JP2000152410A - ハイブリッド型車両 - Google Patents

ハイブリッド型車両

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JP2000152410A
JP2000152410A JP10313148A JP31314898A JP2000152410A JP 2000152410 A JP2000152410 A JP 2000152410A JP 10313148 A JP10313148 A JP 10313148A JP 31314898 A JP31314898 A JP 31314898A JP 2000152410 A JP2000152410 A JP 2000152410A
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幸蔵 山口
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秀樹 久田
Hiroyuki Kojima
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動装置に振動、騒音等が発生するのを防止す
る。 【解決手段】エンジン11と、電機装置と、駆動輪41
と、電機装置トルクを駆動輪41に伝達するために配設
され、第1の連結要素を備えた電機装置トルク伝達系H
1と、エンジントルクを駆動輪41に伝達するために配
設され、第1の連結要素と連結される第2の連結要素を
備えたエンジントルク伝達系H2と、制御手段100と
を有する。制御手段100は、第1、第2の連結要素間
において設定値より大きいトルクが付勢されるように、
電機装置トルクの目標値及びエンジントルクの目標値の
うちの少なくとも一方を算出する目標値算出手段10
1、並びに目標値を達成することができるようにエンジ
ン11及び電機装置のうちの少なくとも一方の制御を行
う駆動装置制御手段102を備える。第1、第2の連結
要素間において設定値より大きいトルクが付勢される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド型車
両に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジン、モータ及び発電機モー
タを備えたハイブリッド型車両において、エンジンとモ
ータとを一つの軸線上に配設するとともに、エンジン及
び発電機モータをクラッチによって出力軸から切り離す
ことができるようにしたものが提供されている。この場
合、クラッチを係合させるとパラレル式のハイブリッド
型車両として、クラッチを解放するとシリーズ式のハイ
ブリッド型車両として作動する。したがって、例えば、
市街地走行においてはクラッチを解放し、高速走行にお
いてはクラッチを係合させるような使い分けをすること
ができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のハイブリッド型車両においては、エンジンとモータ
とが一つの軸線上に配設されるので、駆動装置の軸方向
寸法が大きくなり、該駆動装置をフロントドライブ・フ
ロントアクスル式のハイブリッド型車両に搭載した場
合、ステアリング角度を十分に採ることができず、ハイ
ブリッド型車両の最小回転半径が大きくなってしまう。
【0004】そこで、本特許出願人は、エンジンとモー
タとを異なる軸線上に配設したハイブリッド型車両を提
案した(特開平8−183347号公報参照)。該ハイ
ブリッド型車両は、エンジン、発電機モータ、駆動モー
タ、及びプラネタリギヤユニットを備えた駆動装置を有
し、前記プラネタリギヤユニットは、少なくとも3個の
要素から成り、第1の要素が前記発電機モータと連結さ
れ、第2の要素がカウンタドライブギヤと連結され、第
3の要素が前記エンジンと連結される。
【0005】そして、前記駆動モータの出力軸に出力ギ
ヤが配設され、前記カウンタドライブギヤ及び出力ギヤ
から出力された回転が、カウンタシャフトに配設された
カウンタドリブンギヤに伝達され、該カンウタドリブン
ギヤを介してディファレンシャル装置に伝達される。ま
た、該ディファレンシャル装置において、伝達された回
転が分配され、左右の駆動軸に伝達される。
【0006】ところで、前記ハイブリッド型車両におい
て、エンジンを駆動し、駆動モータを駆動することなく
ハイブリッド型車両を走行させる場合、前記駆動モータ
はエンジンの駆動に伴って引きずられて回転させられ
る。この場合、前記エンジンは、駆動に伴って振動しな
がら回転するので、振動を吸収するためのフライホイー
ル、ダンパ装置等が配設されていても、エンジンと駆動
軸との間に形成された駆動系は微小に振動しながら回転
することになる。
【0007】ところが、前記駆動モータは、慣性モーメ
ントが大きいので、滑らかに回転しようとする。したが
って、前記駆動系と駆動モータとの間に、微小な振動に
対応する分の回転数差が生じるので、駆動系と駆動モー
タとの連結部分、すなわち、前記出力ギヤとカウンタド
リブンギヤとの噛(し)合部分に形成されたバックラッ
シによって前記駆動装置に振動、騒音等が発生してしま
う。なお、該振動、騒音等は、停車中においてエンジン
