JP2005319894A - Power output system and automobile mounted with same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力システムおよびこれを搭載する自動車に関し、詳しくは、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムおよびこれを搭載する自動車に関する。 The present invention relates to a power output system and a vehicle equipped with the power output system, and more particularly, is connected to an internal combustion engine, and an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine, and at least of power from the internal combustion engine by input and output of electric power and power. Power power input / output means for outputting a part of the power to the drive shaft, an electric motor capable of inputting / outputting power, and transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio A power output system including a drive control device that drives and controls the internal combustion engine, the power power input / output means, the electric motor, and the speed change transmission means so that required power is output to the drive shaft, and an automobile equipped with the power output system About.
従来、この種の動力出力システムとしては、遊星歯車機構の各回転要素にエンジンのクランクシャフトと第1モータジェネレータの回転軸と駆動軸とが接続されると共に駆動軸に変速機を介して第2モータジェネレータの回転軸が接続されたハイブリッド自動車に搭載されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このシステムは、車速に応じて変速機の変速段を切り替えることにより第2モータジェネレータからの動力を車速に応じた動力にして駆動軸に出力している。
上述の動力出力システムでは、変速段の切替は油圧回路からの油圧などを用いてクラッチやブレーキを係合することにより行なうことができるが、油圧回路を構成する部品やクラッチ,ブレーキなどに異常が生じたときの処理については考慮されていない。 In the power output system described above, the shift speed can be switched by engaging the clutch or brake using the hydraulic pressure from the hydraulic circuit, but there is an abnormality in the components, clutch, brake, etc. that make up the hydraulic circuit. The processing when it occurs is not considered.
また、システム起動中の変速機に異常が生じた場合であっても異常の誤検出を防止するために次回にシステムを起動したときに再び変速機に同様の異常が生じたと判断されるまでは通常の変速機の駆動制御を行なうタイプの動力出力システムでは、再度の異常状態の発生によって変速機の状態や第2モータジェネレータの状態をさらに悪化させてしまう場合がある。 In addition, even if an abnormality occurs in the transmission during system startup, until it is determined that the same abnormality has occurred again in the transmission the next time the system is started in order to prevent erroneous detection of the abnormality. In a power output system of a type that performs drive control of a normal transmission, the state of the transmission and the state of the second motor generator may be further deteriorated by the occurrence of an abnormal state again.
本発明の動力出力システムおよびこれを搭載する自動車は、変速機に異常が生じたときでもより適切に対処することを目的とする。 An object of the power output system of the present invention and a vehicle equipped with the power output system is to cope more appropriately even when an abnormality occurs in the transmission.
本発明の動力出力システムおよびこれを搭載する自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The power output system of the present invention and a vehicle equipped with the power output system employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明の第1の動力出力システムは、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である
ことを要旨とする。
The first power output system of the present invention comprises:
An internal combustion engine, power power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power; An electric motor capable of input / output; transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio; and the internal combustion engine and the internal combustion engine so that required power is output to the drive shaft A power output system comprising a drive control device for drivingly controlling power power input / output means, the electric motor, and the shift transmission means,
When the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to check the operation, and the operation confirmation confirms at least one of the parts constituting the shift transmission means. When the operation failure of the part is confirmed, a drive mode at the time of operation failure that can output power to the drive shaft in spite of the operation failure is set, and the internal combustion engine is operated in the set drive mode at the time of operation failure after starting the system. The gist of the invention is a device capable of driving and controlling the electric power drive input / output means, the electric motor, and the shift transmission means.
この本発明の第1の動力出力システムでは、システムの起動が指示されたとき、変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、この動作確認により変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには動作不良にも拘わらず駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に設定した動作不良時駆動モードで内燃機関と電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段と変速伝達手段を介して駆動軸に動力を入出力可能な電動機と変速伝達手段とを駆動制御する。従って、変速伝達手段に異常が生じたときでもより適切に対処することができる。ここで、「システムの起動」には、操作者の操作により駆動軸を駆動可能な状態とすることが含まれる。 In the first power output system of the present invention, when the activation of the system is instructed, each part of the shift transmission means is temporarily operated to check the operation, and the shift transmission means is configured by checking the operation. When at least part of the operation failure of each part is confirmed, the operation mode at the time of operation failure that can output power to the drive shaft in spite of the operation failure is set, and the internal combustion engine is operated in the operation mode at operation failure set after the system is started. An electric power / power input / output means for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power; Drive control. Therefore, even when an abnormality occurs in the transmission means, it is possible to cope with it more appropriately. Here, “system activation” includes making the drive shaft drivable by an operator's operation.
