JP2007196733A - Power output device or driving gear, its control method, and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力装置や駆動装置およびその制御方法並びに車両に関する。 The present invention relates to a power output device, a drive device, a control method thereof, and a vehicle.
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に車軸側にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続された発電機と、車軸側に動力を出力する電動機とを備える車載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、エンジンが目標回転数で運転されるようフィードバック制御すると共に発電機を駆動するインバータを停止し、このインバータを停止した状態でエンジンの回転に伴って発電機が回転することにより生じる逆起電力を電動機に供給することにより、バッテリを充放電することなく走行している。
上述の動力出力装置では、バッテリを充放電することなく走行用の動力を出力することができるが、何らかの理由により電動機の駆動制限が課されたときには、そのまま制御すると、発電機の逆起電力により電機系の機器を破損させてしまう場合が生じる。特に電動機の異常に基づかない理由により電動機の駆動制限が課されたときには、電動機は駆動可能であるために他の機器を破損させる場合も生じる。 In the above-described power output device, it is possible to output driving power without charging or discharging the battery. In some cases, electrical equipment may be damaged. In particular, when the drive limit of the motor is imposed for the reason not based on the abnormality of the motor, the motor can be driven, and thus other devices may be damaged.
本発明の動力出力装置や駆動装置およびその制御方法並びに車両は、二次電池などの蓄電装置の充放電を伴って内燃機関からの動力を電力変換を経由して駆動軸に出力するものにおいて、蓄電装置の充放電が禁止されている状態で駆動軸に動力を出力している最中に電力変換に用いる電動機の駆動制限がなされたときにより適正に対処することを目的とする。 The power output device, the drive device and the control method thereof, and the vehicle according to the present invention output power from the internal combustion engine to the drive shaft via power conversion with charging / discharging of a power storage device such as a secondary battery. It is an object of the present invention to more appropriately cope with a case where the drive of an electric motor used for power conversion is restricted while power is being output to a drive shaft while charging / discharging of the power storage device is prohibited.
本発明の動力出力装置や駆動装置およびその制御方法並びに車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The power output device, the drive device, the control method thereof, and the vehicle of the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
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、
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出力軸と前記駆動軸とに動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、
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、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく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無充放電制御を実行している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power motive power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft for inputting / outputting power to / from the output shaft and the drive shaft together with input / output of electric power and motive power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
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 required for the drive shaft;
The internal combustion engine and the electric power power input / output unit are configured such that the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft without charging / discharging the power storage unit without charging / discharging the power storage unit. And the internal combustion engine so that the driving of the electric power drive input / output means and the electric motor is stopped when the electric motor is limited during the non-charge / discharge control for controlling the electric motor and the electric motor. Control means for controlling the power drive input / output means and the electric motor;
It is a summary to provide.
この本発明の動力出力装置では、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する無充放電制御を実行している最中に電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。ここで、「電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止する」とは、電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにすることを意味する。このように電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにするから、これらの発電や電力消費により機器の破損を抑制することができる。この結果、蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に駆動力を出力している最中に電動機の駆動制限がなされたときに、より適正に対処することができる。なお、「電動機の駆動制限」には、電動機からのトルク出力の禁止も含まれる。 In the power output apparatus of the present invention, the required driving force required for the drive shaft without charging / discharging the power storage means is prohibited by charging / discharging the power power input / output means and the power storage means capable of exchanging power with the electric motor. When the electric motor is limited during the charge / discharge control for controlling the internal combustion engine, the electric power input / output means and the electric motor so that the driving force based on the motor is output to the driving shaft, at least the electric power The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the driving of the input / output means and the electric motor is stopped. Here, “the drive of the power drive input / output means and the electric motor is stopped” means that power generation and power consumption are not performed via the power drive input / output means and the electric motor. As described above, since power generation and power consumption are not performed via the power power input / output means and the electric motor, damage to the device can be suppressed by these power generation and power consumption. As a result, when the drive of the electric motor is restricted while charging / discharging of the power storage means is prohibited and the driving force is being output to the drive shaft without charging / discharging the power storage means, more appropriate countermeasures are taken. Can do. The “motor drive restriction” includes prohibition of torque output from the motor.
