JP2010158973A - Method and apparatus for controlling drive device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータを備えた車両用駆動装置の制御装置に関し、自動車の駆動技術の分野に属する。 The present invention relates to a control device for a vehicle drive device provided with a motor, and belongs to the field of drive technology for automobiles.
従来より、駆動源としてモータとエンジンとを搭載し、選択的にいずれかを用いることにより駆動輪を駆動する、いわゆるシリーズパラレルハイブリッド車両が知られている。具体的には、このようなハイブリッド車両は、例えば特許文献1に記載されているように、エンジンと、該エンジンに連結された第1モータと、該エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段と、エンジンに並列に配置された第2モータと、該第2モータと駆動輪との間を断続する第2断続手段とを有する。 Conventionally, a so-called series-parallel hybrid vehicle is known in which a motor and an engine are mounted as drive sources, and drive wheels are driven by selectively using one of them. Specifically, as described in Patent Document 1, for example, such a hybrid vehicle includes an engine, a first motor connected to the engine, and between the engine, the first motor, and drive wheels. The first intermittent means for intermittently connecting, the second motor arranged in parallel with the engine, and the second intermittent means for intermittently connecting between the second motor and the drive wheel.
そして、低負荷低車速領域では第1断続手段を解放し(動力非伝達状態に)、第2断続手段を締結(動力伝達状態に)して第2モータで駆動輪を駆動し、高負荷領域および高車速領域では第1断続手段を締結し、第2断続手段を解放してエンジンで駆動輪を駆動する。なお、エンジンで駆動輪を駆動しているとき、該エンジンのスタータとして使用される第1モータが補助的に駆動輪を駆動する、すなわち第1モータがエンジンをアシストするために作動するハイブリッド車両も存在する。 Then, in the low load low vehicle speed region, the first intermittent means is released (in a power non-transmission state), the second intermittent means is fastened (in a power transmission state), and the driving wheel is driven by the second motor, and the high load region In the high vehicle speed range, the first intermittent means is fastened, the second intermittent means is released, and the drive wheels are driven by the engine. In addition, when the driving wheels are driven by the engine, a hybrid vehicle in which the first motor used as a starter of the engine drives the driving wheels supplementarily, that is, the first motor operates to assist the engine. Exists.
また、このようなハイブリッド車両の場合、減速時、高車速領域では第1断続手段を締結し、第2断続手段を解放して、第1モータを発電機として作動させることにより該第1モータでエネルギの回生を行い、低車速領域では第1断続手段を解放し、第2断続手段を締結して、第2モータを発電機として作動させることにより該第2モータでエネルギの回生を行う。そして、回生電力を、モータが駆動源として作動しているときに該モータに電力を供給するバッテリに充電する。 In the case of such a hybrid vehicle, at the time of deceleration, the first intermittent means is fastened in the high vehicle speed region, the second intermittent means is released, and the first motor is operated as a generator by the first motor. Energy regeneration is performed. In the low vehicle speed range, the first intermittent means is released, the second intermittent means is fastened, and the second motor is operated as a generator to regenerate energy with the second motor. Then, the regenerative power is charged into a battery that supplies power to the motor when the motor is operating as a drive source.
ところで、上述に記載するように、減速回生を第1モータから第2モータに切り換えて実行する場合、高車速領域から低車速領域への移行の際、第1断続手段を締結状態から解放状態にするタイミング、第1モータの回生制御(発電機として作動させる制御)の停止のタイミング、第2断続手段を解放状態から締結状態にするタイミング、および第2モータの回生制御の開始のタイミングをどのように制御するかが課題となる。 By the way, as described above, when switching the deceleration regeneration from the first motor to the second motor, the first intermittent means is changed from the fastened state to the released state at the time of transition from the high vehicle speed region to the low vehicle speed region. What is the timing for stopping the regenerative control of the first motor (control for operating as a generator), the timing for switching the second intermittent means from the released state to the fastening state, and the timing for starting the regenerative control of the second motor? The issue is whether or not to control.
例えば、第1断続手段を解放して第1モータの回生制御を停止させるタイミングに対して、第2断続手段を締結して第2モータの回生制御を開始するタイミングが遅れると、その遅れた間だけ駆動輪を減速させる減速トルクが消滅して、車両の空走状態が発生する。これとは逆に、前者のタイミングに対して後者のタイミングが早すぎると、一時的に両モータとも発電状態となり、両モータの発電抵抗トルクにより減速トルクが増加して、車両にショックが発生する。 For example, if the timing for starting the regenerative control of the second motor by delaying the second intermittent means with respect to the timing for releasing the first intermittent means and stopping the regenerative control of the first motor is delayed, As a result, the deceleration torque that decelerates the drive wheels disappears, and the vehicle runs idle. On the contrary, if the latter timing is too early with respect to the former timing, both motors are temporarily in a power generation state, the deceleration torque increases due to the power generation resistance torque of both motors, and a shock occurs in the vehicle. .
そこで、本発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第1モータと、該エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段と、エンジンに並列に配置された第2モータと、該第2モータと駆動輪との間を断続する第2断続手段とを有するハイブリッド車両において、減速回生を第1モータから第2モータに切り換えて実行する際に起こる車両の空走状態やショックの発生を抑制することができる車両用駆動装置の制御方法および制御装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides an engine, a first motor coupled to the engine, first intermittent means for intermittently connecting the engine, the first motor, and the drive wheels, and a second disposed in parallel with the engine. In a hybrid vehicle having a motor and a second intermittent means for intermittently connecting between the second motor and the drive wheel, an idle running state of the vehicle that occurs when deceleration regeneration is switched from the first motor to the second motor. It is an object of the present invention to provide a control method and a control device for a vehicle drive device that can suppress the occurrence of a shock.
