JP3931475B2

JP3931475B2 - Power generation control device for a vehicle equipped with a generator

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Publication number: JP3931475B2
Application number: JP10178899A
Authority: JP
Inventors: 淳田端
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: JP2000295713A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガソリンエンジンなどの内燃機関から駆動輪に対して動力を伝達する動力伝達系統に連結されてその動力伝達系統から動力が入力されることにより発電をおこない、また電力が供給されることにより動作して動力を出力する発電機と、内燃機関に対してベルトなどの伝達機構を介して連結されて内燃機関によって駆動されることにより発電をおこなう他の発電機とを搭載した車両において、これらの発電機の駆動・非駆動を制御して発電の形態を制御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の発電機として、発電機能と電動機としての機能とを備えたモータ・ジェネレータが知られている。これは、外部から入力する動力によってロータを強制的に回転させることにより起電力が生じ、また電流をステータコイルに流すことによりロータが回転してトルクを出力するよう構成されている。
【０００３】
このモータ・ジェネレータを、車両の動力源から駆動輪に到る動力伝達系統に介在させれば、加速時などの駆動時にモータ・ジェネレータを、内燃機関の出力を補う補助動力として使用でき、また減速時には、走行慣性力によってモータ・ジェネレータを駆動して発電をおこない、エネルギの回生をおこなうことができる。さらに、車両の停止時に内燃機関を止め、再発進時にモータ・ジェネレータによって内燃機関を回転させて始動させることにより、アイドリングによる排ガスを削減するいわゆるエコラン制御を実行することができる。
【０００４】
このようなモータ・ジェネレータをエンジンとトルクコンバータとの間に配置したシステムおよびその制御装置が、特開平８−１６８１０４号公報に記載されている。この公報に記載された装置では、モータ・ジェネレータをいわゆる補助動力源として使用するものであって、モータ・ジェネレータからエンジンの出力軸にトルクを供給し、その供給トルクを、エンジンの回転脈動を抑制するように制御することにより、車体の振動を防止して乗り心地を改善している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、エンジンから駆動輪に到る動力伝達系統に介在させたモータ・ジェネレータは、上記の公報に記載されているように補助動力源として機能させることができるが、それに限らず、減速時には、走行慣性力によって駆動して発電機として機能させることができる。しかしながら、上記の公報に記載されたシステムでは、１台のモータ・ジェネレータがエンジンとトルクコンバータとの間に介在されているのみであるから、モータ・ジェネレータによる駆動力のアシストと発電とを同時におこなうことができない。例えば、モータ・ジェネレータを補助動力源として使用すれば、バッテリ（すなわち蓄電装置）の充電量（ＳＯＣ：State of Charge）が低下し、充電を必要とする状態になるが、モータ・ジェネレータが動力源として使用されているから、モータ・ジェネレータによって発電して充電をおこなうことができず、その結果、バッテリの充電不足の状態が発生してしまう。
【０００６】
このような不都合を解消するために、発電機を追加して搭載することができるが、前記モータ・ジェネレータと同容量の発電機を搭載するとすれば、システムが全体として大型化し、車両に対する搭載性（車載性）が大きく悪化する。また、発電のみをおこなわせるために、小型の発電機を追加して搭載するとした場合、車載性を改善することができるものの、発電機が重複することになるから、その使用態様によっては不必要に動力を消費して燃費が悪化したり、また発電のために動力が消費されて駆動力が不足したり、あるいはいずれかの発電機の過剰使用によりその耐久性が悪化するなどの事態が生じる可能性がある。そして従来では、このように複数台の発電機を搭載した場合の好適な制御をおこなう装置が開発されておらず、モータ・ジェネレータなどの発電機を内燃機関と併用することの本来の目的を充分に達成できていないのが実情である。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、複数台の発電機を内燃機関と共に搭載した車両において燃費や乗り心地などを悪化させることなく効率よく発電をおこなうことのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関に伝達機構を介して連結された第１の発電機と、前記内燃機関から駆動輪に到る動力伝達系統にロータが連結され電力が供給されることにより前記動力伝達系統にトルクを出力することの可能な第２の発電機とを搭載し、かつ動力の伝達および遮断を含む変速状態を選択可能な変速機が前記動力伝達系統に介在された発電機を搭載した車両の発電制御装置において、動力の伝達および遮断を含む変速機の状態を検出する動力伝達状態検出手段と、その動力伝達状態検出手段で検出された前記変速機の状態に基づいて、主として発電をおこなう発電機を前記第１の発電機と第２の発電機とのいずれかに決定する第１の発電機選択手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって請求項１の発明では、第１および第２の発電機を常時同時に駆動して発電したり、あるいはいずれか一方のみを固定的に発電に使用したりせずに、変速機の動作状態に基づいて発電に使用する発電機を選択するので、走行状態あるいは駆動力に悪影響を及ぼすことなく効率の良い発電をおこなうことができる。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２の発電機での発電が許容されない状態を判断する判断手段と、その判断手段で前記第２の発電機での発電が許容されないことが判断された場合に前記第１の発電機によって発電をおこなわせる第２の発電機選択手段とを更に備えていることを特徴とする発電機を搭載した車両の発電制御装置である。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、請求項１の発明による作用と同様の作用が生じることに加え、動力伝達系統に介在されている第２の発電機が、内燃機関に対する補助動力源として使用されるなどこの第２の発電機では発電を実行できない状態が判断されると、第１の発電機を内燃機関によって駆動することにより発電をおこなう。したがって、充電や補機類の駆動などのための発電要求に応じて効率よく発電することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記動力伝達系統に前記駆動輪から動力が入力されている状態を検出する回生可能状態検出手段と、前記動力伝達系統に前記駆動輪から動力が入力されていることを前記回生可能状態検出手段が検出した場合に前記第２の発電機に発電をおこなわせる第３の発電機選択手段とを更に備えていることを特徴とする発電機を搭載した車両の発電制御装置である。
【００１３】
したがって請求項３の発明では、請求項１の発明による作用と同様の作用が生じることに加え、駆動輪から入力される動力によって第２の発電機を駆動し、発電することになり、車両が有している慣性エネルギを電気エネルギとして回生することができるので、効率の良い発電をおこなうことができる。
【００１４】
さらに、請求項４の発明は、請求項１の発明において、発電に使用する発電機を、前記車両の走行状態に基づいて、前記第１の発電機と第２の発電機とのいずれかに決定する第４の発電機選択手段と、発電要求量を検出する発電要求量検出手段と、その発電要求量検出手段で検出された発電要求量が相対的に小さい場合には前記発電機選択手段で決定された発電機によって発電をおこない、前記発電要求量検出手段で検出された発電要求量が相対的に大きい場合には前記発電機選択手段で決定された発電機によって発電をおこなうとともに他の発電機で補助的に発電をおこなうように制御する第５の発電機選択手段とを更に備えていることを特徴とする発電機を搭載した車両の発電制御装置である。
【００１５】
したがって請求項４の発明では、請求項１の発明の作用と同様の作用が生じることに加え、通常の走行時に内燃機関や駆動輪から動力伝達系統を介してトルクが入力される第２の発電機によって発電をおこない、発電要求量が相対的に大きい場合には、更に第１の発電機を内燃機関で駆動して発電をおこなうので、走行時に常時、回転状態となる第２の発電機を主たる発電機として使用することになり、そのため、効率の良い発電をおこない、また必要十分な発電をおこなうことができる。
【００１６】
そして、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記伝動機構は、駆動プーリと従動プーリとがベルトによって連結された構成であることを特徴とする発電機を搭載した車両の発電制御装置である。
【００１７】
したがって請求項５の発明では、請求項１ないし４のいずれかの発明の作用と同様の作用が生じることに加え、各プーリおよびベルトを介して内燃機関から第１の発電機に動力が伝達されて発電が行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図面に示す具体例に基づいて説明する。図３は、この発明で対象とする車両の動力伝達系統を模式的に示しており、（Ａ）は後輪１に動力を伝達する機構を示し、（Ｂ）は前輪２に対して動力を伝達する機構を示している。したがってここに示す車両は、選択的に四輪駆動とすることのできる車両である。
【００１９】
図３の（Ａ）に示すように内燃機関（以下、エンジンと記す）３にモータ・ジェネレータ（ＭＧ）４およびトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５ならびに自動変速機（Ａ／Ｔ）６が、順に連結されている。そのエンジン３は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）などのガスを燃料としたガスエンジンなど、要は、適宜の形態の燃料を燃焼させて機械的動力を出力する動力装置であり、図に示す例では車両の前部に前後方向に向けて搭載されている。
【００２０】
また、モータ・ジェネレータ４は、永久磁石型同期モータなどの電動機としての機能と発電機としての機能とを備えた回転動力装置であり、そのロータ（図示せず）がエンジン３の出力軸もしくはエンジン３とトルクコンバータ５とを連結している回転軸に直接連結され、あるいは適宜の歯車機構などの伝動機構を介して連結されている。したがってエンジン３によってモータ・ジェネレータ４を駆動して発電をおこない、またトルクコンバータ５側から入力される動力によってモータ・ジェネレータ４を駆動して発電をおこない、さらにはモータ・ジェネレータ４に電流を供給してこれを駆動することにより、エンジン３もしくはトルクコンバータ５に対して動力を伝達するように構成されている。
【００２１】
さらに、トルクコンバータ５は、その入力側のエンジン３もしくはモータ・ジェネレータ４から出力側の自動変速機６に対してトルクを増幅して、もしくは増幅せずに伝達する装置であって、一般的には流体式の公知の構成のものが使用される。流体式のトルクコンバータ５を使用した場合には、その入力側の回転要素と出力側の回転要素とを機械的に直接連結する公知の構成のロックアップクラッチ（図示せず）を内蔵させることができる。
【００２２】
このトルクコンバータ５に続けて配置される自動変速機６は、車両の走行状態に基づいて変速比を設定するように構成された変速機であって、有段式の変速機や変速比を連続的に変化させることのできる無段変速機を採用することができる。図に示す例では、歯車変速機部７における動力の伝達経路を、油圧制御部８から出力される油圧によって適宜に変更することにより、変速比を変えるように構成した自動変速機６が示されている。
【００２３】
その歯車変速機部７は、複数の遊星歯車機構からなる歯車列における動力の伝達経路を、クラッチやブレーキによって変更する構成のものや、常時噛み合い式の複数の歯車列を同期装置によって入力軸や出力軸に選択的に連結して所定の変速比を設定する構成のものを採用することができる。そして、自動変速機６の出力軸がプロペラシャフト９およびデファレンシャル１０を介して後輪１に連結され、後輪１を駆動輪とするようになっている。したがってエンジン３から後輪１にトルクを伝達するように構成された上記のモータ・ジェネレータ４およびトルクコンバータ５ならびに自動変速機６などがこの発明における動力伝達系統を構成している。
【００２４】
