JP2006174555A - Motive power output device, and automobile mounting it, and method of controlling power output device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動用の動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output apparatus that outputs driving power, an automobile equipped with the same, and a control method for the power output apparatus.
従来、この種の動力出力装置としては、前輪に走行用の動力を出力するエンジンと、エンジンからの動力により発電するオルタネータと、オルタネータからの電力を用いて後輪に走行用の動力を出力するモータと、モータに対してオルタネータに並列接続されたバッテリと、オルタネータからの電力を電圧変換して電気負荷(補機)に供給可能な直流電圧変換器とを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、バッテリの残容量が少なくなったり電気負荷の消費電力が所定値よりも多いときには、モータへの給電を停止すると共にオルタネータからの電力を直流電圧変換器を介して電気負荷に供給している。
しかしながら、上述の動力出力装置では、オルタネータとバッテリの性能を十分に発揮させることができずに動力性能を低下させる場合がある。オルタネータの出力は、その特性上、フィールドコイルに印加する界磁電流を最大としてもバッテリの出力によって変動する。このため、バッテリの出力は最大であってもバッテリの出力とオルタネータの出力との和(合成出力)は最大とはならないことがあり、オルタネータとバッテリの性能を十分に発揮させることができずに動力性能を低下させる場合がある。 However, in the above-described power output device, the performance of the alternator and the battery cannot be fully exhibited, and the power performance may be lowered. Due to its characteristics, the output of the alternator varies depending on the output of the battery even if the field current applied to the field coil is maximized. For this reason, even if the battery output is the maximum, the sum of the battery output and the alternator output (composite output) may not be the maximum, and the performance of the alternator and the battery cannot be fully demonstrated. Power performance may be reduced.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、発電機と蓄電装置とを有する給電装置の性能を発揮させることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、発電機と蓄電装置とを有する給電装置の性能を発揮させて動力性能をより向上させることを目的の一つとする。 The power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, and the control method for the power output device are one of the purposes for achieving the performance of the power supply device including the generator and the power storage device. In addition, the power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, and the control method of the power output device are intended to further improve the power performance by exerting the performance of the power feeding device including the generator and the power storage device. I will.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve at least a part of the above object, the power output apparatus of the present invention, the automobile equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means.
本発明の動力出力装置は、
駆動用の動力を出力する動力出力装置であって、
駆動用の動力を出力可能な電動機と、
該電動機に給電可能な蓄電手段と、外力の入力により該蓄電手段の出力に応じて所定の特性をもって発電して該電動機に給電可能な発電機とを有する給電手段と、
前記蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす該蓄電手段の出力と該出力に応じた前記発電機の出力とを決定し、該決定した両出力の和に基づいて前記給電手段から供給できる許容出力を設定する許容出力設定手段と、
前記電動機の駆動が要求されたとき、前記設定された許容出力の範囲で前記電動機から駆動用の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs driving power,
An electric motor capable of outputting driving power;
A power supply means having power storage means capable of supplying power to the electric motor, and a generator capable of generating electric power with a predetermined characteristic according to the output of the power storage means by input of external force and supplying power to the motor;
An output of the power storage means that satisfies a predetermined condition within a range of maximum output that can be output from the power storage means and an output of the generator according to the output are determined, and the power feeding means is based on the determined sum of both outputs Allowable output setting means for setting the allowable output that can be supplied from,
And a control means for controlling the driving of the motor so that driving power is output from the motor within the set allowable output range when the driving of the motor is requested.
この本発明の動力出力装置では、蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす蓄電手段の出力とこの出力に応じた発電機の出力とを決定し、決定した両出力の和に基づいて蓄電手段と発電機とを有する給電手段から供給できる許容出力を設定し、電動機の駆動が要求されたとき、設定された許容出力の範囲で電動機から駆動用の動力が出力されるよう電動機を駆動制御する。従って、給電手段の能力を発揮させることができる。この結果、給電手段からの給電を受ける電動機の動力性能をより向上させることができる。 In the power output device of the present invention, the output of the power storage means that satisfies a predetermined condition within the range of the maximum output that can be output from the power storage means and the output of the generator corresponding to the output are determined, and the sum of the determined outputs is obtained. Based on the allowable output that can be supplied from the power supply means having the power storage means and the generator, and the motor is requested to drive, the driving power is output from the motor within the set allowable output range. Is controlled. Therefore, the capability of the power supply means can be exhibited. As a result, it is possible to further improve the power performance of the electric motor that receives power from the power feeding means.