をアイドリングする際にも発生する。
【0008】そこで、前記駆動装置に振動、騒音等が発
生するのを防止するために、前記フライホイールを大型
化したり、ダンパ装置を高性能化したりして、駆動系の
慣性モーメントを大きくし、前記微小な振動を低減させ
ることが考えられるが、駆動系の慣性モーメントを大き
くする分だけ、駆動装置の寸法及び重量が大きくなると
ともにコストが高くなってしまう。
【0009】本発明は、前記従来のハイブリッド型車両
の問題点を解決して、駆動装置に振動、騒音等が発生す
るのを防止することができ、駆動装置の寸法及び重量を
小さくすることができコストを低くすることができるハ
イブリッド型車両を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のハ
イブリッド型車両においては、エンジンと、電機装置
と、駆動輪と、前記電機装置によって発生させられた電
機装置トルクを前記駆動輪に伝達するために配設され、
第1の連結要素を備えた電機装置トルク伝達系と、前記
エンジンによって発生させられたエンジントルクを前記
駆動輪に伝達するために配設され、前記第1の連結要素
と連結される第2の連結要素を備えたエンジントルク伝
達系と、制御手段とを有する。
【0011】そして、該制御手段は、前記第1、第2の
連結要素間において設定値より大きいトルクが付勢され
るように、前記電機装置トルクの目標値及びエンジント
ルクの目標値のうちの少なくとも一方を算出する目標値
算出手段、並びに該目標値算出手段によって算出された
目標値を達成することができるように前記エンジン及び
電機装置のうちの少なくとも一方の制御を行う駆動装置
制御手段を備える。
【0012】本発明の他のハイブリッド型車両において
は、エンジンと、電機装置と、駆動輪と、前記電機装置
によって発生させられた電機装置トルクを前記駆動輪に
伝達するために配設され、第1の連結要素を備えた電機
装置トルク伝達系と、前記エンジンによって発生させら
れたエンジントルクを前記駆動輪に伝達するために配設
され、前記第1の連結要素と連結される第2の連結要素
を備えたエンジントルク伝達系と、前記電機装置トルク
の目標値を算出する目標値算出手段と、該目標値算出手
段によって算出された電機装置トルクの目標値の絶対値
が設定値以下である場合に、前記電機装置トルクの目標
値を前記設定値より大きい値に変更し、変更された目標
値を達成することができるように電機装置の制御を行う
駆動装置制御手段とを有する。
【0013】本発明の更に他のハイブリッド型車両にお
いては、さらに、前記目標値算出手段は、電機装置トル
クの目標値を算出するほかに、エンジントルクの目標値
を算出するとともに、前記駆動装置制御手段は、変更さ
れた電機装置トルクの指令値に対応させて、エンジント
ルクの目標値を変更し、変更された目標値を達成するこ
とができるようにエンジンの制御を行う。
【0014】
【発明の実施の形態】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。図1は本発明の
第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の機能ブ
ロック図である。図において、11はエンジン、25は
電機装置としての駆動モータ、41は駆動輪、H1は前
記駆動モータ25によって発生させられた電機装置トル
クとしての駆動モータトルクを前記駆動輪41に伝達す
るための電機装置トルク伝達系、27は該電機装置トル
ク伝達系H1に配設された第1の連結要素としての出力
ギヤ、H2は前記エンジン11によって発生させられた
エンジントルクを前記駆動輪41に伝達するためのエン
ジントルク伝達系、32は該エンジントルク伝達系H2
に配設され、前記出力ギヤ27と連結される第2の連結
要素としてのカウンタドリブンギヤ、100は制御手
段、101は前記出力ギヤ27とカウンタドリブンギヤ
32との間において設定値より大きいトルクが付勢され
るように、前記駆動モータトルクの目標値及びエンジン
トルクの目標値のうちの少なくとも一方を算出する目標
値算出手段、102は該目標値算出手段101によって
算出された目標値を達成することができるように前記エ
ンジン11及び駆動モータ25のうちの少なくとも一方
の制御を行う駆動装置制御手段である。
【0015】図2は本発明の第1の実施の形態における
ハイブリッド型車両の概念図である。図において、11
はエンジン(E/G)、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を出力する出力軸、
13はプラネタリギヤユニット、14は該プラネタリギ
ヤユニット13においてトルクが分配された後の回転を
出力する出力軸、15は該出力軸14に固定されたカウ
ンタドライブギヤ、16は伝達軸17を介して前記プラ
ネタリギヤユニット13と連結された発電機モータ
(G)である。
【0016】前記プラネタリギヤユニット13は、サン
ギヤS、該サンギヤSと噛合するピニオンP、該ピニオ
ンPと噛合するリングギヤR、及び前記ピニオンPを回
転自在に支持するキャリヤCRから成る。また、前記サ
ンギヤSは前記伝達軸17を介して発電機モータ16
と、リングギヤRは出力軸14を介してカウンタドライ