上述の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第1モータと、該エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段と、エンジンに並列に配置された第2モータと、該第2モータと駆動輪との間を断続する第2断続手段とを有する車両用駆動装置の制御方法であって、
減速時において、前記第1断続手段を締結し、第2断続手段を解放して、第1モータで回生を行っている状態から、第1断続手段を解放し、第2断続手段を締結して、第2モータで回生を行う状態に切り換えるときに、
前記第1断続手段を解放する前に第2断続手段を締結する第1ステップと、
前記第1ステップにより両断続手段が締結されている状態で、第1モータによる回生量を減少させつつ第2モータによる回生量を増大させる第2ステップと、
前記第2ステップにより回生を行うモータが第1モータから第2モータに移行した後、前記第1断続手段を解放する第3ステップとを実行することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is the first intermittent connection between the engine, the first motor coupled to the engine, and the engine, the first motor and the drive wheel. A vehicle drive device control method comprising: a means; a second motor arranged in parallel with the engine; and a second intermittent means for intermittently connecting between the second motor and the drive wheel,
At the time of deceleration, the first interrupting means is fastened, the second interrupting means is released, the first motor is regenerated from the state where regeneration is performed by the first motor, and the second interrupting means is fastened. When switching to the state where regeneration is performed by the second motor,
A first step of fastening the second interrupting means before releasing the first interrupting means;
A second step of increasing the regenerative amount by the second motor while decreasing the regenerative amount by the first motor in a state where both the intermittent means are fastened by the first step;
A third step of releasing the first interrupting means is performed after the motor that performs regeneration in the second step shifts from the first motor to the second motor.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
前記第1ステップの実行前に、第2モータを駆動して第2断続手段の第2モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させるステップを実行し、該ステップにより前記両側の回転速度が同期した状態で前記第1ステップを実行することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle drive device control method according to the first aspect,
Before the execution of the first step, a step of driving the second motor to synchronize the rotational speed of the second intermittent means with the rotational speed of the second motor side with the rotational speed of the intermittent partner side is performed, and the rotation of the both sides is thereby performed. The first step is performed in a state where the speeds are synchronized.
ここで、第2断続手段における断続相手側とは、該断続手段がクラッチで構成される場合は、第2モータ側の回転部材に対向する駆動輪側の回転部材であり、また、後述の実施形態で示すように、ブレーキを用いて構成される場合は、第2モータに連動して回転する回転部材を固定するための部材であり、この場合、該回転部材を停止させることにより両側の回転速度が同期する。 Here, the intermittent partner side in the second intermittent means is a driving wheel side rotational member facing the rotational member on the second motor side when the intermittent means is constituted by a clutch, and will be described later. As shown in the embodiment, when configured using a brake, it is a member for fixing a rotating member that rotates in conjunction with the second motor, and in this case, the rotation of both sides can be achieved by stopping the rotating member. The speed is synchronized.
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両用駆動装置の制御方法において、
前記第2ステップで、第1モータによる回生量を減少させるときに、該第1モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、
前記第3ステップは、第1モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点で実行することを特徴とする。
Furthermore, the invention described in claim 3 is the vehicle drive device control method described in claim 1 or 2,
In the second step, when the amount of regeneration by the first motor is decreased, the torque of the first motor is increased from the torque on the regeneration side to the torque on the driving side that is substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine. ,
The third step is performed when the torque on the driving side of the first motor becomes substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine.
一方、請求項4に記載の発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第1モータと、該エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段と、エンジンに並列に配置された第2モータと、該第2モータと駆動輪との間を断続する第2断続手段とを有する車両用駆動装置の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速時に前記車速検出手段によって車速が所定の回生制御切換速度まで低下したことが検出されたときに、前記第1断続手段を締結状態から解放状態に切り換え、第2断続手段を解放状態から締結状態に切り換えるとともに、第1モータで回生を行っている状態から第2モータで回生を行う状態に切り換える制御手段とが備えられ、
前記制御手段は、
第1モータで回生を行っている状態から第2モータで回生を行う状態に切り換えるときに、前記第1断続手段を解放する前に第2断続手段を締結し、両断続手段が締結している状態で、第1モータによる回生量を減少させつつ第2モータによる回生量を増大させることにより、回生を行うモータを第1モータから第2モータに移行させ、その後、前記第1断続手段を解放することを特徴とする。
On the other hand, the invention according to claim 4 is provided in parallel with the engine, a first motor coupled to the engine, first intermittent means for intermittently connecting the engine, the first motor and the drive wheels, and the engine. A control device for a vehicle drive device, comprising: a second motor arranged; and a second intermittent means for intermittently connecting between the second motor and a drive wheel,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
When the vehicle speed detecting means detects that the vehicle speed has decreased to a predetermined regenerative control switching speed during deceleration of the vehicle, the first intermittent means is switched from the engaged state to the released state, and the second intermittent means is released from the released state. And a control means for switching from the state where regeneration is performed by the first motor to the state where regeneration is performed by the second motor.
The control means includes
When switching from the state in which regeneration is performed by the first motor to the state in which regeneration is performed by the second motor, the second intermittent means is fastened before the first intermittent means is released, and both intermittent means are fastened. In this state, by reducing the regeneration amount by the first motor and increasing the regeneration amount by the second motor, the motor for regeneration is transferred from the first motor to the second motor, and then the first intermittent means is released. It is characterized by doing.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記第2モータと第2断続手段との間に減速手段が配置されており、
前記第2断続手段と減速手段は、プラネタリギヤセットと、該プラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキとで構成され、該ブレーキが締結された状態で第2モータの回転を減速して駆動輪側に伝達し、該ブレーキが解放された状態で第2モータと駆動輪とを切り離すように構成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the control device for a vehicle drive device according to the fourth aspect,
A speed reduction means is disposed between the second motor and the second intermittent means,
The second intermittent means and the speed reducing means are constituted by a planetary gear set and a brake for fixing a predetermined rotating element of the planetary gear set, and the driving wheel reduces the rotation of the second motor while the brake is engaged. The second motor and the drive wheel are separated from each other when the brake is released.