こうした本発明の動力出力装置において、前記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、前記変速伝達手段の異常に基づいて前記電動機の駆動制限を設定する駆動制限設定手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、変速伝達手段の異常によって電動機の駆動制限がなされたときにより適正に対処することができる。この場合、前記変速伝達手段は加圧された作動流体を用いて作動する手段であり、前記駆動制限設定手段は前記作動流体の圧力に基づいて前記電動機の駆動制限を設定する手段であるものとすることもできる。また、前記駆動制限設定手段は前記変速伝達手段における動力の伝達の程度に基づいて前記電動機の駆動制限を設定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 transmission of the power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft is transmitted with a change in the transmission ratio, and the motor is driven based on the abnormality of the transmission of the transmission. Drive restriction setting means for setting a restriction may also be provided. In this way, it is possible to cope more appropriately when the drive of the electric motor is limited due to an abnormality of the transmission means. In this case, the shift transmission means is a means that operates using a pressurized working fluid, and the drive restriction setting means is a means for setting a drive restriction of the electric motor based on the pressure of the working fluid. You can also Further, the drive restriction setting means may be means for setting a drive restriction of the electric motor based on a degree of power transmission in 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と前記電動機とを駆動する駆動回路を備え、前記制御手段は、前記無充放電制御として、前記駆動回路における蓄電可能な素子の容量の範囲内の電力収支をもって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 power output device includes a drive circuit that drives the power power input / output means and the motor, and the control means has a capacity of an element that can be stored in the drive circuit as the non-charge / discharge control. The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that a drive force based on the set required drive force is output to the drive shaft with a power balance within the range of You can also
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記無充放電制御が実行されている最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、前記内燃機関の運転停止するよう該内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。この場合、装置自体のシステムオフも含まれる。 Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the control means controls the internal combustion engine to stop the operation of the internal combustion engine when the drive of the electric motor is restricted while the non-charge / discharge control is being performed. It can also be a means for controlling. In this case, system off of the device itself is also included.
あるいは、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。 Alternatively, 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. .
本発明の車両は、上述した本発明の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、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、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出力軸と前記駆動軸とに動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、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、前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく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無充放電制御を実行している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、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 vehicle of the present invention is a power output device of the present invention according to any of the aspects of the present invention described above, that is, basically, the power output device of the present invention is a power output device that outputs power to a drive shaft. An internal combustion engine, and an electric power power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, for inputting / outputting power to / from the output shaft and the drive shaft with input / output of electric power and power , An electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric power power input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and a required drive force for setting a required drive force required for the drive shaft The internal combustion engine and the electric power are set so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft without charging / discharging the power storage device without charging / discharging the power storage device. Power input / output means and the electric motor When the drive restriction of the electric motor is performed during the execution of the charge / discharge control, the internal combustion engine and the electric power input / output so that at least the electric power input / output means and the drive of the electric motor are stopped. And a control means for controlling the electric motor. The power output device is mounted, and the axle is connected to the drive shaft.
この本発明の車両では、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、蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に駆動力を出力している最中に電動機の駆動制限がなされたときにより適正に対処することができる効果や発電や電力消費により機器の破損を抑制することができる効果などと同様な効果を奏することができる。 Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, the effects of the power output device of the present invention, for example, charging / discharging of the power storage means is prohibited and charging of the power storage means is prohibited. The device can be prevented from being damaged by the effect that can be dealt with more appropriately when the drive of the electric motor is restricted while the driving force is being output to the drive shaft without discharging. The same effects as the effects can be achieved.
本発明の駆動装置は、
内燃機関と蓄電手段とを備える動力出力装置に組み込まれる駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて、電力と動力の入出力とを伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう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。
The drive device of the present invention is
A drive device incorporated in a power output device including an internal combustion engine and power storage means,
It is connected to the power storage means so that power can be exchanged, and is connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, and power is supplied to the output shaft and the drive shaft together with input and output of power and power. Power input / output means for input and output;
An electric motor that is connected to the power storage means so that electric power can be exchanged and that can input and output power to the drive shaft;
The charging and discharging of the power storage means is prohibited, and the driving force based on the required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging and discharging the power storage means, together with the control of the internal combustion engine, The electric power drive input / output means and the electric power drive input / output means so that the drive of the electric motor is stopped when the drive of the electric motor is restricted during the control of the electric power drive input / output means and the electric motor; Control means for controlling the electric motor;
It is a summary to provide.
