JP2007296933A - Vehicle and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.
従来、この種の車両としては、前輪側にリングギヤを介して連結されたプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのキャリアに出力軸が接続されたエンジンと、プラネタリギヤのサンギヤに回転軸が接続された発電機と、後輪側に連結された電動機とを備える車両が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、エンジンからの動力と発電機からの動力をプラネタリギヤにより分配統合して前輪側に出力すると共に電動機からの動力を後輪側に出力して走行する。
上述した車両では、車両のエネルギ効率を向上させるために、制動時に車両の運動エネルギのより多くを電力として回生するよう電動機と発電機とを制御することが考えられるが、発電機による車両の運動エネルギの電力としての回生は、プラネタリギヤの特性から、キャリアの反力を必要とするため、大きな電力を回生することはできない。また、前後輪に作用する制動力がアンバランスとなると、制動時における車両の安定性が阻害される場合もある。 In the above-described vehicle, in order to improve the energy efficiency of the vehicle, it may be possible to control the electric motor and the generator so that more of the kinetic energy of the vehicle is regenerated as electric power during braking. Regeneration as energy power requires the reaction force of the carrier due to the characteristics of the planetary gear, so that large power cannot be regenerated. In addition, when the braking force acting on the front and rear wheels becomes unbalanced, the stability of the vehicle during braking may be hindered.
本発明の車両およびその制御方法は、車両の運動エネルギのより多くを電力として回生することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、車両の安定性を保持することを目的の一つとする。 One object of the vehicle and the control method thereof according to the present invention is to regenerate more of the kinetic energy of the vehicle as electric power. Another object of the vehicle and its control method of the present invention is to maintain the stability of the vehicle.
本発明の車両およびその制御方法は、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。 The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
本発明の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第1回転要素と第1の車軸に接続された第2回転要素とを含む複数の回転要素を有し、電力と動力の入出力を伴って少なくとも前記第1回転要素および前記第2回転要素に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記第1回転要素を回転不能に固定可能な固定手段と、
前記第1の車軸とは異なる第2の車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とりが可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力が制動力であると共に所定の条件が成立したとき、前記第1回転要素が回転不能となるよう前記固定手段を制御すると共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とから回生電力が生じるよう該電力動力入出力手段と該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 vehicle of the present invention
An internal combustion engine;
A plurality of rotating elements including a first rotating element connected to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotating element connected to a first axle; Electric power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the first rotating element and the second rotating element;
Fixing means capable of fixing the first rotating element in a non-rotatable manner;
An electric motor capable of inputting and outputting power to a second axle different from the first axle;
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 traveling;
When the set required driving force is a braking force and a predetermined condition is satisfied, the fixing means is controlled so that the first rotating element is unable to rotate, and the power power input / output means and the electric motor Control means for controlling the power drive input / output means and the motor so that regenerative power is generated;
It is a summary to provide.
この本発明の車両では、制動力が要求されると共に所定の条件が成立したときには、電力動力入出力手段のうち内燃機関の出力軸に接続された第1回転要素が回転不能となるよう固定手段を制御すると共に第1の車軸に接続された第2回転要素に動力を入出力する電力動力入出力手段と第2の車軸に動力を入出力する電動機とから回生電力が生じるよう電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、電動機だけでなく電力動力入出力手段でも大きな回生電力を生じさせることができ、車両の運動エネルギのより多くを電力として回生することができる。ここで、「所定の条件」としては、車速が閾値以上である条件や制動力としての要求駆動力が閾値以上である条件などが含まれる。 In the vehicle of the present invention, when the braking force is required and the predetermined condition is satisfied, the first rotating element connected to the output shaft of the internal combustion engine among the electric power power input / output means is fixed so as not to rotate. Power and power input / output so that regenerative power is generated from power power input / output means for controlling power and input / output power to and from the second rotating element connected to the first axle and motor for inputting and outputting power to the second axle. Control means and motor. Thereby, not only the electric motor but also the electric power drive input / output means can generate a large regenerative electric power, and more of the kinetic energy of the vehicle can be regenerated as electric power. Here, the “predetermined condition” includes a condition in which the vehicle speed is equal to or higher than a threshold, a condition in which the required driving force as a braking force is equal to or higher than the threshold, and the like.
こうした本発明の車両において、前記第1の車軸と前記第2の車軸とに対する車重分配に基づいて前記第1の車軸に出力すべき第1車軸制動力と前記第2の車軸に出力すべき第2車軸制動力とを設定する車軸制動力設定手段と、前記設定された第1車軸制動力に基づいて前記電力動力入出力手段から出力すべき第1目標制動トルクを設定すると共に前記設定された第2車軸制動力に基づいて前記電動機から出力すべき第2目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された第1目標制動トルクが前記電力動力入出力手段から出力されると共に前記設定された第2目標制動トルクが前記電動機から出力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手段であるものとすることもできる。こうすれば、車重分配に基づく制動力を第1の車軸と第2の車軸とに出力することができ、これにより、車両の安定性を確保することができる。 In such a vehicle of the present invention, the first axle braking force to be output to the first axle and the second axle to be output based on the vehicle weight distribution with respect to the first axle and the second axle. Axle braking force setting means for setting the second axle braking force, and a first target braking torque to be output from the electric power input / output means based on the set first axle braking force and the set value. Target braking torque setting means for setting a second target braking torque to be output from the electric motor based on the second axle braking force, and the control means has the set first target braking torque as the electric power. The power input / output means and the electric motor may be controlled so that the set second target braking torque is output from the electric motor and output from the electric power input / output means. . If it carries out like this, the braking force based on a vehicle weight distribution can be output to a 1st axle shaft and a 2nd axle shaft, and, thereby, the stability of a vehicle can be ensured.
