JP2008239074A - Motive power output device, automobile equipped therewith, control method for motive power output device, driving device and control method for driving 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前記駆動軸に車軸が接続されて走行する自動車並びに動力出力装置の制御方法,内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され該内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に連結された駆動軸に接続されて該駆動軸を駆動する駆動装置,駆動装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output device that outputs power to a drive shaft, a vehicle that is mounted with the power output device, travels with the axle connected to the drive shaft, a control method for the power output device, an internal combustion engine, and a charge / discharge power storage means. The present invention relates to a drive device for driving the drive shaft by being connected to a drive shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to an axle, and a control method for the drive device.
従来、この種の動力出力装置としては、車両に搭載され、エンジンと、エンジンからの動力により発電する発電機と、走行用の動力を出力するモータと、発電機およびモータと電力をやり取りするバッテリとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、アクセルペダルがオフされたときには、所定時間に亘ってエンジンブレーキ相当のモータの回生制動を禁止することにより、発電機で発電される電力とモータの回生制御で発電される電力とによりバッテリが過大な電力により充電されるのを回避している。
しかしながら、上述の動力出力装置では、バッテリが過大な電力により充電されるのを抑制することができるものの、モータの回生制御が禁止されるから、所定時間に亘って制動力が出力されなくなり、運転者に違和感を与えてしまう。ところで、内燃機関と、内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、発電機および電動機と電力をやり取りするバッテリとを備えるタイプの動力出力装置では、駆動軸への動力の入出力を伴って発電機により内燃機関をモータリングして始動したり発電機で内燃機関の回転数を押さえ込むトルクを出力して内燃機関を停止したりすることができる。この場合、発電機による内燃機関のモータリングを伴って始動する際や発電機により内燃機関の回転数を押さえ込んで停止させる際、場合によっては発電機が発電されると共に内燃機関と発電機とを含む慣性系の回転数の変化によって駆動軸に動力が入出力されるために電動機も発電される。このときにも、同様に電動機の回生制御を禁止することも考えることができるが、前述したように制動力が出力されなくなって運転者に違和感を与えてしまう。 However, although the power output device described above can suppress the battery from being charged with excessive electric power, the regenerative control of the motor is prohibited. Give a sense of incongruity. By the way, an internal combustion engine, a planetary gear mechanism connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, a generator connected to the planetary gear mechanism, a motor that inputs and outputs power to the drive shaft, a generator, and a motor In a power output device of the type having a battery that exchanges power with the power, the internal combustion engine is started by motoring the generator with input / output of power to the drive shaft, or the rotational speed of the internal combustion engine is suppressed by the generator Torque can be output to stop the internal combustion engine. In this case, when starting with the motoring of the internal combustion engine by the generator or when stopping the rotational speed of the internal combustion engine by the generator, depending on the case, the generator is generated and the internal combustion engine and the generator are connected. Since the power is input to and output from the drive shaft by the change in the rotational speed of the inertial system including the motor, the electric motor is also generated. In this case as well, it can be considered that the regenerative control of the electric motor is similarly prohibited. However, as described above, the braking force is not output and the driver feels uncomfortable.
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動力出力装置の制御方法,駆動装置,駆動装置の制御方法は、二次電池などの蓄電装置の能力を発揮して装置の性能を向上させ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動力出力装置の制御方法,駆動装置,駆動装置の制御方法は、内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することを目的の一つとする。さらに、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動力出力装置の制御方法,駆動装置,駆動装置の制御方法は、蓄電装置の劣化を抑制することを目的の一つとする。 The power output device of the present invention, a vehicle equipped with the power output device, the control method of the power output device, the drive device, and the control method of the drive device exhibit the capability of a power storage device such as a secondary battery to improve the performance of the device. Is one of the purposes. In addition, the power output apparatus of the present invention, the automobile equipped with the same, the control method of the power output apparatus, the drive apparatus, and the control method of the drive apparatus correspond to the required driving force while inputting and outputting power to the output shaft of the internal combustion engine. One of the purposes. Furthermore, a power output device of the present invention, an automobile on which the power output device is mounted, a control method for the power output device, a drive device, and a control method for the drive device are set to suppress deterioration of the power storage device.