ブギヤ15と、キャリヤCRは出力軸12を介してエン
ジン11と連結される。
【0017】そして、前記発電機モータ16は前記伝達
軸17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に巻装されたコイル23から成る。前記発
電機モータ16は、伝達軸17を介して入力される回転
によって電力を発生させる。前記コイル23は、蓄電部
材としての図示されないバッテリに接続され、該バッテ
リに電流を供給して蓄電する。
【0018】また、25は前記バッテリに接続され、該
バッテリから電流が供給されて回転を発生させる駆動モ
ータ(M)、26は該駆動モータ25の回転を出力する
出力軸、27は該出力軸26に固定され、駆動モータト
ルクTMを出力する出力ギヤである。前記駆動モータ2
5は、前記出力軸26に固定され、回転自在に配設され
たロータ37、該ロータ37の周囲に配設されたステー
タ38、及び該ステータ38に巻装されたコイル39か
ら成る。
【0019】そして、前記エンジン11の回転と同じ方
向に駆動輪41(図1)を回転させるために、カウンタ
シャフト31が配設され、該カウンタシャフト31にカ
ウンタドリブンギヤ32及びピニオンドライブギヤ33
が固定される。また、前記カウンタドリブンギヤ32と
前記カウンタドライブギヤ15とが、及びカウンタドリ
ブンギヤ32と出力ギヤ27とが噛合させられ、前記カ
ウンタドライブギヤ15の回転及び出力ギヤ27の回転
が反転されてカウンタドリブンギヤ32に伝達されるよ
うになっている。さらに、前記ピニオンドライブギヤ3
3と噛合させて大リングギヤ35が配設され、該大リン
グギヤ35にディファレンシャル装置36が固定され、
大リングギヤ35に伝達された回転が前記ディファレン
シャル装置36によって分配され、前記駆動輪41に伝
達される。
【0020】なお、前記プラネタリギヤユニット13、
カウンタドライブギヤ15、駆動モータ25、ディファ
レンシャル装置36等によって駆動装置が構成される。
また、前記カウンタドリブンギヤ32及び出力ギヤ27
によって連結部材が構成される。次に、前記構成のハイ
ブリッド型車両の動作について説明する。
【0021】図3は本発明の第1の実施の形態における
ハイブリッド型車両の制御回路のブロック図、図4は本
発明の第1の実施の形態におけるハイブリッド型車両の
動作を示すフローチャート、図5は本発明の第1の実施
の形態における発電機モータ目標回転数マップを示す
図、図6は本発明の第1の実施の形態における駆動モー
タ目標トルクマップを示す図、図7は本発明の第1の実
施の形態におけるスロットル開度マップを示す図であ
る。なお、図5において、横軸にアクセル開度αを、縦
軸に発電機モータ目標回転数NG* を、図6において、
横軸に車速Vを、縦軸に駆動モータ目標トルクTM
* を、図7において、横軸にエンジン回転数NEを、縦
軸にスロットル開度θを採ってある。
【0022】図3において、11はエンジン、16は発
電機モータ、25は駆動モータ、41は駆動輪、43は
蓄電手段としてのバッテリ、44は該バッテリ43のバ
ッテリ残量SOCを検出する蓄電残量検出手段としての
バッテリ残量検出装置である。なお、前記蓄電手段とし
て、バッテリ43に代えて、キャパシタ、フライホイー
ル、蓄圧器等を使用することもできる。
【0023】また、46は前記エンジン11の制御を行
うエンジン制御装置、47は前記発電機モータ16の制
御を行う発電機モータ制御装置、49は前記駆動モータ
25の制御を行う駆動モータ制御装置、51はハイブリ
ッド型車両の全体の制御を行うCPU、52はアクセル
開度αを検出するアクセルセンサ、53は車速Vを検出
する車速検出手段としての車速センサ53である。前記
エンジン制御装置46、発電機モータ制御装置47及び
駆動モータ制御装置49によって駆動装置制御手段10
2(図1)が構成され、該駆動装置制御手段100及び
CPU51によって制御手段100が構成される。
【0024】なお、出力軸12(図2)と対向させて、
エンジン回転数NEを検出する図示されないエンジン回
転数センサが配設される。また、発電機モータ16に
は、発電機モータ回転数NGを検出する図示されない発
電機モータ回転数センサが、駆動モータ25には、駆動
モータ回転数NMを検出する図示されない駆動モータ回
転数センサが配設される。そして、前記発電機モータ制
御装置47は、発電機モータ回転数センサによって検出
された発電機モータ回転数NGに基づいて発電機モータ
トルクTGを算出し、前記駆動モータ制御装置49は、
駆動モータ回転数センサによって検出された駆動モータ
回転数NMに基づいて駆動モータトルクTMを算出す
る。
【0025】前記構成のハイブリッド型車両において、
前記CPU51は、アクセルセンサ52によって検出さ
れたアクセル開度α、車速センサ53によって検出され
た車速V、及び前記バッテリ残量検出装置44によって
検出されたバッテリ残量SOCを読み込み、前記エンジ
ン制御装置46、発電機モータ制御装置47及び駆動モ
ータ制御装置49の制御を行う。
【0026】すなわち、CPU51は、エンジン制御装
置46に、エンジン11を駆動したり、停止させたりす
るためのオン・オフ信号を送る。また、CPU51は、