こうした本発明の第1の動力出力システムにおいて、前記変速伝達手段は、前記内燃機関により駆動する機械式油圧発生手段と電力の供給を受けて駆動する電気式油圧発生手段とからなる油圧発生手段を有し、該油圧発生手段からの油圧を用いて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、前記駆動制御装置は、通常時には、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止し所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を始動する停止始動制御を行なう装置であり、前記動作確認により前記電気式油圧発生手段の油圧発生不能状態が確認されたときには前記所定の停止条件の成立に拘わらず前記内燃機関の停止を禁止する機関停止禁止駆動モードを設定する装置であるものとすることもできる。こうすれば、電気的油圧発生手段に動作不良が生じているときでも機械式油圧発生手段を用いてより確実に変速伝達手段における電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なうことができる。この態様の本発明の第1の動力出力システムにおいて、前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記電気式油圧発生手段からの油圧発生不十分状態が確認されたときには前記電動機から出力する駆動力を制限する駆動力制限駆動モードを設定する装置であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の過回転をより確実に防止することができる。 In such a first power output system of the present invention, the shift transmission means includes a hydraulic pressure generating means comprising a mechanical hydraulic pressure generating means driven by the internal combustion engine and an electric hydraulic pressure generating means driven by receiving electric power. And a means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft using the hydraulic pressure from the hydraulic pressure generating means, and the drive control device normally has a predetermined stop condition established. Is a device that performs stop start control for starting the internal combustion engine when a predetermined start condition is satisfied and the operation check confirms that the electric oil pressure generating means is incapable of generating hydraulic pressure. When this is done, the engine stop prohibiting drive mode may be set to prohibit the stop of the internal combustion engine regardless of the establishment of the predetermined stop condition. In this way, even when a malfunction occurs in the electrical hydraulic pressure generating means, the mechanical hydraulic pressure generating means can be used to more reliably transmit power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor in the transmission transmission means. . In the first power output system of the present invention according to this aspect, the drive control device generates a driving force output from the electric motor when an insufficient hydraulic pressure generation state from the electric hydraulic pressure generating means is confirmed by the operation confirmation. The driving force limiting driving mode to be limited may be set. By so doing, it is possible to more reliably prevent over-rotation of the electric motor.
また、本発明の第1の動力出力システムにおいて、前記変速伝達手段は、油圧により作動し複数の異なる変速段に対応する複数の係合手段を有し、該複数の係合手段を選択的に係合することにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記複数の係合手段の一部の係合不能状態が確認されたときには係合不能状態でない係合手段を用いて前記変速伝達手段を駆動制御する変速制限駆動モードを設定する装置であるものとすることもできる。こうすれば、一部の係合手段に異常が生じているときであっても電動機から駆動軸に動力を入出力させることができる。この態様の本発明の第1の動力出力システムにおいて、前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記複数の係合手段のすべての係合不能状態が確認されたときには前記電動機を駆動停止して前記内燃機関と前記電力動力入出力手段とを駆動制御する電動機停止駆動モードを設定する装置であるものとすることもできる。 Further, in the first power output system of the present invention, the shift transmission means has a plurality of engagement means that operate by hydraulic pressure and correspond to a plurality of different shift speeds, and selectively select the plurality of engagement means. Engaging means for switching a gear position to transmit power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft, and the drive control device is configured to check a part of the plurality of engaging means based on the operation confirmation. The apparatus may be a device that sets a shift limiting drive mode for driving and controlling the shift transmission means using an engagement means that is not in an incapable engagement state when the engagement impossible state is confirmed. In this way, power can be input / output from the electric motor to the drive shaft even when some of the engaging means are abnormal. In the first power output system of the present invention according to this aspect, the drive control device stops driving the electric motor and stops driving the electric motor when all the disengagement states of the plurality of engagement means are confirmed by the operation confirmation. It may be an apparatus for setting an electric motor stop drive mode for driving and controlling the internal combustion engine and the electric power drive input / output means.
本発明の第1の動力出力システムにおいて、システムが起動している最中に前記変速伝達手段の異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段により異常が検出されたとき、該異常を記憶する記憶手段と、を備え、前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記記憶手段に前回のシステム起動中に前記異常検出手段により検出された異常が記憶されているときには前記動作確認を行なった後にシステムを起動し、前記記憶手段に前記異常が記憶されていないときには前記動作確認を行なわずにシステムを起動する装置であるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段に異常が生じている状態でシステムを起動することによる不具合の発生を防止しながら通常時にはシステムの起動を迅速に行なうことができる。 In the first power output system of the present invention, an abnormality detecting means for detecting an abnormality of the shift transmission means while the system is being activated, and when the abnormality is detected by the abnormality detecting means, the abnormality is stored. And when the system is instructed to start the system, the operation is performed when the abnormality detected by the abnormality detection unit during the previous system activation is stored in the storage unit. The system may be activated after the confirmation, and when the abnormality is not stored in the storage means, the apparatus may be activated without performing the operation confirmation. By so doing, it is possible to quickly start up the system at normal times while preventing the occurrence of problems caused by starting up the system in a state where an abnormality has occurred in the transmission means.
本発明の第1の動力出力システムにおいて、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式動力入出力手段と、前記第3の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、電磁的な作用により電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力を前記駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the first power output system of the present invention, the power power input / output means is connected to three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third rotating shaft of the internal combustion engine, and any one of the three shafts. 3-axis power input / output means for determining the power input / output to / from the remaining one shaft when the power input / output to / from the shaft is determined, and the generator capable of inputting / outputting power to / from the third rotating shaft And the electric power drive input / output means includes a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft. And a counter-rotor motor that outputs power from the internal combustion engine to the drive shaft with electromagnetic input and output of electric power and power.
本発明の第2の動力出力システムは、
電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、
システムが起動している最中に前記変速伝達手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段により異常が検出されたとき、該異常を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記記憶手段に前回のシステム起動中に前記異常検出手段により検出された異常が記憶されているときには前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて行なう所定の動作確認を経た後にシステムを起動し、前記記憶手段に前記異常が記憶されていないときには前記所定の動作確認を経ずにシステムを起動する装置である
ことを要旨とする。
The second power output system of the present invention includes:
A power output system comprising: an electric motor; shift transmission means for transmitting power between a rotating shaft and a drive shaft of the motor with a changeable gear ratio; and a drive control device for driving and controlling the motor and the transmission transmission means. Because
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the shift transmission means during the activation of the system;
Storage means for storing the abnormality when the abnormality is detected by the abnormality detecting means;
With
When the drive control device is instructed to start the system, when the abnormality detected by the abnormality detection means during the previous system start-up is stored in the storage means, the drive control device temporarily stores the components constituting the shift transmission means. The gist of the invention is that the system is started after a predetermined operation check performed by operating the system and the system is started without the predetermined operation check when the abnormality is not stored in the storage means. To do.