こうした本発明の動力出力装置において、前記所定の条件は、前記両出力の和が最大値の近傍となる条件であるものとすることもできる。こうすれば、給電手段の能力を最大限に発揮させることができる。 In the power output apparatus of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which the sum of the two outputs is in the vicinity of the maximum value. In this way, the ability of the power supply means can be maximized.
また、本発明の動力出力装置において、前記発電機の出力を電圧変換して補機類に供給可能な電圧変換供給手段を備え、前記制御手段は、前記電圧変換供給手段から前記補機類への出力に基づいて前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電力変換供給手段の出力も考慮して電動機を駆動制御することができる。 The power output apparatus of the present invention further includes voltage conversion supply means capable of converting the output of the generator into voltage and supplying the output to the auxiliary equipment, and the control means is provided from the voltage conversion supply means to the auxiliary equipment. It can also be a means for controlling the drive of the electric motor based on the output. In this way, it is possible to drive and control the electric motor in consideration of the output of the power conversion supply means.
さらに、本発明の動力出力装置において、内燃機関を備え、前記発電機は、前記内燃機関の回転に基づいて発電する発電機であるものとすることもできる。 Furthermore, the power output apparatus of the present invention may include an internal combustion engine, and the generator may be a generator that generates electric power based on rotation of the internal combustion engine.
本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動用の動力を出力する動力出力装置であって、駆動用の動力を出力可能な電動機と、該電動機に給電可能な蓄電手段と、外力の入力により該蓄電手段の出力に応じて所定の特性をもって発電して該電動機に給電可能な発電機とを有する給電手段と、前記蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす該蓄電手段の出力と該出力に応じた前記発電機の出力とを決定し、該決定した両出力の和に基づいて前記給電手段から供給できる許容出力を設定する許容出力設定手段と、前記電動機の駆動が要求されたとき、前記設定された許容出力の範囲で前記電動機から駆動用の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御する制御手段とを備える動力出力装置を搭載する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention
The power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, a power output apparatus that basically outputs driving power, and an electric motor that can output driving power, and the motor Power supply means having power storage means capable of power supply, a power generator capable of generating electric power with a predetermined characteristic according to the output of the power storage means by external force input and supplying power to the motor, and a maximum output that can be output from the power storage means An allowable output that determines an output of the power storage unit that satisfies a predetermined condition in a range and an output of the generator according to the output, and sets an allowable output that can be supplied from the power supply unit based on the determined sum of both outputs A power output device comprising: an output setting unit; and a control unit that controls driving of the motor so that driving power is output from the motor within the set allowable output range when driving of the motor is requested. To And it is required to.
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、給電手段の能力を発揮させることができる効果や給電手段からの給電を受ける電動機の動力性能をより向上させることができる効果などを奏することができる。 In the automobile of the present invention, the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, so that the same effect as the effect of the power output device of the present invention, for example, the ability of the power feeding means is exhibited. The effect which can improve the motive power performance of the electric motor which receives electric power from the electric power feeding means from the electric power feeding means, etc. can be produced.
