JP2007106177A - Power output device, automobile and driving device loading this, and control method of power output device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し車軸が前記駆動軸に接続されて走行する自動車並びに内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載され前記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た駆動装置,動力出力装置の制御方法に関する。 The present invention provides a power output device that outputs power to a drive shaft, an automobile that is mounted with the power output device and travels with the axle connected to the drive shaft, and a vehicle that includes an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means. The present invention relates to a drive device connected to an output shaft of an engine and a drive shaft connected to an axle, and a method for controlling a power output device.
従来、この種の動力出力装置としては、プラネタリギヤのサンギヤ,キャリア,リングギヤに第1モータジェネレータ,エンジン,出力軸がそれぞれ接続されると共に変速機を介して出力軸に第2モータジェネレータが接続されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、変速段の変更指示がなされたときには、変速機が備える二つのブレーキのうちオンしていたブレーキをオフすることにより出力軸と第2モータジェネレータとを切り離し、第2モータジェネレータの回転数が同期回転数に向けて変化するよう第2モータジェネレータを制御し、第2モータジェネレータの回転数が同期回転数に一致したときにもう一方のブレーキをオンすることにより変速段の変更を行なっている。こうした第2モータジェネレータの回転数を同期回転数に一致させるための回転数制御は、バッテリからの出力許可電力が所定値以下と判定されたときには、第2モータジェネレータの回転数を電気的に制御できないとして、第2モータジェネレータの回転数制御に代えて二つのブレーキの係合圧を制御することにより変速段の変更を行なっている。
このように上述の動力出力装置では、バッテリの出力許可電力に基づいて変速段を変更する際に第2モータジェネレータの回転数制御を実行しているものの、第1モータジェネレータの電力消費については考慮されていない。第1モータジェネレータがエンジンをモータリングしている最中に変速段をダウンシフトするときには、第2モータジェネレータの消費電力に第1モータジェネレータの消費電力が加わるから、第2モータジェネレータの回転数を同期回転数に一致させるために必要な電力を確保することができない場合が生じる。一方で、変速段をスムーズに変更するには、できる限り第2モータジェネレータの回転数の同期を伴った回転数制御を実行することが望ましい。 As described above, in the above-described power output device, the rotation speed control of the second motor generator is executed when changing the shift speed based on the output permission power of the battery, but the power consumption of the first motor generator is considered. It has not been. When the first motor generator downshifts the engine while motoring the engine, the power consumption of the first motor generator is added to the power consumption of the second motor generator. There may be a case where it is not possible to secure the electric power necessary to match the synchronous rotation speed. On the other hand, in order to change the shift speed smoothly, it is desirable to execute rotation speed control with synchronization of the rotation speed of the second motor generator as much as possible.
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、電力の消費を伴って内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達装置の変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたときにも電動機の回転数の同期に必要な電力を確保してから変速比を変更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、変速比の変更をスムーズに行なうことを目的の一つとする。 According to the power output device of the present invention, an automobile equipped with the power output device, a drive device, and a control method for the power output device, the speed ratio of the speed change transmission device is set to the electric motor during motoring of the internal combustion engine with power consumption. One of the purposes is to change the gear ratio after securing electric power necessary for synchronizing the rotation speed of the motor even when an instruction to increase the rotation speed is given. Another object of the present invention is to provide a power output apparatus, a vehicle equipped with the power output apparatus, a drive apparatus, and a control method for the power output apparatus, in which the gear ratio can be changed smoothly.
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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を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をやり取りする蓄電手段と、
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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。
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 by input and output of electric 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 changeable gear ratio;
A power storage means for exchanging power with the power drive input / output means and the motor;
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. And a control means for controlling the speed change transmission means and the electric motor so as to change the speed ratio of the speed change transmission means.
この本発明の動力出力装置では、電力の消費を伴って電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達手段における変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、内燃機関のモータリングを停止すると共に内燃機関が自立運転するよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御し、内燃機関を自立運転させた後に電動機の回転数の同期を伴って変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段と電動機とを制御する。したがって、電力の消費を伴って内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達装置の変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたときにも電動機の回転数の同期に必要な電力を確保してから変速比を変更することができる。この結果、変速比の変更をスムーズに行なうことができる。 In the power output apparatus of the present invention, the power ratio in the speed change transmission means is changed to increase the rotation speed of the electric motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. When instructed, the motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated independently, the rotation speed of the motor is synchronized. Accordingly, the transmission transmission means and the electric motor are controlled so that the transmission ratio of the transmission transmission means is changed. Therefore, even when an instruction is given to change the gear ratio of the transmission transmission device in the direction of increasing the rotation speed of the motor while motoring the internal combustion engine with the consumption of electric power, the rotation speed of the motor is synchronized. It is possible to change the gear ratio after securing the necessary power. As a result, the gear ratio can be changed smoothly.