一方、エンジン３の前方側（前記トルクコンバータ５とは反対側）には動力を伝達する伝達機構１１が取り付けられ、エンジン３の側部に取り付けた他のモータ・ジェネレータ（ＭＧ）１２がこの伝達機構１１に連結されている。なお、このモータ・ジェネレータ１２がこの発明における第１の発電機に相当するので、以下の説明では、このモータ・ジェネレータ１２を第１モータ・ジェネレータ１２と記し、前述したトルクコンバータ５側のモータ・ジェネレータ４がこの発明における第２の発電機に相当するので、以下の説明では前述したモータ・ジェネレータ４を第２モータ・ジェネレータ４と記す。
【００２５】
図３に示す伝達機構１１は、エンジン３から出力される動力を第１モータ・ジェネレータ１２に選択的に伝達するように構成されており、その一例を具体的に説明すると、ベルトによって連結された駆動プーリと従動プーリとを備え、その駆動プーリとエンジン３の出力軸（クランク軸）との間に両者を選択的に連結するクラッチが設けられ、さらに従動プーリが第１モータ・ジェネレータ１２におけるロータに連結されている。したがってエンジン３によって第１モータ・ジェネレータ１２を選択的に駆動して発電をおこなうように構成されている。なお、伝達機構１１は、オイルポンプやエアコン用コンプレッサなどの補機類（それぞれ図示せず）を駆動するように構成したものであっもよい。また、第１モータ・ジェネレータ１２は、補機類に電力を供給するように構成することもできる。
【００２６】
図４に上記の第２モータ・ジェネレータ４の制御系統を示してある。第２モータ・ジェネレータ４には、インバータ１３を介して蓄電手段であるバッテリ１４が接続され、また、このインバータ１３およびバッテリ１４にコントローラ１５が接続されている。このコントローラ１５は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、バッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）を検出し、またバッテリ１４から第２モータ・ジェネレータ４に供給する電流を制御し、さらには第２モータ・ジェネレータ４からバッテリ１４に充電する電力を制御するようになっている。
【００２７】
図３の（Ｂ）は、前輪側の駆動系統を示しており、左右の前輪２を連結してあるフロントデファレンシャル１６には、前輪駆動用の動力源であるモータ１７が接続されている。このモータ１７は前述した各モータ・ジェネレータ４，１２と同様に外力によって強制的に回転させられることにより発電をおこなうように構成されており、したがってこのモータ１７には、蓄電装置であるキャパシタ１８が電気的に接続されている。このキャパシタ１８は、要は、電力を蓄えておくことのできる装置であって、二次電池であるバッテリや静電容量の大きいコンデンサなどによって構成することができる。また、このキャパシタ１８は前述したバッテリ１４で兼用してもよい。
【００２８】
さらにモータ１７には、これに電力を供給するために前記第１モータ・ジェネレータ１２が電気的に接続されている。そして、これらのモータ１７およびキャパシタ１８ならびに第１モータ・ジェネレータ１２を制御するためのコントローラ１９が設けられている。このコントローラ１９は、前述した第２モータ・ジェネレータ４およびインバータ１３のためのコントローラ１５と同様にマイクロコンピュータを主体にして構成されたものであって、第１モータ・ジェネレータ１２やモータ１７の駆動やこれらによる発電さらにはキャパシタ１８による充電を制御するように構成されている。なお、このコントローラ１９は前述した第２モータ・ジェネレータ４およびインバータ１３のためのコントローラ１５によって兼用することとしてもよい。
【００２９】
したがって図に示す車両は、エンジン３および／または第２モータ・ジェネレータ４によって後輪１を駆動して二輪駆動状態とし、またこれに加えてモータ１７によって前輪２を駆動して四輪駆動状態とすることができる。このような制御をおこなうために、前記各コントローラ１５，１９は相互にデータ通信可能に接続されている。
【００３０】
ここで前記トルクコンバータ５と自動変速機６における歯車変速機部７との一例を具体的に示すと、図５のとおりである。トルクコンバータ５は、エンジン３の出力軸（クランクシャフト）に連結されたフロントカバー２０と一体のポンプインペラ２１を備えており、このポンプインペラ２１とフロントカバー２０との間にポンプインペラ２１と対向してタービンランナ２２が配置されている。これらポンプインペラ２１とタービンランナ２２との間でその回転中心側の部分には、一方向クラッチ２３によって保持されたステータ２４が配置されている。
【００３１】
さらに、タービンランナ２２とフロントカバー２０との間には、フロントカバー２０の内面に向けて押圧されてフロントカバー２０に係合するロックアップクラッチ２５が配置され、このロックアップクラッチ２５は、タービンランナ２２を取り付けてあるハブに一体化されている。そしてこのフロントカバー２０およびポンプインペラ２１によって形成される密閉容器の内部に、作動油としてオートマチック・トランスミッション・フルード（以下、ＡＴＦと略記する）が封入されている。
【００３２】
したがってポンプインペラ２１がフロントカバー２０と共に回転してＡＴＦの螺旋流を生じさせ、これがタービンランナ２２に作用してタービンランナ２２を回転させ、このようにして両者の間でトルクを伝達するようになっている。すなわちポンプインペラ２１が入力要素として機能し、またタービンランナ２２が出力要素として機能する。さらに、ロックアップクラッチ２５が係合することにより、ＡＴＦを介さずにタービンランナ２２に対して直接動力を伝達するようになっている。なお、ロックアップクラッチ２５を所定の係合圧で滑らせるスリップ制御をおこなうことも可能である。
【００３３】
自動変速機６における歯車変速機部７は、副変速部２６および主変速部２７から構成されている。副変速部２６は、オーバドライブ用の遊星歯車機構２８を備えており、前記トルクコンバータ５におけるタービンランナ２２と一体となって回転する入力軸３０が、遊星歯車機構２８のキャリヤ２９に連結されている。この遊星歯車機構２８を構成するキャリヤ２９とサンギヤ３１との間には、多板クラッチＣ0 と一方向クラッチＦ0 とが設けられている。
【００３４】
この一方向クラッチＦ0 は、サンギヤ３１がキャリヤ２９に対して相対的に正回転、つまり、入力軸３０の回転方向に回転した場合に係合するようになっている。そして、副変速部２６の出力要素であるリングギヤ３２が、主変速部２７の入力要素である中間軸３３に接続されている。また、サンギヤ３１の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0 が設けられている。
【００３５】
したがって、副変速部２６は、多板クラッチＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合することにより遊星歯車機構２８の全体が一体となって回転する。このため、中間軸３３が入力軸３０と同速度で回転し、低速段となる。また、ブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ３１の回転を止めた状態では、リングギヤ３２が入力軸３０に対して増速されて正回転し、高速段となる。
【００３６】
他方、主変速部２７は、三組の遊星歯車機構３４，３５，３６を備えており、三組の遊星歯車機構３４，３５，３６を構成しているそれぞれの回転要素が、以下のように連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構３４のサンギヤ３７と、第２遊星歯車機構３５のサンギヤ３８とが互いに一体的に連結されている。また、第１遊星歯車機構３４のリングギヤ３９と、第２遊星歯車機構３５のキャリヤ４０と、第３遊星歯車機構３６のキャリヤ４１とが連結されている。さらに、キャリヤ４１に出力軸４２が連結されている。さらにまた、第２遊星歯車機構３５のリングギヤ４３が、第３遊星歯車機構３６のサンギヤ４４に連結されている。
【００３７】
この主変速部２７の歯車列においては、後進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設定することができる。このような変速段を設定するための摩擦係合装置、つまりクラッチおよびブレーキが、以下のように設けられている。先ずクラッチについて述べると、リングギヤ４３およびサンギヤ４４と、中間軸３３との間に第１クラッチＣ1 が設けられている。また、互いに連結されたサンギヤ３７およびサンギヤ３８と、中間軸３３との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。
【００３８】
つぎにブレーキについて述べると、第１ブレーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機構３４のサンギヤ３７、および第２遊星歯車機構３５のサンギヤ３８の回転を止めるように配置されている。またこれらのサンギヤ３７，３８とケーシング４５との間には、第１一方向クラッチＦ1 と、多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されている。第１一方向クラッチＦ1 はサンギヤ３７，３８が逆回転、つまり入力軸３０の回転方向とは反対方向に回転しようとする際に係合するようになっている。
【００３９】
また、第１遊星歯車機構３４のキャリヤ４９とケーシング４５との間に、多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機構３６はリングギヤ４６を備えており、リングギヤ４６の回転を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と、第２一方向クラッチＦ2 とが設けられている。第４ブレーキＢ4 および第２一方向クラッチＦ2 は、ケーシング４５とリングギヤ４６との間に相互に並列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2 はリングギヤ４６が逆回転しようとする際に係合するように構成されている。さらに、歯車変速機部７の入力回転数を検出する入力回転数センサ（タービン回転数センサ）４７と、歯車変速機構４の出力軸４２の回転数を検出する出力回転数センサ（車速センサ）４８とが設けられている。
【００４０】
上記のように構成された歯車変速機部７においては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を、図６の係合作動表に示すように係合・解放することにより、前進５段・後進１段の変速段を設定することができる。なお、図６おいて○印は摩擦係合装置が係合することを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合装置が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係合・解放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係合装置が係合されてもトルクの伝達には無関係であることを示し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示している。
【００４１】
また、上記の自動変速機６は、図示しないシフトレバーを手動で操作することにより、図７に示す各種のシフトポジションを設定することが可能である。すなわち、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジション、“４”ポジション、“３”ポジション、“２”ポジション、Ｌ（ロー）ポジションの各ポジションを設定することができる。ここで、Ｄポジション、“４”ポジション、“３”ポジション、“２”ポジション、Ｌポジションが前進ポジションである。そして、Ｄポジション、“４”ポジション、“３”ポジション、“２”ポジションが設定されている状態においては、複数の変速段同士の間で変速可能である。これに対して、Ｌポジション、または後進ポジションであるＲポジションが設定されている状態においては、単一の変速段に固定される。
【００４２】
変速の形態を選択するために上記のシフトレバーおよびシフトポジション以外にスポーツモードスイッチＳspが設けられている。このスポーツモードスイッチＳspは、オン操作されることにより、前記シフトレバーによって変速段を切り換えることを可能にするためのものである。例えば、上述したＤポジションないしＬポジションが第５速ないし第１速に対応し、シフトレバーをこれらのポジションに移動させることにより、そのポジションに応じた変速段が設定されるように構成されている。なお、このスポーツモードスイッチＳspは、シフト装置に付随して設置する以外に、例えばインストルメントパネル（図示せず）の付近またはコンソールボックス（図示せず）の付近などに配置することができる。
【００４３】
上述したように第２モータ・ジェネレータ４がエンジン３から後輪１に対して動力を伝達する動力伝達系統に連結されているので、この第２モータ・ジェネレータ４をエンジン３と併せて動力源として走行することができる。すなわち上記の車両は、２種類の動力装置を備えたハイブリッド車として構成されている。この第２モータ・ジェネレータ４を動力源として使用する態様は、この第２モータ・ジェネレータ４に対して電力を供給するバッテリ１４の容量によって制約を受ける。例えばバッテリ１４の容量が充分大きい場合には、前述した特開平８−１６８１０４号公報に記載されているように、エンジン３の回転数が不安定な低速走行時に、乗り心地を悪化させることなくロックアップクラッチ２５を係合させるために、エンジン回転数の脈動を抑制するように第２モータ・ジェネレータ４によってトルクを出力させることができる。また反対にバッテリ１４の容量が小さい場合には、第２モータ・ジェネレータ４を短時間しか駆動することができないので、エンジン回転数が低く、燃焼が不安定になって排ガスが悪化する発進時や低車速域で第２モータ・ジェネレータ４を駆動し、エンジン３からの排気を抑制する。
