータ回転速度 NMが Δ co mだけ低くなる。このとき、モー タ回転速度 NMの変化に伴って、エンジン回転速度 NEが変化すると、変速ショック が発生してしまう。そこで、変速の前後でエンジン回転速度 NEが変化することがない ように、発電機回転速度 NGが Δ co gだけ高くされる。
[0059] ところが、発電機回転速度 NGを制御する際、発電機 16自体が有するイナーシャ Ig 及び制御遅れによって、発電機回転速度 NGを Δ co gだけ高くすることができない場 合には、エンジン回転速度 NEがその分低くなり、該エンジン回転速度 NEの変化量 に対応してエンジン 11にお 、てイナ一シャトルク Tieが発生し、変速ショックが発生し てしまい、運転者に不快感を与えてしまう。
[0060] また、エンジン回転速度 NEの変化に伴って、ハイブリッド型車両の駆動力が変化 すると、運転者に違和感を与えてしまう。
[0061] 前記変速処理手段は、変速要求が発生させられると、変速出力を発生させ、変速 制御を開始する。なお、前記変速要求及び変速出力は、前記変速機 18において変 速制御を開始するための変速開始指標を構成する。
[0062] 続いて、前記発電機制御処理手段の補償トルク算出処理手段 (補償トルク算出処 理部）は、補償トルク算出処理を行い、発電機 16の角加速度 a g及びイナーシャ Ig に基づいて、変速に伴うイナーシャ Igによるエンジン回転速度 NEの変動を補償する 発電機 16のイナーシャ補償トルク Tgiを算出する。そのために、補償トルク算出処理 手段は、発電機'モータ制御装置 57の CPUにおける制御周期を A tとし、モータ 25 の角加速度を (X mとしたとき、角加速度 α g、 α mは、
Figure imgf000014_0001
a m= Δ o mZ A t
になる。そして、第 1のリングギヤ Rlの歯数に対する第 1のサンギヤ SIの歯数の比を λとすると、
a m : a g= λ： 1
になるので、次のように、角加速度 a gを比 λ及び角加速度 a mで表すことができる
Figure imgf000014_0002
したがって、前記イナーシャ補償トルク Tgiは、
Tgi=Ig - a g
= Ig, λ ' a m
になる。
[0064] 次に、前記発電機制御処理手段の目標トルク修正処理手段（目標トルク修正処理 部）は、目標トルク修正処理を行 ヽ、発電機目標トルク TG*を読み込み、該発電機目 標トルク TG*をイナーシャ補償トルク Tgiに従って修正する。そのために、本実施の形 態にお 、て、 目標トルク修正処理手段は、修正後の発電機目標トルク TG*を修正目 標トルクとしての修正発電機目標トルク TG* ' としたとき、
TG*' =TG* +Tgi
になる。
[0065] したがって、前記発電機駆動処理手段は、修正発電機目標トルク TG" に従って 流
指令値及び電圧指令値を発生させ、発電機 16を駆動する。その結果、イナーシャ Ig 及び制御遅れによって、エンジン回転速度 NEが変化することがなくなり、エンジン 1 1にお!/、てイナ一シャトルク Tieが発生するのを防止することができるので、エンジント ルク TEを一定にすることができる。さらに、変速ショックが発生するのを防止すること ができ、運転者に不快感を与えることがなくなる。
[0066] また、ハイブリッド型車両の駆動力が変化するのを防止することができるので、運転 者に違和感を与えることがなくなる。
[0067] このようにして変速制御が行われ、続、て、変速処理手段は、モータ回転速度 NM を読み込み、モータ回転速度 NMの変化率を算出し、該変化率が閾（しきい)値より 小さくなつた力どうかによって、変速が終了した力どうかを判断する。そして、変速が 終了すると、変速処理手段は変速制御を終了する。
[0068] 次に、フローチャートについて説明する。
ステップ S1 変速出力が発生させられたかどうかを判断する。変速出力が発生させら れた場合はステップ S2に進み、発生させられて 、な 、場合はリターンする。