前記アクセル開度α及び車速Vを発電機モータ制御装置
47に送るとともに、図示されないメモリに格納された
図5に示される発電機モータ目標回転数マップを参照
し、前記アクセル開度α及びバッテリ残量SOCに対応
する発電機モータ目標回転数NG* を算出し、該発電機
モータ目標回転数NG* を発電機モータ制御装置47に
送る。
【0027】また、前記CPU51の目標値算出手段1
01(図1)は、前記アクセル開度α及び車速Vを駆動
モータ制御装置49に送るとともに、前記メモリに格納
された図6に示される駆動モータ目標トルクマップを参
照し、前記アクセル開度α及び車速Vに対応する駆動モ
ータトルクTMの目標値、すなわち、駆動モータ目標ト
ルクTM* を算出するとともに、図示されないエンジン
目標トルクマップを参照し、エンジントルクTEの目標
値、すなわち、エンジン目標トルクTE* を算出する。
【0028】そして、エンジン11及び発電機モータ1
6のいずれも駆動されていない場合、前記CPU51は
前記駆動モータ目標トルクTM* を駆動モータ制御装置
49に送る。一方、エンジン11及び発電機モータ16
のうちの少なくとも一方が駆動されている場合、エンジ
ントルクTE及び発電機モータトルクTGのうちの少な
くとも一方がリングギヤトルクTRとしてリングギヤR
から出力される。したがって、前記リングギヤトルクT
Rが駆動輪41に伝達されると、走行フィーリングが低
下してしまう。そこで、リングギヤトルクTRの分だけ
駆動モータトルクTMを補正するようにしている。
【0029】ところで、エンジントルクTEを求めるの
は困難であるのに対して、発電機モータトルクTGは、
発電機モータ回転数NGに基づいて算出することができ
るので、求めるのが容易である。そこで、CPU51
は、前記発電機モータ制御装置47から送られた発電機
モータトルクTG、及びサンギヤSの歯数に対する出力
ギヤ27の歯数の比、すなわち、発電機モータ16と駆
動モータ25との間のギヤ比γ1に基づいて、駆動モー
タトルクTMの補正量δTMを算出し、該補正量δTM
を前記駆動モータ目標トルクTM* と共に駆動モータ制
御装置49に送る。
【0030】この場合、前記補正量δTMは次のように
算出される。すなわち、発電機モータ16のイナーシャ
をInGとし、発電機モータ16の角加速度(回転変化
率)をαGとしたとき、サンギヤSに加わるサンギヤト
ルクTSは、 TS=TG+InG・αG になる。なお、前記角加速度αGは極めて小さいので、 TS=TG と近似することができる。そして、前記プラネタリギヤ
ユニット13におけるリングギヤRの歯数がサンギヤS
の歯数の2倍であるとすると、リングギヤトルクTRは
サンギヤトルクTSの2倍になる。
【0031】また、カウンタギヤ比、すなわち、カウン
タドリブンギヤ32の歯数に対する出力ギヤ27の歯数
の比をiとすると、補正量δTMは、 δTM=2・TS・i =2・TG・i になる。なお、前記ギヤ比γ1は、 γ1=2・i であるので、補正量δTMは、 δTM=γ1・TG になる。
【0032】次に、前記駆動モータ制御装置49の図示
されない駆動モータトルク算出手段は、駆動モータトル
ク算出処理を行い、検出された駆動モータ回転数NMに
基づいて駆動モータトルクTMを算出する。そして、前
記エンジン制御装置46の図示されないスロットル開度
算出手段は、スロットル開度算出処理を行い、前記メモ
リに格納された第1のスロットル開度マップを参照し、
検出されたエンジン回転数NEに対応するスロットル開
度θを算出する。
【0033】続いて、駆動モータ制御装置49の図示さ
れない駆動モータトルク補正手段は、駆動モータトルク
補正処理を行い、CPU51から送られた前記駆動モー
タ目標トルクTM* 及び補正量δTMに基づいて、駆動
モータ目標トルクTM* を次の式のように補正する。 RTM* =TM* −δTM なお、RTM* は、駆動モータトルクTMの最終的な目
標値としての、補正後の駆動モータ目標トルクである。
【0034】ところで、前記ハイブリッド型車両におい
て、エンジン11及び発電機モータ16の少なくとも一
方を駆動し、駆動モータ25を所定の駆動モータトルク
TM以下(0も含む。)で駆動してハイブリッド型車両
を走行させる場合、前記駆動モータ25はエンジン11
及び発電機モータ16の少なくとも一方の駆動に伴って
引きずられて回転させられる。この場合、前記エンジン
11は、駆動に伴って振動しながら回転するので、振動
を吸収するための図示されないフライホイール、ダンパ
装置等が配設されていても、エンジン11と駆動輪41
との間に形成された駆動系は微小に振動しながら回転す
ることになる。
【0035】ところが、前記駆動モータ25は、慣性モ
ーメントが大きいので、滑らかに回転しようとする。し
たがって、前記駆動系と駆動モータ25との間に、微小
な振動に対応する分の回転数差が生じるので、出力ギヤ
27とカウンタドリブンギヤ32との噛合部分に形成さ
れたバックラッシによって、出力ギヤ27の歯面とカウ
ンタドリブンギヤ32の歯面とが繰り返し接離したり、
微動したりし、前記駆動装置に振動、騒音等が発生して
しまう。なお、該振動、騒音等は、停車中においてエン
ジン11をアイドリングする際にも発生する。
