JP2006193115A - Power output unit, automobile equipped with the same, drive unit, and controlling method for power output unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output device, an automobile on which the power output device is mounted, a driving device, and a control method for the power output device.
従来、この種の動力出力装置としては、遊星歯車機構にエンジンと第1モータ・ジェネレータと駆動軸とを接続すると共に駆動軸に変速機を介して第2モータ・ジェネレータを接続し、第1モータ・ジェネレータおよび第2モータ・ジェネレータと電力のやりとりが可能なバッテリ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、変速機の変速段を変更する際には、第1モータ・ジェネレータから出力するトルクを補正することにより、駆動軸に出力されるトルクの落ち込みを抑制している。
こうした動力出力装置では、変速機をアップシフトさせる際の方法の一例として、第2モータ・ジェネレータの回転数の急変に伴うイナーシャトルクをキャンセルするため、第2モータ・ジェネレータから出力されるトルクを一旦減少させてから変更後のトルクに向けて増加させる方法がある。この方法では、イナーシャトルクをキャンセルすることはできるものの、第2モータ・ジェネレータから出力するトルクが一旦減少したときに第2モータ・ジェネレータによる電力消費が減少することによってバッテリに過大な電力が入力されてしまう場合がある。 In such a power output device, as an example of a method for upshifting the transmission, in order to cancel an inertia torque caused by a sudden change in the rotation speed of the second motor / generator, the torque output from the second motor / generator is temporarily set. There is a method in which the torque is increased and then increased toward the changed torque. In this method, the inertia torque can be canceled, but when the torque output from the second motor / generator is once reduced, the power consumption by the second motor / generator is reduced, so that excessive power is input to the battery. May end up.
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駆動装置,動力出力装置の制御方法は、蓄電装置に過大な電力が入力されるのを抑制す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駆動装置,動力出力装置の制御方法は、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力す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, the driving device, and the control method of the power output device are one of the objects for suppressing excessive power from being input to the power storage device. The power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, the drive device, and the control method of the power output device are intended to output a drive force based on the required drive force to the drive shaft.
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駆動装置,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 on which the power output apparatus is mounted, the driving 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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する変速時制御手段と、
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 power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
When changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor is reduced, a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the speed ratio of the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the electric motor are controlled so that the power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change is made, and the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed. A shift control means for controlling the shift transmission means,
It is a summary to provide.
この本発明の動力出力装置では、電動機の回転数が小さくなるよう変速伝達手段の変速比を変更する際には、駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御すると共に変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段を制御する。これにより、変速伝達手段の変速比を変更する際に電動機から出力されるトルクが一旦減少したときでも蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。もとより、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。 In the power output apparatus according to the present invention, when changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the rotational speed of the electric motor is reduced, a driving force based on the required driving force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft. At the same time, the internal combustion engine, the power input / output means and the motor are controlled and the speed ratio of the speed change transmission means is changed so that the power input to the power storage means becomes smaller than immediately before the speed change ratio of the speed change transmission means is changed. The shift transmission means is controlled so as to be performed. Thereby, even when the torque output from the electric motor is once reduced when changing the speed ratio of the speed change transmission means, it is possible to prevent excessive electric power from being input to the power storage means. Of course, the driving force based on the required driving force can be output to the drive shaft.
こうした本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記電力動力入出力手段により発電される電力が小さくなる傾向に制御する手段であるものとすることもできる。また、本発明の動力出力装置において、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段を備え、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記設定された目標動力が小さくなる傾向に該目標動力を補正すると共に該補正した目標動力が前記内燃機関から出力されるよう制御する手段であるものとすることもできる。これらの場合、前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記電動機から出力される駆動力が大きくなる傾向に制御する手段であるものとすることもできる。 In such a power output apparatus of the present invention, the shift time control means controls the electric power generated by the power drive input / output means to be smaller than immediately before changing the speed ratio of the shift transmission means. It can also be assumed. The power output device of the present invention further comprises target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required driving force, and the shift time control means is the shift transmission means. And means for correcting the target power so that the set target power tends to be smaller than immediately before changing the gear ratio, and controlling the corrected target power to be output from the internal combustion engine. You can also In these cases, the shift time control means may be means for controlling the driving force output from the electric motor to be greater than immediately before changing the gear ratio of the shift transmission means. .