また、本発明の車両において、前記第1の車軸と前記第2の車軸とに対する車重分配に基づいて前記第1の車軸に出力可能な第1最大制動力と前記第2の車軸に出力可能な第2最大制動力とを設定する最大制動力設定手段と、前記設定された第1最大制動力の範囲内で前記電力動力入出力手段から出力すべき第1目標制動トルクを設定すると共に前記設定された第2最大制動力の範囲内で前記電動機から出力すべき第2目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された第1目標制動トルクが前記電力動力入出力手段から出力されると共に前記設定された第2目標制動トルクが前記電動機から出力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手段であるものとすることもできる。こうすれば、第1最大制動力の範囲内で電力動力入出力手段を駆動すると共に第2最大制動力の範囲内で電動機を駆動するから、車両の運動エネルギのより多くを電力として回生できると共に車両の安定性を確保することができる。 Further, in the vehicle of the present invention, the first maximum braking force that can be output to the first axle and the second axle can be output based on the vehicle weight distribution with respect to the first axle and the second axle. A maximum braking force setting means for setting a second maximum braking force, a first target braking torque to be output from the electric power drive input / output means within a range of the set first maximum braking force, and Target braking torque setting means for setting a second target braking torque to be output from the electric motor within a range of the set second maximum braking force, and the control means has the set first target braking torque. Is outputted from the electric power drive input / output means and is a means for controlling the electric power drive input / output means and the electric motor so that the set second target braking torque is outputted from the electric motor. it canIn this way, since the electric power drive input / output means is driven within the range of the first maximum braking force and the electric motor is driven within the range of the second maximum braking force, more kinetic energy of the vehicle can be regenerated as electric power. The stability of the vehicle can be ensured.
さらに、本発明の車両において、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づく制動力が作用するよう前記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、電力動力入出力手段と電動機とによる制動力が不足するときでも要求駆動力に基づく制動力を車両に作用させることができる。 The vehicle according to the present invention further includes a braking force applying unit capable of applying a braking force to the vehicle, and the control unit controls the braking force applying unit so that a braking force based on the set required driving force acts. It can also be a means to do. In this way, the braking force based on the required driving force can be applied to the vehicle even when the braking force by the power power input / output means and the electric motor is insufficient.
あるいは、本発明の車両において、前記内燃機関の出力軸と前記第1回転要素との接続および接続の解除を行なう接続解除手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の出力軸と前記第1回転要素との接続が解除されるよう前記接続解除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、内燃機関の運転停止を伴わずに電力動力入出力手段の第1回転要素を回転不能とすることができる。 Alternatively, the vehicle according to the present invention includes connection release means for connecting and releasing the connection between the output shaft of the internal combustion engine and the first rotating element, and the control means includes the output shaft of the internal combustion engine and the first shaft. It may be a means for controlling the connection release means so that the connection with the rotating element is released. If it carries out like this, the 1st rotation element of an electric power motive power input / output means can be made non-rotatable without the operation stop of an internal combustion engine.
加えて、本発明の車両において、前記電力動力入出力手段は、前記第1回転要素と前記第2回転要素と回転軸に接続された第3回転要素とを含む複数の回転要素を有し該複数の回転要素のうちいずれか2つの回転要素の回転に基づいて残余の回転要素が回転すると共に該複数の回転要素に入出力される動力の収支をもって前記第1回転要素と前記第2回転要素と前記第3回転要素とに動力を入出力する複数回転要素動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。また、前記電力動力入出力手段は、前記第1回転要素としての第1ロータと前記第2回転要素としての第2ロータとを備え電磁気的な作用により相対的に回転する対ロータ電動機であるものとすることもできる。 In addition, in the vehicle of the present invention, the power / power input / output means includes a plurality of rotating elements including the first rotating element, the second rotating element, and a third rotating element connected to a rotating shaft. The remaining rotating elements rotate based on the rotation of any two rotating elements of the plurality of rotating elements, and the first rotating element and the second rotating element have a balance of power input to and output from the plurality of rotating elements. And a plurality of rotating element power input / output means for inputting / outputting power to / from the third rotating element, and a generator capable of inputting / outputting power to / from the rotating shaft. The power drive input / output means is a counter-rotor motor that includes a first rotor as the first rotating element and a second rotor as the second rotating element, and rotates relatively by electromagnetic action. It can also be.