【0036】そこで、駆動モータ制御装置49は、補正
後の駆動モータ目標トルクRTM*の絶対値が設定値β
(例えば、10〔Nm〕)より大きいかどうかを判断す
る。そして、絶対値が設定値βより大きい場合は、出力
ギヤ27及びカウンタドリブンギヤ32の一方が他方を
十分なトルクで付勢することになるので、前記出力ギヤ
27とカウンタドリブンギヤ32との噛合部分において
出力ギヤ27の歯面とカウンタドリブンギヤ32の歯面
とが繰り返し接離したり、微動したりすることがなくな
る。したがって、補正後の駆動モータ目標トルクRTM
* を駆動モータトルク指令値として出力しても、前記駆
動装置に振動、騒音等が発生するのを防止することがで
きる。
【0037】これに対して、前記絶対値が設定値β以下
である場合、前記補正後の駆動モータ目標トルクRTM
* を駆動モータトルク指令値として出力すると、出力ギ
ヤ27及びカウンタドリブンギヤ32の一方が他方を十
分なトルクで付勢することができなくなり、前記出力ギ
ヤ27とカウンタドリブンギヤ32との噛合部分におい
て出力ギヤ27の歯面とカウンタドリブンギヤ32の歯
面とが繰り返し接離したり、微動したりしてしまう。
【0038】そこで、駆動モータ制御装置49の図示さ
れない第1の指令値算出手段は、前記補正後の駆動モー
タ目標トルクRTM* より大きい指令値としての駆動モ
ータトルク指令値を算出して出力する。本実施の形態に
おいて、該駆動モータトルク指令値は、所定の正の値、
例えば、前記設定値βと等しい値ρにされる。なお、前
記駆動モータトルク指令値を設定値βと異なる値にした
り、負の値にしたりすることもできる。
【0039】そして、駆動モータ制御装置49の図示さ
れないエンジントルク補正手段は、駆動モータトルク指
令値が値ρにされることによって、駆動輪41に伝達さ
れる駆動トルクが変化してしまうことがないように、エ
ンジン目標トルクTE* を次の式のように補正する。 RTE* =TE* −δTE なお、RTE* は補正後のエンジン目標トルク、δTE
はエンジン目標トルクTE* の補正量である。
【0040】また、出力ギヤ27の歯数に対するピニオ
ンPの歯数の比、すなわち、駆動モータ25とエンジン
11との間のギヤ比をγ2とし、値ρと補正後の駆動モ
ータ目標トルクRTM* との差をΔTM* とすると、前
記補正量δTEは、 δTE=ΔTM* ・γ2 となる。
【0041】そして、エンジン制御装置46の図示され
ない第2の指令値算出手段は、補正後のエンジン目標ト
ルクRTE* をエンジントルク指令値として出力する。
このように、駆動モータトルク指令値が大きくされる分
だけ、エンジントルクTEが補正されるので、走行フィ
ーリングが低下するのを防止することができる。
【0042】続いて、前記駆動モータ制御装置49の図
示されない駆動モータ制御手段は、算出された駆動モー
タトルクTMと出力された駆動モータトルク指令値との
偏差ΔTMを算出して、該偏差ΔTMが0になるよう
に、駆動モータ25に供給される電流をフィードバック
制御する。また、前記発電機モータ制御装置47の図示
されない発電機モータ制御手段は、検出された発電機モ
ータ回転数NGと前記CPU51から送られた発電機モ
ータ目標回転数NG* との偏差ΔNGを算出して、該偏
差ΔNGが0になるように、発電機モータ16に供給さ
れる電流をフィードバック制御する。
【0043】そして、前記エンジン制御装置46の図示
されないエンジン制御手段は、前記メモリに格納された
図示されない第2のスロットル開度マップを参照し、出
力されたエンジントルク指令値に対応するスロットル開
度θを算出し、該スロットル開度θでエンジン11を駆
動する。なお、本実施の形態においては、図7の第1の
スロットル開度マップに示されるように、スロットル開
度θは、エンジン11を効率よく駆動するために高く設
定される。したがって、出力ギヤ27及びカウンタドリ
ブンギヤ32の一方が他方を十分なトルクで付勢するこ
とができるように、駆動モータトルクTMを高くし、エ
ンジントルクTEを低くするのが好ましい。そこで、前
記値ρを正の値にしている。
【0044】このように、補正後の駆動モータ目標トル
クRTM* より大きい駆動モータトルク指令値を出力す
ることによって、出力ギヤ27及びカウンタドリブンギ
ヤ32の一方が他方を十分なトルクで付勢することがで
きるようになるので、前記出力ギヤ27とカウンタドリ
ブンギヤ32との噛合部分において出力ギヤ27の歯面
とカウンタドリブンギヤ32の歯面とが繰り返し接離し
たり、微動したりすることがなくなる。したがって、前
記駆動装置に振動、騒音等が発生するのを防止すること
ができる。
【0045】また、フライホイールを大型化したり、ダ
ンパ装置を高性能化したりして、駆動系の慣性モーメン
トを大きくする必要がないので、駆動装置の寸法及び重
量を小さくすることができるだけでなくコストを低くす
ることができる。なお、エンジン11が低回転域で駆動
されているときに大きな振動、騒音等が発生するので、
例えば、エンジン回転数NEが1500〔rpm〕以下
になったときに、補正後の駆動モータ目標トルクRTM
* より大きい駆動モータトルク指令値を出力することも
できる。
【0046】本実施の形態においては、第1の連結要素