さらに、請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段は該エンジン及び第1モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、
前記制御手段は、前記自動変速機をニュートラル状態とすることにより、エンジン及び第1モータと駆動輪とを切り離すことを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 6 is the vehicle drive device control device according to claim 4 or 5,
The first intermittent means for intermittently connecting between the engine and the first motor and the drive wheel is constituted by an automatic transmission interposed between the engine and the first motor and the drive wheel,
The control means separates the engine, the first motor, and the drive wheels by setting the automatic transmission to a neutral state.
請求項1に記載の発明によれば、減速時において、第1モータで回生している状態から第2モータで回生する状態に切り換わるときに、第1断続手段が解放される前に第2断続手段が締結され、両断続手段が締結されている状態で、第1モータによる回生量が次第に減少する一方、第2モータによる回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第1モータから第2モータに移行される。そして、その後、第1断続手段が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。 According to the first aspect of the present invention, when switching from the state of regeneration by the first motor to the state of regeneration by the second motor during deceleration, the second intermittent means is released before the first intermittent means is released. With the intermittent means being fastened and the both intermittent means being fastened, the regenerative amount by the first motor gradually decreases, while the regenerative amount by the second motor gradually increases, and the motor that performs the regeneration starts from the first motor. Transition to the second motor. Then, since the first interrupting means is released thereafter, the deceleration torque accompanying the regeneration does not change suddenly even though the regenerative motor is switched, and the deceleration torque temporarily disappears and the vehicle It is suppressed that the vehicle is in an idle running state and that the deceleration torque is suddenly increased and a shock is generated in the vehicle.
また、請求項2に記載の発明によれば、第2断続手段を締結する前に、すなわち第2モータと駆動輪とを接続する前に、第2モータを駆動して第2断続手段の第2モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させる。これにより、ショックの発生を抑制しつつ、第2モータと駆動輪とを接続することができる。 According to the second aspect of the present invention, before the second interrupting means is fastened, that is, before the second motor and the driving wheel are connected, the second motor is driven to connect the second interrupting means to the second interrupting means. 2. Synchronize the rotational speed on the motor side with the rotational speed on the intermittent partner side. Thereby, a 2nd motor and a driving wheel can be connected, suppressing generation | occurrence | production of a shock.
さらに、請求項3に記載の発明によれば、第1モータによる回生量を減少させるときに、該第1モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、該第1モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点、すなわちエンジンと第1モータとが抵抗となることによる減速トルクが実質的にゼロになった時点で、第1断続手段がエンジン及び第1モータと駆動輪とを切り離す。これにより、第1断続手段が締結状態から解放状態に切り換わるときの減速トルクの変化量が実質的にゼロになり、該第1断続手段の解放に伴うショックの発生が防止される。 According to the third aspect of the present invention, when the amount of regeneration by the first motor is reduced, the torque of the first motor is made substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine from the torque on the regeneration side. The torque on the drive side is increased to a point where the torque on the drive side of the first motor becomes substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine, that is, the deceleration torque due to the resistance between the engine and the first motor is substantially When it becomes zero, the first intermittent means disconnects the engine, the first motor, and the drive wheel. As a result, the amount of change in the deceleration torque when the first interrupting means switches from the engaged state to the released state becomes substantially zero, and the occurrence of shock accompanying the release of the first interrupting means is prevented.
一方、請求項4に記載の発明によれば、減速時において、第1モータで回生している状態から第2モータで回生する状態に切り換わるときに、第1断続手段が解放される前に第2断続手段が締結され、両断続手段が締結されている状態で、第1モータによる回生量が次第に減少する一方、第2モータによる回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第1モータから第2モータに移行される。そして、その後、第1断続手段が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。 On the other hand, according to the fourth aspect of the present invention, when switching from the state of regeneration by the first motor to the state of regeneration by the second motor during deceleration, before the first interrupting means is released. While the second interrupting means is fastened and the both interrupting means are fastened, the regeneration amount by the first motor gradually decreases, while the regeneration amount by the second motor gradually increases, and the motor that performs regeneration is the first motor. The motor is transferred to the second motor. Then, since the first interrupting means is released thereafter, the deceleration torque associated with regeneration does not change suddenly even though the regenerative motor is switched, and the deceleration torque temporarily disappears and the vehicle It is suppressed that the vehicle is in an idle running state, and that the deceleration torque suddenly increases and a shock is generated in the vehicle.
また、請求項5に記載の発明によれば、第2モータと第2断続手段との間にプラネタリギヤセットで構成された減速手段が設けられ、該第2断続手段がプラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキで構成される。これにより、簡単な構成で第2モータと駆動輪とを確実に切り離すことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the speed reduction means constituted by the planetary gear set is provided between the second motor and the second intermittent means, and the second intermittent means is a predetermined rotating element of the planetary gear set. It consists of a brake that fixes Thereby, a 2nd motor and a driving wheel can be reliably cut | disconnected by simple structure.
具体的に言うと、第2断続手段をブレーキでなくクラッチで構成する場合、第2モータと駆動輪とを確実に切り離すために、第2断続手段は、締結油圧室内の残留作動油に遠心力が作用することにより起こる不作為の締結を防止するために遠心バランス室を設けた複雑な構成のクラッチでなければいけないが、ブレーキを用いて構成すれば、その必要がなくなり、構成が簡素化される。 Specifically, when the second interrupting means is constituted by a clutch instead of a brake, the second interrupting means applies a centrifugal force to the residual hydraulic oil in the fastening hydraulic chamber in order to reliably disconnect the second motor and the drive wheel. The clutch must have a complicated configuration with a centrifugal balance chamber in order to prevent unintentional fastening caused by the action of the valve, but if it is configured with a brake, it is not necessary and the configuration is simplified. .