また、本発明の動力出力装置において、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の軸との3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力した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、前記第3の軸に動力を入出力する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、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転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 power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and any two of the three shafts are connected. It may be a means provided with a three-shaft power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the input / output power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The power drive input / output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor A counter-rotor motor that rotates by relative rotation with the second rotor may also be used.
本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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、前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する変速時制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。 The automobile of the present invention is a 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 power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and an output of the internal combustion engine. An electric power input / output means connected to the shaft and the drive shaft and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power, and an electric motor capable of inputting / outputting power Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio, power storage input / output means, and power storage means capable of exchanging electric power with the motor, The required driving force setting means for setting the required driving force to be output to the driving shaft and the set required driving force when changing the gear ratio of the shift transmission means so that the rotational speed of the electric motor is reduced. The driving force based on And the electric power input / output means and the electric motor are controlled such that the electric power inputted to the power storage means tends to be smaller than immediately before changing the speed ratio of the speed change transmission means. And a shift output control means for controlling the speed change transmission means so that the speed ratio of the speed change transmission means is changed, and the axle is connected to the drive shaft. .
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様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、例えば、変速伝達手段の変速比を変更する際に蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑制することができる効果や要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる効果などと同様の効果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. Therefore, when the power output device of the present invention has an effect, for example, when changing the gear ratio of the shift transmission device, the power storage device The same effects as the effect of suppressing the input of excessive electric power and the effect of outputting the driving force based on the required driving force to the drive shaft can be achieved.
本発明の駆動装置は、
内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて駆動する駆動装置であって、
前記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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する変速時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device connected to and driven by an output shaft and a drive shaft of an internal combustion engine,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
When changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor is reduced, a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the speed ratio of the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the electric motor are controlled so that the power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change is made, and the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed. A shift control means for controlling the shift transmission means,
It is a summary to provide.
この本発明の駆動装置では、電動機の回転数が小さくなるよう変速伝達手段の変速比を変更する際には、駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御すると共に変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段を制御する。これにより、変速伝達手段の変速比を変更する際に電動機から出力されるトルクが一旦減少したときでも蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。もとより、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。 In the drive device of the present invention, when changing the transmission gear ratio of the speed change transmission means so that the rotational speed of the electric motor is reduced, the drive force based on the required drive force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft. The internal combustion engine, the power drive input / output unit and the motor are controlled and the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed so that the electric power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed. The shift transmission means is controlled so as to. Thereby, even when the torque output from the electric motor is once reduced when changing the speed ratio of the speed change transmission means, it is possible to prevent excessive electric power from being input to the power storage means. Of course, the driving force based on the required driving force can be output to the drive shaft.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
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を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、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、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, and an electric power / power input / output means connected to an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; A motor capable of inputting / outputting power; transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a change in gear ratio; and exchange of power with the power power input / output means and the motor. A power output device control method comprising:
When changing the gear ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor becomes smaller, a driving force based on a required driving force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft and the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the motor are controlled so that the electric power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change of the transmission gear ratio. The gist is to control the shift transmission means to be changed.
この本発明の動力出力装置の制御方法では、電動機の回転数が小さくなるよう変速伝達手段の変速比を変更する際には、駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御すると共に変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段を制御する。これにより、変速伝達手段の変速比を変更する際に電動機から出力されるトルクが一旦減少したときでも蓄電手段に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。もとより、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。 In this method of controlling a power output apparatus of the present invention, when changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the motor is reduced, the driving force based on the required driving force to be output to the driving shaft is applied to the driving shaft. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the motor are controlled so that the electric power input to the power storage unit tends to be smaller than that immediately before the change of the transmission gear ratio of the transmission transmission unit is changed. The shift transmission means is controlled so that the ratio is changed. Thereby, even when the torque output from the electric motor is once reduced when changing the speed ratio of the speed change transmission means, it is possible to prevent excessive electric power from being input to the power storage means. Of course, the driving force based on the required driving force can be output to the drive shaft.