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動力出力装置の制御方法,駆動装置,駆動装置の制御方法は、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 equipped with the power output apparatus, the power output apparatus control method, the drive apparatus, and the drive apparatus control method 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、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され、電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
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、
前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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 input unit connected to the drive shaft and an output shaft of the internal combustion engine and capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of electric power and power Output means;
An electric motor for inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means for exchanging power with the power drive input / output means and the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means may be charged exceeding the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power power input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the allowable power, and from the motor to the driving shaft. Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive power is output to the drive shaft by a drive power that is the sum of the output drive powers. The gist is 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からの動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、蓄電手段の定格値を超えて蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて電力動力入出力手段から駆動軸に入出力される駆動力と電動機から駆動軸に入出力される駆動力との和の駆動力により要求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。したがって、電力動力入出力手段により内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することができる。この結果、蓄電手段の性能を発揮して装置の性能をより向上させることができる。なお、蓄電手段はその定格値の範囲内で充放電されるよう電力動力入出力手段と電動機とを制御するのが通常であるが、限られた時間であれば定格値を超える電力により蓄電手段を充電しても問題は生じない。 In the power output device of the present invention, when power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged exceeding the rated value of the power storage means. The drive power input / output from / to the drive shaft from the power drive input / output means to the drive shaft, including the drive force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the allowable power that may be exceeded. The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the required drive force is output to the drive shaft by the drive force summed with the input / output drive force. Therefore, it is possible to cope with the required driving force while inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine by the power / power input / output means. As a result, the performance of the power storage means can be demonstrated and the performance of the device can be further improved. The power storage means normally controls the power drive input / output means and the electric motor so as to be charged / discharged within the range of the rated value, but the power storage means with electric power exceeding the rated value for a limited time. There is no problem with charging.
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、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関を始動する際および/または前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関を停止する際に前記超過許容電力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 control means starts the internal combustion engine with input / output of power from the power / power input / output means and / or inputs power from the power / power input / output means. It may be a means for setting the excess allowable power when the internal combustion engine is stopped with an output.
また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記電力動力入出力手段により発電される電力と前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力により前記駆動軸に作用する動力とに基づいて前記超過許容電力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、必要な分だけの超過許容電力を設定することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記蓄電手段の状態に基づく制限範囲内で前記超過許容電力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段が過大な電力により充電されて劣化するのを抑制することができる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the control means is a power that acts on the drive shaft by a driving force based on a change in the number of revolutions of the electric power generated by the power power input / output means and the system including the internal combustion engine. It is also possible to set the excess allowable power based on the above. In this way, it is possible to set the excess allowable power as much as necessary. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the control means may be means for setting the excess allowable power within a limit range based on a state of the power storage means. In this way, it is possible to prevent the power storage means from being charged with excessive power and being deteriorated.
さらに、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の軸とに接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の1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取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを有し該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用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対回転子電動機であるものとすることもできる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to 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 is also possible to provide a means comprising three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining one shaft based on the power to be generated and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The electric power drive input / output means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. It may be a counter-rotor motor that outputs at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by electromagnetic action with the second rotor.
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、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、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、前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が車軸に接続されて走行する
ことを要旨とする。
The automobile of the present invention is the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output device that outputs power to the drive shaft, the internal combustion engine, the drive shaft, Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of power and power; An electric motor that inputs / outputs power to / from the drive shaft, an electric storage unit that exchanges electric power with the electric power drive input / output unit and the electric motor, a required drive force setting unit that sets a required drive force required for the drive shaft, When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power from the power / power input / output means, excess allowable power that may charge the power storage means beyond the rated value of the power storage means Of the system including the internal combustion engine within a range of up to The setting is based on the sum of the driving force input / output from / to the driving shaft from the power / power input / output means and the driving force output from the electric motor to the driving shaft, including the driving force based on the change in rotation number. A power output device including a control means for controlling the internal combustion engine, the electric power power input / output means and the electric motor so that the required drive force is output to the drive shaft, and the drive shaft is connected to the axle The main point is to travel.
この本発明の自動車では、上述した各態様のいずれか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と同様の効果、例えば、蓄電手段の能力を発揮して車両の性能を向上させることができる効果や内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することができる効果,蓄電装置が過大な電力により充電されて劣化するのを抑制することができる効果などを奏することができる。 In this automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, the same effect as the power output device of the present invention, for example, the ability of the power storage means is exhibited. The effect of improving the performance of the vehicle, the effect of being able to respond to the required driving force while inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine, and suppressing the deterioration of the power storage device due to being charged by excessive electric power An effect that can be achieved.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり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、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
Electric power connected to the internal combustion engine, the drive shaft and the output shaft of the internal combustion engine, and capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of power and power A power output device control method comprising: a power input / output unit; an electric motor that inputs / outputs power to / from the drive shaft; and an electric power input / output unit and a power storage unit that exchanges electric power with the motor,
(A) setting a required driving force required for the driving shaft;
(B) When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged beyond the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power driving input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power, and from the motor Controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive force is output to the drive shaft by a drive force that is the sum of the drive force output to the drive shaft. Is the gist.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、蓄電手段の定格値を超えて蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて電力動力入出力手段から駆動軸に入出力される駆動力と電動機から駆動軸に入出力される駆動力との和の駆動力により要求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。したがって、電力動力入出力手段により内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することができる。この結果、蓄電手段の性能を発揮して装置の性能をより向上させることができる。 According to the control method of the power output apparatus of the present invention, when power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the rated value of the power storage means is exceeded. Drive power input / output from / to the drive shaft from the power drive input / output means, including drive power based on changes in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power that may charge the power storage means The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled such that the required driving force is output to the driving shaft by the driving force that is the sum of the driving force input and output from the electric motor to the driving shaft. Therefore, it is possible to cope with the required driving force while inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine by the power / power input / output means. As a result, the performance of the power storage means can be demonstrated and the performance of the device can be further improved.