さらに、請求項6に記載の発明によれば、第1断続手段は、エンジン及び第1モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、該自動変速機がニュートラル状態とされることにより、エンジン及び第1モータと駆動輪とが切り離される。したがって、エンジン及び第1モータと駆動輪との間に、これらを接続しまたは切り離す断続手段を設ける必要がなくなる。 Further, according to the invention described in claim 6, the first intermittent means is composed of an automatic transmission interposed between the engine and the first motor and the drive wheel, and the automatic transmission is in a neutral state. As a result, the engine, the first motor, and the drive wheels are separated. Therefore, it is not necessary to provide an intermittent means for connecting or disconnecting the engine and the first motor and the drive wheels.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は本発明の一実施形態に係る、ハイブリッド車両の構成を簡略的に示している。図中において破線は、電力の流れを示している。 FIG. 1 schematically shows the configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. In the figure, the broken line indicates the flow of power.
図1に示すハイブリッド車両10は、一方の駆動源であるエンジン12と、エンジン12の出力軸に連結された第1モータ14と、入力軸がエンジン12の出力軸に連結されるとともに出力軸が駆動軸16に連結され、エンジン12と駆動軸16との間を断続する第1断続手段でもある自動変速機18と、他方の駆動源である第2モータ20と、モータ20の回転を減速する減速機22と、減速機22と駆動軸16との間を断続する第2断続手段24と、車両を停止させるためのホイールブレーキ26とを有する。また、第1モータ14と第2モータ20とに電力を供給するバッテリ28を有する。
A
エンジン12は、駆動源として選択されたとき(例えば、走行状態に応じて車両制御装置が選択したとき、または運転者が駆動源として選択したとき)、自動変速機18、駆動軸16、差動装置30、車軸32と順に介して駆動輪34を駆動する。
When the
第1モータ14は、バッテリ28から電力の供給を受けてエンジン12をクランキングするスタータとして機能する。また、減速回生時(特にエンジンブレーキが使用される時)、駆動輪34により駆動軸16などを介して駆動されて発電し、バッテリ28を充電する。
The
自動変速機18は、運転者が要求する変速段に応じてエンジン12の回転を、増速して、または減速して、若しくはそのまま駆動軸16に伝達する。また、第2モータ20が駆動源として選択されているときは、ニュートラル状態になり、エンジン12と駆動軸16とを切り離す、第1断続手段として機能する。
The
第2モータ20は、駆動源として選択されたとき、バッテリ28から電力の供給を受けて、減速機22、締結状態(動力伝達状態)の第2断続手段24、駆動軸16、差動装置30、車軸32と順に介して駆動輪34を駆動する。また、減速回生時、駆動輪34により駆動軸16などを介して駆動されて発電し、バッテリ28を充電する。
When the
また、この第2モータ20は、減速機22、第2断続手段24と一体にされて、モータユニットとして構成されている。
Further, the
図2にモータユニットの部分断面図を示す。 FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the motor unit.
このモータユニットMUにおいて、減速機22は、サンギヤ22a、ピニオン22b、キャリア22c、およびリングギヤ22dからなるプラネタリギヤセットで構成されており、そのプラネタリギヤセットのサンギヤ22aが第2モータ20の回転子20aに連結されている。また、プラネタリギヤセットのキャリア22cは、減速機22の出力軸22eに連結されている。この出力軸22eは駆動軸16に連結されている。
In this motor unit MU, the
また、モータユニットMUにおいて、第2断続手段24は、油圧式のブレーキで構成されており、減速機22を構成するプラネタリギヤセットのリングギヤ22dとモータユニットハウジングMUaとを断続可能に連結する。
Further, in the motor unit MU, the second
第2モータ20が駆動源として選択されているときは、第2断続手段24を構成する油圧式ブレーキが油圧の供給を受けてリングギヤ22dをモータユニットハウジングMUaに締結する状態になり、第2モータ20の回転子20aに連結されたサンギヤ22aの回転がピニオン22bを介して減速されてキャリア22cに伝達され、このキャリア22cと連結された減速機22の出力軸22eが回転する。そして駆動輪34に回転が伝達される。
When the
一方、第2モータ20が駆動源として選択されていないときは(エンジン12が駆動源として選択されているときは)、第2断続手段24を構成する油圧式ブレーキがリングギヤ22dとモータユニットハウジングMUaとを切り離した状態になり、第2モータ20の回転子20aに連結されたサンギヤ22aの回転が、キャリア22cに伝達されずピニオン22bを介してリングギヤ22dに伝達される。そしてリングギヤ22dは空回転する。
On the other hand, when the
ここからは、本発明に係る、減速制御について説明する。 From here, the deceleration control according to the present invention will be described.
図3は、本発明に係る制御系統を概略的に示している。 FIG. 3 schematically shows a control system according to the present invention.