こうした本発明の自動車において、第1の車輪に動力を出力可能な内燃機関を備え、前記発電機は、前記内燃機関の回転に基づいて発電する発電機であり、前記電動機は、前記第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力を出力可能な電動機であるものとすることもできる。 Such an automobile of the present invention includes an internal combustion engine capable of outputting power to the first wheel, wherein the generator is a generator that generates electric power based on rotation of the internal combustion engine, and the electric motor includes the first wheel An electric motor that can output power to a second wheel different from the wheel may be used.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
駆動用の動力を出力可能な電動機と、該電動機に給電可能な蓄電手段と外力の入力により該蓄電手段の出力に応じて所定の特性をもって発電して該電動機に給電可能な発電機とを有する給電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす該蓄電手段の出力と該出力に応じた前記発電機の出力とを決定し、
(b)該決定した両出力の和に基づいて前記給電手段から供給できる許容出力を設定し、
(c)前記電動機の駆動が要求されたとき、前記設定された許容出力の範囲で前記電動機から駆動用の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An electric motor capable of outputting driving power; an electric storage unit capable of supplying electric power to the electric motor; and an electric generator capable of generating electric power with a predetermined characteristic according to an output of the electric storage unit by inputting an external force and supplying electric power to the electric motor A power output device control method comprising:
(A) determining an output of the power storage means that satisfies a predetermined condition within a range of a maximum output that can be output from the power storage means, and an output of the generator according to the output;
(B) setting an allowable output that can be supplied from the power supply means based on the determined sum of both outputs;
(C) When driving of the motor is requested, the gist is to drive and control the motor so that driving power is output from the motor within the set allowable output range.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす蓄電手段の出力とこの出力に応じた発電機の出力とを決定し、決定した両出力の和に基づいて蓄電手段と発電機とを有する給電手段から供給できる許容出力を設定し、電動機の駆動が要求されたとき、設定された許容出力の範囲で電動機から駆動用の動力が出力されるよう電動機を駆動制御する。従って、給電手段の能力を発揮させることができる。この結果、給電手段からの給電を受ける電動機の動力性能をより向上させることができる。 According to the control method of the power output device of the present invention, the output of the power storage means that satisfies a predetermined condition in the range of the maximum output that can be output from the power storage means and the output of the generator corresponding to the output are determined and determined. Based on the sum of both outputs, the allowable output that can be supplied from the power supply means having the power storage means and the generator is set, and when the drive of the motor is requested, the driving power from the motor is within the set allowable output range. The motor is driven and controlled so that it is output. Therefore, the capability of the power supply means can be exhibited. As a result, it is possible to further improve the power performance of the electric motor that receives power from the power feeding means.