本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、該内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に連結された駆動軸に接続されて該駆動軸を駆動する駆動装置であって、
前記蓄電手段と電力をやり取り可能で、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され、電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段および前記電力動力入出力手段と電力をやり取り可能で前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
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、
前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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 together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to a drive shaft connected to an axle, and driving the drive shaft,
Electric power can be exchanged with the power storage means, connected to the drive shaft and the output shaft of the internal combustion engine, and output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of power and power Power input / output means capable of inputting / outputting power to
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and the power driving input / output means and inputting / outputting power to the drive shaft;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means may be charged exceeding the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power power input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the allowable power, and from the motor to the driving shaft. Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive power is output to the drive shaft by a drive power that is the sum of the output drive powers. The gist is to provide.
この本発明の駆動装置では、電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、蓄電手段の定格値を超えて蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて電力動力入出力手段から駆動軸に入出力される駆動力と電動機から駆動軸に入出力される駆動力との和の駆動力により要求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。したがって、電力動力入出力手段により内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することができる。この結果、蓄電手段の性能を発揮して装置の性能をより向上させることができる。 In the drive device of the present invention, when power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged exceeding the rated value of the power storage means. The drive power input / output from the power input / output means to the drive shaft, including the drive power based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine, within the range up to the excess allowable power, and the motor to the drive shaft. The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled such that the required drive force is output to the drive shaft by the drive force summed with the output drive force. Therefore, it is possible to cope with the required driving force while inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine by the power / power input / output means. As a result, the performance of the power storage means can be demonstrated and the performance of the device can be further improved.
本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、前記蓄電手段と電力をやり取り可能で車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記蓄電手段および前記電力動力入出力手段と電力をやり取り可能で前記駆動軸に動力を入出力する電動機とを備える駆動装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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
ことを要旨とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
It is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, can exchange power with the power storage means, and is connected to a drive shaft connected to an axle and an output shaft of the internal combustion engine, and inputs and outputs power and power. Power drive input / output means capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output to the drive shaft, and the drive shaft capable of exchanging power with the power storage means and the power drive input / output means. A control method of a drive device comprising an electric motor for inputting and outputting power to
(A) setting a required driving force required for the driving shaft;
(B) When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged beyond the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power driving input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power, and from the motor Controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive force is output to the drive shaft by a drive force that is the sum of the drive force output to the drive shaft. Is the gist.
この本発明の駆動装置の制御方法によれば、電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、蓄電手段の定格値を超えて蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて電力動力入出力手段から駆動軸に入出力される駆動力と電動機から駆動軸に入出力される駆動力との和の駆動力により要求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。したがって、電力動力入出力手段により内燃機関の出力軸に動力を入出力しながら要求駆動力に対応することができる。この結果、蓄電手段の性能を発揮して装置の性能をより向上させることができる。 According to the control method of the drive device of the present invention, when power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the rated value of the power storage means is exceeded. Driving power and electric motor input / output from / to the drive shaft from the power power input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power that may charge the power storage means The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled such that the required drive force is output to the drive shaft by the sum of the drive force input to and output from the drive shaft. Therefore, it is possible to cope with the required driving force while inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine by the power / power input / output means. As a result, the performance of the power storage means can be demonstrated and the performance of the device can be further improved.