【００４４】
図８には、後者の例を説明するための線図を示してある。すなわち図８において縦軸はアクセル開度などの加速要求量を示し、横軸は車速を示しており、低アクセル開度でかつ低車速の領域にモータ・ジェネレータの駆動領域が設定され、これより高スロットル開度でかつ高車速の領域にエンジン３の出力で走行するエンジン領域が設定されている。
【００４５】
また、減速持には、後輪１側から伝達されるトルクによって第２モータ・ジェネレータ４が駆動され、エネルギの回生がおこなわれる。すなわち車両の有している慣性エネルギを電気エネルギとして回収し、充電する制御が実行され、それに伴う制動力が発生する。その回生量（第２モータ・ジェネレータ４を強制的に回転させるためのトルク）は、変速段ごとに異ならせてあり、その一例を示せば図９のとおりである。すなわち回生量は、第３速ないし第５速では変速段が高速段になるほど多くなるように設定されている。変速比は高速段ほど小さいから、回生量（トルク）を大きくして変速比が小さいことに伴う制動力の不足を補い、また反対に第３速などの中低速側の変速段では変速比が大きくなるので、回生量（トルク）を小さくして制動力が過剰になることを回避し、その結果、各変速段で過不足のない制動力が得られるように構成されている。
【００４６】
上述した各制御をおこなうために、ハイブリッド制御装置が設けられている。これは、中央演算処理装置（ＥＣＵ）や記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）ならびにインターフェースを主体とするマイクロコンピュータによって構成されており、そのＥＣＵ５０には、図１０に示すように、制御のためのデータとして下記の信号が入力されている。前記前輪用モータ１７に電流を供給して四輪駆動状態とするための４ＷＤスイッチからの信号、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）用のコンピュータからの信号、車両安定化制御（ＶＳＣ：商標）のためのコンピュータからの信号、エンジン回転数ＮE の検出信号、エンジン水温の検出信号、イグニッションスイッチからの信号、バッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）の検出信号、ベッドライトの点灯状態を示す信号、デフォッガの動作状態を示す信号、エアコンの動作状態を示す信号、車速信号、自動変速機（ＡＴ）の油温の検出信号、自動変速機６で設定されているシフトポジションの検出信号、サイドブレーキの動作状態を示す信号、フットブレーキの動作状態を示す信号、排ガス用浄化触媒の温度を示す信号、アクセル開度を示す信号、エンジン３におけるクランクの位置（角度）の検出信号、前記スポーツモードスイッチから出力されるスポーツシフト信号、車両の加速度の検出信号、前述したモータ・ジェネレータ４，１２で発生する回生制動力の強弱を設定する駆動力源ブレーキ力スイッチからの信号、タービン回転数ＮT センサ４７から出力される信号、後輪を電気的に操舵するシステム（アクティブ・リヤ・ステアリング：ＡＲＳ）のコンピュータからの信号などが、ＥＣＵ５０に入力されている。
【００４７】
一方、制御のための出力信号として、下記の信号がＥＣＵ５０から出力されている。すなわち、エンジン３での燃料噴射を制御するための噴射信号、点火時期を制御するための点火信号、前輪用モータ１７を制御するコントローラ１９に対する制御信号、第２モータ・ジェネレータ４を制御するコントローラ１５に対する制御信号、第１モータ・ジェネレータ１２を制御するコントローラ（図示せず）に対する制御信号、減速度を制御するための減速装置に対する制御信号、自動変速機６における所定のソレノイドに対する制御信号、自動変速機６のライン圧を制御するための制御信号、ＡＢＳにおけるアクチュエータの制御信号、停車持にエンジン３を自動停止する制御の実施を示す自動停止制御実施インジケータの信号、その制御を実施していないことを示す自動停止制御未実施インジケータの信号、スポーツモードインジケータに対する信号、ＶＳＣアクチュエータに対する制御信号、ロックアップクラッチの制御するためのロックアップコントロールバルブの制御信号、自動変速機６におけるＣ1 （第１クラッチ）コントロールバルブの制御信号、自動変速機６におけるＣ2 （第２クラッチ）コントロールバルブの制御信号などが、ＥＣＵ５０から出力されている。
【００４８】
上記の車両では、エンジン３によって各モータ・ジェネレータ４，１２を駆動することにより、あるいは車両が有している慣性力でこれらのモータ・ジェネレータ４，１２を駆動することにより発電をおこなうことができるが、この発明では、車両の走行性能や乗り心地に悪影響を生じず、かつ発電効率を向上させるために、図１に示すように各モータ・ジェネレータ４，１２による発電を制御する。
【００４９】
図１はこの発明で実施される発電制御のための制御例を示すフローチャートであって、先ず、入力信号の読み込みなどの入力信号の処理をおこなう（ステップＳ１）。ついで、自動変速機６で設定されているシフトポジションが非走行のためのポジション、すなわちニュートラル（Ｎ）ポジションもしくはパーキング（Ｐ）ポジションか否かが判断される（ステップＳ２）。このステップＳ２で否定判断された場合、すなわちＤポジションなどの走行のためのポジションが選択されている場合には、駆動状態か否かが判断される（ステップＳ３）。すなわち図示しないアクセルペダルが踏み込まれてエンジン３などの動力源から出力される動力で走行することが要求されているか否かが判断される。
【００５０】
そのこのステップＳ３で否定判断された場合、すなわち車両がその慣性力で走行している減速状態の場合には、バッテリ１４の充電状態（ＳＯＣ）が所定の基準値Ｌo ％より低いか否か、もしくはその基準値Ｌo より低くなることが予測されているか否かが判断される（ステップＳ４）。バッテリ１４のＳＯＣが低いこともしくはその予測が成立していることによりステップＳ４で肯定判断された場合には、エンジン３に伝達機構１１を介して連結されている第１モータ・ジェネレータ１２による発電をおこなう（ステップＳ５）。すなわちこの場合は、バッテリ１４に急速に充電する必要があるので、エンジン３を駆動することにより確実に発電をおこなうことのできる第１モータ・ジェネレータ１２（ＭＧ１２）を使用して発電をおこなう。
【００５１】
これに対してバッテリ１４のＳＯＣに余裕があることによりステップＳ４で否定判断された場合には、駆動輪である後輪１に対して動力を伝達する動力伝達系統に連結されている第２モータ・ジェネレータ４（ＭＧ４）によって発電を実行させる（ステップＳ６）。この第２モータ・ジェネレータ４による発電は、エネルギの回生が可能な場合に限られるので、発電量が少なくなる場合があるが、バッテリ１４のＳＯＣに余裕があるので、必要な充電をおこなうことができる。したがってこの場合、第１モータ・ジェネレータ１２による発電はおこなわない。
【００５２】
一方、駆動状態であることによりステップＳ３で肯定判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ４での発進状態か否かが判断される（ステップＳ７）。発進のために特に大きい駆動力が要求されていないなどの場合には、図８に示すように車両の状態はモータ・ジェネレータでの駆動領域に入り、第２モータ・ジェネレータ４にバッテリ１４から電力を供給してこれを駆動し、発進する。したがってこの場合、第２モータ・ジェネレータ４はモータとして機能し、発電をおこなうことができないので、エンジン３によって駆動される第１モータ・ジェネレータ１２によって発電をおこなう（ステップＳ８）。
【００５３】
また、ステップＳ７で否定判断された場合には、変速中か否かが判断される（ステップＳ９）。変速中であることによりこのステップＳ９で肯定判断された場合には、ステップＳ７に進んでエンジン３によって駆動される第１モータ・ジェネレータ１２によって発電をおこなう。すなわち変速中であれば、自動変速機６の出力トルク（駆動トルク）が滑らかに変化して変速ショックを生じないように第２モータ・ジェネレータ４をモータとして機能させる制御を実行するなどのために、後輪１に対する動力伝達系統に連結されている第２モータ・ジェネレータ４を発電機として使用することができないからである。
【００５４】
これとは反対にステップＳ９で否定判断された場合には、自動変速機（ＡＴ）６の油温が予め設定した基準温度Ｔhi以上か否かが判断される（ステップＳ１０）。この基準温度Ｔhiはかなり高い値であり、したがってこのステップＳ１０で肯定判断された場合には、前述したトルクコンバータ５によるＡＴＦの撹拌すなわちポンプインペラ２１とタービンランナ２２との相対回転を避ける必要がある。この状態ではトルクコンバータ５でトルクを増幅させることができないから、第２モータ・ジェネレータ４からトルクを出力していわゆるトルクアシストをおこなうことになり、この第２モータ・ジェネレータ４によって発電をおこなうことができない。したがってこのステップＳ１０で肯定判断された場合には、ステップＳ８に進んでエンジン３によって駆動される第１モータ・ジェネレータ１２によって発電をおこなう。
【００５５】
つぎにステップＳ１０で否定判断された場合には、四輪駆動（４ＷＤ）走行が選択されているか否かが判断される（ステップＳ１１）。四輪駆動走行は、エンジン３および／または第２モータ・ジェネレータ４の動力によって後輪１を駆動すると同時に、前記モータ１７によって前輪２を駆動する駆動形態であり、その場合、モータ１７には第１モータ・ジェネレータ１２もしくはキャパシタ１８から電力を供給する。また、第２モータ・ジェネレータ４は走行状態に応じて発電機として機能し、あるいはモータとして機能する。したがって四輪駆動走行が選択されていることによりステップＳ１１で肯定判断された場合には、第１モータ・ジェネレータ１２を主たる発電機とし、かつ第２モータ・ジェネレータ４を副変速機として使用して発電をおこなう（ステップＳ１２）。
【００５６】
これに対してステップＳ１１で否定判断された場合、すなわち二輪駆動走行が選択されている場合には、バッテリ１４のＳＯＣが基準値Ｌo ％より低いか否か、もしくは低くなることが予測されているか否かが判断される（ステップＳ１３）。このステップＳ１３は前述したステップＳ４と同様の判断プロセスであり、したがってこのステップＳ１３で肯定判断された場合には、バッテリ１４を急速に充電する必要があるので、ステップＳ１２に進んで、２つのモータ・ジェネレータ１２，４を使用して発電をおこなう。また、ステップＳ１３で否定判断された場合には、バッテリ１４に対する充電の要求の度合いが相対的に低いので、ステップＳ５に進んで第１モータ・ジェネレータ１２のみを使用した発電をおこなう。
【００５７】
このステップＳ１３と同様の判断を、ステップＳ２で肯定判断された場合にもおこなう。すなわちニュートラルポジションやパーキングポジションなどの非走行ポジションが自動変速機６で選択されていることによりステップＳ２で肯定判断された場合、バッテリ１４のＳＯＣが基準値Ｌo ％より低いか否か、もしくは低くなることが予測されているか否かが判断される（ステップＳ１４）。このステップＳ１４で肯定判断された場合には、バッテリ１４を急速に充電する必要があるので、ステップＳ１５に進んで、２つのモータ・ジェネレータ１２，４を使用して発電をおこなう。また、ステップＳ１４で否定判断された場合には、バッテリ１４に対する充電の要求の度合いが相対的に低いので、ステップＳ１６に進んで第１モータ・ジェネレータ１２のみを使用した発電をおこなう。
【００５８】
上述した図１に示すフローチャートに従う制御で選択される発電形態を表にして示せば図２のとおりである。先ず、シフトポジションによって分けられ、非走行ポジションが選択されている場合には、バッテリ１４のＳＯＣによって分けられ、ＳＯＣが基準値Ｌo 未満であれば、第１モータ・ジェネレータ１２を主発電機とし、かつ第２モータ・ジェネレータ４を副発電機とした２つの発電機１２，４を使用する発電形態が選択される。これに対して、バッテリ１４のＳＯＣが基準値Ｌo 以上の場合には、第１モータ・ジェネレータ１２のみを使用する発電形態が選択される。
【００５９】
つぎにドライブポジションなどの走行のためのポジションが選択されている場合には、駆動状態と非駆動状態とに分けられ、駆動状態であって第２モータ・ジェネレータ４を発電機として機能させ得ない場合には、第１モータ・ジェネレータ１２のみによる発電形態が選択される。ここで、第２モータ・ジェネレータ４を発電機として機能させ得ない状態は、上述した例では第２モータ・ジェネレータ４によって発進する場合（ステップＳ７）、変速中である場合（ステップＳ９）、自動変速機６の油温が高い場合（ステップＳ１０）である。
【００６０】
また、駆動状態であって四輪駆動走行が選択されている場合には、第１モータ・ジェネレータ１２を主発電機とし、かつ第２モータ・ジェネレータ４を副発電機とした２つの発電機１２，４を使用する発電形態が選択される。