として出力ギヤ27が、第2の連結要素としてカウンタ
ドリブンギヤ32が使用されるが、出力ギヤ27及びカ
ウンタドリブンギヤ32に代えて、チェーン、スプライ
ン等を使用することもできる。次に、フローチャートに
ついて説明する。 ステップS1 アクセル開度α、車速V及びバッテリ残
量SOCを読み込む。 ステップS2 駆動モータトルク算出処理を行う。 ステップS3 スロットル開度算出処理を行う。 ステップS4 駆動モータトルク補正処理を行う。 ステップS5 補正後の駆動モータ目標トルクRTM*
の絶対値が設定値βより大きいかどうかを判断する。補
正後の駆動モータ目標トルクRTM* の絶対値が設定値
βより大きい場合はリターンし、補正後の駆動モータ目
標トルクRTM*の絶対値が設定値β以下である場合は
ステップS6に進む。 ステップS6 駆動モータ目標トルクTM* に設定値β
をセットするとともに、エンジン目標トルクTE* を補
正量δTEだけ減算する。
【0047】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図8は本発明の第2の実施の形態におけるハ
イブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
この場合、駆動モータ制御装置49(図3)の図示され
ない駆動モータトルク補正手段は、駆動モータトルク補
正処理を行い、CPU51から送られた駆動モータ目標
トルクTM* 及び補正量δTMに基づいて、駆動モータ
目標トルクTM * を次の式のように補正する。
【0048】RTM* =TM* −δTM なお、RTM* は補正後の駆動モータ目標トルクであ
る。続いて、エンジン制御装置46は、出力ギヤ27
(図2)及びカウンタドリブンギヤ32の一方が他方を
十分なトルクで付勢することができるように、エンジン
目標トルクTE* の禁止領域を設定する。
【0049】本実施の形態において、電機装置としての
駆動モータ25とエンジン11との間のギヤ比をγ2と
したとき、エンジン目標トルクTE* の禁止領域は、 (RTM* −η)・γ2<TE* <(RTM* +η)・
γ2 になる。なお、ηはあらかじめ設定された正の値であ
り、本実施の形態においては、10〔Nm〕とする。
【0050】そして、前記エンジン制御装置46の図示
されないエンジントルク算出手段は、発電機モータ制御
装置47によって算出された発電機モータトルクTGに
基づいてエンジントルクTEを算出する。この場合、エ
ンジントルクTEは、サンギヤSの歯数に対するリング
ギヤRの歯数の比、すなわち、発電機モータ16とエン
ジン11との間のギヤ比をγ3としたとき、 TE=TG・γ3 で表すことができる。そして、前記エンジン制御装置4
6の図示されないエンジン制御手段は、図示されないメ
モリに格納された第2のスロットル開度マップを参照
し、エンジン目標トルクTE* が禁止領域に入らないよ
うに、スロットル開度θを選択し、出力する。
【0051】なお、第2のスロットル開度マップにおい
ては、エンジン目標トルクTE* が禁止領域に入らない
ようにスロットル開度が選択されると、駆動モータトル
クTMが設定値より大きくなるように設定されている。
したがって、出力ギヤ27及びカウンタドリブンギヤ3
2の一方が他方を十分なトルクで付勢することができる
ようになるので、前記出力ギヤ27とカウンタドリブン
ギヤ32との噛合部分において出力ギヤ27の歯面とカ
ウンタドリブンギヤ32の歯面とが繰り返し接離した
り、微動したりすることがなくなる。その結果、前記駆
動装置に振動、騒音等が発生するのを防止することがで
きる。
【0052】なお、本実施の形態は、停車中にエンジン
11を駆動して発電機モータ16によって発電を行う場
合にも適用することができる。この場合、駆動モータ目
標トルクTM* が0にされると、エンジン目標トルクT
* の禁止領域は、 −η・γ2<TE* <η・γ2 になる。そして、実際の駆動モータ25によって発生さ
せられる電機装置トルクとしての駆動モータトルクTM
は所定値以上に維持され、エンジン11によって発生さ
せられるエンジントルクTEと前記駆動モータトルクT
Mとの和は0になる。したがって、停車中に発電を行う
ことができる。
【0053】次に、フローチャートについて説明する。 ステップS11 アクセル開度α、車速V及びバッテリ
残量SOCを読み込む。 ステップS12 駆動モータトルク算出処理を行う。 ステップS13 スロットル開度算出処理を行う。 ステップS14 駆動モータトルク補正処理を行う。 ステップS15 エンジントルク算出処理を行う。
【0054】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。図9は本発明の第3の実施の形態におけるハ
イブリッド型車両の概念図である。図において、11は
エンジン、62はマニュアル式の変速装置であり、該変
速装置62は、図示されない変速段選択装置、例えば、
シフトレバーによって選択された変速段を達成する。ま
た、63は前記変速装置62にエンジントルクTEを選
択的に伝達するためのクラッチ装置である。
【0055】該クラッチ装置63は前記エンジン11の