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装置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のクランクシャフト26に接続されると共にデファレンシャルギヤ61を介して前輪62a,62bに連結されエンジン22からの動力を変速して出力するオートマチックトランスミッション24と、エンジン22のクランクシャフト26に掛けられたベルト28を介して駆動するオルタネータ30と、オルタネータ30からの電力を用いてデファレンシャルギヤ63を介して後輪64a,64bに動力を出力可能なモータ32と、オルタネータ30からモータ32に至る電力ライン40にモータ32に対してオルタネータ30と並列に接続された高圧バッテリ42と、車両の駆動系全体をコントロールする電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、ガソリン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として構成されており、エンジン22のクランクシャフト26とデファレンシャルギヤ61とに接続されたオートマチックトランスミッション24と共にエンジントランスミッション用電子制御ユニット(以下、EGATECUという)29による運転制御を受けている。このEGATECU29には、エンジン22の回転数を検出する図示しない回転数センサからの回転数Neなどが入力ポートを介して入力されている。また、EGATECU29は、電子制御ユニット70と通信ポートを介して通信しており、電子制御ユニット70からの信号によりエンジン22やオートマチックトランスミッション24を制御すると共に必要に応じてエンジン22やオートマチックトランスミッション24の状態を電子制御ユニット70に送信している。
The
オルタネータ30は、周知の三相交流発電機に全波整流器を取り付けたものとして構成されている。オルタネータ30の発電量は、内部の図示しないフィールドコイルに印加するフィールド電流を増減することにより調整されている。オルタネータ30は、電子制御ユニット70により制御されている。
The
モータ32は、電動機として駆動できると共に発電機としても駆動できる同期発電電動機として構成されており、インバータ34を介してオルタネータ30や高圧バッテリ42と電力ライン40により接続されている。モータ32は、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)39により駆動制御されている。このモータECU39には、モータ32を駆動制御するのに必要な信号、例えば、モータ30の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ33からの信号やモータ32に印加される相電流を検出する図示しない電流センサからの信号などが入力ポートを介して入力されており、モータECU39からは、インバータ34へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU39は、電子制御ユニット70と通信ポートを介して通信しており、電子制御ユニット70からの信号によりモータ32を駆動制御すると共に必要に応じてモータ30の運転状態に関するデータを電子制御ユニット70に出力する。
The
高圧バッテリ42は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)49によって管理されている。バッテリECU49は、高圧バッテリ42を管理するために必要な信号、例えば、高圧バッテリ42の充放電電流を検出する図示しない電流センサからの信号や高圧バッテリ42の端子間電圧を検出する図示しない電圧センサからの信号,高圧バッテリ42の温度を検出する温度センサからの信号などが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリECU49は、電子制御ユニット70と通信ポートを介して通信しており、必要に応じて高圧バッテリ42の状態に関するデータを電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU49は、電流センサにより検出された高圧バッテリ42の充放電電流を積算して残容量SOCも演算している。
The
オルタネータ30とモータ32(インバータ34)とが接続された電力ライン40には、オルタネータ30や高圧バッテリ42からの電力を電圧変換して低圧バッテリ46や補機48に供給可能なDC/DCコンバータ44が取り付けられている。このDC/DCコンバータ44は、電子制御ユニット70により制御されている。
A
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、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット70には、DC/DCコンバータ44で消費される電力(低圧バッテリ46や補機48に供給される電力)を検出する図示しない電力センサからの消費電力Pdcや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。電子制御ユニット70からは、オルタネータ30のフィールドコイルへの通電を調節する図示しない出力調整回路への制御信号やDC/DCコンバータ44の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、前述したように、電子制御ユニット70は、EGATECU29やモータECU39,バッテリECU49と通信ポートを介して接続されており、各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。
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、モータ32を駆動制御する際の動作について説明する。図2は、実施例の電子制御ユニット70により実行されるモータ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec)毎に実行される。なお、エンジン22やオートマチックトランスミッション24の制御は、アクセル開度Accや車速Vに基づく信号をEGATECU29に送信することにより、EGATECU29が受信した信号に基づいてエンジン22を運転制御すると共にオートマチックトランスミッション24を運転制御することにより行なわれる。エンジン22とオートマチックトランスミッション24の制御は本発明の中核をなさないからこれ以上の詳細な説明は省略する。
Next, the operation of the
