JP2006029204A - ハイブリッド車およびその制御方法並びに動力出力装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 走行パワーPv*が値0より大きいときには、要求パワーPe*を効率よく出力することができるエンジンの運転ポイントにおける回転数である要求回転数Nereqと車速Vで定速走行する際のエンジンの運転ポイントにおける回転数である下限回転数Neminとのうち大きい方をエンジン目標回転数Ne*として設定し(S160)、走行パワーPv*が値0のときには、エンジンを燃料カットすると共に下限回転数Neminをエンジン目標回転数Ne*として設定する(S190)。エンジンは、下限回転数Nemin以上で回転するから、パワー増加に迅速に対応することができる。この結果、バッテリの負荷を低減することができ、バッテリの劣化を抑制することができる。
【選択図】 図2
Description
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
車両の走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記検出された車速に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定する下限回転数設定手段と、
該設定された下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力により走行す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を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
該検出された回転数に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定する下限回転数設定手段と、
該設定された下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく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を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
車両の走行に要求される要求動力を設定し、
前記車速に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定し、
該設定した下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求動力に基づく動力により走行す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を制御する
ことを要旨とする。
燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、内燃機関から出力すべき動力を増加したときの内燃機関の応答性を高くすることができる。したがって、走行に必要な動力のうち内燃機関の応答遅れによる動力不足を電動機により賄う際の電動機から出力する動力を小さくすることができ、蓄電手段の負荷を低減することができる。
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、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。
り返し実行される。
出力することができるエンジン22の運転ポイントにおける回転数として下限回転数Neminを設定する(ステップS150)。この下限回転数Neminは、実施例では、車速Vと下限回転数Neminとの関係を求めて下限回転数設定用マップとして予めROM74に記憶しておき、車速Vが与えられるとマップから対応する下限回転数Neminを導出して設定するものとした。図6に下限回転数設定用マップの一例を示す。図中、車速Vrefは、車速の観点からエンジン22を間欠運転するか否かを判定するものである。
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt (2)
算すると共に(ステップS220)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS230)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxにより仮モータトルクTm2tmpを制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS240)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図7の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
運転する場合や停止している場合と比較すれば、迅速にエンジン22から必要なパワーを出力させることができるのが解る。実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS230の仮モータトルクTm2tmpの設定で解るように、エンジン22の応答遅れはバッテリ50からの電力を用いて駆動するモータMG2のトルクにより賄われる。エンジン22から迅速に必要なパワーを出力させることができれば、バッテリ50からの放電電力は小さくなるから、バッテリ50の負荷を小さくすることができる。この結果、比較的大きな電力で充放電されることにより促進されるバッテリ50の劣化を抑制することができる。
介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9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63a,63b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を備えるものとしてもよい。
Claims (9)
- 内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、
前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
車両の走行に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記検出された車速に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定する下限回転数設定手段と、
該設定された下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力により走行す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を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。 - 請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記設定された要求動力に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数である要求回転数を設定する要求回転数設定手段を備え、
前記制御手段は、前記設定された下限回転数と前記設定された要求回転数とのうち大きい方の回転数で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド車。 - 前記要求回転数設定手段は、前記設定された要求動力に基づく動力を効率よく前記内燃機関から出力する際の該内燃機関の回転数を前記要求回転数として設定する手段である請求項2記載のハイブリッド車。
- 前記下限回転数設定手段は、前記検出された車速で車両が略平坦路を定速走行するのに必要な動力を効率よく前記内燃機関から出力する際の該内燃機関の運転ポイントにおける回転数以上の回転数を前記下限回転数として設定する手段である請求項1ないし3いずれか記載のハイブリッド車。
- 前記制御手段は、前記設定された要求動力が車両を制動する所定の制動動力のときには前記内燃機関における燃料噴射が停止されるよう制御する手段である請求項1ないし4いずれか記載のハイブリッド車。
- 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回転軸との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に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記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請求項1ないし5いずれか記載のハイブリッド車。
- 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の回転子とを有し該第1の回転子と該第2の回転子とにおける相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項1ないし5いずれか記載のハイブリッド車。
- 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
該検出された回転数に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定する下限回転数設定手段と、
該設定された下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく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を制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 - 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力の入出力を行なう電力動力入出力手段と、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
車両の走行に要求される要求動力を設定し、
前記車速に基づいて前記内燃機関を運転すべき回転数の下限である下限回転数を設定し、
該設定した下限回転数以上の回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記設定した要求動力に基づく動力により走行す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を制御する
ハイブリッド車の制御方法。
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