ステップ S2 変速制御を開始する。
ステップ S3 発電機 16のイナーシャ補償トルク Tgiを算出する。
ステップ S4 エンジン回転速度 NEが変化しないように発電機 16の制御を行う。 ステップ S5 変速が終了した力どうかを判断する。変速が終了した場合はステップ S 6に、終了していない場合はステップ S3に戻る。
ステップ S6 変速制御を終了し、リターンする。
[0069] 次に、発電機目標トルク TG*に基づ ヽて発電機 16を駆動した場合と、修正発電機 目標トルク TG" に基づいて発電機 16を駆動した場合の、車両駆動装置 10の動作 について説明する。
[0070] 図 7は発電機目標トルクに基づ 、て発電機を駆動した場合の車両駆動装置の動作 を示すタイムチャート、図 8は本発明の実施の形態における車両駆動装置の動作を 示すタイムチャートである。
[0071] 図 7及び 8において、 τ 1は変速が開始されてから終了されるまでの区間、 τ 2は変 速が開始されて力 クラッチ CO (図 1)〜C2及びブレーキ Bl、 Β2の係脱が行われ、 変速機 18の入力回転の変化がない区間であるトルク相、 τ 3はクラッチ C0〜C2及 びブレーキ Bl、 B2の係脱が行われ、変速機 18の入力回転の変化がある区間である イナーシャ相である。
[0072] そして、変速に伴って、出力軸 19に出力される出力トルク TOUT、変速機 18に入 力される入力トルク TIN、エンジントルク TE、発電機トルク TG及びモータトルク TMか ら成る各トルク、変速に伴って係合させられる摩擦係合要素の係合側トルク Tm、及 び変速に伴って解放される摩擦係合要素の解放側トルク Trから成る係合要素トルク 、エンジン回転速度 NE、発電機回転速度 NG及びモータ回転速度 NMから成る回 転速度、並びに発電機 16の消費電力 PG、モータ 25の消費電力 PM、及び消費電 力 PG、 PMを加算した総消費電力 PTが示される。
[0073] そして、図 7においては、タイミング tlで変速出力が発生させられて、変速制御が開 始されると、アップシフトの変速の変速信号が発生させられて、変速が開始され、トル ク相て 2が開始される。該トルク相て 2において、係合側トルク Tmが大きくなり、解放 側トルク Trが小さくなり、トルク分担が行われる。このとき、エンジン回転速度 NE、発 電機回転速度 NG及びモータ回転速度 NMは変化しない。
[0074] 続いて、タイミング t2でトルク相 τ 2が終了し、イナ一シャ相 τ 3が開始され、タイミン グ t3でイナ一シャ相 τ 3が終了する。該イナ一シャ相 τ 3でモータ回転速度 NMは低 くなり、発電機回転速度 NGは発電機目標回転速度 NG*に従って高くされるが、イナ ーシャ Ig及び制御遅れによって、発電機回転速度 NGが十分に高くならない。したが つて、エンジン回転速度 NEはその分低くなつてしまう。
[0075] これに対して、図 8においては、タイミング tlで変速出力が発生させられて、変速制 御が開始されると、アップシフトの変速の変速信号が発生させられて、変速が開始さ れ、トルク相 τ 2が開始される。該トルク相 τ 2において、係合側トルク Tmが大きくな り、解放側トルク Trが小さくなり、トルク分担が行われる。このとき、エンジン回転速度 NE、発電機回転速度 NG及びモータ回転速度 NMは変化しな 、。
[0076] 続いて、タイミング t2でトルク相 τ 2が終了し、イナ一シャ相 τ 3が開始され、タイミン グ t3でイナ一シャ相 τ 3が終了する。該イナ一シャ相 τ 3でモータ回転速度 ΝΜは低 くなり、発電機回転速度 NGは、イナーシャ補償トルク Tgiに基づいて修正された後の 修正発電機目標トルク TG* ' によって算出された発電機目標回転速度 NG*と一致 させられる。したがって、エンジン回転速度 NEを一定にすることができる。