本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に接続された第1回転要素と第1の車軸に接続された第2回転要素とを含む複数の回転要素を有し、電力と動力の入出力を伴って少なくとも前記第1回転要素および前記第2回転要素に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記第1回転要素を回転不能に固定可能な固定手段と、前記第1の車軸とは異なる第2の車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とりが可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
制動力が要求されると共に所定の条件が成立したときには、前記第1回転要素が回転不能となるよう前記固定手段を制御すると共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とから回生電力が生じるよう該電力動力入出力手段と該電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
A plurality of rotating elements including an internal combustion engine, a first rotating element connected to the output shaft of the internal combustion engine, and a second rotating element connected to the first axle, and with input and output of electric power and power Power power input / output means capable of inputting / outputting power to / from at least the first rotating element and the second rotating element, fixing means capable of fixing the first rotating element so as not to rotate, and the first axle. A vehicle control method comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a different second axle; and an electric power input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
When a braking force is required and a predetermined condition is established, the fixing means is controlled so that the first rotating element cannot rotate, and regenerative electric power is generated from the electric power input / output means and the electric motor. Controlling the power drive input / output means and the motor;
It is characterized by that.
この本発明の車両の制御方法では、制動力が要求されると共に所定の条件が成立したときには、電力動力入出力手段のうち内燃機関の出力軸に接続された第1回転要素が回転不能となるよう固定手段を制御すると共に第1の車軸に接続された第2回転要素に動力を入出力する電力動力入出力手段と第2の車軸に動力を入出力する電動機とから回生電力が生じるよう電力動力入出力手段と電動機とを制御する。これにより、電動機だけでなく電力動力入出力手段でも大きな回生電力を生じさせることができ、車両の運動エネルギのより多くを電力として回生することができる。ここで、「所定の条件」としては、車速が閾値以上である条件や制動力としての要求駆動力が閾値以上である条件などが含まれる。 In the vehicle control method of the present invention, when a braking force is required and a predetermined condition is satisfied, the first rotating element connected to the output shaft of the internal combustion engine among the power power input / output means becomes non-rotatable. Electric power is generated so that regenerative power is generated from an electric power input / output means for controlling the fixing means and inputting / outputting power to / from the second rotating element connected to the first axle and an electric motor inputting / outputting power to / from the second axle. The power input / output means and the electric motor are controlled. Thereby, not only the electric motor but also the electric power drive input / output means can generate a large regenerative electric power, and more of the kinetic energy of the vehicle can be regenerated as electric power. Here, the “predetermined condition” includes a condition in which the vehicle speed is equal to or higher than a threshold, a condition in which the required driving force as a braking force is equal to or higher than the threshold, and the like.
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、本発明の一実施例であ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を介して接続されると共に前輪63a,63bにデファレンシャルギヤ62とギヤ機構60と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、後輪68a,68bにデファレンシャルギヤ67とギヤ機構65とを介して接続された発電可能なモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内
燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して前輪63a,63bがそれぞれ連結されている。動力分配統合機構30のキャリア34はクラッチC1により図示しないケースに回転不能に固定できるようになっており、サンギヤ31はクラッチC2により図示しないケースに回転不能に固定できるようになっている。クラッチC1とクラッチC2とを共にオフとする状態では、動力分配統合機構30は通常の作動歯車として機能し、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、ギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して前輪63a,63bに出力される。クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとした状態では、動力分配統合機構30はモータMG1の回転軸に対して減速機として機能し、モータMG1からの動力をトルクを増幅して前輪63a,63b側に出力する。クラッチC1をオフとすると共にクラッチC2をオンとした状態では、動力分配統合機構30はエンジン22のクランクシャフト26に対して増速機として機能し、エンジン22からの動力をトルクを小さくして前輪63a,63b側に出力する。クラッチC1およびクラッチC2を共にオンとする状態は、動力分配統合機構30のすべての回転要素を回転不能にするため、通常は用いられない。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも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のいずれか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のいずれか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,MG2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、いずれも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、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。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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