こうした本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期を伴って前記変速比の変更ができるときには前記内燃機関をモータリングをしている状態で前記電動機の回転数の同期を伴って前記変速伝達手段の変速比が変更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制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期を伴って前記変速比の変更ができないときには前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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と前記電動機とを制御し前記変速伝達手段の変速比の変更が終了した後に前記内燃機関の自立運転を停止すると共に前記電力動力入出力手段により前記内燃機関がモータリングされるよう該内燃機関と該電力動力入出力手段とを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、必要なときにだけ内燃機関を自立運転として電動機の回転数の同期に必要な電力を確保することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記変速伝達手段は、係合力を調整可能なクラッチの係合状態を変更することにより変速比の変更が可能な手段であり、前記制御手段は、前記内燃機関のモータリングを停止しても前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期を伴って前記変速比の変更ができないときには、前記クラッチの半係合による係合力の調整を伴って変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を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、変速伝達手段の変速比を変更する際に蓄電手段が出力制限を超えて出力されるのをより確実に防止することができる。これらの態様の本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段からの電力により作動する補機を備え、前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングするのに必要な前記電力動力入出力手段の消費電力と前記補機の消費電力とに基づいて前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期に必要な電力を前記蓄電手段から出力できるか否かを判定して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、蓄電手段の出力制限の範囲内で電動機の回転数の同期に必要な電力を蓄電手段から出力できるか否かをより正確に判定することができる。 In such a power output apparatus of the present invention, the control means sets the speed ratio in the speed change transmission means during motoring of the internal combustion engine by the power power input / output means with consumption of electric power. When an instruction to increase the rotational speed is given, the internal combustion engine is motored when the speed ratio can be changed with synchronization of the rotational speed of the electric motor within the range of the output limit of the power storage means. Controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output means, the electric motor, and the speed change transmission means so that the gear ratio of the speed change transmission means is changed in synchronization with the rotation speed of the motor. When the gear ratio cannot be changed in synchronization with the rotation speed of the electric motor within the range of the output limit of the power storage means, the motoring of the internal combustion engine is stopped and the After the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the combustion engine operates independently, and the internal combustion engine operates autonomously, the transmission ratio of the transmission transmission means is changed with synchronization of the rotation speed of the motor. The shift transmission means and the electric motor are controlled so that the self-sustained operation of the internal combustion engine is stopped after the change of the gear ratio of the shift transmission means is completed, and the internal combustion engine is motored by the power power input / output means. The internal combustion engine and the power power input / output means can be controlled as described above. In this way, it is possible to secure the electric power necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor with the internal combustion engine being operated independently only when necessary. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the shift transmission means is a means capable of changing a gear ratio by changing an engagement state of a clutch capable of adjusting an engagement force, and the control means includes Even if motoring of the internal combustion engine is stopped, adjustment of the engagement force by half-engagement of the clutch is possible when the gear ratio cannot be changed with the rotation speed of the motor within the range of the output limit of the power storage means. It is also possible to use a means for controlling the transmission means so that the transmission ratio is changed. By so doing, it is possible to more reliably prevent the power storage means from being output exceeding the output limit when changing the speed ratio of the speed change transmission means. The power output apparatus according to the present invention of these aspects includes an auxiliary machine that is operated by electric power from the power storage means, and the control means consumes the power power input / output means necessary for motoring the internal combustion engine. Means for determining and controlling whether or not the electric power necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor can be output from the electric storage means within the range of the output limit of the electric storage means based on the electric power and the power consumption of the auxiliary machine It can also be assumed. In this way, it is possible to more accurately determine whether or not the electric power necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor can be output from the electric storage means within the range of the output limit of the electric storage means.
また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、操作者のシフト操作を伴って前記内燃機関がモータリングされるよう前記電力動力入出力手段を制御する手段であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the control means may be means for controlling the power power input / output means so that the internal combustion engine is motored with a shift operation by an operator. .
さらに、本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段の状態に基づいて前記蓄電手段の出力制限を設定する出力制限設定手段を備えるものとすることもできる。 Furthermore, the power output apparatus of the present invention may further include an output limit setting unit that sets an output limit of the power storage unit based on a state of the power storage unit.
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 is input / output to any two of the three shafts. It may be a means comprising a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the generated 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 and the first rotor It can also be a counter-rotor motor that rotates by relative rotation with the two rotors.
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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を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をやり取りする蓄電手段と、電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる
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 embodiments, that is, a power output apparatus that basically outputs power to a drive shaft, the internal combustion engine, the output shaft of the internal combustion engine, and the drive shaft And an electric 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, an electric motor capable of inputting / outputting power, and a changeable gear ratio. Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft, power power input / output means and power storage means for exchanging power with the motor, and the power power with power consumption When the input / output means is instructed to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotation speed of the electric motor while the internal combustion engine is being motored, the motor speed of the internal combustion engine is increased. And the power transmission input / output means is controlled so that the internal combustion engine operates independently, and the shift transmission means is synchronized with the rotation speed of the electric motor after the internal combustion engine is operated autonomously. The gist of the present invention is that a power output device including the speed change transmission means and a control means for controlling the electric motor is mounted so that the speed ratio is changed, and the axle is connected to the drive shaft.
この本発明の自動車では、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、電力の消費を伴って内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達装置の変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたときにも電動機の回転数の同期に必要な電力を確保してから変速比を変更することができる効果や変速比の変更をスムーズ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 power output device of the present invention is mounted in the automobile of the present invention, the same effect as the effect of the power output device of the present invention, for example, during the motoring of the internal combustion engine with power consumption Even when an instruction is given to change the gear ratio of the transmission device in the direction of increasing the rotation speed of the motor, the gear ratio can be changed after securing the power necessary for synchronizing the rotation speed of the motor. And the effect that the gear ratio can be changed smoothly can be obtained.