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、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置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にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
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電圧センサ51aからの端子間電圧Vb,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51bからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量SOCも演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量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。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモ
ータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2は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り、図3はこうした駆動制御に用いられるバッテリ50の入出力制限Win,Woutを設定するためにバッテリECU52により実行される入出力制限設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。両ルーチン共、所定時間毎(例えば8msec毎)に繰り返し実行される。以下に、まず、駆動制御について説明し、その後、駆動制御で用いられるバッテリ50の入出力制限Win,Woutの設定について説明する。
Next, the operation of the thus configured
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout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。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、図3に例示する入出力制限設定ルーチンにより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。
When the drive control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63b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から出力すべき要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにバッテリ50の充放電要求量Pb*とロスとを加えたもの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を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。充放電要求量Pb*は、バッテリ50の残容量SOCやアクセル開度Accなどによって設定することができる。
When the data is thus input, 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*と閾値Prefとを比較する(ステップS120)。ここで、閾値Prefは、エンジン22の運転を停止してモータMG2から出力された動力だけで走行するモータ運転モードの範囲を設定するものであり、モータMG2の性能やバッテリ50の容量などにより設定することができる。
When the required power Pe * is set, the set required power Pe * is compared with the threshold value Pref (step S120). Here, the threshold value Pref sets the range of the motor operation mode in which the operation of the
要求パワーPe*が閾値Pref以上と判定されたときには、トルク変換運転モードか充放電運転モードと判定し、エンジン22が運転されているか否かを判定する(ステップS130)。エンジン22が運転されているときには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S140)。この設定は、要求パワーPe*に要求トルクTr*が設定されているときには、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
When it is determined that the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref, it is determined whether the torque conversion operation mode or the charge / discharge operation mode, and it is determined whether or not the
目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)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S150)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ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。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。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set, the following is performed using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ 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から入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S160)、要求トルクTr*とモータMG1からみたエンジン22とモータMG1とからなる慣性系の慣性モーメントImと回転数Nm1の時間変化率(例えば、回転数Nm1と前回このルーチンで入力した回転数Nm1との偏差をこのルーチンの実行時間間隔(実施例では8msec)で割った値)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S170)、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S180)。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。ここで、式(5)中、「Im・dNm1/dt」は、エンジン22とモータMG1とからなる慣性系の回転数の変化に伴ってサンギヤ31に入力されるトルクを示す。したがって、式(5)右辺の第2項の「(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ」は、慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを示すことになる。なお、図6の共線図におけるR軸上の2つの太線矢印で示すトルクは、慣性系の回転数の変化に伴ってサンギヤ31に入力されるトルク(Im・dNm1/dt)を含めてモータMG1から出力されるトルクがリングギヤ軸32aに作用するトルクと、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なる。
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*-Im・dNm1/dt)/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + (Tm1 * -Im ・ dNm1 / dt) / ρ) / Gr (5)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*やモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*,モータMG2のトルク指令Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指令Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS190)、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、目標回転数Nm1*やトルク指令Tm1*,トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