図に示すコントローラ100は、運転者が要求する減速を検出するためのアクセルペダルセンサ102およびブレーキペダルセンサ104と、ハイブリッド車両10の車速を検出する車速センサ106とからの検出信号に基づいて、減速に関連する制御を、エンジン12、第1モータ14、自動変速機18、第2モータ20、第2断続手段24、およびホイールブレーキ26に対して実行するように構成されている。
The
まず、コントローラ100は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ102とブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキペダルセンサ104とからの検出信号に基づいて、運転者が要求する、減速の開始やその減速度、また減速の終了を検出するように構成されている。
First, the
具体的には、コントローラ100は、アクセルペダルセンサ102が検出したアクセルペダルの踏込量がゼロの場合に、運転者が減速の開始を要求していると判定し、その後のブレーキペダルセンサ104が検出するブレーキペダルの踏込量がゼロである場合は、運転者がエンジンブレーキによる減速を要求していると判定する。
Specifically, when the accelerator pedal depression amount detected by the
また、コントローラ100は、運転者が要求する減速度を、ブレーキペダルセンサ104が検出するブレーキペダルの踏込量と、車速センサ106が検出する車速と、予め作成された図4に示す減速度決定マップとに基づいて検出する。減速度は、図4に示すように、ブレーキペダルの踏込量が大きくなるほど、また、車速が高速になるほど大きくなる。
Further, the
要求された減速度で減速するために、コントローラ100が行う減速に関する制御は、減速が要求されたときの走行状態によって異なる。エンジンを駆動源として走行している場合、コントローラ100は、要求された減速度に応じて、エンジン12、第1モータ14、およびホイールブレーキ26を制御する。
In order to decelerate at the requested deceleration, the control related to deceleration performed by the
まず、図5(A)に示すように、要求された減速度がSD0より小さい場合、コントローラ100は、エンジン12を停止して(燃料の燃焼を停止して)、エンジンブレーキによる減速を実行する。なお、SD0は、図4に示すように、ブレーキペダルの踏込量がゼロのときの減速度である。
First, as shown in FIG. 5A, when the requested deceleration is smaller than SD 0 , the
要求減速度がSD0を超えている場合、コントローラ100は、エンジンブレーキに加え、第1モータ14を発電機として制御し、回生ブレーキによる減速を実行する。回生ブレーキ量は、第1モータ14の回生量(発電量)を変更することにより調整される。
When the required deceleration exceeds SD 0 , the
これより要求減速度が大きい場合、具体的に言えばエンジンブレーキと回生ブレーキとでは要求する減速度を達成できない場合、コントローラ100は、エンジンブレーキと回生ブレーキとに加え、ホイールブレーキ26を用いた減速を実行する。
When the required deceleration is larger than this, specifically, when the required deceleration cannot be achieved by the engine brake and the regenerative brake, the
一方、第2モータ20を駆動源として走行している場合、コントローラ100は、要求された減速度に応じて、第2モータ20とホイールブレーキ26を制御する。
On the other hand, when traveling using the
図5(B)に示すように、コントローラ100は、第2モータ20を発電機として制御して回生ブレーキによる減速を実行し、この回生ブレーキのみで要求された減速度を達成できない場合は、これに加えてホイールブレーキ26を用いた減速を実行する。
As shown in FIG. 5 (B), the
これらのことを踏まえた、第1モータ14と第2モータ20の回生量を決定するための制御の流れのフローの一例を図6に示す。このフローでは、回生量と対応する各モータのトルクを決定する。
FIG. 6 shows an example of a flow of control for determining the regenerative amounts of the
まず、図6に示すように、ステップS200において、コントローラ100は、アクセルペダルセンサ102からの検出信号に基づいて、アクセルペダルの踏込量がゼロか否かを判定する。アクセルペダルの踏込量がゼロであること、すなわち減速の開始が要求されたことを判定して、次のステップS210に進む。
First, as shown in FIG. 6, in step S <b> 200, the
ステップS210において、コントローラ100は、ブレーキペダルセンサ104と車速センサ106とからの検出信号に基づいて、ブレーキペダルの踏込量と車速とを取込む。
In step S210, the
次に、ステップS220において、コントローラ100は、ステップ210で取込んだブレーキペダルの踏込量と車速、図4に示すマップに基づいて、運転者が要求する減速度を算出する。
Next, in step S220, the
続いて、ステップS230において、コントローラ100は、ステップS220で算出した要求減速度を達成できる、駆動輪34を減速させる減速トルクTSDを算出する。
Subsequently, in step S230, the
ステップS240において、コントローラ100は、第2断続手段24が解放状態であるか否か、すなわち第2モータ20が選択されていないか否かを判定する。解放状態である場合、すなわち、第2モータ20でなくエンジン12が駆動源として選択されている場合、ステップS250に進む。そうでない場合、すなわち第2モータ20が駆動源として選択されている場合、ステップS300に進む。
In step S240, the
ステップS250において、コントローラ100は、エンジン12の機械抵抗トルクTERがステップS230で算出した減速トルクTSDより小さいか否かを判定する。小さい場合ステップS260に進む。そうでない場合ステップS290に進む。
In step S250, the
ステップS260において、コントローラ100は、第1モータ14が発生させることができる回生側(駆動輪34を減速させる側)の最大限界のトルクTm1MAXが、TSD−TERより小さいか否かを判定する。小さい場合、ステップS270に進む。そうでない場合ステップS280に進む。なお、Tm1MAXは、第1モータ14の仕様(能力)及びそのときのモータ回転速度によって決まっている。
In step S260, the
ステップS270において、コントローラ100は、第1モータ14に発生させるトルクTm1をTm1MAXに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
In step S270, the
この場合、コントローラ100は、ステップS270を終了すると、エンジン12を停止してTERの機械抵抗トルクを発生させるとともに、Tm1MAXのトルクを発生するように第1モータ14を発電機として制御する。これに加えてホイルーブレーキ26を制御し、トータルとしてTSDの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪32を減速する。
In this case, the
一方、ステップS260でTm1MAXがTSD−TERより小さくないと判定した場合、ステップS280において、コントローラ100は、第1モータ14に発生させるトルクTm1をTSD−TERに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
On the other hand, if the T M1max is determined to not less than T SD -T ER in step S260, in step S280, the
この場合、コントローラ100は、ステップS280を終了すると、エンジン12を停止してTERの機械抵抗トルクを発生させるとともに、Tm1MAXのトルクを発生するように第1モータ14を発電機として制御する。これにより、トータルとしてTSDの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪32を減速する。