モータ制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70のCPU72は、まず、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や車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Ne,モータ32の回転数Nm,高圧バッテリ42の電池温度Tb,残容量SOC,DC/DCコンバータ44の消費電力Pdcなどのデータを入力する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neは、図示しない回転数センサにより検出されたものをEGATECU29から通信により入力するものとした。モータ32の回転数Nmは、回転位置検出センサ33により検出されるモータ32の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU39から通信により入力するものとした。電池温度Tbは、図示しない温度センサにより検出されたものをバッテリECU49から通信により入力するものとした。残容量SOCは、図示しない電流センサにより検出された充放電電流に基づいて演算されたものをバッテリECU49から通信により入力するものとした。
When the motor control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいてモータ32から出力すべき要求トルクTmを設定する(ステップS110)。ここで、要求トルクTmは、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTmとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられるとマップから対応する要求トルクTmを導出することにより設定するものとした。
When the data is thus input, the required torque Tm to be output from the
次に、オルタネータ30および高圧バッテリ42からモータ32に供給してもよい電力の上限としての出力制限Woutを設定する(ステップS120)。ここで、出力制限Woutは、図3に例示する出力制限設定処理により設定される。以下、図2のモータ制御ルーチンの説明を中断し、図3に例示する出力制限設定処理について説明する。
Next, an output limit Wout is set as an upper limit of power that may be supplied from the
出力制限設定処理では、図2のモータ制御ルーチンのステップS100で入力した電池温度Tbと残容量SOCとに基づいてバッテリ出力制限Wboを設定する(ステップS200)。ここで、バッテリ出力制限Wboは、実施例では、電池温度Tbが適正温度範囲から外れるほど且つ残容量SOCが低いほど小さくなるように電池温度Tbと残容量SOCとバッテリ出力制限Wboとの関係を予め定めてマップとしてROM74に記憶しておき、電池温度Tbと残容量SOCとが与えられるとマップから対応するバッテリ出力制限Wboを導出することにより設定するものとした。
In the output limit setting process, the battery output limit Wbo is set based on the battery temperature Tb and the remaining capacity SOC input in step S100 of the motor control routine of FIG. 2 (step S200). Here, in the embodiment, the battery output limit Wbo is a relationship between the battery temperature Tb, the remaining capacity SOC, and the battery output limit Wbo so that the battery temperature Tb decreases as the battery temperature Tb deviates from the appropriate temperature range and the remaining capacity SOC decreases. A predetermined map is stored in the
続いて、電池温度Tbに基づいて高圧バッテリ42の内部抵抗Rを設定すると共に残容量SOCに基づいて高圧バッテリ42の開放電圧Voを設定する(ステップS210)。ここで、内部抵抗Rは、実施例では、電池温度Tbと内部抵抗Rとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、電池温度Tbが与えられるとマップから対応する内部抵抗Rを導出することにより設定するものとした。また、開放電圧Voは、実施例では、残容量SOCと開放電圧Voとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、残容量SOCが与えられるとマップから対応する開放電圧Voを導出することにより設定するものとした。
Subsequently, the internal resistance R of the
そして、仮バッテリ電力Pbatに初期値として値0を設定し(ステップS220)、設定した仮バッテリ電力Pbatと内部抵抗Rと開放電圧Voとに基づいて次式(1)および次式(2)によりバッテリ電流Ibatおよびバッテリ電圧Vbatを設定する(ステップS230)。
Then, a
Pbat=Ibat・Vbat (1)
Vbat=Vo+R・Ibat (2)
Pbat = Ibat / Vbat (1)
Vbat = Vo + R ・ Ibat (2)
バッテリ電流Ibatおよびバッテリ電圧Vbatを設定すると、オルタネータ30と高圧バッテリ42とがモータ32(インバータ34)に対して並列接続されていることから、設定したバッテリ電圧Vbatをオルタネータ電圧Valtとして設定し(ステップS240)、設定したオルタネータ電圧Valtとオルタネータ30の回転数Naltとに基づいてオルタネータ電流Ialtを設定する(ステップS250)。ここで、オルタネータ電流Ialtは、実施例では、オルタネータ電圧Valtと回転数Naltとオルタネータ電流Ialtとの関係を予め求めてマップとしてROM74に記憶しておき、オルタネータ電圧Valtと回転数Naltとが与えられるとマップから対応するオルタネータ電流Ialtを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図4に示す。オルタネータ30の回転数Naltは、オルタネータ30がエンジン22のクランクシャフト26にベルト28を介して機械的に接続されていることから、エンジン22の回転数Neに換算係数を乗じることにより求めることができる。