ステップS130でエンジン22が運転されていないと判定されると、エンジン22をモータリングするためのモータリング用トルクTmtをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定する(ステップS200)。そして、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上か否かを判定し(ステップS210)、エンジン22の回転数が閾値Nref未満のときには、設定したトルク指令Tm1*に基づいて、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で前述した慣性系の回転数の変化に伴ってサンギヤ31に入力されるトルク(Im・dNm1/dt)がリングギヤ軸32aに作用するトルクを含めて要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS160〜S180)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS190)、本ルーチンを終了する。エンジン22がモータリングされてその回転数Neが閾値Nref以上となると、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御などが開始されるようエンジンECU24に指示し(ステップS220)、ステップS160〜S190の処理を実行して本ルーチンを終了する。ここで、閾値Nrefは、燃料噴射制御や点火制御を開始するエンジン22の回転数であり、例えば800rpmや1000rpmなどのように設定される。
If it is determined in step S130 that the
ステップS120で要求パワーPe*が閾値Pref未満と判定されたときには、モータ運転モードと判定し、エンジン22が運転されているか否かを判定する(ステップS230)。エンジン22が運転されていると判定されると、エンジン22のフューエルカットをエンジンECU24に指示すると共に(ステップS240)、モータMG1からエンジン22の回転数を押さえ込む方向の停止用トルクTst(図6のS軸上における下向きのトルク)が出力されるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS220)、設定したトルク指令Tm1*に基づいて、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で前述した慣性系の回転数の変化に伴ってサンギヤ31に入力されるトルク(Im・dNm1/dt)がリングギヤ軸32aに作用するトルクを含めて要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS160〜S180)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS190)、本ルーチンを終了する。なお、エンジン22の運転が停止しているときには、モータMG1が停止されるようトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS230)、ステップS160〜S190の処理を実行して本ルーチンを終了する。
When it is determined in step S120 that the required power Pe * is less than the threshold value Pref, it is determined as the motor operation mode, and it is determined whether or not the
以上、駆動制御ルーチンについて説明した。次に、この駆動制御ルーチンで用いられるバッテリ50の入出力制限Win,Woutを設定する図3に例示する入出力制限設定ルーチンについて説明する。
The drive control routine has been described above. Next, the input / output restriction setting routine illustrated in FIG. 3 for setting the input / output restrictions Win and Wout of the
入出力制限設定ルーチンが実行されると、バッテリECU52は、まず、温度センサ51bからの電池温度Tbや残容量SOC,電圧センサ51aからの端子間電圧Vb,エンジン22の運転状態,モータMG1のトルクTm1*および回転数Nm1などバッテリ50の入出力制限Win,Woutの設定に必要なデータを入力する(ステップS300)。ここで、残容量SOCについては、充放電電流を積算することにより求めたものをバッテリECU52の図示しないRAMの所定アドレスから入力するものとした。また、エンジン22の運転状態については、ハイブリッド用電子制御ユニット70から通信により入力するものとした。さらに、モータMG1のトルクTm1*は、駆動制御ルーチンによりモータMG1のトルク指令Tm1*として設定されたものをハイブリッド用電子制御ユニット70から通信により入力するものとした。モータMG1の回転数Nm1は、回転位置検出センサ43により検出されたモータMG1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 input / output restriction setting routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力した電池温度Tbと残容量SOCとに基づいてバッテリ50の入出力制限Win,Woutを設定する(ステップS310)。ここで、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の定格値として設定されるものであり、実施例では、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ることにより設定するものとした。図7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8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。
When the data is thus input, input / output limits Win and Wout of the
続いて、超過許可フラグFinの値を調べ(ステップS320)、超過許可フラグFが値0のときには定格値を超える電力によりバッテリ50を充電してもよいか否かを判定する処理を行なう(ステップS330)。この処理は、例えばバッテリ50の端子間電圧Vbが所定電圧未満か否かを判定したり電池温度Tbが適正温度範囲内にあるか否かを判定したりするなどバッテリ50が定格値を超える電力による充電を許可してもよい良好な状態にあるか否かを判定することにより行なうことができる。バッテリ50の定格値を超える電力による充電が許可されているときには、自動始動条件が成立してエンジン22の始動が開始されるか否か,自動停止条件が成立してエンジン22の停止が開始されるか否かを判定する(ステップS340)。なお、バッテリ50の定格値を超える電力による充電が許可されていなかったり、定格値を超える電力による充電が許可されていてもエンジン22の自動始動条件や自動停止条件が成立していないときには、これで入出力制限設定ルーチンを終了する。この場合、入出力制限Win,Woutには定格値が設定される。
Subsequently, the value of the excess permission flag Fin is checked (step S320), and when the excess permission flag F is 0, processing for determining whether or not the
バッテリ50の定格値を超える電力による充電が許可されている状態で自動始動条件が成立してエンジン22の始動を開始するか自動停止条件が成立してエンジン22の停止を開始すると判定されたときには、超過許可フラグFに値1をセットし(ステップS350)、エンジン22を始動している最中か否か,停止している最中か否かを判定し(ステップS360)、エンジン22を始動している最中にあるか停止している最中にあるときには、今回の超過許容量設定処理を開始してから所定時間Tが経過したか否かを判定する(ステップS370)。ここで、所定時間Tは、超過許容量設定処理を連続して実行することができる制限時間として設定されるものであり、エンジン22の始動や停止に通常要する所要時間よりも若干長い時間として定められている。したがって、通常は、エンジン22を始動している最中や停止している最中に所定時間Tが経過することはない。