この本発明の駆動装置では、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御している最中に電動機の駆動制限がなされたときには、電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止されるよう電力動力入出力手段と電動機とを制御する。ここで、「電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止する」とは、電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにすることを意味する。このように電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにするから、これらの発電や電力消費により機器の破損を抑制することができる。この結果、蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に駆動力を出力している最中に電動機の駆動制限がなされたときに、より適正に対処することができる。なお、「電動機の駆動制限」には、電動機からのトルク出力の禁止も含まれる。 In the drive device of the present invention, charging / discharging of the power storage device capable of exchanging power with the power drive input / output device and the electric motor is prohibited, so that the required driving force required for the drive shaft without charging / discharging the power storage device is achieved. When the motor drive is restricted during the control of the internal combustion engine and the power power input / output means and the motor so that the driving force based on the power is output to the drive shaft, the power power input / output means and the motor drive The power motive power input / output means and the electric motor are controlled so as to be stopped. Here, “the drive of the power drive input / output means and the electric motor is stopped” means that power generation and power consumption are not performed via the power drive input / output means and the electric motor. As described above, since power generation and power consumption are not performed via the power power input / output means and the electric motor, damage to the device can be suppressed by these power generation and power consumption. As a result, when the drive of the electric motor is restricted while charging / discharging of the power storage means is prohibited and the driving force is being output to the drive shaft without charging / discharging the power storage means, more appropriate countermeasures are taken. Can do. The “motor drive restriction” includes prohibition of torque output from the motor.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入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のやり取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、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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 an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine for inputting and outputting power to and from the output shaft and the drive shaft with input and output of power and power; and the drive A power output device control method comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to a shaft; and an electric power input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
The internal combustion engine and the power power so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging / discharging the power storage device without charging / discharging the power storage device. When the drive of the motor is restricted during the control of the input / output means and the electric motor, at least the internal combustion engine and the power power input are stopped so that the drive of the electric power input / output means and the electric motor is stopped. Controlling the output means and the electric motor;
It is characterized by that.
この本発明の動力出力装置の制御方法では、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する無充放電制御を実行している最中に電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。ここで、「電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止する」とは、電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにすることを意味する。このように電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにするから、これらの発電や電力消費により機器の破損を抑制することができる。この結果、蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に駆動力を出力している最中に電動機の駆動制限がなされたときに、より適正に対処することができる。なお、「電動機の駆動制限」には、電動機からのトルク出力の禁止も含まれる。 In the control method of the power output apparatus of the present invention, charging / discharging of the power drive input / output means and the power storage means capable of exchanging power with the electric motor is prohibited, and required for the drive shaft without charging / discharging the power storage means. When the drive restriction of the motor is performed during the non-charge / discharge control for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means and the motor so that the drive force based on the requested drive force is output to the drive shaft, The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the motor are controlled so that at least the drive of the power drive input / output means and the motor is stopped. Here, “the drive of the power drive input / output means and the electric motor is stopped” means that power generation and power consumption are not performed via the power drive input / output means and the electric motor. As described above, since power generation and power consumption are not performed via the power power input / output means and the electric motor, damage to the device can be suppressed by these power generation and power consumption. As a result, when the drive of the electric motor is restricted while charging / discharging of the power storage means is prohibited and the driving force is being output to the drive shaft without charging / discharging the power storage means, more appropriate countermeasures are taken. Can do. The “motor drive restriction” includes prohibition of torque output from the motor.
本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関と蓄電手段とを備える動力出力装置に組み込まれ、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力とを伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
Built in a power output device including an internal combustion engine and power storage means, and connected to the power storage means so as to be able to exchange power, and connected to the output shaft and drive shaft of the internal combustion engine to input and output power and power An electric power input / output means for inputting / outputting power to / from the output shaft and the drive shaft, and an electric motor connected to the power storage means so as to be able to exchange electric power and capable of inputting / outputting power to the drive shaft. A method for controlling a drive device comprising:
The charging and discharging of the power storage means is prohibited, and the driving force based on the required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging and discharging the power storage means, together with the control of the internal combustion engine, The electric power drive input / output means and the electric power drive input / output means so that the drive of the electric motor is stopped when the drive of the electric motor is restricted during the control of the electric power drive input / output means and the electric motor; Controlling the motor;
It is characterized by that.