In this case, the
一方、ステップS250でTERがTSDより小さくないと判定した場合、ステップS290において、コントローラ100は、第1モータ14に発生させるトルクTm1をゼロに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
On the other hand, if the T ER is determined to not less than T SD at step S250, in step S290, the
この場合、コントローラ100は、ステップS290を終了すると、エンジン12を停止してTERの機械抵抗トルクを発生させる。これにより、TSD(=TER)の減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪32を減速する。
In this case, the
一方、ステップS240で第2断続手段24が解放状態でない、言い換えると第2モータ20が駆動源として選択されていると判定した場合、ステップS300において、コントローラ100は、第2モータ20が発生させることができる回生側(駆動輪34を減速させる側)の最大限界のトルクTm2MAXが、TSDより小さいか否かを判定する。小さい場合ステップS310に進む。そうでない場合ステップS320に進む。なお、Tm2MAXは、第2モータ20の仕様(能力)及びそのときのモータ回転速度によって決まっている。
On the other hand, when it is determined in step S240 that the second interrupting
ステップS310において、コントローラ100は、第2モータ20に発生させるトルクTm2をTm2MAXに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
In step S310, the
この場合、コントローラ100は、ステップS310を終了すると、Tm2MAXのトルクを発生するように第2モータ20を発電機として制御する。これに加えてホイルーブレーキ26を制御し、トータルとしてTSDの減速トルクを発生させて、すなわち要求された減速度で駆動輪32を減速する。
In this case, after completing step S310, the
一方、ステップS300でTm2MAXが、TSDより小さくないと判定した場合、ステップS320において、コントローラ100は、第2モータ20に発生させるトルクTm2をTSDに決定する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。
On the other hand, T M2max in step S300 is, if it is determined that not less than T SD, in step S320, the
この場合、コントローラ100は、ステップS320を終了すると、TSDのトルクを発生するように第2モータ20を発電機として制御する。これにより、要求された減速度で駆動輪32を減速する。
In this case, the
ここからは、本発明に係る、減速回生の切り換えについて説明する。 From here, switching of deceleration regeneration according to the present invention will be described.
コントローラ100は、第1モータ14の減速回生中に車速が所定車速に低下すると、減速回生のモータを第1モータ14から第2モータ20に切り換えるように構成されている。
The
このことを、具体的に図7に示すフローと図8に示すタイムチャートとを用いて説明する。図7は回生切換制御の流れのフローを示し、図8は図7のフローに従うタイムチャートを示している。 This will be specifically described using the flow shown in FIG. 7 and the time chart shown in FIG. FIG. 7 shows a flow of regenerative switching control, and FIG. 8 shows a time chart according to the flow of FIG.
まず、コントローラ100は、第1モータ14による減速回生中に、車速センサ106が検出する車速が予め設定された所定車速VCに低下すると、回生切換制御を開始し、制御停止中の第2モータ20を駆動側で最大出力に制御する(図7のステップS400〜S420に対応。)。
First, the
これにより、図8に示すように第2モータ20の回転数がゼロから急激に増加する。また、これに対応するように、図2に示す、減速機24を構成するプラネタリギヤセットのリングギヤ22の回転数NRが急激に減少する。
Thereby, as shown in FIG. 8, the rotation speed of the
具体的に説明すると、減速時において第2断続手段24である油圧式ブレーキが解放状態であるとき、すなわちリングギヤ22dがモータユニットハウジングMUaに締結されていないとき、該リングギヤ22dは、ピニオン22bを介して、駆動軸16に出力軸22eを介して連結されたキャリア22cにより回転されている。これに対してサンギヤ22aは回転しない。
More specifically, when the hydraulic brake as the second
この状態で第2モータ20を駆動側に最大出力に制御してその回転子20aが回転し始めると、連結されているサンギヤ22aも回転し始める。そして、サンギヤ22aの回転数は急激に増加していき、これとは反対にリングギヤ22dの回転数NRは急激に減少していく。
In this state, when the
リングギヤ22dの回転数NRが所定回転数より小さくなると、コントローラ100は、回転同期制御を開始し、第2モータ20を駆動側で所定出力(最大出力より小さい出力)に制御する(図7のステップS430〜S440に対応。)。これにより、図8に示すように第2モータ20の回転数の増加が緩やかにされる。なお、リングギヤ22dの回転数NRは、車速センサ106が検出する車速(すなわち、キャリア22cの回転数)と、ピニオン22bとリングギヤ22dの歯数から算出することができる。
When the rotational speed N R of the
なお、ここでいう回転同期制御は、第2モータ20の回転数を、その回転数と駆動軸16の回転数との比が減速機22の減速比になるように制御することであり、具体的には、リングギヤ22dの回転数NRがゼロになるように制御することである。
The rotation synchronization control here is to control the rotation speed of the
リングギヤ22dの回転数NRが略ゼロになると(第2モータ20の回転数Nm2が対応するNm2xになると)、コントローラ100は、第2断続手段24を構成する油圧式ブレーキを締結状態に制御して、減速機24と駆動軸16とを接続する(図7のステップS450〜S460に対応。)。図2を用いて言えば、リングギヤ22d側に支持されている摩擦板24aの回転数が、モータユニットハウジングMUaに支持されている摩擦板24bの回転数と略同一のゼロになったときに、複数の摩擦板24a、24bをピストン22cにより締結方向に押圧する。
When the rotational speed N R of the
この回転同期制御により、第2断続手段24を構成する油圧式ブレーキが締結するときのショックの発生を抑制しつつ、第2モータ20と駆動軸16とを接続することが可能になる。
With this rotation synchronization control, it is possible to connect the
第2断続手段24を締結状態に制御すると、このとき第1断続手段18(自動変速機)も締結状態にあるので、図8に示すように、両方の断続手段が締結状態にあることになる。したがって、コントローラ100は、第2断続手段24の締結と同時に、第2モータ20をそのトルクTm2が回生側に急激に減少するように制御するのではなく(言い換えると急激に回生量を増加させるように制御するのではなく)、トルクTm2が漸減するように(回生量が漸増するように)制御する。これは、第2断続手段24の締結と同時に第2モータ20のトルクTm2を回生側に急激に減少させると(回生量を急激に増加すると)、第1断続手段18が締結状態にあってエンジン12および第1モータ14が駆動軸16に接続されている状態においては、減速トルクが急激に増加し、それによりハイブリッド車両10にショックが発生することがあるからである。
When the second interrupting