ブレーキアクチュエータ69は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて生じる図示しないブレーキマスターシリンダの圧力(ブレーキ圧)と車速Vとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが前輪63a,63bや後輪68a,68bに作用するよう前輪用のブレーキホイールシリンダ64a,64bや後輪用のブレーキホイールシリンダ66a,66bの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みに無関係に、前輪63a,63bや後輪68a,68bに制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ64a,64b,66a,66bの油圧を調整したりすることができるように構成されている。以下、ブレーキアクチュエータ69の作動により前輪63a,63bや後輪68a,68bに制動力を作用させる場合を油圧ブレーキと称する。ブレーキアクチュエータ69は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)61により制御されている。ブレーキECU61は、図示しない信号ラインにより、前輪63a,63bや後輪68a,68bに取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに前輪63a,63bや後輪68a,68bのいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに前輪63a,63bや後輪68a,68bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。ブレーキECU61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ブレーキアクチュエータ69を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ69の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
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,車両の前後方向の加速度を検出するGセンサ89からの加速度αなどが入力ポートを介して入力されている。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,ブレーキECU61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,ブレーキECU61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とに基づいて前輪63a,63bおよび後輪68a,68b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前輪63a,63bおよび後輪68a,68b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、クラッチC1およびクラッチC2が共にオフの状態で、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前輪63a,63bおよび後輪68a,68b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前輪63a,63bおよび後輪68a,68b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前輪63a,63bおよび後輪68a,68b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。また、エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、前述したように、クラッチC1をオフとすると共にクラッチC2をオンとしてエンジン22からの動力とモータMG2からの動力とにより走行するモータ固定運転モードと、クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとしてモータMG1からの動力とモータMG2からの動力とにより走行するエンジン固定運転モードと、がある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に比較的高車速で走行している最中にブレーキペダル85が踏み込まれたときの動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される制動時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、車速Vが閾値(例えば時速50kmなど)以上で比較的大きくブレーキペダル85が踏み込まれたとき(例えばブレーキペダルポジションBPが25%以上など)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
制動時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、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や車速センサ88からの車速V,Gセンサ89からの加速度α,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2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 braking control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したブレーキペダルポジションBPと車速Vとに基づいて車軸に要求される要求制動トルクT*を設定する(ステップS110)。ここで、要求制動トルクT*は、実施例では、ブレーキペダルポジションBPと車速Vと要求制動トルクT*との関係を予め定めて要求制動トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、ブレーキペダルポジションBPと車速Vとが与えられるとマップから対応する要求制動トルクT*を導出することにより設定するものとした。要求制動トルク設定用マップの一例を図3に示す。
When the data is input in this way, the required braking torque T * required for the axle is set based on the input brake pedal position BP and the vehicle speed V (step S110). Here, in the embodiment, the required braking torque T * is stored in the
続いて、エンジン22が運転中であるか否かを調べ(ステップS120)、エンジン22が運転中のときにはエンジン22の運転を停止するよう燃料噴射を停止する(ステップS130)。ここで、エンジン22が運転中であるか否かは、エンジンECU24から得られるエンジン22の運転状態を示す信号やエンジン22の回転数などにより判定することができる。なお、ステップS130のエンジン22を運転停止する処理は、エンジン22が運転停止されているときには運転停止の状態を保持する処理となる。
Subsequently, it is checked whether or not the
次に、クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとする(ステップS140)。この処理は、クラッチC1とクラッチC2とを共にオフとしてトルク変換運転モードや充放電運転モード,モータ運転モードで走行しているときにはクラッチC1をオフからオンとする処理となり、クラッチC1をオフとすると共にクラッチC2をオンとしてモータ固定運転モードで走行しているときにはクラッチC2をオフとしてからクラッチC1をオンとする処理となり、クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとしてエンジン固定運転モードで走行しているときにはその状態を保持する処理となる。クラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとした状態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の一例を図4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の回転数であるキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32の回転数を示す。