出力軸(クランクシャフト)64と前記変速装置62の
第1軸65の入力軸部との間に配設される。前記エンジ
ン11の回転はクラッチ装置63を介して変速装置62
に伝達され、該変速装置62において変速させられる。
また、該変速装置62は、互いに平行な第1軸65及び
第2軸66上に配設された歯数比が異なる複数のギヤセ
ットG1〜G4を有し、該ギヤセットG1〜G4のうち
の一つを選択して噛合させることによって、特定のギヤ
比を設定することができるようになっている。
【0056】そして、前記第2軸66に出力ギヤ67が
配設され、該出力ギヤ67から前記変速装置62におい
て選択された変速段による回転が出力され、大リングギ
ヤ69を介してディファレンシャル装置68に伝達され
る。また、前記変速装置62の最も後方の端部には、3
個のギヤ71〜73が配設され、該ギヤ71〜73を介
して前記変速装置62と電機装置としての駆動モータ7
4とが連結される。そして、該駆動モータ74によって
電機装置トルクとしての駆動モータトルクTMが発生さ
せられ、該駆動モータトルクTMを、前記ギヤ71、7
2を介して前記第1軸65に伝達し、エンジン11を始
動させたり、駆動モータトルクTMだけでハイブリッド
型車両を走行させたり、駆動モータトルクTM及びエン
ジントルクTEによってハイブリッド型車両を走行させ
たりすることができる。なお、前記ギヤ71によって第
1の連結要素が、ギヤ72によって第2の連結要素が構
成される。
【0057】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ハイブリッド型車両においては、エンジンと、電
機装置と、駆動輪と、前記電機装置によって発生させら
れた電機装置トルクを前記駆動輪に伝達するために配設
され、第1の連結要素を備えた電機装置トルク伝達系
と、前記エンジンによって発生させられたエンジントル
クを前記駆動輪に伝達するために配設され、前記第1の
連結要素と連結される第2の連結要素を備えたエンジン
トルク伝達系と、制御手段とを有する。
【0058】そして、該制御手段は、前記第1、第2の
連結要素間において設定値より大きいトルクが付勢され
るように、前記電機装置トルクの目標値及びエンジント
ルクの目標値のうちの少なくとも一方を算出する目標値
算出手段、並びに該目標値算出手段によって算出された
目標値を達成することができるように前記エンジン及び
電機装置のうちの少なくとも一方の制御を行う駆動装置
制御手段を備える。
【0059】この場合、前記第1、第2の連結要素間に
おいて設定値より大きいトルクが付勢されるので、駆動
装置に振動、騒音等が発生するのを防止することができ
る。また、フライホイールを大型化したり、ダンパ装置
を高性能化したりして、駆動系の慣性モーメントを大き
くする必要がないので、駆動装置の寸法及び重量を小さ
くすることができるだけでなくコストを低くすることが
できる。
【0060】本発明の他のハイブリッド型車両において
は、エンジンと、電機装置と、駆動輪と、前記電機装置
によって発生させられた電機装置トルクを前記駆動輪に
伝達するために配設され、第1の連結要素を備えた電機
装置トルク伝達系と、前記エンジンによって発生させら
れたエンジントルクを前記駆動輪に伝達するために配設
され、前記第1の連結要素と連結される第2の連結要素
を備えたエンジントルク伝達系と、前記電機装置トルク
の目標値を算出する目標値算出手段と、該目標値算出手
段によって算出された電機装置トルクの目標値の絶対値
が設定値以下である場合に、前記電機装置トルクの目標
値を前記設定値より大きい値に変更し、変更された目標
値を達成することができるように電機装置の制御を行う
駆動装置制御手段とを有する。
【0061】この場合、電機装置トルクの目標値の絶対
値が設定値以下である場合に、電機装置トルクの目標値
が設定値より大きい値に変更され、変更された目標値を
達成することができるように電機装置の制御が行われる
ので、前記第1、第2の連結要素間において設定値より
大きいトルクが付勢されることになる。したがって、駆
動装置に振動、騒音等が発生するのを防止することがで
きる。
【0062】本発明の更に他のハイブリッド型車両にお
いては、さらに、前記目標値算出手段は、電機装置トル
クの目標値を算出するほかに、エンジントルクの目標値
を算出するとともに、前記駆動装置制御手段は、変更さ
れた電機装置トルクの指令値に対応させて、エンジント
ルクの目標値を変更し、変更された目標値を達成するこ
とができるようにエンジンの制御を行う。
【0063】この場合、電機装置トルクの指令値が大き
くされる分だけ、エンジントルクが補正されるので、走
行フィーリングが低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の機能ブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の概念図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の制御回路のブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の第1の実施の形態における発電機モー