こうした本発明の自動車において、前記車軸に直接または間接に制動力を付与する制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する際には、前記内燃機関のモータリングに伴って前記駆動軸に出力される制動力の少なくとも一部が前記制動力付与手段により付与される制動力に置き換えられるよう該制動力付与手段を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、内燃機関のモータリングしている状態から自立運転の状態に移行する際に駆動軸に出力される駆動力(制動力)に変動が生じるのを抑制することができる。 In such an automobile of the present invention, it is provided with a braking force applying means for applying a braking force directly or indirectly to the axle, and the control means stops the motoring of the internal combustion engine and causes the internal combustion engine to operate independently. When controlling the internal combustion engine and the electric power drive input / output means, at least a part of the braking force output to the drive shaft accompanying motoring of the internal combustion engine is applied by the braking force applying means. It may be a means for controlling the braking force applying means to be replaced with power. By so doing, it is possible to suppress fluctuations in the driving force (braking force) output to the drive shaft when shifting from the motoring state of the internal combustion engine to the self-sustaining operation state.
本発明の駆動装置は、
内燃機関と充放電可能な蓄電手段とを備える車両に搭載され、前記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た駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、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、
前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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。
The drive device of the present invention is
A drive device mounted on a vehicle including an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means and connected to an output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft connected to the axle,
Electric power connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, capable of exchanging electric power with the power storage means, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power Power input / output means;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. And a control means for controlling the speed change transmission means and the electric motor so as to change the speed ratio of the speed change transmission means.
この本発明の駆動装置では、電力の消費を伴って電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達手段における変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、内燃機関のモータリングを停止すると共に内燃機関が自立運転するよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御し、内燃機関を自立運転させた後に電動機の回転数の同期を伴って変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段と電動機とを制御する。したがって、電力の消費を伴って内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達装置の変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたときにも電動機の回転数の同期に必要な電力を確保してから変速比を変更することができる。この結果、変速比の変更をスムーズに行なうことができる。 In the driving apparatus of the present invention, an instruction to change the gear ratio in the transmission transmission means to increase the rotation speed of the motor while the internal combustion engine is motored by the electric power input / output means with the consumption of electric power. When the engine is stopped, the motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated independently, the rotation speed of the motor is synchronized. Then, the transmission transmission means and the electric motor are controlled so that the transmission ratio of the transmission transmission means is changed. Therefore, even when an instruction is given to change the gear ratio of the transmission transmission device in the direction of increasing the rotation speed of the motor while motoring the internal combustion engine with the consumption of electric power, the rotation speed of the motor is synchronized. It is possible to change the gear ratio after securing the necessary power. As a result, the gear ratio can be changed smoothly.
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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を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をやり取りする蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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と前記電動機とを制御することを特徴とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
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, a transmission transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, and exchanges electric power with the electric power input / output means and the electric motor. A power output device control method comprising:
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. The transmission transmission means and the electric motor are controlled so that the transmission ratio of the transmission transmission means is changed.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、電力の消費を伴って電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達手段における変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、内燃機関のモータリングを停止すると共に内燃機関が自立運転するよう内燃機関と電力動力入出力手段とを制御し、内燃機関を自立運転させた後に電動機の回転数の同期を伴って変速伝達手段の変速比が変更されるよう変速伝達手段と電動機とを制御する。したがって、電力の消費を伴って内燃機関をモータリングしている最中に変速伝達装置の変速比を電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたときにも電動機の回転数の同期に必要な電力を確保してから変速比を変更することができる。この結果、変速比の変更をスムーズに行なうことができる。 According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the power ratio is increased in the speed change transmission means while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. When the instruction to change the direction is made, the motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates autonomously. The transmission transmission means and the electric motor are controlled so that the transmission ratio of the transmission transmission means is changed with synchronization of the rotational speed. Therefore, even when an instruction is given to change the gear ratio of the transmission transmission device in the direction of increasing the rotation speed of the motor while motoring the internal combustion engine with the consumption of electric power, the rotation speed of the motor is synchronized. It is possible to change the gear ratio after securing the necessary power. As a result, the gear ratio can be changed smoothly.