この本発明の駆動装置の制御方法では、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関の制御と共に電力動力入出力手段と電動機とを制御している最中に電動機の駆動制限がなされたときには、電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止されるよう電力動力入出力手段と電動機とを制御する。ここで、「電力動力入出力手段と電動機の駆動が停止する」とは、電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにすることを意味する。このように電力動力入出力手段や電動機を介して発電や電力消費が行なわれないようにするから、これらの発電や電力消費による機器の破損を抑制することができる。この結果、蓄電手段の充放電が禁止されて蓄電手段の充放電を行なうことなく駆動軸に駆動力を出力している最中に電動機の駆動制限がなされたときに、より適正に対処することができる。なお、「電動機の駆動制限」には、電動機からのトルク出力の禁止も含まれる。 In the control method of the drive device according to the present invention, charging / discharging of the electric power drive input / output means and the electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor is prohibited, and the request required for the drive shaft without charging / discharging the electric storage means When the drive of the electric motor is restricted during the control of the internal combustion engine and the electric power power input / output means and the electric motor so that the driving force based on the driving force is output to the driving shaft, the electric power power input / output means The power drive input / output means and the motor are controlled so that the drive of the motor is stopped. Here, “the drive of the power drive input / output means and the electric motor is stopped” means that power generation and power consumption are not performed via the power drive input / output means and the electric motor. As described above, since power generation and power consumption are not performed via the power power input / output means and the electric motor, it is possible to suppress damage to the equipment due to these power generation and power consumption. As a result, when the drive of the electric motor is restricted while charging / discharging of the power storage means is prohibited and the driving force is being output to the drive shaft without charging / discharging the power storage means, more appropriate countermeasures are taken. Can do. The “motor drive restriction” includes prohibition of torque output from the motor.
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するハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の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 a 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およびデファレンシャルギヤ38を介して車両前輪の駆動輪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および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。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構30に接続される3軸は、キャリア34に接続されたエンジン22の出力軸であるクランクシャフト26,サンギヤ31に接続されモータMG1の回転軸となるサンギヤ軸31aおよびリングギヤ32に接続されると共に駆動輪39a,39bに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aとなる。
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、平滑コンデンサ55によりその電圧が平滑された状態で、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。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
ブレーキB1,B2は、図3に例示する油圧回路100からの油圧によりオンオフされる。油圧回路100は、図示するように、エンジン22からの動力によりオイルを圧送する機械式ポンプ102と、内蔵されたモータ103からの動力によりオイルを圧送する電動ポンプ104と、機械式ポンプ102や電動ポンプ104から圧送されたオイルの圧力(ライン圧)の高低を切替可能な3ウェイソレノイド105およびプレッシャーコントロールバルブ106と、ライン圧を調節可能な圧力をもってブレーキB1,B2側に個別に供給可能なリニアソレノイド110,111およびコントロールバルブ112,113と、ライン圧を降圧して3ウェイソレノイド105やリニアソレノイド110,111の入力ポートに供給するモジュレータバルブ108と、コントロールバルブ112,113とブレーキB1,B2との間の油路に各々設けられコントロールバルブ112,113のいずれか一方から油圧が供給されるときには対応するブレーキへの油路を開放すると共に他方のブレーキへの油路を遮断しコントロールバルブ112,113の両方から油圧が供給される異常時にはブレーキB1,B2への油路の両方を遮断するフェールセーフバルブ114,115と、フェールセーフバルブ114,115とブレーキB1,B2との間の油路に設けられたアキュムレータ116,117と、から構成されている。