【００６１】
駆動状態であって上記の各事例以外の場合には、バッテリ１４のＳＯＣによって分けられ、ＳＯＣが基準値Ｌo 未満であれば、第１モータ・ジェネレータ１２を主発電機とし、かつ第２モータ・ジェネレータ４を副発電機とした２つの発電機１２，４を使用する発電形態が選択される。これに対して、バッテリ１４のＳＯＣが基準値Ｌo 以上の場合には、第１モータ・ジェネレータ１２のみを使用する発電形態が選択される。
【００６２】
さらに、回生制動状態を含む非駆動状態では、バッテリ１４のＳＯＣによって分けられ、ＳＯＣが基準値Ｌo 未満であれば、第２モータ・ジェネレータ４を主発電機としてエネルギ回生による発電をおこない、かつ第１モータ・ジェネレータ１２を副発電機として使用する発電形態が選択される。これに対して、バッテリ１４のＳＯＣが基準値Ｌo 以上の場合には、第２モータ・ジェネレータ４のみを使用する発電（エネルギ回生による発電）形態が選択される。
【００６３】
ここでこの発明と上述した具体例との関係を説明すると、上記の図１に示すステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０の機能的手段が、請求項２の発明における判断手段に相当する。したがってこれらのステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１０の判断の順序は任意でよい。また、上記の図１に示すステップＳ８，Ｓ１２の機能的手段が、請求項２の発明における第２の発電機選択手段に相当する。さらに、上記のステップＳ３の機能的手段が、請求項３の発明における回生可能状態検出手段に相当し、ステップＳ６の機能的手段が、請求項３の発明における第３の発電機選択手段に相当する。請求項４の発明については、上記のステップＳ３，Ｓ１１の機能的手段が、第４の発電機選択手段に相当し、ステップＳ４，Ｓ１３の機能的手段が、発電要求量検出手段に相当し、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１２の機能的手段が、第５の発電機選択手段に相当する。さらに、請求項１の発明については、上記のステップＳ２の機能的手段が、駆動力伝達状態検出手段に相当し、ステップＳ５，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１６の機能的手段が、第１の発電機選択手段に相当する。
【００６４】
なお、この発明は上述した具体例に限定されないのであって、トルクコンバータ５や自動変速機６、さらには伝達機構１１は、必要に応じて適宜の構成のものを採用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、第１および第２の発電機を常時同時に駆動して発電したり、あるいはいずれか一方のみを固定的に発電に使用したりせずに、変速機の動作状態に基づいて発電に使用する発電機を選択するので、走行状態あるいは駆動力に悪影響を及ぼすことなく効率の良い発電をおこなうことができる。
【００６６】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果を得られることに加えて、駆動輪に対する動力伝達系統に介在されている第２の発電機が内燃機関に対する補助動力源として使用されるなど、この第２の発電機では発電を実行できない状態が判断されると、第１の発電機を内燃機関によって駆動することにより発電をおこなうので、充電や補機類の駆動などのための発電要求に応じて効率よく発電することができる。
【００６７】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明で得られる効果と同様の効果が得られることに加え、駆動輪から入力される動力によって第２の発電機を駆動し、発電することになり、車両が有している慣性エネルギを電気エネルギとして回生することができるので、効率の良い発電をおこなうことができる。
【００６８】
さらに、請求項４の発明によれば、請求項１の発明で得られる効果と同様の効果が得られることに加え、通常の走行時に内燃機関や駆動輪から動力伝達系統を介してトルクが入力される第２の発電機によって発電をおこない、発電要求量が相対的に大きい場合には、更に第１の発電機を内燃機関で駆動して発電をおこなうので、走行時に常時、回転状態となる第２の発電機を主たる発電機として使用することになり、したがって効率の良い発電をおこない、また必要十分な発電をおこなうことができる。
【００６９】
そして、請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果が得られることに加え、各プーリおよびベルトを介して内燃機関から第１の発電機に動力が伝達されて発電が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一制御例を示すフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置によって各状態に応じて設定される発電形態をまとめて示す図表である。
【図３】この発明の装置が搭載される車両の後輪側および前輪側の駆動機構の一例を示すブロック図である。
【図４】図３に示される後輪側の動力伝達機構の介在されている第２モータ・ジェネレータのための制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図５】図３に示す自動変速機の歯車変速機部を具体的に示すスケルトン図である。
【図６】その自動変速機によって各変速段を設定するための摩擦係合装置の係合作動表の一例を示す図表である。
【図７】その自動変速機で設定される各シフトポジションの位置およびスポーツモードスイッチを示す説明図である。
【図８】モータ・ジェネレータによる駆動領域およびエンジンによる駆動領域を車速およびアクセル開度をパラメータとして示す線図である。
【図９】各変速段ごとの回生量を示す線図である。
【図１０】総合制御装置に入力される信号および出力される信号の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…後輪、３…エンジン、４…第２モータ・ジェネレータ、５…トルクコンバータ、６…自動変速機、１１…伝達機構、１２…第１モータ・ジェネレータ、１４…バッテリ、１５…コントローラ、５０…ＥＣＵ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is connected to a power transmission system that transmits power from an internal combustion engine such as a gasoline engine to driving wheels, and generates power by supplying power from the power transmission system. In a vehicle equipped with a generator that operates according to and outputs power, and another generator that is connected to the internal combustion engine via a transmission mechanism such as a belt and is driven by the internal combustion engine to generate power, The present invention relates to a control device that controls driving / non-driving of these generators to control the form of power generation.
[0002]
[Prior art]
As this type of generator, a motor / generator having a power generation function and a function as an electric motor is known. This is configured such that an electromotive force is generated by forcibly rotating the rotor by power input from the outside, and the rotor rotates to output torque by passing a current through the stator coil.
[0003]
If this motor / generator is interposed in the power transmission system from the power source of the vehicle to the drive wheels, the motor / generator can be used as auxiliary power to supplement the output of the internal combustion engine during driving such as acceleration and deceleration. At times, the motor / generator can be driven by the traveling inertia force to generate power and regenerate energy. Furthermore, when the vehicle is stopped, the internal combustion engine is stopped, and when the vehicle restarts, the internal combustion engine is rotated and started by the motor / generator, so that so-called eco-run control for reducing exhaust gas due to idling can be performed.
[0004]
A system in which such a motor / generator is disposed between an engine and a torque converter and a control device therefor are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-168104. In the device described in this publication, a motor / generator is used as a so-called auxiliary power source, and torque is supplied from the motor / generator to the output shaft of the engine, and the supplied torque suppresses rotational pulsation of the engine. By controlling so as to prevent the vibration of the vehicle body, the ride comfort is improved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the motor / generator interposed in the power transmission system from the engine to the drive wheel can function as an auxiliary power source as described in the above-mentioned publication. Sometimes it can be driven by running inertial force to function as a generator. However, in the system described in the above publication, since only one motor / generator is interposed between the engine and the torque converter, the assisting of the driving force by the motor / generator and power generation are performed simultaneously. I can't. For example, if a motor / generator is used as an auxiliary power source, a state of charge (SOC) of a battery (that is, a power storage device) is reduced and charging is required. Therefore, the battery cannot be charged by generating power by the motor / generator. As a result, the battery is insufficiently charged.