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には変速機60を介してモータMG2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からの動力とを統合してリングギヤ32に出力する。リングギヤ32は、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に機械的に接続されている。したがって、リングギヤ32に出力された動力は、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に出力されることになる。
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に伝達可能に構成されている。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をオフ状態としてモータ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)。なお、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
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に取り付けられた温度センサ51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
電力ライン54にはインバータ45を介してエアコンディショナ(エアコン)46が接続されており、エアコン46はバッテリ50からの電力によりハイブリッド用電子制御ユニット70による駆動制御を受けている。
An air conditioner (air conditioner) 46 is connected to 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や駆動輪39a,39bに制動力を出力するブレーキ89a,89bへの駆動信号などが出力されている。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
なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出するシフトレバー81のポジションとしては、駐車ポジション(Pポジション)や中立ポジション(ニュートラル),後進ポジション(Rポジション),ドライブポジション(Dポジション),ブレーキポジション(B)などがある他、ドライブポジションからの移行により車速Vに対するエンジン22の回転数の回転数比を6段に変更するためにアップシフトを指示するアップシフト指示ポジションとダウンシフトを指示するダウンシフト指示ポジションとがある。こうしたアップシフト指示ポジションとダウンシフト指示ポジションとによりシフト変更するシフトを実施例では「シーケンシャルシフト」と呼ぶことにする。
In 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、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、シーケンシャルシフトを用いて走行しているときに変速機60をダウンシフトする際の動作について説明する。図3は、シーケンシャルシフトを用いて走行している際に実施例の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、シフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPがシーケンシャルシフトにあるときに所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
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,シフトポジションセンサ82からシフトポジションSP,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,バッテリ50の充放電要求パワーPb*,エアコン46が消費している電力としての補機電力Paなどの制御に必要な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、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ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。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Win,Woutを設定することができる。図4に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図5にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)などに基づいてバッテリECU52によりバッテリ50を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。補機電力Paは、インバータ45に取り付けられた図示しない電力センサにより検出されたものを入力するものとした。
When the drive 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とに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された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6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、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
要求パワーPe*を設定すると、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22の仮目標回転数Netmpと仮目標トルクTetmpとを設定する(ステップS120)。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*とに基づいて仮目標回転数Netmpと目標トルクTetmpとを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と仮目標回転数Netmpと仮目標トルクTetmpとを設定する様子を図7に示す。図示するように、仮目標回転数Netmpと仮目標トルクTetmpは、動作ラインと要求パワーPe*(Netmp×Tetmp)が一定の曲線との交点により求めることができる。
When the required power Pe * is set, the temporary target rotational speed Nettmp and the temporary target torque Tempmp of the
仮目標回転数Netmpと仮目標トルクTetmpとを設定すると、車速VとシフトポジションSPとに基づいてエンジン22の下限回転数Neminを設定し(ステップS130)、設定した下限回転数Neminと仮目標回転数Netmpとのうち大きい方をエンジン22の目標回転数Ne*に設定する(ステップS140)。ここで、下限回転数Neminは、実施例では、車速VとシフトポジションSPと下限回転数Neminとの関係を予め求めて下限回転数設定用マップとしてROM74に記憶しておき、車速VとシフトポジションSPとが与えられると記憶しているマップから対応する下限回転数Neminを導出することにより設定するものとした。下限回転数設定用マップの一例を図8に示す。
When the temporary target rotational speed Nettmp and the temporary target torque Tentmp are set, the lower limit rotational speed Nemin of the
目標回転数Ne*を設定すると、ステップS110で設定した要求パワーPe*と所定パワーPrefとを比較し、要求パワーPe*が所定パワーPref以上のときには要求パワーPe*を目標回転数Ne*で除したものをエンジン22の目標トルクTe*に設定し、要求パワーPe*が所定パワーPref未満のときにはエンジンECU24に燃料カット指令を送信する(ステップS150)。ここで、所定パワーPrefは、エンジン22を効率よく運転できる領域の下限として設定されるものであり、エンジン22やモータMG2に基づいて定められる。
When the target rotational speed Ne * is set, the required power Pe * set in step S110 is compared with the predetermined power Pref. When the required power Pe * is equal to or higher than the predetermined power Pref, the required power Pe * is divided by the target rotational speed Ne *. This is set as the target torque Te * of the
そして、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(k・V)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S160)。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9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軸はモータMG2の回転数Nm2を変速機60のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の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、これを直達トルク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。また、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。いま、シーケンシャルシフトを用いて走行しているときにアクセルペダル83がオフされた場合を考えると、充放電要求パワーPb*にもよるが要求パワーPe*としては比較的小さな値が設定されるため要求パワーPe*が所定パワーPref未満となってエンジン22は燃料カットされると共にモータMG1は下限回転数Neminを下限とした目標回転数Ne*でエンジン22がモータリングされるよう制御されることになる。この場合、リングギヤ軸32aには、モータMG1から出力するトルクTm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで割った大きさの制動トルク(−Tm1*/ρ)がエンジンブレーキとして出力される。この状態の動力分配統合機構30の共線図の一例を図10に示す。