The brakes B1 and B2 are turned on and off by the hydraulic pressure from 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,油圧回路100におけるライン圧によりオンオフする油圧スイッチ120からのライン圧PL,機械式ポンプ102や電動ポンプ104により圧送されたオイルの温度を検出する温度センサ121からの油温To,ブレーキB1に作用する油圧によりオンオフする油圧スイッチ122からのブレーキ圧Pb1,ブレーキB2に作用する油圧によりオンオフする油圧スイッチ123からのブレーキ圧Pb2,電圧センサ55aからの平滑コンデンサ54の端子電圧Vc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、3ウェイソレノイド105やリニアソレノイド110,111への駆動信号,遮断器56への遮断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
また、実施例のハイブリッド自動車20は、バッテリ50の破損やその他の理由によりバッテリ50の充放電が禁止されたときには遮断器56によりバッテリ50を電力ライン54から切り離し、平滑コンデンサ55の容量の範囲内でエンジン22やモータMG1,MG2を駆動制御して要求トルクに基づくトルクを駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行する。即ち、基本的には、エンジン22からの出力された動力の一部をモータMG1とモータMG2とによる動力−電力、電力−動力の変換を伴って要求トルクをリングギヤ軸32aに出力して走行し、要求トルクの変化に対しては平滑コンデンサ55の容量の範囲内の平滑コンデンサ55の充放電を伴って要求トルクに応じたトルクをリングギヤ軸32aに出力して走行するのである。以下、この走行をバッテリレス走行と称する。
Further, in the
次に、実施例のハイブリッド自動車20がバッテリレス走行を行なっている最中にモータMG2の駆動制限が課されたときの動作について説明する。図4は、バッテリレス走行を行なっているときに実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるバッテリレス走行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)に繰り返し実行される。
Next, the operation when the drive restriction of the motor MG2 is imposed while the
バッテリレス走行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,電圧センサ55aからの平滑コンデンサ55の端子電圧Vcなど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。
When the batteryless travel 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5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たり、モータMG2の回転数Nm2を変速機60のギヤ比Grで割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
設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*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*とに基づいて行われる。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6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。
Based on the set required power Pe *, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * of the
続いて、動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてエンジン22から目標トルクTe*が出力されたときにモータMG1により反力として出力すべきトルク(ρ・Te*/(1+ρ)をモータMG1のトルク指令Tm1*として設定すると共に(ステップS130)、設定したトルク指令Tm1*にモータMG1の回転数Nm1を乗じてモータMG1により発電または消費される電力Pm1を計算する(ステップS140)。そして、計算した電力Pm1をモータMG2の回転数Nm2で除したものに補正トルクTvcを加えたトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS150)。ここで、補正トルクTvcは、平滑コンデンサ55の端子電圧Vcがその耐圧以下となるように調整するトルクであり、例えば、平滑コンデンサ55の端子電圧Vcと耐圧より小さい基準電圧との差に比例ゲインを乗じることにより求めることができる。
Subsequently, when the target torque Te * is output from the
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、目標回転数Ne*や目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する(ステップS160)。目標回転数Ne*や目標トルクTe*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*とによる運転ポイントで運転されるよう燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量制御などを実行する。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。バッテリ走行している最中の動力分配統合機構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7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を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。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に伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35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 target torque Te * of the
次に、モータMG2の駆動制限がなされているか否かを判定し(ステップS170)、モータMG2の駆動制限がなされていないときには、ステップS100の処理に戻る。即ち、モータMG2の駆動制限がなされていないときには、ステップS100〜S160の処理を繰り返し実行するのである。これにより、バッテリ50が遮断器56により電力ライン54から切り離されても、平滑コンデンサ55の耐圧の範囲内で運転者が要求する要求トルクTr*を出力して走行することができる。ここで、モータMG2の駆動制限は、例えば、変速機60の異常が検出されたときに行なわれる。変速機60の異常としては、油圧スイッチ122と油圧スイッチ123とが共にオフとなり、ブレーキB1もブレーキB2もオフとなったときや、油圧スイッチ120からのライン圧PLが閾値より低いために変速機60によりモータMG2からの動力を十分に伝達できないときなどを挙げることができる。したがって、変速機60の異常としては、機械式ポンプ102や電動ポンプ104により圧送されるオイルの機械式ポンプ102や電動ポンプ104からの吐出量が不足することによりライン圧PLが低下したときや、これによりモータMG2の動力の変速機60による伝達容量が低下したときなども含まれるのである。このような変速機60の異常が発生すると、モータMG2からの動力を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに伝達することができないため、モータMG2の駆動制限がなされるのである。この場合の駆動制限は、通常、モータMG2からのトルク出力の禁止がなされる場合が多い。