この本発明の第2の動力出力システムでは、システムの起動が指示されたとき、前回のシステム起動中に検出された変速伝達手段の異常が記憶されているときには変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて行なう所定の動作確認を経た後にシステムを起動し、変速伝達手段の異常が記憶されていないときには動作確認を経ずにシステムを起動する。したがって、変速伝達手段に異常が生じている状態でシステムを起動することによる不具合の発生を防止しながら通常時にはシステムの起動を迅速に行なうことができる。 In the second power output system of the present invention, when the system activation is instructed, if the abnormality of the transmission transmission means detected during the previous system activation is stored, each part constituting the transmission transmission means is temporarily stored. The system is started after a predetermined operation check performed by operating the system, and the system is started without checking the operation when no abnormality of the shift transmission means is stored. Therefore, it is possible to quickly start up the system at normal times while preventing the occurrence of problems caused by starting up the system in a state where an abnormality has occurred in the transmission means.
本発明の第3の動力出力システムでは、
電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である
ことを要旨とする。
In the third power output system of the present invention,
A power output system comprising: an electric motor; shift transmission means for transmitting power between a rotating shaft and a drive shaft of the motor with a changeable gear ratio; and a drive control device for driving and controlling the motor and the transmission transmission means. Because
When the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to check the operation, and the operation confirmation confirms at least one of the parts constituting the shift transmission means. When a malfunction of the unit is confirmed, a malfunction mode drive mode capable of outputting power to the drive shaft in spite of the malfunction is set. After the system is started, the motor and the motor are operated in the malfunction mode drive mode thus set. The gist of the invention is that it is a device capable of driving and controlling the speed change transmission means.
この本発明の第3の動力出力システムでは、システムの起動が指示されたとき、変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、この動作確認により変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには動作不良にも拘わらず駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に設定した動作不良時駆動モードで電動機とこの電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段とを駆動制御する。従って、変速伝達手段に異常が生じたときでもより適切に対処することができる。ここで、「システムの起動」には、操作者の操作により駆動軸を駆動可能な状態とすることが含まれる。 In the third power output system of the present invention, when the activation of the system is instructed, each part of the shift transmission means is temporarily operated to check the operation, and the shift transmission means is configured by checking this operation. When at least a part of the operation failure of each part is confirmed, the operation mode at the time of operation failure that can output power to the drive shaft in spite of the operation failure is set. Drive control is performed on a transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft of the electric motor. Therefore, even when an abnormality occurs in the transmission means, it is possible to cope with it more appropriately. Here, “system activation” includes making the drive shaft drivable by an operator's operation.
こうした本発明の第2または第3の動力出力システムにおいて、前記変速伝達手段は、電力の供給を受けて駆動する電気式油圧発生手段を有し、該電気式油圧発生手段からの油圧を用いて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記電気式油圧発生手段からの油圧発生不十分状態が確認されたときには前記電動機から出力する駆動力を制限する駆動力制限駆動モードを設定して前記電動機を駆動制御する装置であるものとすることもできる。 In such a second or third power output system of the present invention, the shift transmission means has electric hydraulic pressure generating means that is driven by receiving power supply, and uses the hydraulic pressure from the electric hydraulic pressure generating means. A means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft; and when the operation check confirms that an insufficient hydraulic pressure is generated from the electric hydraulic pressure generating means, It is also possible to set the driving force limiting driving mode for limiting the driving force output from the motor to drive the electric motor.
また、本発明の第2または第3の動力出力システムにおいて、前記変速伝達手段は、油圧により作動し複数の異なる変速段に対応する複数の係合手段を有し、該複数の係合手段を選択的に係合することにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記複数の係合手段の一部の係合不能状態が確認されたときには係合不能状態でない係合手段を用いて前記変速伝達手段を駆動制御する変速制限駆動モードを設定して前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する装置であるものとすることもできる。 In the second or third power output system of the present invention, the shift transmission means includes a plurality of engagement means that are operated by hydraulic pressure and correspond to a plurality of different shift speeds. A means for selectively engaging to switch gears to transmit power between the rotating shaft of the electric motor and the driving shaft; and the drive control device is configured to check the operation of the plurality of engaging means. When a part of the engagement impossible state is confirmed, a shift limiting drive mode for controlling the drive of the transmission transmission unit is set by using an engagement unit that is not in the engagement impossible state, and the electric motor and the transmission transmission unit are driven and controlled. It can also be a device that performs.