Next, the clutch C1 is turned on and the clutch C2 is turned off (step S140). This process is a process of turning off the clutch C1 from off when the clutch C1 and the clutch C2 are both turned off and running in the torque conversion operation mode, the charge / discharge operation mode, and the motor operation mode, and the clutch C1 is turned off. At the same time, when the vehicle is traveling in the motor fixed operation mode with the clutch C2 turned on, the clutch C2 is turned off and then the clutch C1 is turned on. The clutch C1 is turned on and the clutch C2 is turned off to run in the engine fixed operation mode. When it is, it is a process of holding the state. FIG. 4 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and
こうしてクラッチC1をオンとすると共にクラッチC2をオフとすると、車両の質量Mと重力加速度gとの積として計算される車重Mgに前後輪の車軸間の長さであるホイールベース長Lに対する前輪63a,63bの車軸から車両の重心位置までの水平方向の長さLfの割合を乗じて静止時に後輪68a,68bに作用する荷重である静止時後輪荷重Mr(=Mg・Lf/L)を計算すると共に、車重Mgから静止時後輪荷重Mrを減じて静止時に前輪63a,63bに作用する荷重である静止時前輪荷重Mf(=Mg−Mr)を計算する(ステップS150)。ここで、車両の質量M,重力加速度g,ホイールベース長L,長さLfについては、予めROM74に記憶したものを用いるものとしたが、車両の質量Mについては乗員や積載物の重量も含めた総重量としての車重Mgを検出可能なセンサにより検出された値により求めるものとしてもよい。
Thus, when the clutch C1 is turned on and the clutch C2 is turned off, the front wheel relative to the wheel base length L, which is the length between the axles of the front and rear wheels, is calculated on the vehicle weight Mg calculated as the product of the vehicle mass M and the gravitational acceleration g. The stationary rear wheel load Mr (= Mg · Lf / L), which is the load acting on the
次に、計算した静止時後輪荷重Mrや静止時前輪荷重Mfと加速度αと車両の質量Mと前後輪の車軸の高さから車両の重心位置の高さまでの垂直方向の長さである重心高Hとに基づいて次式(1)により走行時に後輪68a,68bに作用する路面からの抗力である走行時後輪抗力Nrを計算すると共に、次式(2)により走行時に前輪63a,63bに作用する路面からの抗力である走行時前輪抗力Nfを計算する(ステップS160)。ここで、重心高Hについては、予めROM74に記憶したものを用いるものとした。いま、車両の制動時を考えているから加速度αは負の値であり、走行時後輪抗力Nrは静止時後輪荷重Mrよりも小さな値となる。
Next, the calculated center of gravity of the rear wheel load Mr at rest, the front wheel load Mf at rest, the acceleration α, the mass M of the vehicle, the height of the axle of the front and rear wheels and the height of the center of gravity position of the vehicle. Based on the high H, a rear wheel drag Nr during traveling, which is a drag from the road surface acting on the
Nr=Mr+α・M・H/L (1)
Nf=Mf−α・M・H/L (2)
Nr = Mr + α ・ M ・ H / L (1)
Nf = Mf−α ・ M ・ H / L (2)
そして、走行時前輪抗力Nfと走行時後輪抗力Nrとの和で走行時後輪抗力Nrを除して後輪荷重分配比Dr(=Nr/(Nf+Nr))を計算し(ステップS170)、値1から後輪荷重分配比Drを減じた前輪荷重分配比(=1−Dr)に要求制動トルクT*を乗じて前輪63a,63bに要求される前輪要求トルクTf*を設定すると共に後輪荷重分配比Drに要求制動トルクT*を乗じて後輪68a,68bに要求される後輪要求トルクTr*を設定する(ステップS180)。
Then, a rear wheel load distribution ratio Dr (= Nr / (Nf + Nr)) is calculated by dividing the driving rear wheel drag Nr by the sum of the driving front wheel drag Nf and the driving rear wheel drag Nr (step S170). The front wheel load distribution ratio (= 1−Dr) obtained by subtracting the rear wheel load distribution ratio Dr from the
こうして前後輪要求トルクTf*,Tr*を設定すると、入力したモータMG1の回転数Nm1に基づいてモータMG1から出力可能な回生トルクの最大値(回生時の符号を負とすれば最小値)としての定格回生トルクTm1limを導出すると共に入力したモータMG2の回転数Nm2に基づいてモータMG2から出力可能な回生トルクの最大値としての定格回生トルクTm2limを導出する(ステップS190)。定格回生トルクTm1lim,Tm2limの導出は、実施例では、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2とモータMG1,MG2の定格回生トルクTm1lim,Tm2limとの関係を予めモータMG1,MG2の定格回生トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておきモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2が与えられるとマップから対応する定格回生トルクTm1lim,Tm2limを導出することにより行なうものとした。モータの定格回生トルクの一例を図5に示す。
When the front and rear wheel required torques Tf * and Tr * are set in this way, the maximum value of the regenerative torque that can be output from the motor MG1 based on the input rotational speed Nm1 of the motor MG1 (the minimum value if the sign during regeneration is negative). The rated regenerative torque Tm2lim is derived as the maximum value of the regenerative torque that can be output from the motor MG2 based on the input rotational speed Nm2 of the motor MG2 (step S190). In order to derive the rated regenerative torques Tm1lim and Tm2lim, in the embodiment, the relationship between the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 and the rated regenerative torques Tm1lim and Tm2lim of the motors MG1 and MG2 is set in advance. The map is stored in the
続いて、設定した前輪要求トルクTf*を前輪63a,63bの車軸の回転数に対するリングギヤ32の回転数の比としてのギヤ比G1で除したものに動力分配統合機構30のギヤ比ρを乗ずることによりモータMG1から出力すべき回生トルクとしての仮モータトルクTm1tmpを計算すると共に設定した後輪要求トルクTr*を後輪68a,68bの車軸の回転数に対するモータMG2の回転数の比としてのギヤ比G2で除することによりモータMG2から出力すべき回生トルクとしての仮モータトルクTm2tmpを計算し(ステップS200)、導出した定格回生トルクTm1limで仮モータトルクTm1tmpを制限した値としてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に導出した定格回生トルクTm2lim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S210)。
Subsequently, the set front wheel required torque Tf * is divided by the gear ratio G1 as the ratio of the rotation speed of the
