JP3630163B2 - 動力出力装置およびその制御方法、並びにハイブリッド車両 - Google Patents
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Description
Tep=1/(1+ρ)×Te …(2)
Tm=Tp−1/(1+ρ)×Te …(4)
前記エンジンに対して要求された要求動力を算出する要求動力算出手段と、
前記駆動軸の回転数を入力し、該駆動軸の回転数が、前記電動機が動力を出力する際に許容できる回転数の限界値を超えているかどうかを判別する回転数超過判別手段と、
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていると判別したときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが略0となり、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する第1の運転状態設定手段と、
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていると判別したときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記第1の運転状態設定手段により設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する第1の運転手段と
を備えることを要旨とする。
(a)前記エンジンに対して要求された要求動力を算出する工程と、
(b)前記駆動軸の回転数を入力し、該駆動軸の回転数が、前記電動機が動力を出力する際に許容できる回転数の限界値を超えているかどうかを判別する工程と、
(c)前記(b)工程において、前記回転数の限界値を超えていると判別されたときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが略0となり、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する工程と、
(d)前記(b)工程において、前記回転数の限界値を超えていると判別されたときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記(c)工程で設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する工程と
を備えることを要旨とする。
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていないと判別したときに、前記算出された要求動力に基づいて前記エンジンの運転状態を設定すると共に、該設定されたエンジンの運転状態に基づいて、前記電動機の出力トルクを設定するトルク設定手段と、
前記トルク設定手段が設定した前記電動機の出力トルクが、限界値を超えているかどうかを判別するトルク超過判別手段と、
前記トルク超過判別手段が前記トルクの限界値を超えていると判別したときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが前記限界値を超えることなく、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、該設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する第2の運転状態設定手段と、
前記トルク超過判別手段が前記トルクの限界値を超えていると判別したときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記第2の運転状態設定手段により設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する第2の運転手段と
を備えることとしてもよい。
(1)装置の構成
はじめに、本発明の実施例としての動力出力装置を適用したハイブリッド車両の構成について、図1を用いて説明する。このハイブリッド車両の動力系統は、次の構成から成っている。動力系統に備えられた原動機としてのエンジン150は、通常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト156を回転させる。エンジン150の運転は、燃料噴射制御電子制御装置(以下、EFIECUと呼ぶ)170により制御されている。EFIECU170は、内部にCPU、ROM、RAMなどを有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、CPUがROMに記録されたプログラムに従い、エンジン150の燃料噴射その他の制御を実行する。図示を省略したが、これらの制御を可能とするために、EFIECU170には、エンジン150の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。
次に、本実施例におけるトルク制御処理について説明する。トルク制御処理とは、エンジン150およびモータMG1,MG2を制御して、要求されたトルクおよび回転数からなる動力を、車軸112から出力する処理をいう。本実施例におけるトルク制御処理のフローチャートを図6に示す。本ルーチンは、制御ユニット190内のCPU(以下、単にCPUという)によって、エンジン150が駆動される期間内に、タイマ割り込みによって所定時間ごとに繰り返し実行される。
目標収支−(Pg+Pm)
で表わされる収支の偏差に基づいて、比例積分微分制御(PID制御)を行なうことにより求めることができる。ステップS170では、ステップS150で求めたエンジン150の目標回転数Ne*に、この補正量を加えたものを、新たに、エンジン150の目標回転数Ne*とする。