Then, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (k · V) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-k・V/ρ (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-k ・ V / ρ (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
こうしてモータ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の入出力制限Win,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下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS170)、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S180)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。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9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 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
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、変速機60の変速段を変更す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S200)。ここで、変速要求は、実施例では、車速Vや要求トルクTr*に基づいて所定のタイミングで行なうものとした。変速要求がなされていないと判定されると、後述するフラグF1,F2,F3を値0にリセットすると共に(ステップS210)、ブレーキ89a,89bから出力すべきブレーキトルクTb*に値0を設定し(ステップS220)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*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にそれぞれ送信すると共にブレーキトルクTb*でブレーキ89a,89bを駆動制御して(ステップS260)、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 engine speed Ne *, target torque Te *, and torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are thus set, it is determined whether or not a shift request is made to change the gear position of the
一方、変速要求がなされていると判定されると、図11に例示する変速処理ルーチンを実行する(ステップS230)。以下、図3の駆動制御ルーチンの説明を中断して図11の変速処理ルーチンについて説明する。変速処理ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、変速要求がダウンシフトの変速要求であるか否かを判定する(ステップS300)。ダウンシフトの変速要求でないと判定されると、即ち、アップシフトの変速要求と判定されると、変速中であるか否かを判定し(ステップS430)、変速中ではないと判定されたときにはアップシフト制御を開始し(ステップS440)、変速中であると判定されたときにはそのまま変速処理ルーチンを終了する。なお、アップシフト制御は、ブレーキB1がオフでブレーキB2がオンのLoギヤの状態からブレーキB1がオンでブレーキB2がオフのHiギヤの状態に変更する処理であり、その詳細は本発明の中核をなさないから省略する。
On the other hand, if it is determined that a shift request has been made, a shift process routine illustrated in FIG. 11 is executed (step S230). Hereinafter, the description of the drive control routine of FIG. 3 will be interrupted and the shift process routine of FIG. 11 will be described. In the shift process routine, the
一方、ダウンシフトの変速要求と判定されると、フラグF1の値を調べ(ステップS310)、フラグF1が値0と判定されると、フラグF1に値1を設定し(ステップS320)、駆動制御ルーチンのステップS160で設定したトルク指令Tm1*と現在の回転数Nm1とを乗じてモータMG1のモータ消費電力Pm1を計算すると共に計算したモータ消費電力Pm1と補機電力Paとをバッテリ50の出力制限Woutから減じることによりモータMG2が消費してもよい電力としてのモータ消費可能電力Pm2*を計算し(ステップS330)、計算したモータ消費可能電力Pm2*と閾値αとを比較する(ステップS340)。ここで、閾値αは、モータMG2とリングギヤ軸32aとを切り離した状態でモータMG2から正のトルクを出力することによりモータMG2の回転数Nm2を変速後の回転数に同期させてダウンシフトするのに必要な電力として設定されるものであり、モータMG2や変速機60の仕様に基づいて定められる。モータ消費可能電力Pm2*が閾値α以上と判定されたときには、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするのに必要な電力を確保することができると判断して、フラグF2に値1を設定すると共にフラグF3に値0を設定する(ステップS350)。ここで、フラグF2は、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ったダウンシフトの許否を判定するフラグであり、フラグF3は、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするに先だってモータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行すべきか否かを判定するフラグである。一方、モータ消費可能電力Pm2*が閾値α未満と判定されたときには、モータMG1によりエンジン22をモータリングされている最中であるか否かを判定すると共に(ステップS360)、バッテリ50の出力制限Woutから補機電力Paを減じた電力(Wout−Pa)と閾値αとを比較する(ステップS370)。モータMG1によりエンジン22がモータリングされている最中であり且つ出力制限Woutから補機電力Paを減じた電力(Wout−Pa)が閾値α以上と判定されたときには、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態のままではバッテリ50の出力制限Woutの範囲内でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするのに必要な電力を確保することができないが、モータMG1によるエンジン22のモータリングを停止させれば出力制限Woutの範囲内でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするのに必要な電力を確保することができると判断して、フラグF2に値1を設定すると共にフラグF3に値1を設定し(ステップS380)、駆動制御ルーチンのステップS140で設定した目標回転数Ne*でエンジン22が自立運転するようエンジンECU24に自立運転指令を送信し(ステップS390)、ステップS160で設定したトルク指令Tm1*を値0に修正すると共に(ステップS400)、要求トルクTr*を変速機60のギヤ比Grで除したものにモータMG2のトルク指令Tm2*を修正する(ステップS410)。即ち、基本的に要求トルクTr*を維持したままモータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行するのである。エンジン22をモータリングしている最中にないと判定されたり出力制限Woutから補機電力Paを減じた電力(Wout−Pa)が閾値α未満と判定されたときには、モータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行しても出力制限Woutの範囲内でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするのに必要な電力を確保することができないと判断して、フラグF2に値0を設定すると共にフラグF3に値0を設定する(ステップS420)。
On the other hand, when it is determined that a shift request for downshifting is performed, the value of the flag F1 is checked (step S310). When the flag F1 is determined to be 0, the flag F1 is set to 1 (step S320), and the drive control is performed. The torque command Tm1 * set in step S160 of the routine is multiplied by the current rotational speed Nm1 to calculate the motor power consumption Pm1 of the motor MG1, and the calculated motor power consumption Pm1 and auxiliary power Pa are limited to the output of the