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、次式(3)に示すように前輪要求トルクTf*からモータMG1のトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものにギヤ比G1を乗じたものを減じた値として油圧ブレーキにより前輪63a,63bに作用させるべきトルクとしての前輪ブレーキトルク指令Tbf*を設定すると共に式(4)に示すように後輪要求トルクTr*から設定したモータMG2のトルク指令Tm2*にギヤ比G2を乗じたものを減じた値として油圧ブレーキにより後輪68a,68bに作用させるべきトルクとして後輪ブレーキトルク指令Tbr*を設定する(ステップS220)。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に、前後輪ブレーキトルク指令Tbf*,Tbr*についてはブレーキECU61にそれぞれ送信して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*のトルクがモータMG1から出力されると共にトルク指令Tm2*のトルクがモータMG2から出力されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。前後輪ブレーキトルク指令Tbf*,Tbr*を受信したブレーキECU61は、前輪63a,63bの車軸に前輪ブレーキトルク指令Tbf*に相当する制動力が作用すると共に後輪68a,68bの車軸に後輪ブレーキトルク指令Tbr*に相当する制動力が作用するようブレーキアクチュエータ69を制御する。
When the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set in this way, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is converted from the front wheel required torque Tf * by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tbf*=Tf*-G1・Tm1*/ρ (3)
Tbr*=Tr*-G2・Tm2* (4)
Tbf * = Tf * -G1 ・ Tm1 * / ρ (3)
Tbr * = Tr * -G2 ・ Tm2 * (4)
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、比較的高車速で走行している最中に制動するときには動力分配統合機構30のキャリア34をクラッチC1により回転不能に固定してモータMG1,MG2を回生制御するから、モータMG2だけでなくモータMG1でも大きな回生電力を生じさせることができ、車両の運動エネルギのより多くを電力として回生することができる。また、車重分配に基づいて設定した前後輪要求トルクTf*,Tr*が出力されるようモータMG1,MG2を制御するから、車両の安定性を確保することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、車速Vが閾値以上で比較的大きくブレーキペダル85が踏み込まれたときの処理として説明したが、ブレーキペダル85の踏み込みにかかわらず車速Vが閾値以上のときの処理としてもよいし、車速にかかわらず比較的大きくブレーキペダル85が踏み込まれたときの処理としてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1,MG2による制動力が前後輪に作用するようモータMG1,MG2を制御すると共に油圧ブレーキによる制動力が前後輪に作用するようブレーキアクチュエータ69を制御して車軸に要求される要求制動トルクT*を出力するものとしたが、モータMG1とモータMG2を回生制御することにより要求制動トルクT*を出力できるときには、油圧ブレーキによる制動力を用い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、車重分配に基づく前後輪要求トルクTf*,Tr*が出力されるようトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータMG1,MG2を制御するものとしたが、モータMG1とモータMG2とから回生電力が生じるよう制御するものであれば車重分配に基づかずにトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータMG1,MG2を制御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、車重分配に基づいて前輪要求トルクTf*と後輪要求トルクTr*とを設定し、前輪要求トルクTf*に基づくトルク指令Tm1*と後輪要求トルクTr*に基づくトルク指令Tm2*とによりモータMG1,MG2を制御するものとしたが、車重分配に基づいて前輪63a,63bに出力可能な最大制動力(制動力の符号を負とすれば最小制動力)である前輪最大制動力Nfmaxと後輪68a,68bに出力可能な最大制動力である後輪最大制動力Nrmaxとを設定し、前輪最大制動力Nfmaxの範囲内のトルク指令Tm1*と後輪最大制動力Nrmaxの範囲内のトルク指令Tm2*とによりモータMG1,MG2を制御するものとしてもよい。この場合、図2の制動時制御ルーチンに代えて図6の制動時制御ルーチンを実行すればよい。図6の制動時制御ルーチンでは、ステップS170までの処理は図2の制動時制御ルーチンのステップS170までの処理と同一であるため、その図示を一部省略した。走行時前後輪抗力Nf,Nrを計算すると共に(ステップS160)、後輪荷重分配比Drを設定すると(ステップS170)、走行時前後輪抗力Nf,Nrに路面と前後輪との最大静止摩擦係数μを乗じたものに換算係数kを乗じて前後輪最大制動トルクNfmax,Nrmaxを設定する(ステップS300)。ここで、換算係数kは、前後輪に作用する制動力を車軸に対する制動トルクに換算するためのものである。最大静止摩擦係数μとしては、例えば、図示しない低μ路スイッチを備える車両では低μ路スイッチがオフとされているときには予め設定された通常時での静止摩擦係数μ1を用い、低μ路スイッチがオンとされているときには静止摩擦係数μ1より小さな低μ路での静止摩擦係数μ2(<μ1)を用いるものとしたり、図示しない雨滴センサを備える車両では雨滴センサにより雨滴を検出していないときには通常時の静止摩擦係数μ1を用い、雨滴センサにより雨滴を検出したときには低μ路での静止摩擦係数μ2を用いるものとしたり、車輪が空転によりスリップしたときに車輪に作用していた駆動力とそのときの車重分配に基づく荷重とにより計算される静止摩擦係数を用いるものとしたりすることができる。こうして前後輪最大制動トルクNfmax,Nrmaxを設定すると、ステップS190と同様にモータMG1,MG2の定格回生トルクTm1lim,Tm2limを導出し(ステップS310)、車軸に要求される要求制動トルクT*のうちできるだけ多くのトルクをモータMG1から出力するよう次式(5)に示すように要求制動トルクT*をモータMG1の回転軸に対するトルクに換算したものと設定した前輪最大制動トルクNfmaxをモータMG1の回転軸に対するトルクに換算したものと導出したモータMG1の定格回生トルクTm1limとから最も大きな(絶対値としては最も小さな)トルクを選択してモータMG1のトルク指令Tm1*として設定する(ステップS320)。そして、モータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると、次式(6)に示すように要求制動トルクT*に対してモータMG1のトルク指令Tm1*では不足するトルクを後輪要求トルクTr*として計算すると共に後輪要求トルクTr*のうちできるだけ多くのトルクをモータMG2から出力するよう次式(7)に示すように計算した後輪要求トルクTr*をモータMG2の回転軸に対するトルクに換算したものと後輪最大制動トルクNrmaxをモータMG2の回転軸に対するトルクに換算したものとモータMG2の定格回生トルクTm2limとから最も大きな(絶対値としては最も小さな)トルクを選択してモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS330)。こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、要求制動トルクT*に対してモータMG1,MG2からのトルクでは不足するトルクを油圧ブレーキから出力するよう次式(8)に示すように要求制動トルクT*からモータMG1からの制動トルクとモータMG2からの制動トルクとを減じてブレーキ要求トルクTb*を計算し(ステップS340)、値1から後輪荷重分配比Drを減じた前輪荷重分配比(=1−Dr)に計算した要求ブレーキトルクTb*を乗じて前輪ブレーキトルク指令Tbf*を設定すると共に後輪荷重分配比Drに要求ブレーキトルクTb*を乗じて後輪ブレーキトルク指令Tbr*を設定する(ステップS350)。ここで、モータMG1,MG2からのトルクにより要求制動トルクT*を出力可能なときには、ブレーキトルク指令Tb*は値0に設定される。各設定値を設定すると、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に、前後輪ブレーキトルク指令Tbf*,Tbr*についてはブレーキECU61に送信し(ステップS360)、本ルーチンを終了する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40の動作や前後輪ブレーキトルク指令Tbf*,Tbr*を受信したブレーキECU61の動作については実施例で説明した。このように、前輪最大制動トルクNfmaxと定格回生トルクTm1limとの範囲内で要求制動トルクT*のうちできるだけ多くのトルクを前輪側のモータMG1から出力すると共に残余のトルクを後輪最大制動トルクNrmaxと定格回生トルクTm2limの範囲内で後輪側のモータMG2から出力することにより、車両の安定性を確保した状態で車両の運動エネルギのより多くを電力として回生することができる。