本発明の自動車は、上述した各態様の本発明の第1の動力出力システム、即ち、基本的には、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である動力出力システムや、本発明の第2の動力出力システム、即ち、基本的には、電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である動力出力システム、本発明の第3の動力出力システム、即ち、基本的には、電動機と、変更可能な変速比をもって該電動機の回転軸と駆動軸との動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する駆動制御装置とを備える動力出力システムであって、前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である動力出力システムを搭載し、前記駆動軸が車軸に接続されて走行する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention is connected to the first power output system of the present invention of each aspect described above, that is, basically the internal combustion engine, and the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine. Power power input / output means for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by output; an electric motor capable of inputting / outputting power; and a rotating shaft and a drive shaft of the electric motor with a changeable gear ratio. And a drive control device for driving and controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output unit, the electric motor, and the shift transmission unit so that required power is output to the drive shaft. When the start of the system is instructed, the drive control system temporarily operates each part constituting the shift transmission means to check the operation, and the shift transmission is confirmed by the operation check. hand When a malfunction is confirmed in at least a part of each of the parts constituting the system, a drive mode is set when malfunction occurs so that power can be output to the drive shaft in spite of the malfunction. A power output system which is a device capable of driving and controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, the electric motor and the speed change transmission means in a drive mode, or the second power output system of the present invention, that is, basically Includes a motor, shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor with a changeable gear ratio, and a drive control device for driving and controlling the motor and the transmission transmission means. In the output system, when the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to confirm the operation. When a malfunction in at least a part of each part constituting the shift transmission means is confirmed by confirmation, a malfunction mode drive mode capable of outputting power to the drive shaft in spite of the malfunction is set. A power output system which is a device capable of driving and controlling the electric motor and the shift transmission means in the set operation mode at the time of the malfunction, the third power output system of the present invention, that is, basically the electric motor, A power output system comprising: a shift transmission unit that transmits power between a rotating shaft and a drive shaft of the electric motor with a possible gear ratio; and a drive control device that drives and controls the electric motor and the transmission unit. When the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to confirm the operation. When an operation failure of at least a part of each part constituting the speed change transmission means is confirmed, a drive mode at the time of operation failure capable of outputting power to the drive shaft in spite of the operation failure is set, and is set after the system is started. The gist of the invention is that a power output system, which is a device capable of driving and controlling the electric motor and the shift transmission means in a drive mode at the time of malfunction, is mounted and the drive shaft is connected to an axle for traveling.
この本発明の自動車では、上述した各態様の本発明の第1ないし第3いずれかの動力出力システムを搭載するから、本発明の動力出力システムが奏する効果、例えば、変速伝達手段に異常が生じたときでもより適切に対処することができる効果や変速伝達手段に異常が生じている状態でシステムを起動することによる不具合の発生を防止しながら通常時にはシステムの起動を迅速に行なうことができる効果などを奏することができる。 Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output system according to any one of the first to third aspects of the present invention described above, the effects produced by the power output system according to the present invention, for example, an abnormality occurs in the transmission mechanism. The effect that can be dealt with more appropriately even when the system is running, and the effect that the system can be started up quickly in normal times while preventing the occurrence of problems due to the system starting up when there is an abnormality in the transmission mechanism Etc. can be played.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施形態としての動力出力システムを搭載するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70と、ハイブリッド用電子制御ユニット70と共にシステムの起動を管理する電源ECU90とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して変速機60がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1とモータMG2とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、共にモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2やリングギヤ軸32aの回転数Nrを計算している。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達できるよう構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。この図2に示す変速機60は、ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bと二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備えており、サンギヤ61はブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ66はブレーキB2のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66、キャリア64とキャリア68とによりそれぞれ連結されている。変速機60は、ブレーキB1,B2を共にオフとすることによりモータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができ、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達し(以下、この状態をLoギヤの状態という)、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する(以下、この状態をHiギヤの状態という)。ブレーキB1,B2を共にオンとする状態は回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止するものとなる。