この第2モータ20のトルクTm2を回生側に漸減させる制御と並行して、コントローラ100は、第1モータ14のトルクTm1を回生側から駆動側に漸増させる制御(回生量を漸減させる制御)も実行する(図7のステップS470。)。具体的には、トータルとしての回生量が略一定になるように制御する。それにより、回生に伴う減速トルクが急激に変化しないようにしている。
In parallel with the control for gradually decreasing the torque T m2 of the
第1モータ14のトルクTm1が駆動側に漸増して、そのトルクの大きさがエンジン12の機械抵抗トルクTERの大きさΔTEと実質的に等しくなると、コントローラ100は、第1断続手段18を解放状態に制御する、すなわち自動変速機18をニュートラル状態に制御する(図7のステップS480〜S490。)。
When the torque T m1 of the
すなわち、図1に示すエンジン12と駆動輪34との間の伝達トルクTAが、図8に示すように実質的にゼロになると略同時に、言い換えるとエンジン12と第1モータ14とが抵抗となることによる減速トルクが実質的にゼロになると略同時に、第1断続手段18がエンジン12および第1モータ14と駆動軸16とを切り離す。
That is, the transmission torque T A between the
これにより、第1断続手段18が締結状態から解放状態に切り換わるときの減速トルクの変化量が実質的にゼロになり、該第1断続手段の18解放(自動変速機18のニュートラル状態への移行)に伴うショックの発生が防止される。
As a result, the amount of change in the deceleration torque when the first interrupting
第1断続手段18を解放状態に制御すると、コントローラ100は、第1モータ14の制御を停止する(図7のステップS500。)。これにより、回生切換制御が終了する。
When the first interrupting
本実施形態によれば、減速時において、第1モータ14で回生している状態から第2モータ20で回生する状態に切り換わるときに、第1断続手段18が解放される前に第2断続手段24が締結され、両断続手段18、24が締結されている状態で、第1モータ14による回生量が次第に減少する一方、第2モータ20による回生量が次第に増大して、回生を行うモータが第1モータ14から第2モータ20に移行される。そして、その後、第1断続手段18が解放されるので、回生するモータが切り換わるにもかかわらず、回生に伴う減速トルクが急激に変化することがなくなり、該減速トルクが一時的に消滅して車両が空走状態になることや、減速トルクが急激に増加して車両にショックが発生することが抑制される。
According to the present embodiment, when switching from the state regenerating by the
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.
上述の実施形態の場合、第2断続手段24はブレーキで構成されているが、クラッチで構成してもよい。ただし、第2断続手段をブレーキでなくクラッチで構成する場合、第2モータと駆動軸とを確実に切り離すために、第2断続手段は、締結油圧室内の残留作動油に遠心力が作用することにより起こる不作為の締結を防止するために遠心バランス室を設けた複雑な構成のクラッチでなければいけない(上述の実施形態のようにブレーキを用いて第2手段を構成する方が、その構成が簡素で済む。)。 In the case of the above-mentioned embodiment, although the 2nd interruption means 24 is comprised with the brake, you may comprise with a clutch. However, in the case where the second intermittent means is constituted by a clutch instead of a brake, the second intermittent means has a centrifugal force acting on the residual hydraulic oil in the fastening hydraulic chamber in order to reliably separate the second motor and the drive shaft. The clutch must have a complicated configuration provided with a centrifugal balance chamber in order to prevent random fastening caused by the above (the configuration of the second means using the brake as in the above embodiment is simpler) Just do it.)
また、上述の実施形態の場合、第1断続手段18は自動変速機で構成されているがこれに限らない。自動変速機の代わりに、エンジン及び第1モータと駆動輪との間に、これらを接続しまたは切り離す断続手段を設けてもよい。ただし、この間に自動変速機が配置されている場合は、自動変速機をニュートラル状態にして断続手段として機能させる方が、駆動系統の構成が簡素化されて好ましい。 Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the 1st interruption means 18 is comprised with the automatic transmission, it is not restricted to this. Instead of the automatic transmission, an intermittent means for connecting or disconnecting the engine and the first motor and the drive wheels may be provided. However, when the automatic transmission is arranged in the meantime, it is preferable to set the automatic transmission in the neutral state to function as the intermittent means because the structure of the drive system is simplified.
以上のように、本発明は、エンジンと、該エンジンに連結された第1モータと、該エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段と、エンジンに並列に配置された第2モータと、該第2モータと駆動輪との間を断続する第2断続手段とを有するハイブリッド車両において、減速回生を第1モータから第2モータに切り換えて実行する際に起こる車両の空走状態やショックの発生を抑制することができる。したがって、モータを駆動源とする車両の分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, the present invention is arranged in parallel to the engine, the first motor connected to the engine, the first intermittent means for intermittently connecting the engine, the first motor, and the drive wheels. In the hybrid vehicle having the second motor and the second intermittent means for intermittently connecting between the second motor and the drive wheel, the vehicle of the vehicle that occurs when switching the deceleration regeneration from the first motor to the second motor is executed. Free running and shock can be suppressed. Therefore, it may be suitably used in the field of vehicles using a motor as a drive source.