[0006]
In order to eliminate such inconvenience, an additional generator can be installed. However, if a generator with the same capacity as the motor / generator is installed, the system becomes larger as a whole, and it can be mounted on a vehicle. (Vehicle mounting) is greatly deteriorated. In addition, if a small generator is added and installed in order to perform only power generation, it is possible to improve in-vehicle performance, but the generators will be duplicated. The power consumption is consumed and the fuel consumption deteriorates, the power is consumed for power generation and the driving power is insufficient, or the durability of the generator deteriorates due to excessive use of any generator. there is a possibility. In the past, no device has been developed that performs suitable control when a plurality of generators are mounted in this way, and the original purpose of using a generator such as a motor / generator in combination with an internal combustion engine is sufficient. The actual situation is not achieved.
[0007]
The present invention has been made against the background of the above circumstances, and provides a control device that can efficiently generate power without deteriorating fuel consumption or riding comfort in a vehicle in which a plurality of generators are mounted together with an internal combustion engine. It is intended to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problem and Action]
  In order to achieve the above object, according to the present invention, a rotor is connected to a first generator connected to an internal combustion engine via a transmission mechanism and a power transmission system from the internal combustion engine to drive wheels. And a second generator capable of outputting torque to the power transmission system when electric power is suppliedAnd a transmission capable of selecting a shift state including transmission and interruption of power is equipped with a generator interposed in the power transmission system.In a vehicle power generation control deviceA power transmission state detecting means for detecting a state of the transmission including transmission and interruption of power, and a generator for mainly generating power based on the state of the transmission detected by the power transmission state detecting means. First generator selection means for determining one of the first generator and the second generator;It is characterized by having.
[0009]
  Therefore, in the invention of claim 1,The power generation used for power generation based on the operating state of the transmission without driving the first and second generators at the same time to generate power, or using only one of them for fixed power generation. Since the machine is selected, efficient power generation can be performed without adversely affecting the running state or driving force.
[0010]
  The invention of claim 2In the first aspect of the present invention, when it is determined by the determination means that the power generation by the second generator is not permitted, and the determination means determines that the power generation by the second generator is not permitted. And a second generator selection means for generating electric power by the first generator..
[0011]
  Therefore, in the invention of claim 2,In addition to the operation similar to that of the first aspect of the invention, the second generator interposed in the power transmission system is used as an auxiliary power source for the internal combustion engine. When it is determined that power generation cannot be performed, power is generated by driving the first generator by the internal combustion engine. Therefore, it is possible to efficiently generate power according to the power generation request for charging or driving of auxiliary equipment..
[0012]
  The invention of claim 3In the invention of claim 1,Regenerative state detection means for detecting a state in which power is input from the drive wheels to the power transmission system, and the regenerative state detection means that power is input from the drive wheels to the power transmission system. If detected, let the second generator generate powerThe third departureElectric selection meansMoreIt is characterized byThis is a power generation control device for vehicles equipped with a generator.is there.
[0013]
  Therefore, in the invention of claim 3,In addition to the effects similar to the effects of the invention of claim 1,The second generator is driven by the power input from the driving wheel to generate power, and the inertial energy of the vehicle can be regenerated as electric energy, so that efficient power generation can be performed. .
[0014]
  Furthermore, the invention of claim 4In the invention of claim 1,A generator to be used for electricity is determined as one of the first generator and the second generator based on the traveling state of the vehicle.4thA generator selection means, a power generation request amount detection means for detecting a power generation request amount, and a power generation request determined by the generator selection means when the power generation request amount detected by the power generation request amount detection means is relatively small When the power generation request amount detected by the power generation request amount detection means is relatively large, the power generation is performed by the generator determined by the generator selection means and the other power generators are auxiliary. To control power generation5thGenerator selection means andMoreIt is characterized byThis is a power generation control device for vehicles equipped with a generator.is there.