When the battery current Ibat and the battery voltage Vbat are set, since the
オルタネータ電圧Valtとオルタネータ電流Ialtとを設定すると、両者を乗じることによりオルタネータ電力Paltを計算し(ステップS260)、計算したオルタネータ電力Paltに仮バッテリ電力Pbatを加えて合成電力Psupを計算すると共に計算した合成電力PsupをRAM76の所定領域に格納し(ステップS270)、仮バッテリ電力PbatがステップS200で設定したバッテリ出力制限Wbo以上であるか否かを判定する(ステップS280)。いまは、仮バッテリ電力Pbatに初期値としての値0が設定されている状態であるから、ステップS280で否定的な判定がなされ、次のステップで仮バッテリ電力Pbatに所定電力ΔPを加えて新たな仮バッテリ電力Pbatに設定し直して(ステップS290)、ステップS230の処理に戻り、設定し直した仮バッテリ電力PbatをもってステップS230以降の処理により合成電力Psupを計算すると共に計算した合成電力PsupをRAM76の所定領域に格納する。
When the alternator voltage Valt and the alternator current Ialt are set, the alternator power Palt is calculated by multiplying the two (step S260), and the temporary battery power Pbat is added to the calculated alternator power Palt to calculate the combined power Psup. The combined power Psup is stored in a predetermined area of the RAM 76 (step S270), and it is determined whether or not the temporary battery power Pbat is greater than or equal to the battery output limit Wbo set in step S200 (step S280). Now, since the
こうしてステップS230〜S290の処理が繰り返されて、ステップS280で仮バッテリ電力Pbatがバッテリ出力制限Wbo以上と判定されると、いままでにRAM76の所定領域に格納された合成電力Psupのうち最も大きいものを出力制限Woutに設定して(ステップS300)、処理を終了する。
Thus, when the processes of steps S230 to S290 are repeated and it is determined in step S280 that the temporary battery power Pbat is greater than or equal to the battery output limit Wbo, the largest combined power Psup stored in the predetermined area of the
図2のモータ制御ルーチンのステップS120に戻って、こうして出力制限Woutを設定すると、設定した出力制限WoutからDC/DCコンバータ44の消費電力Pdcを減じたものをモータ32の回転数Nmで割ってモータ32から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tmaxを設定し(ステップS130)、要求トルクTmとトルク制限Tmaxとのうち小さい方をモータ32のトルク指令Tm*に設定し(ステップS140)、設定したトルク指令Tm*をモータECU39に送信して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。トルク指令Tm*を受信したモータECU39は、トルク指令Tm*に見合うトルクがモータ32から出力されるようインバータ34が備えるスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Returning to step S120 of the motor control routine of FIG. 2, when the output limit Wout is set in this way, the value obtained by subtracting the power consumption Pdc of the DC /
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、バッテリ出力制限Wboの範囲内でオルタネータ30と高圧バッテリ42との合成電力Psupが最も大きくなる電力を出力制限Woutに設定し、設定した出力制限Woutの上限としてモータ32からトルクが出力されるようモータ32を制御するから、オルタネータ30および高圧バッテリ42の能力を十分に発揮させることができる。この結果、オルタネータ30および高圧バッテリ42からの給電を受けるモータ32の動力性能をより向上させることができる。しかも、DC/DCコンバータ44の消費電力Pdcも考慮してモータ32を制御するから、低圧バッテリ46や補機48を備えるシステムの電力収支をバランスさせることができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、オルタネータ電圧Valtと回転数Naltとに基づいてオルタネータ電流Ialtを設定するものとしたが、オルタネータ30の出力はその温度(巻線温度)によっても変化するから、オルタネータ電圧Valtと回転数Naltに加えてオルタネータ30の温度も考慮してオルタネータ電流Ialtを設定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からの動力をオートマチックトランスミッション24を介して前輪62a,62bに出力しモータ32からの動力を後輪64a,64bに出力するものとしたが、モータ32からの動力を前輪に出力しエンジン22からの動力をオートマチックトランスミッション24を介して後輪に出力するものとしてもよい。また、エンジン22からの動力をオートマチックトランスミッション24を介して前輪62a,62bに出力すると共にモータ32からの動力も前輪62a,62bに出力するものとしてもよいし、モータ32からの動力を後輪64a,64bに出力すると共にエンジン22からの動力もオートマチックトランスミッション24を介して後輪64a,64bに出力するものとしてもよい。
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.