In the
Tm1*=max(ρ・T*/G1, ρ・Nfmax/G1, Tm1lim) (5)
Tr*=T*-G1・Tm1*/ρ (6)
Tm2*=max(Tr*/G2,Nrmax/G2,Tm2lim) (7)
Tb*=T*-G1・Tm1*/ρ-G2・Tm2* (8)
Tm1 * = max (ρ ・ T * / G1, ρ ・ Nfmax / G1, Tm1lim) (5)
Tr * = T * -G1 ・ Tm1 * / ρ (6)
Tm2 * = max (Tr * / G2, Nrmax / G2, Tm2lim) (7)
Tb * = T * -G1, Tm1 * / ρ-G2, Tm2 * (8)
実施例のハイブリッド自動車20では、動力分配統合機構30のキャリア34が回転不能となるようクラッチC1を制御すると共にモータMG1とモータMG2とを回生制御するものとしたが、エンジン22の回転軸とキャリア34との接続および接続の解除を行なう接続解除クラッチをクラッチC1よりエンジン22側に設け、エンジン22の回転軸とキャリア34との接続を接続解除クラッチにより解除してから動力分配統合機構30のキャリア34が回転不能となるようクラッチC1を制御すると共にモータMG1とモータMG2とを回生制御するものとしてもよい。こうすれば、エンジン22の運転停止を伴わずに動力分配統合機構30のキャリア34を回転不能とすることができる。この場合、エンジン22をアイドリング回転数で運転するものとしてもよいし、運転停止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、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34との3つの回転要素を有するプラネタリギヤにより動力分配統合機構30を構成するものとしたが、二つのプラネタリギヤの各々二つの回転要素を連結して得られる4つの回転要素を有するものとして動力分配統合機構30を構成するものとしてもよく、三つ以上のプラネタリギヤを連結して5以上の回転要素を有するものとして動力分配統合機構30を構成するものとしてもよい。この場合、4番目以降の回転要素に入出力される動力によってサンギヤ31に入出力される動力は変化するが、4番目以降の回転要素に動力が入出力されていないときや一定の動力が入出力されているときには、リングギヤ32とキャリア34とに入出力される動力によりサンギヤ31に入出力される動力が定まるから、キャリア34を回転不能に固定すれば、実施例と同様にサンギヤ31に取り付けられたモータMG1により電力を回生することができる。クラッチC1により回転不能に固定可能な
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を介して前輪63a,63bに出力するものとしたが、図7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にクラッチC1を介して接続されたインナーロータ232と前輪63a,63bに接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を前輪側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
実施例では、ハイブリッド自動車20として説明したが、列車などの自動車以外の車両に適用するものとしてもよいし、自動車や列車を含む車両の制御方法の形態としても構わない。
In the embodiment, the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,220 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、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、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、60,65 ギヤ機構、61 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、62,67 デファレンシャルギヤ、63a,63b 前輪、64a,64b,66a,66b ブレーキホイールシリンダ、68a,68b 後輪、69 ブレーキアクチュエータ、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、89 Gセンサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、C1,C2 クラッチ。
20,220 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, 33 pinion gear, 34 carrier, 40 electronic control for motor Unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 60, 65 gear mechanism, 61 electronic control unit for brake ( Brake ECU), 62, 67 differential gear, 63a, 63b front wheel, 64a, 64b, 66a, 66b brake wheel cylinder, 68a, 68b rear wheel, 69 brake actuator, 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, 89
Claims (8)
前記内燃機関の出力軸に接続された第1回転要素と第1の車軸に接続された第2回転要素とを含む複数の回転要素を有し、電力と動力の入出力を伴って少なくとも前記第1回転要素および前記第2回転要素に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記第1回転要素を回転不能に固定可能な固定手段と、
前記第1の車軸とは異なる第2の車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とりが可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力が制動力であると共に所定の条件が成立したとき、前記第1回転要素が回転不能となるよう前記固定手段を制御すると共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とから回生電力が生じるよう該電力動力入出力手段と該電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。 An internal combustion engine;
A plurality of rotating elements including a first rotating element connected to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotating element connected to a first axle; Electric power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the first rotating element and the second rotating element;
Fixing means capable of fixing the first rotating element in a non-rotatable manner;
An electric motor capable of inputting and outputting power to a second axle different from the first axle;
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 traveling;
When the set required driving force is a braking force and a predetermined condition is satisfied, the fixing means is controlled so that the first rotating element cannot rotate, and the power power input / output means and the electric motor Control means for controlling the power drive input / output means and the motor so that regenerative power is generated;
A vehicle comprising:
前記第1の車軸と前記第2の車軸とに対する車重分配に基づいて前記第1の車軸に出力すべき第1車軸制動力と前記第2の車軸に出力すべき第2車軸制動力とを設定する車軸制動力設定手段と、
前記設定された第1車軸制動力に基づいて前記電力動力入出力手段から出力すべき第1目標制動トルクを設定すると共に前記設定された第2車軸制動力に基づいて前記電動機から出力すべき第2目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された第1目標制動トルクが前記電力動力入出力手段から出力されると共に前記設定された第2目標制動トルクが前記電動機から出力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手段である