When it is determined that the automatic start condition is satisfied and start of the
エンジン22を始動している最中か停止している最中にあり今回の超過許容量設定処理を開始してから所定時間Tが経過していないと判定されたときには、入力したモータMG1のトルクTm1*と回転数Nm1とを乗じることによりモータMG1で発電(消費)するモータパワーPm1を計算し(ステップS380)、計算したモータパワーPm1と前回このルーチンで計算されたモータパワー(前回Pm1)とモータMG1を含む慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルク(−(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ)にリングギヤ軸32aの回転数(Nm2/Gr)を乗じた値(パワー)とに基づいて次式(6)によりバッテリ50の定格値を超えて入力してもよい電力の上限としての超過許容量Wsetを計算し(ステップS390)、入力した電池温度Tbと残容量SOCとに基づいて超過許容量の上限Wmaxを設定し(ステップS400)、超過許容量Wsetを設定した上限Wmaxと値0(下限)とを用いて上下限ガードを施し(ステップS410)、上下限ガードを施した後の超過許容量WsetをステップS310で定格値として設定した入力制限Winから減じることにより入力制限Winを変更して(ステップS420)、本ルーチンを終了する。入力制限Winは、実施例では負の符号をもつ値として設定されるから(図7参照)、入力制限Winから超過許容量Wsetを減じたものはバッテリ50に入力してもよい電力の大きさを増やすものとなる。これにより、駆動制御ルーチンでは定格値から超過許容量Wsetだけ減じた入力制限Winの制限範囲内でモータMG2のトルク指令Tm2*が設定されるから、超過許容量Wsetの分だけモータMG2のトルク指令Tm2*を小さく(絶対値を大きく)設定することができる。この結果、モータMG1でエンジン22をモータリングしている最中にモータMG2のトルク指令Tm2*がバッテリ50の入力制限Winによって大きく制限されるのを抑制することができ、より確実にリングギヤ軸32aに要求トルクTr*に応じたトルクを出力することができる。なお、上限Wmaxは、実施例では電池温度Tbと残容量SOCとに基づいて図示しない上限値設定用マップを用いて上限値Wmaxを導出して設定するものとした。こうした超過許容量設定処理は、エンジン22を始動している最中やエンジン22を停止している最中の短い時間に限って行なうから、バッテリ50に過度な負担は生じない。
If it is determined that the predetermined time T has not elapsed since the start of the excess allowable amount setting process while the
Wset=Pm1-前回Pm1-(-(Tm1*-Im・dNm1/dt)/ρ)・Nm2/Gr (6) Wset = Pm1-previous Pm1-(-(Tm1 * -Im ・ dNm1 / dt) / ρ) ・ Nm2 / Gr (6)
エンジン22の始動が完了したりエンジン22の停止が完了したり始動や停止が完了していなくても今回の超過許容量設定処理を開始してから所定時間Tが経過したと判定されたときには、超過許容量設定処理の終了に向けて入力した端子間電圧Vbに基づいて超過許容量Wsetを徐々に小さくするためのレートΔWを設定し(ステップS430)、設定したレートΔWを前回このルーチンで設定した超過許容量(前回Wset)を減じたものを新たな超過許容量Wsetとして設定し(ステップS440)、設定した超過許容量Wsetが値0以下か否かを判定し(ステップS450)、超過許容量Wsetが値0以下ではないと判定されたときにはこの超過許容量WsetをステップS310で定格値として設定した入力制限Winから減じることにより入力制限Winを変更して(ステップS420)、本ルーチンを終了する。ここで、レートΔWは、実施例では、端子間電圧VbとレートΔWとの関係を予め求めてレート設定用マップとしてバッテリECU52の図示しないROMに記憶しておき、端子間電圧Vbが与えられるとマップから対応するレートΔWを導出して設定するものとした。このマップの一例を図9に示す。
When it is determined that the predetermined time T has elapsed since the start of this excess allowable amount setting process even if the start of the
ステップS450で超過許容量Wsetが値0以下となったときには、超過許可フラグFを値0にセットして(ステップS460)、本ルーチンを終了する。これで超過許容量設定処理が終了し、バッテリ50の入力制限Winに定格値が設定される。
When the excess allowable amount Wset becomes 0 or less in step S450, the excess permission flag F is set to 0 (step S460), and this routine is finished. Thus, the excess allowable amount setting process ends, and the rated value is set for the input limit Win of the
いま、比較的高車速で走行している状態でモータMG1によりエンジン22をモータリングして始動する場合を考える。この場合における動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図を図10に示す。図中S軸上の「Im・dNm1/dt」はモータMG1を含む慣性系の回転数の変化に伴ってサンギヤ31に作用するトルクを示し、R軸上の「−(Im・dNm1/dt)/ρ」は慣性系の回転数の変化に伴うトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを示す。図示するように、比較的高車速で走行している状態でモータMG1でエンジン22をモータリングして始動する際には、モータMG1の回転数Nm1の絶対値が比較的大きくなるために回転数Nm1とトルクTm1*とを乗じて計算されるモータMG1の発電パワーも大きくなる。一方、モータMG2のトルク指令Tm2*(仮モータトルクTm2tmp)は前述した式(5)に示すように要求トルクTr*と慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルク(−(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ)との偏差に基づいて設定されることから、要求トルクTr*や慣性系の回転数の変化に伴うトルクがリングギヤ軸32aに作用するトルク(−(Im・dNm1/dt)/ρ)の程度によってはモータMG2が回生制御される場合があり、この場合、高車速で走行している状態ではモータMG2の発電パワーが大きくなる。このため、バッテリ50の入力制限Winに定格値が設定されると、駆動制御ルーチンのステップS180でモータMG2のトルク指令Tm2*が大きく制限される場合が生じ、場合によってはリングギヤ軸32aに出力される制動力が抜けて運転者に違和感を与えてしまう。実施例では、エンジン22をモータリングして始動する際には、定格値から超過許容量Wsetの分だけ入力制限Winを緩和するから、モータMG2のトルク指令Tm2*が大きく制限されるのを抑制することができる。なお、こうした現象は、特に比較的低車速で走行している状態でモータMG1からエンジン22の回転数を押さえ込む停止用トルクTstを出力してエンジン22を停止する際に起こる場合があるから、この場合にも超過許容量Wsetの分だけ入力制限Winを緩和することにより、モータMG2のトルク指令Tm2*が大きく制限されるのを抑制することができる。