[0015]
  Therefore, in the invention of claim 4,In addition to the effects similar to those of the invention of claim 1,When the normal power generation is performed by the second generator to which the torque is input from the internal combustion engine or the driving wheel via the power transmission system during normal traveling, and the required power generation amount is relatively large, the first generator is Since it is driven by an internal combustion engine to generate electricity, the second generator that is always in a rotating state during traveling is used as the main generator. Therefore, efficient power generation and necessary and sufficient power generation are performed. Can be done.
[0016]
  And the invention of claim 5 isFurther, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the transmission mechanism is a power generation control device for a vehicle equipped with a generator, characterized in that a drive pulley and a driven pulley are connected by a belt.is there.
[0017]
  Therefore, in the invention of claim 5, in addition to the same action as that of any one of claims 1 to 4, power is transmitted from the internal combustion engine to the first generator via each pulley and belt. Power generation.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described based on specific examples shown in the drawings. FIG. 3 schematically shows a power transmission system of a vehicle that is a subject of the present invention, in which (A) shows a mechanism for transmitting power to the rear wheel 1 and (B) shows power for the front wheel 2. The transmission mechanism is shown. Therefore, the vehicle shown here is a vehicle that can be selectively driven by four wheels.
[0019]
As shown in FIG. 3A, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 3 is provided with a motor / generator (MG) 4, a torque converter (T / C) 5, and an automatic transmission (A / T) 6 in order. It is connected. The engine 3 is a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine using a gas such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG) as a fuel. In the example shown in the figure, it is mounted on the front part of the vehicle in the front-rear direction.
[0020]
  The motor / generator 4 is a rotary power device having a function as an electric motor such as a permanent magnet type synchronous motor and a function as a generator, and a rotor (not shown) is an output shaft of the engine 3 or an engine. 3 and the torque converter 5 are directly connected to a rotating shaft or connected via a transmission mechanism such as an appropriate gear mechanism. Therefore engineAccording to 3The motor / generator 4 is driven to generate power, and the motor / generator 4 is driven by the power input from the torque converter 5 to generate power. Is configured to transmit power to the engine 3 or the torque converter 5.
[0021]
Further, the torque converter 5 is a device that amplifies or transmits the torque from the input side engine 3 or the motor / generator 4 to the output side automatic transmission 6 without being amplified. A known type of fluid type is used. When the fluid type torque converter 5 is used, a lock-up clutch (not shown) having a known configuration that mechanically directly connects the rotating element on the input side and the rotating element on the output side may be incorporated. it can.
[0022]
The automatic transmission 6 disposed after the torque converter 5 is a transmission configured to set a transmission gear ratio based on the running state of the vehicle, and is continuously connected with a stepped transmission and a transmission gear ratio. It is possible to employ a continuously variable transmission that can be changed dynamically. In the example shown in the figure, an automatic transmission 6 configured to change the gear ratio by appropriately changing the power transmission path in the gear transmission unit 7 according to the hydraulic pressure output from the hydraulic control unit 8 is shown. ing.
[0023]
The gear transmission unit 7 has a configuration in which a power transmission path in a gear train composed of a plurality of planetary gear mechanisms is changed by a clutch or a brake, or a plurality of constantly meshing gear trains are connected to an input shaft or A configuration in which a predetermined gear ratio is set by being selectively connected to the output shaft can be employed. The output shaft of the automatic transmission 6 is connected to the rear wheel 1 via the propeller shaft 9 and the differential 10, and the rear wheel 1 is used as a driving wheel. Therefore, the motor / generator 4, torque converter 5, automatic transmission 6, and the like configured to transmit torque from the engine 3 to the rear wheel 1 constitute a power transmission system in the present invention.
[0024]
On the other hand, a transmission mechanism 11 for transmitting power is attached to the front side of the engine 3 (the side opposite to the torque converter 5), and another motor generator (MG) 12 attached to the side of the engine 3 transmits this transmission. It is connected to the mechanism 11. Since the motor / generator 12 corresponds to the first generator in the present invention, in the following description, the motor / generator 12 will be referred to as the first motor / generator 12, and the above-described motor converter on the torque converter 5 side will be described. Since the generator 4 corresponds to the second generator in the present invention, the motor generator 4 described above will be referred to as a second motor generator 4 in the following description.
[0025]
The transmission mechanism 11 shown in FIG. 3 is configured to selectively transmit the power output from the engine 3 to the first motor / generator 12, and an example thereof will be specifically described. A driving pulley and a driven pulley are provided, and a clutch is provided between the driving pulley and the output shaft (crankshaft) of the engine 3 to selectively connect both. The driven pulley is a rotor in the first motor / generator 12. It is connected to. Therefore, the first motor / generator 12 is selectively driven by the engine 3 to generate power. The transmission mechanism 11 may be configured to drive auxiliary machines (not shown) such as an oil pump and an air conditioner compressor. The first motor / generator 12 can also be configured to supply power to the accessories.
[0026]
FIG. 4 shows a control system of the second motor / generator 4 described above. The second motor / generator 4 is connected to a battery 14 as a power storage means via an inverter 13, and a controller 15 is connected to the inverter 13 and the battery 14. The controller 15 is mainly composed of a microcomputer, detects the state of charge (SOC) of the battery 14, controls the current supplied from the battery 14 to the second motor / generator 4, and further controls the second motor. The power charged from the generator 4 to the battery 14 is controlled.
[0027]
FIG. 3B shows a drive system on the front wheel side, and a motor 17 as a power source for driving the front wheels is connected to the front differential 16 to which the left and right front wheels 2 are connected. The motor 17 is configured to generate electric power by being forcibly rotated by an external force in the same manner as the motor generators 4 and 12 described above. Therefore, the motor 17 has a capacitor 18 as a power storage device. Electrically connected. In short, the capacitor 18 is a device that can store electric power, and can be constituted by a battery as a secondary battery, a capacitor having a large capacitance, or the like. The capacitor 18 may be shared by the battery 14 described above.
[0028]
Further, the first motor / generator 12 is electrically connected to the motor 17 in order to supply electric power thereto. A controller 19 for controlling the motor 17 and the capacitor 18 and the first motor / generator 12 is provided. The controller 19 is composed mainly of a microcomputer like the controller 15 for the second motor / generator 4 and the inverter 13 described above, and is used for driving the first motor / generator 12 and the motor 17. The power generation by these and the charging by the capacitor 18 are controlled. The controller 19 may be shared by the controller 15 for the second motor / generator 4 and the inverter 13 described above.
[0029]
Therefore, the vehicle shown in the figure drives the rear wheel 1 by the engine 3 and / or the second motor / generator 4 to the two-wheel drive state, and in addition to this, the front wheel 2 is driven by the motor 17 to the four-wheel drive state. can do. In order to perform such control, the controllers 15 and 19 are connected to each other so that data communication is possible.
[0030]
Here, an example of the torque converter 5 and the gear transmission unit 7 in the automatic transmission 6 is specifically shown in FIG. The torque converter 5 includes a pump impeller 21 integrated with a front cover 20 connected to an output shaft (crankshaft) of the engine 3, and the pump impeller 21 is opposed to the space between the pump impeller 21 and the front cover 20. A turbine runner 22 is arranged. A stator 24 held by a one-way clutch 23 is disposed between the pump impeller 21 and the turbine runner 22 at a portion on the rotation center side.
[0031]
Further, between the turbine runner 22 and the front cover 20, a lock-up clutch 25 that is pressed toward the inner surface of the front cover 20 and engages with the front cover 20 is disposed. It is integrated with the hub to which 22 is attached. An automatic transmission fluid (hereinafter abbreviated as ATF) is sealed as hydraulic oil in a sealed container formed by the front cover 20 and the pump impeller 21.
[0032]
Accordingly, the pump impeller 21 rotates with the front cover 20 to generate an ATF spiral flow, which acts on the turbine runner 22 to rotate the turbine runner 22 and thus transmit torque between them. ing. That is, the pump impeller 21 functions as an input element, and the turbine runner 22 functions as an output element. Further, when the lock-up clutch 25 is engaged, power is directly transmitted to the turbine runner 22 without going through the ATF. It is also possible to perform slip control in which the lockup clutch 25 is slid with a predetermined engagement pressure.
[0033]
The gear transmission unit 7 in the automatic transmission 6 includes an auxiliary transmission unit 26 and a main transmission unit 27. The auxiliary transmission unit 26 includes a planetary gear mechanism 28 for overdrive, and an input shaft 30 that rotates integrally with the turbine runner 22 in the torque converter 5 is connected to a carrier 29 of the planetary gear mechanism 28. Yes. A multi-plate clutch C0 and a one-way clutch F0 are provided between the carrier 29 and the sun gear 31 constituting the planetary gear mechanism 28.
[0034]
The one-way clutch F0 is engaged when the sun gear 31 rotates forward relative to the carrier 29, that is, when the input gear 30 rotates in the rotational direction. A ring gear 32 that is an output element of the auxiliary transmission unit 26 is connected to an intermediate shaft 33 that is an input element of the main transmission unit 27. A multi-plate brake B0 for selectively stopping the rotation of the sun gear 31 is provided.