The
ブレーキB1,B2は、図3に例示する油圧回路100からの油圧により作動する。油圧回路100は、図示するように、エンジン22の回転により駆動する機械式ポンプ102と、図示しない電気モータを内蔵する電動ポンプ104と、3ウェイソレノイド106と、プレッシャーコントロールバルブ108と、リニアソレノイド110,111と、コントロールバルブ112,113と、アキュムレータ114,115とから構成されており、3ウェイソレノイド106を駆動制御することによりプレッシャーコントロールバルブ108の開閉を制御して機械式ポンプ102や電動ポンプ104からのライン油圧を調節でき、リニアソレノイド110,111を各々駆動制御することによりコントロールバルブ112,113の開閉を制御して油圧ラインから各ブレーキB1,B2に作用させる油圧を調節しその係合力を調節できるようになっている。なお、油圧回路90には、回路内の油圧の状態を確認するための図示しない油圧センサが設けられている。
The brakes B1 and B2 are operated by the hydraulic pressure from the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、不揮発性メモリとしてのEEPROM78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量に対応したアクセル開度Accを検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のブレーキB1,B2の電動ポンプ104を駆動する電気モータへの駆動信号や3ウェイソレノイド106への駆動信号,リニアソレノイド110,111への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
電源ECU90は、図示しないCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。この電源ECU90には、運転席の前面パネルに配置されたパワースイッチ92からのプッシュ信号やブレーキペダル85の踏み込みを検出するブレーキスイッチ94からのブレーキスイッチ信号が入力ポートを介して入力されており、電源ECU90からは、電力ライン54(高電圧系)への電源の投入や遮断を行なうシステムメインリレー56へのオンオフ信号や補機などへの給電に用いられる図示しない低電圧系への電源の投入や遮断を行なうリレーへのオンオフ信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電源ECU90もハイブリッド用電子制御ユニット70と通信ポートを介して接続されており、各種信号のやり取りを行なっている。
The
電源ECU90は、ブレーキスイッチ94からのブレーキスイッチング信号がオンの状態、即ちブレーキペダル85が踏み込まれた状態でパワースイッチ92が押されてプッシュ信号を入力したときには、システムメインリレー56がオンされていないときにはシステムメインリレー56にオン信号を出力すると共にハイブリッド用電子制御ユニット70にイグニッション信号(IG信号)とスタート信号(ST信号)をオン出力して動力出力システムを起動させる。ST信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット70は、動力出力システムが起動可能な状態であるのを確認した後に電源ECU90に起動状態であることを示すレディ信号(RDY信号)をオン出力する。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、ST信号のオン出力に基づいて動力出力システムが起動不能な状態であると確認すると、動力出力システムを起動しない状態を維持し、これを電源ECU90に知らせるためにレディ信号(RDY信号)のオフ出力を維持する。システムが起動している最中の停車時にパワースイッチ92が押されてプッシュ信号を入力したときには、電源ECU90は、Pレンジを確認した後にシステムメインリレー56にオフ信号を出力するなど車両全体をシステムダウンする。
When the brake switching signal from the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されバッテリ50の残容量SOCが所定範囲内となりエンジン22が効率よく運転されるように、エンジン22の運転ポイント(目標回転数と目標トルク)を設定すると共にモータMG1,MG2の各トルク指令Tm1*,Tm2*を設定して、エンジン22の運転ポイントについてはエンジンECU24に通信により出力し、各トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に通信により出力する。運転ポイントを入力したエンジンECU24は、この運転ポイントでエンジン22が運転されるよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御,点火制御を行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を入力したモータECU40は、各トルク指令Tm1*,Tm2*に見合うトルクがモータMG1,MG2から各々出力されるようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、実施例のハイブリッド自動車20は、要求トルクに対応する要求動力が小さくエンジン22の効率が悪くなるときには、エンジン22の運転を停止して要求動力に見合う動力がモータMG2から出力されるようモータMG2を駆動制御する間欠運転制御を行なっている。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、動力出力システムの起動時の処理について説明する。図4は、操作者によるパワースイッチ92やブレーキスイッチ94の操作によって電源ECU90からST信号がオン出力されたときにこのST信号を入力したハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される起動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
起動処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、EEPROM78から前回に動力出力システムが起動していたときの変速機60の状態を入力し(ステップS100)、変速機60に異常の履歴があるか否かを調べる(ステップS110)。変速機60の状態の入力は、実施例では、リングギヤ軸32aの回転数NrやモータMG2の回転数Nm2などに基づいて図示しない異常判定ルーチンの判定により正常のときには値0が異常のときには値1がEEPROM78の所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより行なうものとした。ここで、異常判定ルーチンによる判定は、例えば、変速機60のギヤの状態を切り替える際に切り替えに要する時間(例えば、200msec〜400msec程度)が経過するのを待ってリングギヤ軸32aの回転数Nrに切り替え後のギヤの状態の減速比を乗じたものとモータMG2の回転数Nm2とを比較することにより変速機60のギヤの状態の切り替え処理が正常に行なわれたか否かを判定することにより行なうことができる。
When the startup process routine is executed, the
変速機60に異常の履歴がないと判定されると、動力出力システムが起動可能な状態にあるか否かを確認する処理を行なう(ステップS160)。この処理は、例えば、エンジンECU24を介してエンジン22の状態が正常であるかを確認したり、モータMG1,MG2やインバータ41,42の状態が正常であるかを確認したりする処理である。通常は、動力出力システムに異常はなく起動可能な状態であるから、正常と判断し、電源ECU90にレディ信号をオン出力して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。このとき、運転者に走行可能に至ったことを知らせるために図示しないインジケータを点灯する。なお、動力出力システムに異常があり起動不能な状態であると確認すると、レディ信号をオン出力することなくそのまま本ルーチンを終了する。
If it is determined that there is no history of abnormality in the
一方、変速機60に異常の履歴があると判定されると、変速機60(具体的には、油圧回路100の電動ポンプ104や3ウェイソレノイド106,リニアソレノイド110,111など)を一時的に動作させて変速機60の状態を確認する図4に例示する動作確認処理を行ない(ステップS120)、この動作確認処理により変速機60の正常が確認されると(ステップS130)、動力出力システムが起動可能な状態にあるか否かを確認し(ステップS160)、起動可能を確認した後に電源ECU90にレディ信号をオン出力して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。一方、動作確認処理により変速機60の異常が確認されると、異常にも拘わらず車両が走行可能であるか否かを判定し(ステップS140)、走行可能であると判定されると、後述する図4の動作確認処理に応じたフェールセーフモードを設定して(ステップS150)、前述のステップS160,S170の処理を実行して本ルーチンを終了し、車両が走行不能であると判定されると、レディ信号をオン出力することなくそのまま本ルーチンを終了する。変速機60の動作確認処理は、ステップS110で前回に起動していたときに変速機60の異常が生じたときだけに限定して行なわれるから、この動作確認処理にある程度の時間を要するものとしても、通常は動作確認処理を行なうことなく動力出力システムが迅速に起動されることになる。以下、図5の動作確認処理についての詳細を説明する。
On the other hand, if it is determined that the