Consider a case where 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始動する際やモータMG1からエンジン22の回転数を押さえ込む停止用トルクTstを出力してエンジン22を停止する際には、超過許容量Wsetの分だけバッテリ50の入力制限Winを定格値から緩和し、この入力制限Winの範囲内でモータMG1によりエンジン22がモータリングされ又はモータMG1から停止用トルクTstが出力されると共にエンジン22とモータMG1とを含む慣性系の回転数Nm1の変化に基づくトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2からリングギヤ軸32aに出力するトルクとの和のトルクにより要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、エンジン22をモータリングしている最中やエンジン22に停止用トルクTstを出力している最中にバッテリ50の入力制限WinによってモータMG2のトルク指令Tm2*が大きく制限されるのを抑制し、要求トルクTr*により確実に対応することができる。この結果、バッテリ50の性能を発揮して車両の性能をより向上させることができる。しかも、モータMG1のモータパワーPm1とモータMG1を含む慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルク(−(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ)にリングギヤ軸32aの回転数(Nm2/Gr)を乗じた値(パワー)とに基づいて超過許容量Wsetを設定するから、必要な分だけ入力制限Winを緩和することができる。また、電池温度Tbや残容量SOCなどのバッテリ50の状態に基づいて上限値Wmaxを設定し、この範囲内で超過許容量Wsetを設定するから、バッテリ50が過大な電力により充電されるのを抑制でき、その劣化を抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、入出力制限設定ルーチンのステップS380,S390でモータMG1のモータパワーPm1とモータMG1を含む慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルク(−(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ)にリングギヤ軸32aの回転数(Nm2/Gr)を乗じた値(パワー)とに基づいて式(6)により超過許容量Wsetを設定したが、超過許容量Wsetに所定値を設定するなどとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、入力制限設定ルーチンのステップS400,410で電池温度Tbと残容量SOCとに基づいて超過許容量Wsetを制限するための上限値Wmaxを設定するものとしたが、電池温度Tbだけに基づいて上限値Wmaxを設定するものとしてもよいし、残容量SOCだけに基づいて上限値Wmaxを設定するものとしてもよいし、端子間電圧Vbなどの他のバッテリ50の状態に基づいて上限値Wmaxを設定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、式(5)右辺の第2項の「(Tm1*−Im・dNm1/dt)/ρ」に示すようにエンジン22やモータMG1を含む慣性系の回転数の変化に伴うトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクがサンギヤ31を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを計算により求めるものとしたが、回転変化率dNm1/dtに基づいてマップを用いて求めるものとしてもよい。この場合、例えば、慣性系の回転変化率dNm1/dtと反映率αとの関係を予め定めてマップとしてRAM76に記憶しておき、回転変化率dNm1/dtが与えられるとマップから対応する反映率αを導出し、この反映率αでモータMG1のトルクTm1*に乗じることにより求めることができる。このマップの一例を図11に示す。
In the
実施例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12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12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13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
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1と動力分配統合機構30との組み合わせや対ロータ電動機230が「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、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に要求される要求トルクTr*を設定するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、モータMG1によりエンジン22をモータリングして始動する際やモータMG1から停止用トルクTstを出力してエンジン22を停止する際には、定格値から超過許容量Wsetの分だけバッテリ50の入力制限Winを緩和し、この緩和した入力制限Winの範囲内でモータMG1によりエンジン22がモータリングされたりモータMG1から停止用トルクTstが出力されると共にエンジン22とモータMG1とを含む慣性系の回転数Nm1の変化に基づくトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2からリングギヤ軸32aに出力するトルクとの和のトルクにより要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するハイブリッド用電子制御ユニット70やエンジンECU24,モータECU40が「制御手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、モータMG1と動力分配統合機構30との組み合わせや対ロータ電動機230に限定されるものではなく、駆動軸と内燃機関の出力軸とに接続され電力と動力の入出力により駆動軸への動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるものであっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力する電動機であれば如何なるタイプのものでも構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段および電動機と電力をやり取り可能なものであれば如何なるものであっても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accのみに基づいて要求トルクを設定したり走行位置に基づいて要求トルクを設定したりするなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものであっても構わない。「制御手段」としては、モータMG1によりエンジン22をモータリングして始動する際やモータMG1から停止用トルクTstを出力してエンジン22を停止する際には、定格値から超過許容量Wsetの分だけバッテリ50の入力制限Winを緩和し、この入力制限Winの範囲内でモータMG1によりエンジン22がモータリングされ又はモータMG1から停止用トルクTstが出力されると共にエンジン22とモータMG1とを含む慣性系の回転数Nm1の変化に基づくトルクを含めてモータMG1から出力されるトルクが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2からリングギヤ軸32aに出力するトルクとの和のトルクにより要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するものに限定されるものではなく、電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には蓄電手段の定格値を超えて蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて電力動力入出力手段から駆動軸に入出力される駆動力と電動機から駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により設定された要求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ものであれば如何なるものであっても構わない。また、「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, 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駆動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駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもよい。 In addition, the present invention is not limited to those applied to hybrid vehicles, and is incorporated in non-moving equipment such as a form of drive device mounted on a moving body such as a vehicle other than an automobile, a ship, an aircraft, or a construction facility. It may be in the form of a device. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a drive device.