[0035]
Accordingly, the sub-transmission unit 26 rotates as a whole with the planetary gear mechanism 28 by the engagement of the multi-plate clutch C0 or the one-way clutch F0. For this reason, the intermediate shaft 33 rotates at the same speed as the input shaft 30, and becomes a low speed stage. Further, in the state where the brake B0 is engaged and the rotation of the sun gear 31 is stopped, the ring gear 32 is accelerated with respect to the input shaft 30 to rotate forward, and the high speed stage is achieved.
[0036]
On the other hand, the main transmission unit 27 includes three sets of planetary gear mechanisms 34, 35, and 36, and the respective rotating elements constituting the three sets of planetary gear mechanisms 34, 35, and 36 are as follows. It is connected. That is, the sun gear 37 of the first planetary gear mechanism 34 and the sun gear 38 of the second planetary gear mechanism 35 are integrally connected to each other. Further, the ring gear 39 of the first planetary gear mechanism 34, the carrier 40 of the second planetary gear mechanism 35, and the carrier 41 of the third planetary gear mechanism 36 are connected. Further, an output shaft 42 is connected to the carrier 41. Furthermore, the ring gear 43 of the second planetary gear mechanism 35 is connected to the sun gear 44 of the third planetary gear mechanism 36.
[0037]
In the gear train of the main transmission unit 27, one reverse gear and four forward gears can be set. A friction engagement device for setting such a shift stage, that is, a clutch and a brake are provided as follows. First, the clutch is described. The first clutch C1 is provided between the ring gear 43 and the sun gear 44 and the intermediate shaft 33. A second clutch C2 is provided between the sun gear 37 and sun gear 38 connected to each other and the intermediate shaft 33.
[0038]
Next, the brake will be described. The first brake B1 is a band brake and is arranged so as to stop the rotation of the sun gear 37 of the first planetary gear mechanism 34 and the sun gear 38 of the second planetary gear mechanism 35. Between the sun gears 37 and 38 and the casing 45, a first one-way clutch F1 and a second brake B2 which is a multi-plate brake are arranged in series. The first one-way clutch F1 is engaged when the sun gears 37 and 38 are rotated in the reverse direction, that is, in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft 30.
[0039]
A third brake B3, which is a multi-plate brake, is provided between the carrier 49 of the first planetary gear mechanism 34 and the casing 45. The third planetary gear mechanism 36 includes a ring gear 46. As brakes for stopping the rotation of the ring gear 46, a fourth brake B4 that is a multi-plate brake and a second one-way clutch F2 are provided. The fourth brake B4 and the second one-way clutch F2 are arranged in parallel with each other between the casing 45 and the ring gear 46. The second one-way clutch F2 is configured to be engaged when the ring gear 46 is about to reversely rotate. Further, an input rotational speed sensor (turbine rotational speed sensor) 47 that detects the input rotational speed of the gear transmission unit 7 and an output rotational speed sensor (vehicle speed sensor) 48 that detects the rotational speed of the output shaft 42 of the gear transmission mechanism 4. And are provided.
[0040]
In the gear transmission unit 7 configured as described above, the friction engagement devices such as the clutches and brakes are engaged and released as shown in the engagement operation table of FIG. One reverse speed can be set. In FIG. 6, a circle mark indicates that the friction engagement device is engaged, a circle mark indicates that the friction engagement device is engaged during engine braking, and a triangle mark indicates that the friction engagement device is engaged. -It is possible to release either, in other words, even if the friction engagement device is engaged, it indicates that it is not related to the transmission of torque, and the blank indicates that the friction engagement device is released.
[0041]
Further, the automatic transmission 6 described above can set various shift positions shown in FIG. 7 by manually operating a shift lever (not shown). That is, P (parking) position, R (reverse) position, N (neutral) position, D (drive) position, “4” position, “3” position, “2” position, and L (low) position. Can be set. Here, the D position, “4” position, “3” position, “2” position, and L position are forward positions. In the state where the D position, the “4” position, the “3” position, and the “2” position are set, it is possible to shift between a plurality of shift speeds. On the other hand, in a state where the L position or the R position which is the reverse position is set, the position is fixed to a single gear position.
[0042]
  A sports mode switch Ssp is provided in addition to the shift lever and the shift position in order to select a shift mode. The sport mode switch Ssp is turned on to change the gear position by the shift lever.And allowedIt is for making it function. For example, the D position or the L position described above corresponds to the fifth speed to the first speed, and the shift lever is moved to these positions so that the gear position corresponding to the position is set. . The sport mode switch Ssp can be disposed in the vicinity of an instrument panel (not shown) or a console box (not shown), for example, in addition to being installed along with the shift device.
[0043]
As described above, since the second motor / generator 4 is connected to the power transmission system for transmitting power from the engine 3 to the rear wheel 1, the second motor / generator 4 is combined with the engine 3 as a power source. You can travel. That is, the above vehicle is configured as a hybrid vehicle including two types of power units. The mode of using the second motor / generator 4 as a power source is restricted by the capacity of the battery 14 that supplies power to the second motor / generator 4. For example, when the capacity of the battery 14 is sufficiently large, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-168104 described above, the vehicle 3 can be locked without deteriorating the riding comfort when the engine 3 is driven at a low speed where the rotational speed is unstable. In order to engage the up clutch 25, the torque can be output by the second motor / generator 4 so as to suppress the pulsation of the engine speed. On the other hand, when the capacity of the battery 14 is small, the second motor / generator 4 can be driven only for a short time, so the engine speed is low, the combustion becomes unstable, and the exhaust gas deteriorates. The second motor / generator 4 is driven in a low vehicle speed range to suppress exhaust from the engine 3.
[0044]
FIG. 8 shows a diagram for explaining the latter example. That is, in FIG. 8, the vertical axis indicates the acceleration required amount such as the accelerator opening, the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the driving range of the motor / generator is set in the region of the low accelerator opening and the low vehicle speed. An engine region in which the vehicle travels with the output of the engine 3 is set in a region of high throttle opening and high vehicle speed.
[0045]
In order to reduce the speed, the second motor / generator 4 is driven by torque transmitted from the rear wheel 1 side to regenerate energy. That is, a control for collecting and charging the inertial energy of the vehicle as electric energy is executed, and a braking force is generated accordingly. The amount of regeneration (torque for forcibly rotating the second motor / generator 4) is different for each gear position, and an example is shown in FIG. That is, the regeneration amount is set so as to increase as the gear position becomes higher at the third speed to the fifth speed. Since the gear ratio is smaller at higher speeds, the regenerative amount (torque) is increased to compensate for the lack of braking force due to the smaller gear ratio. Therefore, the regeneration amount (torque) is reduced to avoid an excessive braking force, and as a result, a braking force with no excess or deficiency can be obtained at each gear position.
[0046]
In order to perform each control mentioned above, the hybrid control apparatus is provided. This is composed of a central processing unit (ECU), a storage device (RAM, ROM), and a microcomputer mainly composed of an interface. The ECU 50 includes control data as shown in FIG. The following signals are input. A signal from a 4WD switch for supplying a current to the front wheel motor 17 to set a four-wheel drive state, a signal from a computer for an anti-lock brake system (ABS), and a vehicle stabilization control (VSC: trademark) Signal from computer, detection signal of engine speed NE, detection signal of engine water temperature, signal from ignition switch, detection signal of charge state (SOC) of battery 14, signal indicating lighting state of bed light, operation of defogger A signal indicating the state, a signal indicating the operating state of the air conditioner, a vehicle speed signal, a detection signal of the oil temperature of the automatic transmission (AT), a detection signal of the shift position set in the automatic transmission 6, and the operating state of the side brake A signal indicating the operating state of the foot brake, a signal indicating the temperature of the exhaust gas purification catalyst, and an accelerator opening. Signal, detection signal of crank position (angle) in the engine 3, sports shift signal output from the sport mode switch, vehicle acceleration detection signal, strength of regenerative braking force generated by the motor generators 4 and 12 described above The signal from the driving force source brake force switch for setting the engine, the signal output from the turbine rotational speed NT sensor 47, the signal from the computer of the system (active rear steering: ARS) for electrically steering the rear wheels, etc. Are input to the ECU 50.
[0047]
On the other hand, the following signals are output from the ECU 50 as output signals for control. That is, an injection signal for controlling fuel injection in the engine 3, an ignition signal for controlling ignition timing, a control signal for the controller 19 for controlling the front wheel motor 17, and a controller 15 for controlling the second motor / generator 4. A control signal for a controller (not shown) for controlling the first motor / generator 12, a control signal for a speed reducer for controlling the deceleration, a control signal for a predetermined solenoid in the automatic transmission 6, an automatic shift A control signal for controlling the line pressure of the machine 6, an actuator control signal in the ABS, an automatic stop control execution indicator signal indicating the execution of the control for automatically stopping the engine 3 while the vehicle is stopped, and the control is not performed. Auto stop control not indicating indicator signal, sport mode in A signal for the caterer, a control signal for the VSC actuator, a control signal for the lockup control valve for controlling the lockup clutch, a control signal for the C1 (first clutch) control valve in the automatic transmission 6, and C2 in the automatic transmission 6 ( A control signal for the second clutch control valve is output from the ECU 50.
[0048]
In the vehicle described above, power can be generated by driving the motor / generators 4 and 12 by the engine 3 or by driving the motor / generators 4 and 12 with the inertial force of the vehicle. However, in the present invention, the power generation by the motor generators 4 and 12 is controlled as shown in FIG. 1 so as not to adversely affect the running performance and riding comfort of the vehicle and to improve the power generation efficiency.