車両。 The vehicle according to claim 1,
A first axle braking force to be output to the first axle and a second axle braking force to be output to the second axle based on a vehicle weight distribution with respect to the first axle and the second axle. Axle braking force setting means for setting,
A first target braking torque to be output from the electric power driving input / output means is set based on the set first axle braking force, and a first output to be output from the electric motor based on the set second axle braking force. 2 target braking torque setting means for setting the target braking torque;
With
The control means is configured to output the set first target braking torque from the electric power driving input / output means and output the set second target braking torque from the electric motor. A vehicle which is means for controlling the electric motor.
前記第1の車軸と前記第2の車軸とに対する車重分配に基づいて前記第1の車軸に出力可能な第1最大制動力と前記第2の車軸に出力可能な第2最大制動力とを設定する最大制動力設定手段と、
前記設定された第1最大制動力の範囲内で前記電力動力入出力手段から出力すべき第1目標制動トルクを設定すると共に前記設定された第2最大制動力の範囲内で前記電動機から出力すべき第2目標制動トルクを設定する目標制動トルク設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された第1目標制動トルクが前記電力動力入出力手段から出力されると共に前記設定された第2目標制動トルクが前記電動機から出力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手段である
車両。 The vehicle according to claim 1,
A first maximum braking force that can be output to the first axle and a second maximum braking force that can be output to the second axle based on a vehicle weight distribution with respect to the first axle and the second axle. Maximum braking force setting means to be set;
A first target braking torque to be output from the electric power driving input / output means is set within the range of the set first maximum braking force and is output from the motor within the set second maximum braking force. Target braking torque setting means for setting the power second target braking torque;
With
The control means is configured to output the set first target braking torque from the electric power driving input / output means and output the set second target braking torque from the electric motor. A vehicle which is means for controlling the electric motor.
車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記設定された要求駆動力に基づく制動力が作用するよう前記制動力付与手段を制御する手段である
車両。 A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A braking force applying means capable of applying a braking force to the vehicle;
The control means is means for controlling the braking force applying means so that a braking force based on the set required driving force acts.
前記内燃機関の出力軸と前記第1回転要素との接続および接続の解除を行なう接続解除手段を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の出力軸と前記第1回転要素との接続が解除されるよう前記接続解除手段を制御する手段である
車両。 The vehicle according to any one of claims 1 to 4,
Connection releasing means for connecting and releasing the connection between the output shaft of the internal combustion engine and the first rotating element;
The control means is means for controlling the connection release means so that the connection between the output shaft of the internal combustion engine and the first rotation element is released.
制動力が要求されると共に所定の条件が成立したときには、前記第1回転要素が回転不能となるよう前記固定手段を制御すると共に前記電力動力入出力手段と前記電動機とから回生電力が生じるよう該電力動力入出力手段と該電動機とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
A plurality of rotating elements including an internal combustion engine, a first rotating element connected to the output shaft of the internal combustion engine, and a second rotating element connected to the first axle, with input and output of electric power and power The power axle input / output means capable of inputting / outputting power to / from at least the first rotating element and the second rotating element, the fixing means capable of fixing the first rotating element so as not to rotate, and the first axle are different. A vehicle control method comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle; and the electric power driving input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
When a braking force is required and a predetermined condition is established, the fixing means is controlled so that the first rotating element cannot rotate, and regenerative electric power is generated from the electric power input / output means and the electric motor. Controlling the power drive input / output means and the motor;
A method for controlling a vehicle.
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