JP2007022240A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 遊星歯車機構にエンジンとモータMG1と駆動輪に連結された駆動軸とを接続すると共に駆動軸にモータMG2を接続し、モータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリを備える自動車において、エンジンの出力軸を含む回転系の回転数変化に基づくトルクを考慮してエンジンの上下限回転数Nemax,Neminを設定し(S130〜S160)、設定した上下限回転数Nemax,Neminで制限してエンジンの目標回転数Ne*を設定して(S170)、エンジンやモータMG1,MG2を制御する。これにより、回転系の回転数変化に基づくトルクを考慮しないものに比してエンジンやモータMG1,MG2をより適正な範囲内で運転でき、バッテリに過大な電力が入出力されるのを抑制できる。この結果、バッテリの劣化をより抑制することができる。
【選択図】 図2
Description
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、電力と動力と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、
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をやりとり可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と前記蓄電手段の入出力制限と前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化とに基づいて前記内燃機関の運転状態の許容範囲を設定する許容範囲設定手段と、
前記設定された許容範囲内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駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該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駆動軸とに接続され電力と動力と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、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をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の入出力制限と前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化とに基づいて前記内燃機関の運転状態の許容範囲を設定し、
(b)前記設定された内燃機関の運転状態の許容範囲内で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該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。
0≦-(Tm1tmp-I・dNm1/dt)/ρ+Tm2tmp・Gr≦Tr* (2)
Win≦(Tm1tmp-I・dNm1/dt)・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (3)
Tm1max=前回Tm1*+k1(Nm1max-Nm1) (5)
Tm1min=前回Tm1*+k1(Nm1min-Nm1) (6)
Nemin=(ρ・Nm1min+Nm2/Gr)/(1+ρ) (8)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (10)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (11)
Tm2*=(Tr*+(Tm1*-I・dNm1/dt)/ρ)/Gr (12)
Tm1min=前回Tm1*+k3(Nemin-Ne) (14)
Claims (9)
- 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、電力と動力と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、
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をやりとり可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力と前記蓄電手段の入出力制限と前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化とに基づいて前記内燃機関の運転状態の許容範囲を設定する許容範囲設定手段と、
前記設定された許容範囲内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駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該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。 - 前記許容範囲設定手段は、前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段を介して前記駆動軸に出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力の和が前記設定された要求駆動力以下となる第1の関係と、前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化に基づく駆動力の入出力に要する電力を含めて前記電力動力入出力手段により入出力される電力と前記電動機により入出力される電力との和が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内となる第2の関係と、が両立する範囲として前記許容範囲を設定する手段である請求項1記載の動力出力装置。
- 前記許容範囲設定手段は、前記第1の関係と前記第2の関係とが両立する前記電力動力入出力手段の駆動範囲を演算し、該演算した駆動範囲から前記許容範囲を設定する手段である請求項2記載の動力出力装置。
- 前記許容範囲設定手段は、前記内燃機関の運転状態としての回転数とトルクとの関係のうち所定の関係を用いて前記許容範囲として該内燃機関の許容回転数範囲を設定する手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。
- 前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関を運転すべき目標運転状態を設定すると共に該設定した目標運転状態を前記許容範囲で制限して実行運転状態を設定し、該設定した実行運転状態で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置。
- 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いずれか記載の動力出力装置。
- 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを備え、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電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いずれか記載の動力出力装置。
- 請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。
- 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と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、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をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記蓄電手段の入出力制限と前記内燃機関の出力軸を含む回転系の回転数変化とに基づいて前記内燃機関の運転状態の許容範囲を設定し、
(b)前記設定された内燃機関の運転状態の許容範囲内で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該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
動力出力装置の制御方法。
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