動作確認処理では、まず、電動ポンプ104の状態をチェックする(ステップS200)。ここで、電動ポンプ104の状態のチェックは、例えば、プレッシャーコントロールバルブ108とコントロールバルブ112,113を閉じた状態で電動ポンプ104を駆動したときのライン油圧を図示しない油圧センサにより検出することにより行なったり、電動ポンプ104の回転数を図示しない回転数センサで検出することにより行なうことができる。そして、電動ポンプ104の状態が正常であるか否かを判定し(ステップS210)、正常であるときには次の処理に進み、異常であるときには、エンジン22の間欠運転を禁止、即ち、起動時にPレンジでエンジン22を始動させた以降はエンジン22の停止を禁止する(ステップS220)。エンジン22の間欠運転を禁止するのは、電動ポンプ104の状態が異常であるときにエンジン22を停止させると、エンジン22の停止に伴って機械式ポンプ102も停止し、ブレーキB1,B2に作用させる油圧を発生できなくなるからである。また、エンジン22を停止させた後に再始動させるときに、エンジン22のクランキングに伴ってリングギヤ軸32aに生じる反力をモータMG2で受けとめることができなくなるから、エンジン22の始動時に車両の後退や大きなショックが生じるからである。
In the operation confirmation process, first, the state of the
電動ポンプ104の状態をチェックすると、次に、3ウェイソレノイド106とプレッシャーコントロールバルブ108の状態をチェック、即ち、ライン油圧の切替状態をチェックする(ステップS230)。ライン油圧の切替状態のチェックは、例えば、コントロールバルブ112,113を閉じた状態で電動ポンプ104を駆動すると共に3ウェイソレノイド106の駆動制御によりプレッシャーコントロールバルブ108を制御してライン油圧を切り替えたときの油圧の変化を図示しない油圧センサで検出することにより行なうことができる。そして、ライン油圧の切替状態が正常であるか否かを判定し(ステップS240)、正常であるときには次の処理に進み、異常であるときにはモータMG2のトルク指令Tm2*に対する上限ガードとして機能するトルク上限値を設定してモータMG2のトルク制限を行なう(ステップS250)。モータMG2のトルク上限値を設定するのは、ライン油圧を切り替えることができないときにはブレーキB1,B2に作用させる油圧が十分でない場合があり、この場合にモータMG2から過大な駆動力を発生させるとブレーキB1,B2にスベリが生じてブレーキB1,B2が加熱したりモータMG2が過回転したりする場合があるからである。
When the state of the
ライン油圧の切替状態をチェックすると、次に、ブレーキB1,B2の状態をチェックする(ステップS260)。ブレーキB1,B2の状態のチェックは、例えば、電動ポンプ104と3ウェイソレノイド106とリニアソレノイド110とを駆動制御してブレーキB1を係合させる動作を行なった後にモータMG2から比較的小さなトルクを出力したときのモータMG2の回転位置を回転位置検出センサ44で検出すると共に回転数(ブレーキB1のスベリ)として演算したものをモータECU40から入力することにより行なうことができる。なお、ブレーキB2についても同様である。また、このときにブレーキB1,B2に作用する油圧を図示しない油圧センサで検出することにより行なうこともできる。そして、ブレーキB1,B2の状態が正常であるか否かを判定し(ステップS270)、正常であるときにはそのまま処理を終了する。一方、ブレーキB1,B2の状態が異常であるときには、その異常がブレーキB1のみに生じているときにはブレーキB2のみを用いて変速機60を制御、即ち変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態に固定し(ステップS290,S290)、異常がブレーキB2のみに生じているときにはブレーキB1のみを用いて変速機60を制御、即ち変速機60のギヤの状態をHiギヤの状態に固定し(ステップS290,S300)、異常がブレーキB1,B2の両方に生じているときにはモータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの動力の伝達ができないと判断してモータMG2を駆動を禁止して(ステップS290,S310)、処理を終了する。
If the line oil pressure switching state is checked, then the state of the brakes B1 and B2 is checked (step S260). For checking the state of the brakes B1 and B2, for example, after driving the
このように動力出力システムの起動前に変速機60に異常が生じていると判定されて、ステップS220でエンジン22の間欠運転制御が禁止されたり、ステップS250でモータMG2からのトルクが制限されたり、ステップS290,S300でLoギヤかHiギヤに固定されたり、ステップS310でモータMG2の駆動が禁止されると、図4の起動処理ルーチンのステップS150でフェールセーフモードが設定されて動力出力システムが起動されるから、変速機60に異常が生じている状態で通常の制御が行なわれることによる変速機60のブレーキB1,B2の加熱やモータMG2の過回転が防止される。
As described above, it is determined that an abnormality has occurred in the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、動力出力システムの起動が指示されたとき、前回に動力出力システムが起動されている間に変速機60に異常が生じていたとき(異常履歴があるとき)には、起動に先立って変速機60を一時的に動作させて動作確認を行なってからシステムを起動するから、変速機60に異常が生じている状態で動力出力システムが起動されてブレーキB1,B2やモータMG2の状態がさらに悪化するのをより確実に防止することができる。しかも、前回に動力出力システムが起動されている間に変速機60に異常が生じていなかったとき(異常履歴がないとき)には、変速機60の動作確認を行なうことなく動力出力システムを起動させるから、変速機60の動作確認にある程度の時間を要するものでも通常では迅速に動力出力システムを起動させることができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、動作確認により変速機60に異常が生じていると確認されたときには、変速機60の異常に拘わらず車両が走行可能なフェールセーフモードを設定して動力出力システムを起動させるから、こうした変速機60の異常によっても車両を待避走行させることができる。
Further, according to the
実施例のハイブリッド自動車20では、変速機60の動作確認処理として、電動ポンプ104,3ウェイソレノイド106,ブレーキB1,B2のチェックを行なうものとしたが、これらのうち任意の1つ又は2つのチェックを行なうものとしてもよいし、ブレーキB1,B2を係合させるために用いられる如何なる部品のチェックを行なうものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、前回の動力出力システムが起動されている間に変速機60に異常が生じているとき(異常履歴があるとき)に限って図5の変速機60の動作確認処理を実行するものとしたが、異常履歴に拘わらず変速機60の動作確認処理を実行するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、変速機60としてLoギヤとHiギヤとを切替可能な2段の変速段をもつものとしたが、3段以上の変速段をもつものとしてもよいし、こうした有段の変速機に限られず、無段変速機としてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転軸を、駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に変速機60を介して接続するものとしたが、図6の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の回転軸を、駆動輪39a,39bとは異なる駆動輪39c,39dに接続された駆動軸に変速機60を介して接続するものとしても構わない。この場合、さらに駆動輪39a,39bに接続された駆動軸にモータMG3を接続するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をモータMG1が接続された動力分配統合機構30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものに適用したが、図7の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22からの動力を、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を介して駆動輪39a,39bに出力するものに適用するものとしてもよい。また、図8の変形例にハイブリッド自動車320に例示するように、エンジン22からの動力を変速して駆動輪39a,39bの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機330を備えるものとしてもよい。この場合、変速機330は有段変速機であっても無段変速機であってもよい。このようにエンジン22からの動力を変速して駆動輪39a,39bの車軸に接続された駆動軸に出力する変速機330を備える場合、図9の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、モータMG2から変速機60を介して出力される動力を更に変速機330で変速して駆動輪39a,39bに伝達するものとしてもよい。この図9の例では、変速機60に代えてクラッチを用いるものとしてもよい。
The
実施例のハイブリッド自動車20やその変形例のハイブリッド自動車120,220,320,420では、変速機60を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸に動力を入出力可能なモータMG2の他に、走行用の動力を出力するエンジン22を備えるものとしたが、エンジン22は備えない通常の電気自動車に適用するものとしてもよい。この場合、エンジン22により動作する機械式ポンプ102も備えず又エンジン22により走行することもできないから、図5の動作確認処理のステップS210で電動ポンプ104が正常でないと判定されたときやステップS280でブレーキB1,B2の両方が異常であると判定されたときには走行不能と判断することになる。
In the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
20,120,220,320,420 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28
ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、31a サンギヤ軸、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、36 ベルト、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、48 回転軸、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 変速機、60a ダブルピニオンの遊星歯車機構、60b シングルピニオンの遊星歯車機構、61 サンギヤ、62 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64キャリア、65 サンギヤ、66 リングギヤ、67 ピニオンギヤ、68 キャリア、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 EEPROM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 電源ECU、92 パワースイッチ、94 ブレーキスイッチ、100 油圧回路、102 機械式ポンプ、104 電動ポンプ、106 3ウェイソレノイド、108 プレッシャーコントロールバルブ、110,111 リニアソレノイド、112,113 コントロールバルブ、114,115 アキュムレータ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、330 変速機、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。