本発明は、自動車産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 オートマチックトランスミッション、26 クランクシャフト、28 ベルト、29 エンジントランスミッション用電子制御ユニット(EGATECU)、30 オルタネータ、32 モータ、33 回転位置検出センサ、34 インバータ、39 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、40 電力ライン、42 高圧バッテリ、44 DC/DCコンバータ、46 低圧バッテリ、48 補機、49 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、61 デファレンシャルギヤ、62a,62b 前輪、63 デファレンシャルギヤ、64a,64b 後輪、70 電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、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。
20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 24 Automatic Transmission, 26 Crankshaft, 28 Belt, 29 Electronic Control Unit for Engine Transmission (EGATECU), 30 Alternator, 32 Motor, 33 Rotation Position Detection Sensor, 34 Inverter, 39 Electronic Control Unit for Motor (Motor ECU), 40 power line, 42 high voltage battery, 44 DC / DC converter, 46 low voltage battery, 48 auxiliary machine, 49 electronic control unit for battery (battery ECU), 61 differential gear, 62a, 62b front wheel, 63
Claims (7)
駆動用の動力を出力可能な電動機と、
該電動機に給電可能な蓄電手段と、外力の入力により該蓄電手段の出力に応じて所定の特性をもって発電して該電動機に給電可能な発電機とを有する給電手段と、
前記蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす該蓄電手段の出力と該出力に応じた前記発電機の出力とを決定し、該決定した両出力の和に基づいて前記給電手段から供給できる許容出力を設定する許容出力設定手段と、
前記電動機の駆動が要求されたとき、前記設定された許容出力の範囲で前記電動機から駆動用の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御する制御手段と
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs driving power,
An electric motor capable of outputting driving power;
A power supply means having power storage means capable of supplying power to the electric motor, and a generator capable of generating electric power with a predetermined characteristic according to the output of the power storage means by input of external force and supplying power to the motor;
An output of the power storage means that satisfies a predetermined condition within a range of a maximum output that can be output from the power storage means and an output of the generator according to the output are determined, and the power supply means is based on a sum of the determined outputs Allowable output setting means for setting the allowable output that can be supplied from,
A power output device comprising: control means for driving and controlling the motor so that driving power is output from the motor within the set allowable output range when driving of the motor is requested.
前記発電機の出力を電圧変換して補機類に供給可能な電圧変換供給手段を備え、
前記制御手段は、前記電圧変換供給手段から前記補機類への出力に基づいて前記電動機を駆動制御する手段である
動力出力装置。 The power output device according to claim 1 or 2,
Voltage conversion supply means capable of converting the output of the generator into a voltage and supplying it to the auxiliary machinery,
The control means is means for driving and controlling the electric motor based on an output from the voltage conversion supply means to the accessories.
内燃機関を備え、
前記発電機は、前記内燃機関の回転に基づいて発電する発電機である
動力出力装置。 The power output device according to any one of claims 1 to 3,
An internal combustion engine,
The power generator is a power generator that generates power based on rotation of the internal combustion engine.
第1の車輪に動力を出力可能な内燃機関を備え、
前記発電機は、前記内燃機関の回転に基づいて発電する発電機であり、
前記電動機は、前記第1の車輪とは異なる第2の車輪に動力を出力可能な電動機である
自動車。 The automobile according to claim 5,
An internal combustion engine capable of outputting power to the first wheel;
The generator is a generator that generates electricity based on rotation of the internal combustion engine,
The motor is an electric motor capable of outputting power to a second wheel different from the first wheel.
(a)前記蓄電手段から出力できる最大出力の範囲で所定の条件を満たす該蓄電手段の出力と該出力に応じた前記発電機の出力とを決定し、
(b)該決定した両出力の和に基づいて前記給電手段から供給できる許容出力を設定し、
(c)前記電動機の駆動が要求されたとき、前記設定された許容出力の範囲で前記電動機から駆動用の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
An electric motor capable of outputting driving power; an electric storage unit capable of supplying electric power to the electric motor; and an electric generator capable of generating electric power with a predetermined characteristic according to an output of the electric storage unit by inputting an external force and supplying electric power to the electric motor A power output device control method comprising:
(A) determining an output of the power storage means that satisfies a predetermined condition within a range of a maximum output that can be output from the power storage means, and an output of the generator according to the output;
(B) setting an allowable output that can be supplied from the power supply means based on the determined sum of both outputs;
(C) A method for controlling the power output device, wherein when the drive of the motor is requested, the motor is driven and controlled so that driving power is output from the motor within the set allowable output range.
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JP2004361018A JP2006174555A (en) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | Motive power output device, and automobile mounting it, and method of controlling power output device |
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JP2009207266A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Nissan Motor Co Ltd | Power supply controller and control method of vehicle |
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2004
- 2004-12-14 JP JP2004361018A patent/JP2006174555A/en active Pending
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