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、本発明の一実施例としての動力出力装置を搭載した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。ブレーキB1,B2のオンオフは、実施例では、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動によりブレーキB1,B2に対して作用させる油圧を調整することにより行なわれている。
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Tb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、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の図示しないアクチュエータ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
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に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20の動作、特に変速機60の変速段をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替える際の動作について説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動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。
Next, the operation of the
駆動制御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、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,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*,バッテリ50の出力制限Wout,変速機60のギヤ比Grなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)などに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、出力制限Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。変速機60のギヤ比Grは、モータMG2の回転数Nm2をリングギヤ軸32aの回転数Nrで除することにより求めるものとした。ここで、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることにより求めることができる。
When the drive control routine is executed, first, 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Tr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nr(=V・k)を乗じたものとバッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*とロスLossとの和により設定するものとした。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
続いて、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えるよう変速要求がなされているか否かを判定する(ステップS120)。変速機60の変速要求は、例えば、車速Vや要求トルクTr*などに基づいてなされる。変速要求がなされていないと判定されたときには、要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定することにより行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, it is determined whether or not a shift request is made to switch the gear state of the
目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(=V・k)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS170)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数Nrを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*は、この共線図における回転数の関係を用いることにより容易に導くことができる。したがって、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するようトルク指令Tm1*を設定してモータMG1を駆動制御することによりエンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。なお、図6におけるR軸上の上向きの2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに直接伝達されるトルク(以下、このトルクを直達トルクTerという)と、モータMG2から出力されるトルクTm2*が変速機60を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set, the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (= V · k) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−V・k/ρ …(1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt …(2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ−V ・ k / ρ… (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * −Nm1) + k2∫ (Nm1 * −Nm1) dt (2)
モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の出力制限Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2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を次式(3)により計算すると共に(ステップS180)、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と変速機60の現在のギヤ比Grとを用いてモータ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(4)により計算し(ステップS190)、変速要求がなされていないときには(ステップS200)、計算した仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tmaxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS220)。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の出力制限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(4)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。
When the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the torque command Tm1 * are calculated, the motor MG1 obtained by multiplying the output limit Wout of the
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(3)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(4)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (4)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS230)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the target rotational speed Ne * of the
一方、ステップS120で変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えるよう変速要求がなされていると判定されたときには、ステップS110で設定した要求パワーPe*から所定値ΔPeを減じることにより要求パワーPe*を補正する(ステップS130)。ここで、所定値ΔPeは、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替える際にバッテリ50に過大な電力が入力されないよう要求パワーPe*を補正するために用いられるものであり、バッテリ50の特性などにより定められる。要求パワーPe*を補正する理由についての詳細な説明は後述する。こうして要求パワーPe*を補正すると、変速機60のギヤの状態を切り替える切替処理が未だ開始されていないときには(ステップS140)、切替処理の開始を指示する(ステップS150)。切替処理の開始が指示されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、駆動制御ルーチンと並行して図7に例示する切替処理を実行する。以下、駆動制御ルーチンの説明を一旦中断して切替処理について説明する。切替処理では、まず、現在のモータMG2の回転数Nm2と変速機60のLo,Hiギヤの状態のギヤ比Glo,Ghiとに基づいて切替後のモータMG2の回転数Nm2*を次式(5)により計算し(ステップS300)、ブレーキB2をオフにすると共に(ステップS310)、ブレーキB1をフリクション係合させる(ステップS320)。そして、モータMG2の回転数Nm2が切替後の回転数Nm2*近傍に至るのを待って(ステップS330,S340)、ブレーキB1を完全にオンとし(ステップS350)、切替処理終了判定フラグFに値1を設定して(ステップS360)、切替処理を終了する。こうして切替処理判定フラグFに値1が設定されると、図3の駆動制御ルーチンのステップS120で変速要求はなさていないと判定され、要求パワーPe*を補正することなくステップS160以下の処理を実行することになる。
On the other hand, when it is determined in step S120 that a shift request has been made to switch the gear state of the