20, 120, 220, 320, 420 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 28
Damper, 30 Power distribution and integration mechanism, 31 Sun gear, 31a Sun gear shaft, 32 Ring gear, 32a Ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 Carrier, 36 Belt, 37 Gear mechanism, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheel, 40 Motor electronic control Unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 48 Rotating shaft, 50 Battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line, 60 Transmission, 60a Double pinion planet Gear mechanism, 60b planetary gear mechanism of single pinion, 61 sun gear, 62 ring gear, 63a first pinion gear, 63b second pinion gear, 64 carrier, 65 sun gear, 66 ring gear, 67 pinion gear, 68 carrier, 70 hybrid Electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 78 EEPROM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor , 88 Vehicle speed sensor, 90 Power supply ECU, 92 Power switch, 94 Brake switch, 100 Hydraulic circuit, 102 Mechanical pump, 104 Electric pump, 106 3-way solenoid, 108 Pressure control valve, 110, 111 Linear solenoid, 112, 113 Control Valve, 114, 115 Accumulator, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor, 234 Outer rotor, 330 Transmission, MG1, MG2 module Data, B1, B2 brake.
Claims (13)
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である
動力出力システム。 An internal combustion engine, power power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power; An electric motor capable of input / output; transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio; and the internal combustion engine and the internal combustion engine so that required power is output to the drive shaft A power output system comprising a power control input / output means, a drive control device for driving and controlling the electric motor and the shift transmission means,
When the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to check the operation, and the operation confirmation confirms at least one of the parts constituting the shift transmission means. When an operation failure of the engine is confirmed, a drive mode at the time of operation failure that can output power to the drive shaft in spite of the operation failure is set, and after the system is started, A power output system which is a device capable of driving and controlling the power power input / output means, the electric motor, and the shift transmission means.
前記変速伝達手段は、前記内燃機関により駆動する機械式油圧発生手段と電力の供給を受けて駆動する電気式油圧発生手段とからなる油圧発生手段を有し、該油圧発生手段からの油圧を用いて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、
前記駆動制御装置は、通常時には、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関の運転を停止し所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を始動する停止始動制御を行なう装置であり、前記動作確認により前記電気式油圧発生手段の油圧発生不能状態が確認されたときには前記所定の停止条件の成立に拘わらず前記内燃機関の停止を禁止する機関停止禁止駆動モードを設定する装置である
動力出力システム。 The power output system according to claim 1,
The shift transmission means includes a hydraulic pressure generating means including a mechanical hydraulic pressure generating means driven by the internal combustion engine and an electric hydraulic pressure generating means driven by receiving electric power, and uses the hydraulic pressure from the hydraulic pressure generating means. Means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft,
The drive control device is a device that performs stop start control that normally stops the operation of the internal combustion engine when a predetermined stop condition is satisfied and starts the internal combustion engine when a predetermined start condition is satisfied, A device that sets an engine stop prohibition drive mode that prohibits the stop of the internal combustion engine regardless of the establishment of the predetermined stop condition when it is confirmed by the operation confirmation that the electric oil pressure generating means is incapable of generating a hydraulic pressure. Output system.
前記変速伝達手段は、油圧により作動し複数の異なる変速段に対応する複数の係合手段を有し、該複数の係合手段を選択的に係合することにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、
前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記複数の係合手段の一部の係合不能状態が確認されたときには係合不能状態でない係合手段を用いて前記変速伝達手段を駆動制御する変速制限駆動モードを設定する装置である
動力出力システム。 A power output system according to any one of claims 1 to 3,
The shift transmission means has a plurality of engaging means that operate by hydraulic pressure and correspond to a plurality of different speed stages, and selectively switch the speed stages by selectively engaging the plurality of engaging means. Means for transmitting power between the rotary shaft and the drive shaft;
The drive control device is configured to control the shift of the shift transmission unit by using the engagement unit that is not in the disengageable state when the disengagement state of a part of the plurality of engagement units is confirmed by the operation confirmation. A power output system that sets the drive mode.