こうしてフラグF2,F3を設定すると、変速中であるか否かを判定し(ステップS430)、変速中でないと判定されたときにはダウンシフト制御を開始して(ステップS440)、変速処理ルーチンを終了する。ここで、ダウンシフト制御は、ブレーキB1がオンでブレーキB2がオフのHiギヤの状態からブレーキB1がオフでブレーキB2がオンのLoギヤの状態に変更する処理であり、その詳細は後述する。ダウンシフト制御が開始された後はその処理が終了するまでステップS310でフラグF1が値1と判定されるから、フラグF2とフラグF3の値を調べ(ステップS450,S460)、フラグF2が値0と判定されたりフラグF3が値0と判定されたときにはそのまま変速処理ルーチンを終了し、フラグF2とフラグF3が共に値1と判定されたときにはステップS390に進んでステップS390〜S410,S430の処理を実行することによりエンジン22の自立運転を維持して変速処理ルーチンを終了する。
When the flags F2 and F3 are thus set, it is determined whether or not a shift is being performed (step S430). When it is determined that a shift is not being performed, downshift control is started (step S440) and the shift processing routine is terminated. . Here, the downshift control is a process of changing from a Hi gear state in which the brake B1 is on and the brake B2 is off to a Lo gear state in which the brake B1 is off and the brake B2 is on, details of which will be described later. After the downshift control is started, the flag F1 is determined to have a value of 1 in step S310 until the processing is completed. Therefore, the values of the flags F2 and F3 are examined (steps S450 and S460), and the flag F2 has a value of 0. If the flag F3 is determined to be 0, the shift processing routine is terminated as it is. If both the flag F2 and the flag F3 are determined to be 1, the process proceeds to step S390 and the processes of steps S390 to S410, S430 are performed. By executing, the self-sustained operation of the
図3の駆動制御ルーチンに戻って、こうして変速処理ルーチンを実行すると、要求トルクTr*が負のトルクか否かを判定し(ステップS240)、要求トルクTr*が負のトルクでないと判定すなわち値0以上と判定されたときには、ブレーキトルクTb*に値0を設定し(ステップS220)、要求トルクTr*が負のトルクと判定されたときには、要求トルクTr*に見合う制動トルクがブレーキ89a,89bから出力されるよう次式(6)によりブレーキ89a,89bから出力すべきブレーキトルクTb*を設定すると共にモータMG2のトルク指令Tm2*を値0に修正し(ステップS250)、各設定値をエンジンECU24やモータECU40に送信すると共にブレーキトルクTb*でブレーキ89a,89bを制御して(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式(6)中、「Gb」はリングギヤ軸32aに作用する制動トルクを駆動輪39a,39bに作用する制動トルクに換算するための換算係数(ギヤ比)である。式(6)に示すように、ブレーキトルクTb*は、モータMG2から出力すべき制動トルクをブレーキ89a,89bから出力する制動トルクに置き換えられるように設定される。モータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行するときには、エンジン22のモータリングを伴ってリングギヤ軸32a側に出力される直達トルクTer(制動トルク)がなくなるから、その不足分の制動トルクもブレーキ89a,89bからの制動トルクに置き換えられることになる。
Returning to the drive control routine of FIG. 3 and executing the shift process routine in this way, it is determined whether or not the required torque Tr * is a negative torque (step S240), and it is determined that the required torque Tr * is not a negative torque. When it is determined that it is greater than or equal to 0, the brake torque Tb * is set to a value of 0 (step S220). When it is determined that the required torque Tr * is a negative torque, the braking torque corresponding to the required torque Tr * is applied to the
Tb*=Gb*・(Tr*+Tm1*/ρ) (6) Tb * = Gb * ・ (Tr * + Tm1 * / ρ) (6)
次に、変速処理ルーチンのステップS440で実行されるダウンシフト制御について説明する。図12は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるダウンシフト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。ダウンシフト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、ダウンシフトのための準備が完了したか否かを判定する処理を行なう(ステップS500)。この処理は、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行する際にはその移行に要する時間が経過したか否かを判定する処理となり、モータMG2から出力すべき制動トルクをブレーキ89a,89bから出力する制動トルクに置き換える際にはその置き換えに要する時間が経過したか否かを判定する処理となる。ダウンシフトのための準備が完了したと判定されると、次に、フラグF2の値を調べる(ステップS510)。フラグF2が値1と判定されると、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってのダウンシフト制御が許可されているから、ブレーキB1をオフとして(ステップS520)、前述した駆動制御ルーチンや変速処理ルーチンで設定されたモータMG2のトルク指令Tm2*を、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトするのに必要最小限の正のトルクTmin2を下限値として修正する(ステップS530)。そして、車速VとモータMG2の回転数Nm2とを入力し(ステップS540)、入力した車速Vに換算係数kを乗じてリングギヤ軸32aの回転数Nrを計算すると共に(ステップS550)、計算したリングギヤ軸32aの回転数NrにLoギヤのギヤ比Gloを乗じてダウンシフト後のモータMG2の回転数としての変速後回転数Nm2*を計算し(ステップS560)、モータMG2の現在の回転数Nm2が変速後回転数Nm2*の近傍に至るまでステップS530に戻ってステップS530〜S560の処理を繰り返し実行する(ステップS570)。モータMG2の回転数Nm2が変速後回転数Nm2*の近傍に至ると、ブレーキB2をオンとして(ステップS640)、ダウンシフト制御ルーチンを終了する。 図13に、ダウンシフトする際の変速機60の共線図の一例を示す。図中、S1軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aのサンギヤ61の回転数を示し、R1,R2軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのリングギヤ62,66の回転数を示し、C1,C2軸はリングギヤ軸32aの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのキャリア64,68の回転数を示し、S2軸はモータMG2の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構60bのサンギヤ65の回転数を示す。また、図中、実線はHiギヤの状態の共線図であり、破線はHiギヤの状態からLoギヤの状態へダウンシフトする際の共線の時間変化を示す。図示するように、Hiギヤの状態では、ブレーキB1がオンでブレーキB2がオフとされている。この状態からブレーキB1をオフすると、モータMG2はリングギヤ軸32aから切り離された状態となる。ここで、モータMG2から正のトルク(前述した正のトルクTmin2以上のトルク)を出力すると、そのトルクによりモータMG2の回転数Nm2は増加する。そして、モータMG2の回転数Nm2がLoギヤに対応する変速後回転数Nm2*近傍になったときにブレーキB2をオンすると、Loギヤの状態でモータMG2とリングギヤ軸32aとが接続される。
Next, the downshift control executed in step S440 of the shift process routine will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an example of a downshift control routine executed by the hybrid