Nm2*=Nm2・Ghi/Glo …(5) Nm2 * = Nm2 ・ Ghi / Glo… (5)
図3の駆動制御ルーチンの説明に戻る。ステップS150で切替処理の開始を指示すると、補正した要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1のトルク指令Tm1*,モータMG2の仮モータトルクTm2tmpを設定する(ステップS160〜S190)。このときの目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図8に示す。補正した要求パワーPe*に基づいて設定される目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、図示するように、補正される前の要求パワーPe*に基づいて設定される目標回転数Ne1と目標トルクTe1とに比して小さい値となる。したがって、エンジン22からの直達トルクTerも小さくなるから、モータMG2のトルク指令Tm2*は大きくなってモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)も大きくなる。また、エンジン22の運転ポイントを変更した後の定常状態を考えれば、前述した図6の共線図より、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*が小さくなるのに伴ってモータMG1の目標回転数Nm1およびトルク指令Tm1*も小さくなるから、モータMG1の発電電力(Tm1*・Nm1)も小さくなる。これらの結果、変速機60の変速要求がなされているときには、変速機60の変速要求がなされていないとき、即ち要求パワーPe*を補正する前に比してバッテリ50に入力される電力は小さくなる。
Returning to the description of the drive control routine of FIG. When the start of the switching process is instructed in step S150, the target engine speed Ne *, target torque Te *, torque command Tm1 * of the motor MG1, and temporary motor torque Tm2tmp of the motor MG2 are calculated based on the corrected required power Pe *. Setting is performed (steps S160 to S190). FIG. 8 shows how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set at this time. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * set based on the corrected required power Pe * are set based on the target rotational speed Ne1 and the target rotational speed Ne * that are set based on the corrected required power Pe *. The value is smaller than the torque Te1. Accordingly, since the direct torque Ter from the
こうして仮モータトルクTm2tmpを設定すると、設定した仮モータトルクTm2tmpから所定値αを減じることにより仮モータトルクTm2tmpを補正し(ステップS200,S210)、補正した仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tmaxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS220)、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を対応する各ECUに送信して(ステップS230)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、所定値αは、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替える際にモータMG2の回転数Nm2の急変に伴うイナーシャトルクをキャンセルするためのものであり、変速状態やモータMG2の特性などにより定められる。ステップ210のようにモータMG2のトルク指令Tm2*を補正することにより、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替える際にモータMG2から出力されるトルクは、一旦減少してから変更後のトルクに向けて増加することになる。この結果、要求パワーPe*を補正しないときには、モータMG2から出力されるトルクが一旦減少したときにモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)が減少することによってバッテリ50に過大な電力が入力されてしまう場合がある。一方、変速機60の変速要求がなされたときに要求パワーPe*が小さくなるよう要求パワーPe*を補正すれば、モータMG1の発電電力(Tm1*・Nm1)が小さくなると共にモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)が大きくなることによってバッテリ50に入力される電力が小さくなるから、変速機60のギヤの状態を切り替える際にモータMG2から出力されるトルクTm2が一旦減少してモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)が減少したときでもバッテリ50に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。また、前述した所定値ΔPeをそのように設定するのである。なお、モータMG2から出力されるトルクTm2を大きくしておくことにより、モータECU40によるモータMG2の回転数Nm2の検出遅れやハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40との間の通信遅れなどによってモータMG2の実際の回転数Nm2actの変化に対してトルク指令Tm2*が時間的な遅れをもって変化することによるモータMG2の実際の消費電力(Tm2*・Nm2act)の低下に基づくバッテリ50への過大な電力の入力も抑制することができる。
When the temporary motor torque Tm2tmp is thus set, the temporary motor torque Tm2tmp is corrected by subtracting the predetermined value α from the set temporary motor torque Tm2tmp (steps S200 and S210), and the corrected temporary motor torque Tm2tmp is limited by the torque limit Tmax. The motor MG2 torque command Tm2 * is set (step S220), and the target engine speed Ne * and target torque Te * of the
図9に変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替える際のモータMG2の回転数Nm2とトルク指令Tm2*と消費電力(Tm2*・Nm2)との時間変化の様子を示す。図中、実線は変速要求がなされたときに要求パワーPe*を補正したときの時間変化の様子を示し、点線は変速要求がなされたときに要求パワーPe*を補正しないときの時間変化の様子を示す。図中、点線に示すように、時刻t1で変速機60の変速要求がなされたときに要求パワーPe*を補正しないときには、モータMG2のトルク指令Tm2*を一旦減少させたときにモータMG2の消費電力が小さくなることによってバッテリ50に過大な電力が入力されてしまう場合がある。一方、実線に示すように、時刻t1で変速要求がなされたときに要求パワーPe*を補正することによってモータMG2のトルク指令Tm2*を大きくして消費電力(Tm2*・Nm2)を大きくすれば、モータMG2のトルク指令Tm2*を一旦減少させたときでもモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)が小さくなるのを抑制することができるから、バッテリ50に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。
FIG. 9 shows the change over time in the rotational speed Nm2 of the motor MG2, the torque command Tm2 *, and the power consumption (Tm2 * · Nm2) when the gear state of 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、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えるよう変速要求がなされたときには、変速要求がなされていないときに比して小さくなるよう補正した要求パワーPe*を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定するから、エンジン22からの直達トルクTerが小さくなると共にモータMG2から出力されるトルクTm2は大きくなる。この結果、要求パワーPe*を補正しないものに比してモータMG2の消費電力(Tm2*・Nm2)が大きくなり、変速機60の変速段をLoギヤの状態からHiギヤの状態に変更する際にモータMG2から出力されるトルクを一旦減少させたときでもバッテリ50に過大な電力が入力されるのを抑制することができる。もとより、要求トルクTr*を駆動軸に出力することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、要求パワーPe*を補正することによりエンジン22の運転ポイントを低回転低トルク側に変更するものとしたが、エンジン22からの直達トルクTerが小さくなるようエンジン22の運転ポイントを変更するものであれば、回転数を変更することなくトルクだけが小さくなるよう変更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、Hi,Loの2段の変速段をもって変速可能な変速機60を用いるものとしたが、変速機の変速段は2段に限られず、3段以上の変速段をもって変速可能な変速機を用い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、モータMG2の動力を変速機60により変速して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10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の動力を変速機60により変速してリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図10における車輪39c,39dに接続された車軸)に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の動力を動力分配統合機構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に出力するものとしたが、図11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を備え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.