Next, it is determined whether or not the drive restriction of the motor MG2 is made (step S170). When the drive restriction of the motor MG2 is not made, the process returns to step S100. That is, when the drive of the motor MG2 is not restricted, the processes of steps S100 to S160 are repeatedly executed. As a result, even when the
ステップS170でモータMG2の駆動制限がなされていると判定されたときには、エンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して(ステップS180)、システム停止するためのレディオフして(ステップS190)、本ルーチンを終了する。即ち、走行を停止してシステム停止するのである。これは、モータMG2の駆動制限がなされると、電力収支をとることが困難となり、モータMG1やモータMG2にインバータ41,42を介して接続された電力系に接続された他の機器を破損させるおそれがあるからである。
If it is determined in step S170 that the drive of the motor MG2 is limited, the operation 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、バッテリレス走行している最中にモータMG2の駆動制限がなされたときには、エンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して走行を停止し、さらにレディオフするから、モータMG1やモータMG2にインバータ41,42を介して接続された電力系に接続された他の機器が破損するのを抑制することができる。即ち、バッテリレス走行している最中にモータMG2の駆動制限がなされたときにより適正に対処することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリレス走行している最中にモータMG2の駆動制限がなされたときには、エンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して走行を停止し、さらにレディオフするものとしたが、エンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して走行を停止するだけでシステム停止するレディオフはしないものとしても構わない。また、モータMG1,MG2については駆動停止するが、エンジン22の運転を停止しないものとしても構わない。この場合、インバータ41を停止するとモータMG1が連れ回されることにより逆起電力が生じるため、モータMG1からトルク出力が行なわれないようインバータ41のスイッチング素子を制御すればよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリレス走行している最中に変速機60の異常によりモータMG2の駆動制限がなされたときにエンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して走行を停止し、さらにレディオフするものとしたが、バッテリレス走行している最中に変速機60の異常以外の要因によりモータMG2の駆動制限がなされたときにもエンジン22の運転を停止すると共にモータMG1,MG2の駆動を停止して走行を停止し、さらにレディオフするものとしてもよい。この場合、変速機60を備えないものとしても構わない。
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8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63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64b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63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。また、エンジン22やバッテリ50と共に動力出力装置に組み込まれるモータMG1とモータMG2と動力分配統合機構30とハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置や駆動装置の制御方法の形態としてもよい。
In addition, it is not limited to those applied to such hybrid vehicles, but is incorporated into non-moving equipment such as forms of power output devices mounted on moving bodies such as vehicles other than automobiles, ships, and aircraft, and construction equipment. A power output device may be used. Further, it may be in the form of a drive device that includes the motor MG1, the motor MG2, the power distribution and
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、動力出力装置や駆動装置,車両などの製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to manufacturing industries such as power output devices, drive devices, and vehicles.
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、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、55 平滑コンデンサ、55a 電圧センサ、56 遮断器、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、100 油圧回路、102 機械式ポンプ、103 モータ、104 電動ポンプ、105 3ウェイソレノイド、106 プレッシャコントロールバルブ、108 モジュレータバルブ、110,111 リニアソレノイド、112,113 コントロールバルブ、114,115 フェールセーフバルブ、116,117 アキュムレータ、121 温度センサ、120,122,123 油圧スイッチ、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, 50 battery, 52 for battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 55 smoothing capacitor, 55a voltage sensor, 56 circuit breaker, 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, 100 hydraulic circuit, 102 mechanical pump, 103 motor, 104 electric Pump, 105 3-way solenoid, 106 pressure control valve, 108 modulator valve, 110, 111 linear solenoid, 11 , 113 control valves, 114 and 115 fail-safe valve, 116 and 117 the accumulator, 121 a temperature sensor, 120,122,123 hydraulic switch, MG1, MG2 motor, B1, B2 brake.