一方、フラグF2が値0と判定されると、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってのダウンシフト制御は許可されていないから、ブレーキB1をオフとすると共に(ステップS580)、ブレーキB2をフリクション係合し(ステップS590),車速VとモータMG2の回転数Nm2とを入力し(ステップS600)、入力した車速Vに換算係数kを乗じてリングギヤ軸32aの回転数Nrを計算すると共に(ステップS610)、計算したリングギヤ軸32aの回転数NrにLoギヤのギヤ比Gloを乗じてダウンシフト後のモータMG2の回転数としての変速後回転数Nm2*を計算し(ステップS620)、モータMG2の現在の回転数Nm2が変速後回転数Nm2*の近傍に至るのを待って(ステップS630)、ブレーキB2をオンとして(ステップS640)、ダウンシフト制御ルーチンを終了する。
On the other hand, if the flag F2 is determined to be 0, downshift control with synchronization of the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is not permitted, so the brake B1 is turned off (step S580) and the brake B2 is turned on. The friction engagement is performed (step S590), the vehicle speed V and the rotation speed Nm2 of the motor MG2 are input (step S600), and the rotation speed Nr 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、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている最中に変速機60をダウンシフトする変速要求がなされたとき、バッテリ50の出力制限WoutからモータMG1の消費電力Pm1とエアコン46の消費電力Paとを減じてモータMG2で消費してもよい電力としてのモータ消費可能電力Pm2*(Wout−Pm1−Pa)を計算し、計算したモータ消費可能電力Pm2*が閾値α以上のときには、エンジン22をモータリングしている状態でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトされるようモータMG2と変速機60とを制御し、モータ消費可能電力Pm2*が閾値α未満のときには、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行すると共にエンジン22が自立運転している状態でモータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフトされるようモータMG2と変速機60とを制御するから、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている最中に変速機60のダウンシフトする変速要求がなされたときであってもモータMG2の回転数Nm2の同期に必要な電力をより確実に確保してダウンシフトすることができる。この結果、変速機60のダウンシフトをスムーズに行なうことができる。しかも、モータMG1によりエンジン22をモータリングしている状態からモータMG1を停止してエンジン22を自立運転する状態に移行する場合にはエンジン22のモータリングに伴ってリングギヤ軸32aに出力される制動トルクをブレーキ89a,89bから出力する制動トルクに置き換えるから、この場合でもリングギヤ軸32aに要求トルクTr*に見合ったトルクを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、バッテリ50の出力制限WoutからモータMG1の消費電力Pm1と補機電力Paとを減じることによりモータMG2で消費してもよい電力としてのモータ消費可能電力Pm2*を計算するものとしたが、補機電力Paを考慮することなく単にバッテリ50の出力制限WoutからモータMG1の消費電力Pm1を減じることによりモータ消費可能電力Pm2*を計算するものとしてもよい。この場合、変速処理ルーチンのステップS370では単にバッテリ50の出力制限Woutと閾値αとを比較するものとしてもよい。
In
実施例のハイブリッド自動車20では、シーケンシャルシフトを用いて走行しているときにおけるモータMG1によりエンジン22をモータリングしている最中にダウンシフトの変速要求がなされたときの処理として説明したが、シーケンシャルシフトを用いて走行しているときに限られず、電力の消費を伴ってモータMG1によりエンジン22をモータリングしている最中にダウンシフトの変速要求がなされる如何なる場合に適用するものとしてもよい。
The
実施例のハイブリッド自動車20では、変速機60の変速要求がなされているとき、要求トルクTr*が負のトルクのときには要求トルクTr*に見合う制動トルクが出力されるようブレーキ89a,89bを制御するものとしたが、要求トルクTr*に見合う制動トルクとは若干異なる制動トルクを出力するものとしてもよいし、ブレーキ89a,89bから制動トルクを出力しないものとしても差し支えない。
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60の変速段は2段に限られるものではなく、3段以上の変速段としてもよい。また、変速機60として有段変速機を用いたが、無段変速機を用いるものとしても差し支えない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図14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14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15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、本発明の実施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 embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
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.
20,120,220 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 駆動輪、39c,39d 車輪、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、45 インバータ、46 エアコンディショナ(エアコン)、50 バッテリ、51 温度センサ、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、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、89a,89b ブレーキ、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 drive wheel, 39c, 39d wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 45 inverter, 46 air conditioner Schoner (air conditioner), 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 transmission, 60a planetary gear mechanism of double pinion, 60b planetary tooth of single pinion Mechanism, 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 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, 89a, 89b brake, MG1, MG2 motor, B1, B2 brake .
Claims (12)
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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を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をやり取りする蓄電手段と、
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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。 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 by input and output of electric 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 changeable gear ratio;
A power storage means for exchanging power with the power drive input / output means and the motor;
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. And a control means for controlling the shift transmission means and the electric motor so that the transmission ratio of the shift transmission means is changed.
前記変速伝達手段は、係合力を調整可能なクラッチの係合状態を変更することにより変速比の変更が可能な手段であり、
前記制御手段は、前記内燃機関のモータリングを停止しても前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期を伴って前記変速比の変更ができないときには、前記クラッチの半係合による係合力の調整を伴って変速比が変更されるよう前記変速伝達手段を制御する手段である
動力出力装置。 The power output device according to claim 2,
The shift transmission means is a means capable of changing a gear ratio by changing an engagement state of a clutch capable of adjusting an engagement force.