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、自動車製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile manufacturing 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、35 減速ギヤ、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、51a 電圧センサ、51b 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 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。 20 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Igni Switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 for rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.
Claims (10)
内燃機関と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され、電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
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、
前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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 input unit connected to the drive shaft and an output shaft of the internal combustion engine and capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of electric power and power Output means;
An electric motor for inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means for exchanging power with the power drive input / output means and the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means may be charged exceeding the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power power input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the allowable power, and from the motor to the driving shaft. Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive power is output to the drive shaft by a drive power that is the sum of the output drive powers. Power output device provided.
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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
動力出力装置の制御方法。 Electric power connected to the internal combustion engine, the drive shaft and the output shaft of the internal combustion engine, and capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of power and power A power output device control method comprising: a power input / output unit; an electric motor that inputs / outputs power to / from the drive shaft; and an electric power input / output unit and a power storage unit that exchanges electric power with the motor,
(A) setting a required driving force required for the driving shaft;
(B) When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged beyond the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power driving input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power, and from the motor The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor are controlled such that the set required driving force is output to the driving shaft by a driving force that is the sum of the driving force output to the driving shaft. Output device control method.
前記蓄電手段と電力をやり取り可能で、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸とに接続され、電力と動力の入出力により該駆動軸への動力の入出力を伴って該内燃機関の出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段および前記電力動力入出力手段と電力をやり取り可能で前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、
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、
前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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制御手段と
を備える駆動装置。 A drive device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to a drive shaft connected to an axle, and driving the drive shaft,
Electric power can be exchanged with the power storage means, connected to the drive shaft and the output shaft of the internal combustion engine, and output shaft of the internal combustion engine with input / output of power to the drive shaft by input / output of power and power Power input / output means capable of inputting / outputting power to
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and the power driving input / output means and inputting / outputting power to the drive shaft;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means may be charged exceeding the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power power input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the allowable power, and from the motor to the driving shaft. Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required drive power is output to the drive shaft by a drive power that is the sum of the output drive powers. A driving device provided.
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)前記電力動力入出力手段からの動力の入出力を伴って前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する際には、前記蓄電手段の定格値を超えて該蓄電手段を充電してもよい超過許容電力までの範囲内で前記内燃機関を含む系の回転数の変化に基づく駆動力を含めて前記電力動力入出力手段から前記駆動軸に入出力される駆動力と前記電動機から前記駆動軸に出力される駆動力との和の駆動力により前記設定された要求駆動力が該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
駆動装置の制御方法。 It is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, can exchange power with the power storage means, and is connected to a drive shaft connected to an axle and an output shaft of the internal combustion engine, and inputs and outputs power and power. Power drive input / output means capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output to the drive shaft, and the drive shaft capable of exchanging power with the power storage means and the power drive input / output means. A control method of a drive device comprising an electric motor for inputting and outputting power to
(A) setting a required driving force required for the driving shaft;
(B) When power is input / output to / from the output shaft of the internal combustion engine with power input / output from the power / power input / output means, the power storage means is charged beyond the rated value of the power storage means. The driving force input / output from / to the driving shaft from the power driving input / output means including the driving force based on the change in the rotational speed of the system including the internal combustion engine within the range up to the excess allowable power, and from the motor The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the set required drive force is output to the drive shaft by a drive force that is the sum of the drive force output to the drive shaft. Control method of the device.
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