タ目標回転数マップを示す図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態における駆動モータ
目標トルクマップを示す図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるスロットル
開度マップを示す図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第3の実施の形態におけるハイブリッ
ド型車両の概念図である。
【符号の説明】
11 エンジン 25、74 駆動モータ 27 出力ギヤ 32 カウンタドリブンギヤ 41 駆動輪 49 駆動モータ制御装置 71、72 ギヤ 101 目標値算出手段 102 駆動装置制御手段 H1 電機装置トルク伝達系 H2 エンジントルク伝達系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久田 秀樹 東京都千代田区外神田2丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者 小島 博幸 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 Fターム(参考) 3G093 AA04 AA07 AA16 BA32 BA33 DA01 DA06 DB00 DB05 EA02 EB00 EC02 FA07 FA10 FA11 5H115 PA01 PA05 PC06 PG04 PI11 PI12 PI16 PI29 PO02 PU01 PU23 PU27 QE08 QE10 QE12 QI04 QN03 QN09 QN10 RB08 RE03 RE06 RE11 SE04 SE05 SE07 TB01 TE02 TE05 TE06 TI02 TO12 TO21 TO30 5H570 AA21 BB06 BB20 CC04 DD01 FF02 FF04 FF05 GG01 GG04 JJ03 JJ17 LL02 LL12 LL40 PP01 PP02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと、電機装置と、駆動輪と、前
    記電機装置によって発生させられた電機装置トルクを前
    記駆動輪に伝達するために配設され、第1の連結要素を
    備えた電機装置トルク伝達系と、前記エンジンによって
    発生させられたエンジントルクを前記駆動輪に伝達する
    ために配設され、前記第1の連結要素と連結される第2
    の連結要素を備えたエンジントルク伝達系と、制御手段
    とを有するとともに、該制御手段は、前記第1、第2の
    連結要素間において設定値より大きいトルクが付勢され
    るように、前記電機装置トルクの目標値及びエンジント
    ルクの目標値のうちの少なくとも一方を算出する目標値
    算出手段、並びに該目標値算出手段によって算出された
    目標値を達成することができるように前記エンジン及び
    電機装置のうちの少なくとも一方の制御を行う駆動装置
    制御手段を備えることを特徴とするハイブリッド型車
    両。
  2. 【請求項2】 エンジンと、電機装置と、駆動輪と、前
    記電機装置によって発生させられた電機装置トルクを前
    記駆動輪に伝達するために配設され、第1の連結要素を
    備えた電機装置トルク伝達系と、前記エンジンによって
    発生させられたエンジントルクを前記駆動輪に伝達する
    ために配設され、前記第1の連結要素と連結される第2
    の連結要素を備えたエンジントルク伝達系と、前記電機
    装置トルクの目標値を算出する目標値算出手段と、該目
    標値算出手段によって算出された電機装置トルクの目標
    値の絶対値が設定値以下である場合に、前記電機装置ト
    ルクの目標値を前記設定値より大きい値に変更し、変更
    された目標値を達成することができるように電機装置の
    制御を行う駆動装置制御手段とを有することを特徴とす
    るハイブリッド型車両。
  3. 【請求項3】 前記目標値算出手段は、電機装置トルク
    の目標値を算出するほかに、エンジントルクの目標値を
    算出するとともに、前記駆動装置制御手段は、変更され
    た電機装置トルクの指令値に対応させて、エンジントル
    クの目標値を変更し、変更された目標値を達成すること
    ができるようにエンジンの制御を行う請求項2に記載の
    ハイブリッド型車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103935354A (zh) * 2014-04-11 2014-07-23 武汉理工大学 多轴独立电动轮车辆的驱动力协调控制系统及控制方法
CN104787034A (zh) * 2014-01-17 2015-07-22 福特全球技术公司 车辆
JP2015136994A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社小松製作所 作業車両及び作業車両の制御方法

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