Claims (11)
内燃機関と、
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出力軸と前記駆動軸とに動力を入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のやり取りが可能な蓄電手段と、
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、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく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無充放電制御を実行している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power motive power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft for inputting / outputting power to / from the output shaft and the drive shaft together with input / output of electric power and motive power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
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 required for the drive shaft;
The internal combustion engine and the electric power power input / output unit are configured such that the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft without charging / discharging the power storage unit without charging / discharging the power storage unit. And the internal combustion engine so that the driving of the electric power drive input / output means and the electric motor is stopped when the electric motor is limited during the non-charge / discharge control for controlling the electric motor and the electric motor. Control means for controlling the power drive input / output means and the electric motor;
A power output device comprising:
前記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、
前記変速伝達手段の異常に基づいて前記電動機の駆動制限を設定する駆動制限設定手段と、
を備える動力出力装置。 The power output device according to claim 1,
Shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in gear ratio;
Drive limit setting means for setting a drive limit of the electric motor based on an abnormality of the shift transmission means;
A power output device comprising:
前記変速伝達手段は、加圧された作動流体を用いて作動する手段であり、
前記駆動制限設定手段は、前記作動流体の圧力に基づいて前記電動機の駆動制限を設定する手段である
動力出力装置。 The power output device according to claim 2,
The shift transmission means is a means that operates using a pressurized working fluid,
The drive restriction setting means is means for setting a drive restriction of the electric motor based on the pressure of the working fluid.
前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動する駆動回路を備え、
前記制御手段は、前記無充放電制御として、前記駆動回路における蓄電可能な素子の容量の範囲内の電力収支をもって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手段である
動力出力装置。 The power output device according to any one of claims 1 to 4,
A drive circuit for driving the power drive input / output means and the electric motor;
In the non-charge / discharge control, the control means is configured so that a driving force based on the set required driving force is output to the driving shaft with a power balance within a capacity range of elements that can be stored in the driving circuit. A power output device which is a means for controlling an internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor.
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能に接続されると共に前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう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、
を備える駆動装置。 A drive device incorporated in a power output device including an internal combustion engine and power storage means,
It is connected to the power storage means so that electric power can be exchanged and connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, and power is input to the output shaft and the drive shaft with input and output of electric power and power. Power power input / output means to output;
An electric motor that is connected to the power storage means so that electric power can be exchanged and that can input and output power to the drive shaft;
The charging and discharging of the power storage means is prohibited, and the driving force based on the required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging and discharging the power storage means, together with the control of the internal combustion engine, The electric power drive input / output means and the electric power drive input / output means so that the drive of the electric motor is stopped when the drive of the electric motor is restricted during the control of the electric power drive input / output means and the electric motor; Control means for controlling the electric motor;
A drive device comprising:
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、少なくとも前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
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 an output shaft and a drive shaft of the internal combustion engine for inputting and outputting power to and from the output shaft and the drive shaft with input and output of power and power; and the drive A power output device control method comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to a shaft; and an electric power input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
The internal combustion engine and the power power so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging / discharging the power storage device without charging / discharging the power storage device. When the drive of the motor is restricted during the control of the input / output means and the electric motor, at least the internal combustion engine and the power power input are stopped so that the drive of the electric power input / output means and the electric motor is stopped. Controlling the output means and the electric motor;
A control method for a power output apparatus.
前記蓄電手段の充放電が禁止されて該蓄電手段の充放電を行なうことなく前記駆動軸に要求される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前記内燃機関の制御と共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御している最中に前記電動機の駆動制限がなされたときには、前記電力動力入出力手段と前記電動機の駆動が停止されるよう前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする駆動装置の制御方法。 Built in a power output device including an internal combustion engine and power storage means, and connected to the power storage means so as to be able to exchange power, and connected to the output shaft and drive shaft of the internal combustion engine to input and output power and power An electric power input / output means for inputting / outputting power to / from the output shaft and the drive shaft, and an electric motor connected to the power storage means so as to be able to exchange electric power and capable of inputting / outputting power to the drive shaft. A method for controlling a drive device comprising:
The charging and discharging of the power storage means is prohibited, and the driving force based on the required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft without charging and discharging the power storage means, together with the control of the internal combustion engine, The electric power drive input / output means and the electric power drive input / output means so that the drive of the electric motor is stopped when the drive of the electric motor is restricted during the control of the electric power drive input / output means and the electric motor; Controlling the motor;
A control method for a driving device.
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