[0077] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐ本発明の趣旨に基づ いて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲力 排除するものでは ない。
産業上の利用可能性
[0078] 本発明をハイブリッド型車両の車両駆動装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1の電動機と、第 2の電動機と、第 1〜第 3の回転要素を備え、第 1の回転要素が 前記第 1の電動機に、第 2の回転要素が伝動軸を介して前記第 2の電動機に、第 3 の回転要素がエンジンに連結された差動装置と、前記伝動軸に伝達された回転の 変速を行う変速機と、変速機による変速に伴って、イナーシャによる回転速度の変動 を補償するイナーシャ補償トルクを算出する補償トルク算出処理手段と、前記第 1の 電動機の目標となるトルクを前記イナーシャ補償トルクに従って修正する目標トルク 修正処理手段とを有することを特徴とする電動車両駆動制御装置。
[2] 前記補償トルク算出処理手段は、前記変速機において変速制御を開始するための 変速開始指標が発生させられたときに、イナーシャ補償トルクを算出する請求項 1に 記載の電動車両駆動制御装置。
[3] 前記変速開始指標は、変速要求に従って発生させられた変速出力である請求項 2 に記載の電動車両駆動制御装置。
[4] 前記補償トルク算出処理手段は、第 1の電動機のイナ一シャ、及び変速に伴う第 2 の電動機の回転速度の変化に基づいて、イナーシャ補償トルクを算出する請求項 1 に記載の電動車両駆動制御装置。
[5] 前記補償トルク算出処理手段は、変速中にお!、て、エンジン回転速度及びェンジ ントルクが変化しな 、ようにイナーシャ補償トルクを算出する請求項 1に記載の電動 車両駆動制御装置。
[6] 前記差動装置はシングルプラネタリギヤ力も成るプラネタリギヤユニットであり、前記 変速機は、シングルプラネタリギヤ力 成る第 1、第 2のギヤユニットを備える請求項 1 に記載の電動車両駆動制御装置。
[7] 前記第 1の電動機は発電機であり、前記第 2の電動機は駆動モータであり、前記差 動装置において、第 1の回転要素は発電機と連結された第 1のサンギヤであり、第 2 の回転要素はモータ及び変速機と連結された第 1のリングギヤであり、第 3の回転要 素はエンジンと連結された第 1のキヤリャである請求項 1に記載の電動車両駆動制御 装置。
[8] 前記変速機において、前記第 1のギヤユニットは、第 2のサンギヤ、第 2のリングギ ャ、及び第 2のキヤリャを備え、前記第 2のギヤユニットは、第 3のサンギヤ、第 3のリン グギヤ、及び第 3のキヤリャを備えるとともに、前記第 2のサンギヤは、クラッチを介し て前記第 1のリングギヤと連結されるとともに、ブレーキを介してケースと連結され、第 2のリングギヤは第 3のキヤリャ及び出力軸と連結され、第 2のキヤリャは、第 3のリング ギヤと連結されるとともに、クラッチを介して前記第 1のリングギヤと連結され、ワンゥェ イクラツチを介して、また、ブレーキを介してケースと連結され、前記第 3のサンギヤは 、クラッチを介して前記第 1のリングギヤと連結される請求項 7に記載の電動車両駆動 制御装置。
第 1の電動機、第 2の電動機、第 1〜第 3の回転要素を備え、第 1の回転要素が前 記第 1の電動機に、第 2の回転要素が伝動軸を介して前記第 2の電動機に、第 3の 回転要素がエンジンに連結された差動装置、及び前記伝動軸に伝達された回転の 変速を行う変速機を有する電動車両駆動制御装置の制御方法にぉ 、て、変速機に よる変速に伴って、イナーシャによる回転速度の変動を補償するイナーシャ補償トル クを算出し、前記第 1の電動機の目標となるトルクを前記イナーシャ補償トルクに従つ て修正することを特徴とする電動車
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