20,120,220 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、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、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 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、61,65 サンギヤ、62,66 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64,68 キャリア、67 ピニオンギヤ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 48 rotational shaft, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 transmission, 60a planetary gear mechanism of double pinion, 60b planetary gear mechanism of single pinion, 61, 65 sun gear, 62, 66 ring Gear, 63a First pinion gear, 63b Second pinion gear, 64, 68 Carrier, 67 pinion gear, 70 Electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 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, 230 Pair motor, 232
Claims (9)
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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する変速時制御手段と、
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
When changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor is reduced, a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the speed ratio of the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the electric motor are controlled so that the power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change is made, and the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed. A shift control means for controlling the shift transmission means,
A power output device comprising:
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標動力を設定する目標動力設定手段を備え、
前記変速時制御手段は、前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記設定された目標動力が小さくなる傾向に該目標動力を補正すると共に該補正した目標動力が前記内燃機関から出力されるよう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,
A target power setting means for setting a target power to be output from the internal combustion engine based on the set required driving force;
The shift time control means corrects the target power so that the set target power tends to be smaller than immediately before changing the speed ratio of the shift transmission means, and the corrected target power is supplied from the internal combustion engine. A power output device that is a means for controlling the output.
前記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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記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、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との動力の伝達を変速比の変更を伴って行なう変速伝達手段と、
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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する変速時制御手段と、
を備える駆動装置。 A drive device connected to and driven by an output shaft and a drive shaft of an internal combustion engine,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor that can input and output power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
When changing the speed ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor is reduced, a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the speed ratio of the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the electric motor are controlled so that the power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change is made, and the transmission ratio of the transmission transmission unit is changed. A shift control means for controlling the shift transmission means,
A drive device comprising:
前記電動機の回転数が小さくなるよう前記変速伝達手段の変速比を変更する際には、前記駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記変速伝達手段の変速比を変更する直前に比して前記蓄電手段に入力される電力が小さくなる傾向に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と共に前記変速伝達手段の変速比が変更されるよう該変速伝達手段を制御する
動力出力装置の制御方法。 An internal combustion engine, and an electric power / power input / output means connected to an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; A motor capable of inputting / outputting power; transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a change in gear ratio; and exchange of power with the power power input / output means and the motor. A power output device control method comprising:
When changing the gear ratio of the speed change transmission means so that the number of revolutions of the electric motor becomes smaller, a driving force based on a required driving force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft and the speed change transmission means. The internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the motor are controlled so that the electric power input to the power storage unit tends to be smaller than immediately before the change of the transmission gear ratio. A control method of a power output device for controlling the shift transmission means to be changed.
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