The control means, when stopping the motoring of the internal combustion engine, is unable to change the gear ratio within the range of the output limit of the power storage means with the synchronization of the rotation speed of the electric motor. A power output device that is a means for controlling the speed change transmission means so that the speed change ratio is changed with the adjustment of the engagement force by the combination.
前記蓄電手段からの電力により作動する補機を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関をモータリングするのに必要な前記電力動力入出力手段の消費電力と前記補機の消費電力とに基づいて前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数の同期に必要な電力を前記蓄電手段から出力できるか否かを判定して制御する手段である
動力出力装置。 The power output device according to claim 2 or 3,
Comprising an auxiliary machine operated by electric power from the power storage means,
The control means rotates the electric motor within a range of output restriction of the power storage means based on power consumption of the power drive input / output means and power consumption of the auxiliary machine necessary for motoring the internal combustion engine. A power output apparatus, which is a means for determining and controlling whether or not electric power necessary for synchronizing the numbers can be output from the power storage means.
前記車軸に直接または間接に制動力を付与する制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御する際には、前記内燃機関のモータリングに伴って前記駆動軸に出力される制動力の少なくとも一部が前記制動力付与手段により付与される制動力に置き換えられるよう該制動力付与手段を制御する手段である
自動車。 The automobile according to claim 9,
A braking force applying means for directly or indirectly applying a braking force to the axle;
When the control means stops the motoring of the internal combustion engine and controls the internal combustion engine and the power drive input / output means so that the internal combustion engine operates independently, the control means accompanies motoring of the internal combustion engine. An automobile that controls the braking force application means so that at least a part of the braking force output to the drive shaft is replaced by the braking force applied by the braking force application means.
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、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、
前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、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前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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と前記電動機とを制御する制御手段と
を備える駆動装置。 A drive device mounted on a vehicle including an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means and connected to an output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft connected to the axle,
Electric power connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, capable of exchanging electric power with the power storage means, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of electric power and power Power input / output means;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power;
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio;
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. And a control means for controlling the transmission transmission means and the electric motor so that a transmission ratio of the transmission transmission means is changed.
電力の消費を伴って前記電力動力入出力手段により前記内燃機関をモータリングしている最中に前記変速伝達手段における変速比を前記電動機の回転数を大きくする方向に変更する指示がなされたとき、前記内燃機関のモータリングを停止すると共に該内燃機関が自立運転するよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段とを制御し、該内燃機関を自立運転させた後に前記電動機の回転数の同期を伴って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と前記電動機とを制御することを特徴とする動力出力装置の制御方法。
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 electric motor and the drive shaft with a changeable gear ratio, and exchanges electric power with the electric power input / output means and the electric motor. A power output device control method comprising:
When there is an instruction to change the speed ratio in the speed change transmission means in the direction of increasing the rotational speed of the motor while the internal combustion engine is being motored by the power power input / output means with the consumption of electric power. The motoring of the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine and the power power input / output means are controlled so that the internal combustion engine operates independently. After the internal combustion engine is operated autonomously, the rotation speed of the motor is synchronized. A control method for a power output apparatus, comprising: controlling the transmission transmission means and the electric motor so that a transmission ratio of the transmission transmission means is changed.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009129471A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Caterpillar Inc. | Machine control system with directional shift management |
JP2013096317A (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Vehicle control device |
JP2013096316A (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Vehicle control device |
GB2517685A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-04 | Jaguar Land Rover Ltd | Hybrid electric vehicle controller and method |
JP2016119746A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 三菱自動車工業株式会社 | Motor control system |
CN106965800A (en) * | 2015-11-20 | 2017-07-21 | 丰田自动车株式会社 | Motor vehicle driven by mixed power |
CN107215203A (en) * | 2017-06-14 | 2017-09-29 | 奇瑞汽车股份有限公司 | A kind of variable ratio drive system for hybrid vehicle |
-
2005
- 2005-10-11 JP JP2005296839A patent/JP4299288B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009129471A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Caterpillar Inc. | Machine control system with directional shift management |
JP2011518284A (en) * | 2008-04-18 | 2011-06-23 | キャタピラー インコーポレイテッド | Directional shift management machine control system |
US7993242B2 (en) | 2008-04-18 | 2011-08-09 | Caterpillar Inc. | Machine control system with directional shift management |
JP2013096317A (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Vehicle control device |
JP2013096316A (en) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Vehicle control device |
GB2517685A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-04 | Jaguar Land Rover Ltd | Hybrid electric vehicle controller and method |
US9731703B2 (en) | 2013-08-21 | 2017-08-15 | Jaguar Land Rover Limited | Hybrid electric vehicle controller and method |
GB2517685B (en) * | 2013-08-21 | 2017-10-25 | Jaguar Land Rover Ltd | Vehicle controller and method |
JP2016119746A (en) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 三菱自動車工業株式会社 | Motor control system |
CN106965800A (en) * | 2015-11-20 | 2017-07-21 | 丰田自动车株式会社 | Motor vehicle driven by mixed power |
CN107215203A (en) * | 2017-06-14 | 2017-09-29 | 奇瑞汽车股份有限公司 | A kind of variable ratio drive system for hybrid vehicle |
CN107215203B (en) * | 2017-06-14 | 2020-03-24 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Variable speed transmission system for hybrid electric vehicle |
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