12 エンジン
14 第1モータ
18 第1断続手段(自動変速機)
20 第2モータ
24 第2断続手段(ブレーキ)
34 駆動輪
12
20
34 Drive wheels
Claims (6)
減速時において、前記第1断続手段を締結し、第2断続手段を解放して、第1モータで回生を行っている状態から、第1断続手段を解放し、第2断続手段を締結して、第2モータで回生を行う状態に切り換えるときに、
前記第1断続手段を解放する前に第2断続手段を締結する第1ステップと、
前記第1ステップにより両断続手段が締結されている状態で、第1モータによる回生量を減少させつつ第2モータによる回生量を増大させる第2ステップと、
前記第2ステップにより回生を行うモータが第1モータから第2モータに移行した後、前記第1断続手段を解放する第3ステップとを実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。 An engine, a first motor connected to the engine, first interrupting means for interrupting between the engine and the first motor and drive wheels, a second motor disposed in parallel with the engine, and the second A control method for a vehicle drive device having a second intermittent means for intermittently connecting between a motor and a drive wheel,
At the time of deceleration, the first interrupting means is fastened, the second interrupting means is released, the first motor is regenerated from the state where regeneration is performed by the first motor, and the second interrupting means is fastened. When switching to the state where regeneration is performed by the second motor,
A first step of fastening the second interrupting means before releasing the first interrupting means;
A second step of increasing the regenerative amount by the second motor while decreasing the regenerative amount by the first motor in a state where both the intermittent means are fastened by the first step;
And a third step of releasing the first intermittent means after the motor regenerating in the second step shifts from the first motor to the second motor.
前記第1ステップの実行前に、第2モータを駆動して第2断続手段の第2モータ側の回転速度を断続相手側の回転速度に同期させるステップを実行し、該ステップにより前記両側の回転速度が同期した状態で前記第1ステップを実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。 The method for controlling a vehicle drive device according to claim 1,
Before the execution of the first step, a step of driving the second motor to synchronize the rotational speed of the second intermittent means with the rotational speed of the second motor side with the rotational speed of the intermittent partner side is performed, and the rotation of the both sides is thereby performed. A control method for a vehicle drive device, wherein the first step is executed in a state where speeds are synchronized.
前記第2ステップで、第1モータによる回生量を減少させるときに、該第1モータのトルクを回生側のトルクからエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しい大きさの駆動側のトルクまで増大させ、
前記第3ステップは、第1モータの駆動側のトルクがエンジンの機械抵抗トルクと実質的に等しくなった時点で実行することを特徴とする車両用駆動装置の制御方法。 In the control method of the vehicle drive device according to claim 1 or 2,
In the second step, when the amount of regeneration by the first motor is decreased, the torque of the first motor is increased from the torque on the regeneration side to the torque on the driving side that is substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine. ,
The third step is executed when the torque on the driving side of the first motor becomes substantially equal to the mechanical resistance torque of the engine.
車速を検出する車速検出手段と、
車両の減速時に前記車速検出手段によって車速が所定の回生制御切換速度まで低下したことが検出されたときに、前記第1断続手段を締結状態から解放状態に切り換え、第2断続手段を解放状態から締結状態に切り換えるとともに、第1モータで回生を行っている状態から第2モータで回生を行う状態に切り換える制御手段とが備えられ、
前記制御手段は、
第1モータで回生を行っている状態から第2モータで回生を行う状態に切り換えるときに、前記第1断続手段を解放する前に第2断続手段を締結し、両断続手段が締結している状態で、第1モータによる回生量を減少させつつ第2モータによる回生量を増大させることにより、回生を行うモータを第1モータから第2モータに移行させ、その後、前記第1断続手段を解放することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 An engine, a first motor connected to the engine, first interrupting means for interrupting between the engine and the first motor and drive wheels, a second motor disposed in parallel with the engine, and the second A control device for a vehicle drive device having a second intermittent means for intermittently connecting between a motor and a drive wheel,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
When the vehicle speed detecting means detects that the vehicle speed has decreased to a predetermined regenerative control switching speed during deceleration of the vehicle, the first intermittent means is switched from the engaged state to the released state, and the second intermittent means is released from the released state. And a control means for switching from the state where regeneration is performed by the first motor to the state where regeneration is performed by the second motor.
The control means includes
When switching from the state in which regeneration is performed by the first motor to the state in which regeneration is performed by the second motor, the second intermittent means is fastened before the first intermittent means is released, and both intermittent means are fastened. In this state, by reducing the regeneration amount by the first motor and increasing the regeneration amount by the second motor, the motor for regeneration is transferred from the first motor to the second motor, and then the first intermittent means is released. A control device for a vehicle driving device.
前記第2モータと第2断続手段との間に減速手段が配置されており、
前記第2断続手段と減速手段は、プラネタリギヤセットと、該プラネタリギヤセットの所定の回転要素を固定するブレーキとで構成され、該ブレーキが締結された状態で第2モータの回転を減速して駆動輪側に伝達し、該ブレーキが解放された状態で第2モータと駆動輪とを切り離すように構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 The control device for a vehicle drive device according to claim 4,
A speed reduction means is disposed between the second motor and the second intermittent means,
The second intermittent means and the speed reducing means are constituted by a planetary gear set and a brake for fixing a predetermined rotating element of the planetary gear set, and the driving wheel reduces the rotation of the second motor while the brake is engaged. The vehicle drive device control device is configured to disconnect the second motor and the drive wheels in a state where the brake is released.
前記エンジン及び第1モータと駆動輪との間を断続する第1断続手段は該エンジン及び第1モータと駆動輪との間に介設された自動変速機で構成され、
前記制御手段は、前記自動変速機をニュートラル状態とすることにより、エンジン及び第1モータと駆動輪とを切り離すことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 The control device for a vehicle drive device according to claim 4 or 5,
The first intermittent means for intermittently connecting between the engine and the first motor and the drive wheel is constituted by an automatic transmission interposed between the engine and the first motor and the drive wheel,
The control device for a vehicle drive device, wherein the control means separates the engine, the first motor, and the drive wheels by setting the automatic transmission to a neutral state.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111125 |
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