以上の実施例では、プラネタリギヤ120を用いた構成のハイブリッド車両を例示した。本発明は、このような構成ばかりでなく、他の構成のハイブリッド車両にも適用可能である。もとより、プラネタリギヤ120とエンジン150、モータMG1,モータMG2とは、種々の態様で結合させた構成を採ることが可能である。また、プラネタリギヤ120と同様の作用、すなわち、3つの回転軸を有し、一の回転軸から入力された動力を残余の2つの回転軸に任意に分配して出力可能な作用を奏するその他の機構を採用することもできる。
113…駆動軸
116R,116L…車輪
119…ケース
120…プラネタリギヤ
121…サンギヤ
122…リングギヤ
123…プラネタリピニオンギヤ
124…プラネタリキャリア
125…サンギヤ軸
126…リングギヤ軸
127…プラネタリキャリア軸
129…チェーンベルト
130…ダンパ
132,142…ロータ
133,143…ステータ
144…センサ
150…エンジン
156…クランクシャフト
170…EFIECU
190…制御ユニット
191,192…駆動回路
194…バッテリ
232…インナロータ
233…アウタロータ
Claims (6)
- エンジンと、該エンジンの出力軸および外部に動力を出力する駆動軸に結合され、前記エンジンから出力された動力を前記駆動軸に伝達すると共に、該伝達される動力の大きさを電力のやり取りによって調整する動力調整手段と、前記駆動軸に結合された電動機とを備える動力出力装置であって、
前記エンジンに対して要求された要求動力を算出する要求動力算出手段と、
前記駆動軸の回転数を入力し、該駆動軸の回転数が、前記電動機が動力を出力する際に許容できる回転数の限界値を超えているかどうかを判別する回転数超過判別手段と、
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていると判別したときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが略0となり、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する第1の運転状態設定手段と、
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていると判別したときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記第1の運転状態設定手段により設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する第1の運転手段と
を備える動力出力装置。 - 前記動力調整手段は、発電機と、3つの回転軸がそれぞれ該発電機および前記エンジンの出力軸と前記駆動軸とに結合されたプラネタリギヤとを備える
請求項1記載の動力出力装置。 - 前記動力調整手段は、相対的に回転可能な2つのロータを有する対ロータ電動機を備える
請求項1記載の動力出力装置 - 請求項1記載の動力出力装置であって、さらに、
前記回転数超過判別手段が前記回転数の限界値を超えていないと判別したときに、前記算出された要求動力に基づいて前記エンジンの運転状態を設定すると共に、該設定されたエンジンの運転状態に基づいて、前記電動機の出力トルクを設定するトルク設定手段と、
前記トルク設定手段が設定した前記電動機の出力トルクが、限界値を超えているかどうかを判別するトルク超過判別手段と、
前記トルク超過判別手段が前記トルクの限界値を超えていると判別したときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが前記限界値を超えることなく、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、該設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する第2の運転状態設定手段と、
前記トルク超過判別手段が前記トルクの限界値を超えていると判別したときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記第2の運転状態設定手段により設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する第2の運転手段と
を備える動力出力装置。 - エンジンと、該エンジンの出力軸および外部に動力を出力する駆動軸に結合され、前記エンジンから出力された動力を前記駆動軸に伝達すると共に、該伝達される動力の大きさを電力のやり取りによって調整する動力調整手段と、前記駆動軸に結合された電動機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記エンジンに対して要求された要求動力を算出する工程と、
(b)前記駆動軸の回転数を入力し、該駆動軸の回転数が、前記電動機が動力を出力する際に許容できる回転数の限界値を超えているかどうかを判別する工程と、
(c)前記(b)工程において、前記回転数の限界値を超えていると判別されたときに、前記電動機の運転状態を、前記電動機の出力トルクが略0となり、回転数が前記駆動軸の回転数と等しくなるように設定すると共に、設定された前記電動機の運転状態と前記要求動力とに基づいて、前記エンジンの運転状態を設定する工程と、
(d)前記(b)工程において、前記回転数の限界値を超えていると判別されたときに、前記電動機および前記エンジンの運転状態が、前記(c)工程で設定した運転状態になるように、前記エンジンと前記動力調整手段と前記電動機とを運転する工程と
を備えることを特徴とする制御方法。 - 請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸から出力される動力によって走行するハイブリッド車両。
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JP2003288842A JP3630163B2 (ja) | 2003-08-07 | 2003-08-07 | 動力出力装置およびその制御方法、並びにハイブリッド車両 |
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