システムが起動している最中に前記変速伝達手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段により異常が検出されたとき、該異常を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記記憶手段に前回のシステム起動中に前記異常検出手段により検出された異常が記憶されているときには前記動作確認を行なった後にシステムを起動し、前記記憶手段に前記異常が記憶されていないときには前記動作確認を行なわずにシステムを起動する装置である
動力出力システム。 A power output system according to any one of claims 1 to 5,
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the shift transmission means during the activation of the system;
Storage means for storing the abnormality when the abnormality is detected by the abnormality detecting means;
With
When the drive control apparatus is instructed to start the system, the storage means starts the system after performing the operation check when the abnormality detected by the abnormality detection means during the previous system startup is stored. A power output system that is a device that activates the system without checking the operation when the abnormality is not stored in the storage means.
システムが起動している最中に前記変速伝達手段の異常を検出する異常検出手段と、
該異常検出手段により異常が検出されたとき、該異常を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記記憶手段に前回のシステム起動中に前記異常検出手段により検出された異常が記憶されているときには前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて行なう所定の動作確認を経た後にシステムを起動し、前記記憶手段に前記異常が記憶されていないときには前記所定の動作確認を経ずにシステムを起動する装置である
動力出力システム。 A power output system comprising: an electric motor; shift transmission means for transmitting power between a rotating shaft and a drive shaft of the motor with a changeable gear ratio; and a drive control device for driving and controlling the motor and the transmission transmission means. Because
An abnormality detecting means for detecting an abnormality of the shift transmission means while the system is being activated;
Storage means for storing the abnormality when the abnormality is detected by the abnormality detecting means;
With
When the drive control device is instructed to start the system, when the abnormality detected by the abnormality detection means during the previous system start-up is stored in the storage means, the drive control device temporarily stores the components constituting the shift transmission means. A power output system is a device that starts a system after a predetermined operation check performed by operating the system and starts the system without performing the predetermined operation check when the abnormality is not stored in the storage means.
前記駆動制御装置は、システムの起動が指示されたとき、前記変速伝達手段を構成する各部を一時的に動作させて所定の動作確認を行ない、該動作確認により前記変速伝達手段を構成する各部の少なくとも一部の動作不良が確認されたときには該動作不良にも拘わらず前記駆動軸に動力を出力可能な動作不良時駆動モードを設定し、システム起動後に該設定した動作不良時駆動モードで前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御可能な装置である
動力出力システム。 A power output system comprising: an electric motor; shift transmission means for transmitting power between a rotating shaft and a drive shaft of the motor with a changeable gear ratio; and a drive control device for driving and controlling the motor and the transmission transmission means. Because
When the drive control device is instructed to start the system, the drive control device temporarily operates each part constituting the shift transmission means to perform a predetermined operation check, and the operation check confirms the operation of each part constituting the shift transmission means. When at least a part of the malfunction is confirmed, a malfunction mode drive mode capable of outputting power to the drive shaft in spite of the malfunction is set, and the motor is operated in the set malfunction mode drive mode after system startup. And a power transmission system capable of driving and controlling the shift transmission means.
前記変速伝達手段は、電力の供給を受けて駆動する電気式油圧発生手段を有し、該電気式油圧発生手段からの油圧を用いて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、
前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記電気式油圧発生手段からの油圧発生不十分状態が確認されたときには前記電動機から出力する駆動力を制限する駆動力制限駆動モードを設定して前記電動機を駆動制御する装置である
動力出力システム。 The power output system according to claim 9 or 10, wherein
The shift transmission means includes electric hydraulic pressure generating means that is driven by receiving electric power, and uses the hydraulic pressure from the electric hydraulic pressure generating means to transmit power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft. Means to do,
The drive control device sets a drive force limiting drive mode for restricting the drive force output from the electric motor when the hydraulic pressure generation insufficient state from the electric hydraulic pressure generating means is confirmed by the operation confirmation, and sets the electric motor. A power output system that controls the drive.
前記変速伝達手段は、油圧により作動し複数の異なる変速段に対応する複数の係合手段を有し、該複数の係合手段を選択的に係合することにより変速段を切り替えて前記電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を行なう手段であり、
前記駆動制御装置は、前記動作確認により前記複数の係合手段の一部の係合不能状態が確認されたときには係合不能状態でない係合手段を用いて前記変速伝達手段を駆動制御する変速制限駆動モードを設定して前記電動機と前記変速伝達手段とを駆動制御する装置である
動力出力システム。 A power output system according to any one of claims 9 to 11,
The shift transmission means has a plurality of engaging means that operate by hydraulic pressure and correspond to a plurality of different speed stages, and selectively switch the speed stages by selectively engaging the plurality of engaging means. Means for transmitting power between the rotary shaft and the drive shaft;
The drive control device is configured to control the shift of the shift transmission unit by using the engagement unit that is not in the disengageable state when the disengagement state of a part of the plurality of engagement units is confirmed by the operation confirmation. A power output system, which is a device that controls driving of the electric motor and the shift transmission means by setting a driving mode.
An automobile on which the power output system according to any one of claims 1 to 12 is mounted and the drive shaft is connected to an axle.
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- 2004-05-10 JP JP2004139854A patent/JP2005319894A/en active Pending
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