[0049]
FIG. 1 is a flowchart showing a control example for power generation control implemented in the present invention. First, input signal processing such as reading of an input signal is performed (step S1). Next, it is determined whether or not the shift position set in the automatic transmission 6 is a non-traveling position, that is, a neutral (N) position or a parking (P) position (step S2). If a negative determination is made in step S2, that is, if a position for traveling such as the D position is selected, it is determined whether or not the vehicle is in a driving state (step S3). That is, it is determined whether or not it is required to travel with power output from a power source such as the engine 3 when an accelerator pedal (not shown) is depressed.
[0050]
If a negative determination is made in step S3, that is, if the vehicle is in a decelerating state in which the vehicle is running with its inertial force, whether or not the state of charge (SOC) of the battery 14 is lower than a predetermined reference value Lo%, Alternatively, it is determined whether or not it is predicted to be lower than the reference value Lo (step S4). If an affirmative determination is made in step S4 because the SOC of the battery 14 is low or the prediction is established, the first motor / generator 12 connected to the engine 3 via the transmission mechanism 11 generates power. Perform (step S5). That is, in this case, since it is necessary to charge the battery 14 rapidly, the first motor / generator 12 (MG 12) that can reliably generate power by driving the engine 3 is used to generate power.
[0051]
On the other hand, if a negative determination is made in step S4 because the SOC of the battery 14 is sufficient, the second motor connected to a power transmission system that transmits power to the rear wheels 1 that are drive wheels. -Power generation is performed by the generator 4 (MG4) (step S6). Since the power generation by the second motor / generator 4 is limited to the case where energy can be regenerated, the amount of power generation may be reduced. However, since the SOC of the battery 14 has a margin, the necessary charge may be performed. it can. Therefore, in this case, power generation by the first motor / generator 12 is not performed.
[0052]
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S3 due to the driving state, it is determined whether or not the vehicle is in a starting state in the second motor / generator 4 (step S7). When a particularly large driving force is not required for starting, the state of the vehicle enters the driving region of the motor / generator as shown in FIG. 8, and the electric power from the battery 14 is supplied to the second motor / generator 4. To drive and start. Therefore, in this case, since the second motor / generator 4 functions as a motor and cannot generate power, the first motor / generator 12 driven by the engine 3 generates power (step S8).
[0053]
If a negative determination is made in step S7, it is determined whether or not a shift is being performed (step S9). If an affirmative determination is made in step S9 because the gear is being changed, the process proceeds to step S7 where power is generated by the first motor / generator 12 driven by the engine 3. In other words, when shifting is in progress, control is performed to cause the second motor / generator 4 to function as a motor so that the output torque (driving torque) of the automatic transmission 6 changes smoothly and shift shock does not occur. This is because the second motor / generator 4 connected to the power transmission system for the rear wheel 1 cannot be used as a generator.
[0054]
On the contrary, if a negative determination is made in step S9, it is determined whether or not the oil temperature of the automatic transmission (AT) 6 is equal to or higher than a preset reference temperature Thi (step S10). This reference temperature Thi is a fairly high value. Therefore, if an affirmative determination is made in step S10, it is necessary to avoid the above-described stirring of the ATF by the torque converter 5, that is, the relative rotation between the pump impeller 21 and the turbine runner 22. . In this state, the torque converter 5 cannot amplify the torque, so that torque is output from the second motor / generator 4 to perform so-called torque assist, and the second motor / generator 4 can generate power. Can not. Therefore, when an affirmative determination is made in step S10, the process proceeds to step S8 where power is generated by the first motor / generator 12 driven by the engine 3.
[0055]
Next, when a negative determination is made in step S10, it is determined whether or not four-wheel drive (4WD) traveling is selected (step S11). The four-wheel drive traveling is a driving mode in which the rear wheel 1 is driven by the power of the engine 3 and / or the second motor / generator 4 and the front wheel 2 is driven by the motor 17 at the same time. 1 Electric power is supplied from the motor generator 12 or the capacitor 18. The second motor / generator 4 functions as a generator or functions as a motor depending on the running state. Therefore, if a positive determination is made in step S11 because four-wheel drive traveling is selected, the first motor / generator 12 is used as the main generator, and the second motor / generator 4 is used as the sub-transmission. Power generation is performed (step S12).
[0056]
On the other hand, if a negative determination is made in step S11, that is, if two-wheel drive traveling is selected, whether or not the SOC of the battery 14 is lower than the reference value Lo% or is predicted to be lower. It is determined whether or not (step S13). This step S13 is the same determination process as step S4 described above. Therefore, if an affirmative determination is made in step S13, it is necessary to charge the battery 14 rapidly. Generate electricity using the generators 12 and 4. Further, when a negative determination is made in step S13, since the degree of request for charging the battery 14 is relatively low, the process proceeds to step S5 to generate power using only the first motor / generator 12.
[0057]
The same determination as in step S13 is also performed when an affirmative determination is made in step S2. That is, if a positive determination is made in step S2 because a non-travel position such as a neutral position or a parking position is selected by the automatic transmission 6, whether or not the SOC of the battery 14 is lower than or lower than the reference value Lo%. It is determined whether or not this is predicted (step S14). If an affirmative determination is made in step S14, the battery 14 needs to be charged rapidly, so the process proceeds to step S15 to generate power using the two motor generators 12 and 4. Further, when a negative determination is made in step S14, since the degree of charge request for the battery 14 is relatively low, the process proceeds to step S16 to generate power using only the first motor / generator 12.
[0058]
FIG. 2 shows the power generation mode selected by the control according to the flowchart shown in FIG. 1 as a table. First, when the non-traveling position is selected according to the shift position, if the SOC is less than the reference value Lo when the SOC is less than the reference value Lo, the first motor / generator 12 is the main generator. In addition, a power generation form using two generators 12, 4 having the second motor / generator 4 as sub-generators is selected. On the other hand, when the SOC of the battery 14 is greater than or equal to the reference value Lo, a power generation mode that uses only the first motor / generator 12 is selected.
[0059]
Next, when a driving position such as a driving position is selected, the driving state is divided into a driving state and a non-driving state, and the second motor / generator 4 cannot function as a generator in the driving state. In this case, a power generation mode using only the first motor / generator 12 is selected. Here, the state in which the second motor / generator 4 cannot function as a generator is in the above-described example, when starting with the second motor / generator 4 (step S7), shifting (step S9), automatic This is a case where the oil temperature of the transmission 6 is high (step S10).
[0060]
When the four-wheel drive running is selected in the driving state, the two generators 12 having the first motor / generator 12 as a main generator and the second motor / generator 4 as a sub-generator are used. , 4 is selected.
[0061]
In the cases other than the above cases in the driving state, if the SOC is less than the reference value Lo, the first motor / generator 12 is used as the main generator, and the second motor A power generation mode using two generators 12, 4 with the generator 4 as a sub-generator is selected. On the other hand, when the SOC of the battery 14 is greater than or equal to the reference value Lo, a power generation mode that uses only the first motor / generator 12 is selected.
[0062]
Further, in the non-driving state including the regenerative braking state, if the SOC is less than the reference value Lo, the second motor / generator 4 is used as the main generator to generate power by energy regeneration if the SOC is less than the reference value Lo. A power generation mode using one motor / generator 12 as a sub-generator is selected. On the other hand, when the SOC of the battery 14 is equal to or higher than the reference value Lo, a power generation mode (power generation by energy regeneration) using only the second motor / generator 4 is selected.
[0063]
  Here, the relationship between the present invention and the specific example described above will be described. The functional means of steps S7, S9, and S10 shown in FIG. 1 correspond to the determination means in the invention of claim 2. Therefore, the order of determination in these steps S7, S9, and S10 may be arbitrary. The functional means of steps S8 and S12 shown in FIG. 1 correspond to the second generator selection means in the invention of claim 2. further,UpThe functional means in step S3 described above corresponds to the regenerative state detecting means in the invention of claim 3, and the functional means in step S6 corresponds to the third generator selecting means in the invention of claim 3. With regard to the invention of claim 4, the functional means of the above steps S3 and S11 correspond to the fourth generator selection means, the functional means of steps S4 and S13 correspond to the power generation request amount detection means, The functional means of steps S5, S6, S8, and S12 correspond to a fifth generator selection means. Further, in the first aspect of the invention, the functional means in step S2 corresponds to the driving force transmission state detecting means, and the functional means in steps S5, S6, S8, S12, S15, and S16 are the first. Corresponds to the generator selection meansThe
[0064]
Note that the present invention is not limited to the specific examples described above, and the torque converter 5, the automatic transmission 6, and the transmission mechanism 11 can be appropriately configured as necessary.
[0065]
【The invention's effect】
  As explained above, according to the invention of claim 1The power generation used for power generation based on the operating state of the transmission without driving the first and second generators at the same time to generate power, or using only one of them for fixed power generation. Since the machine is selected, efficient power generation can be performed without adversely affecting the running state or driving force..
[0066]
  According to the invention of claim 2,In addition to obtaining the same effect as the effect of the invention of claim 1, the second generator interposed in the power transmission system for the drive wheels is used as an auxiliary power source for the internal combustion engine. When it is determined that the second generator cannot generate power, the first generator is driven by the internal combustion engine to generate power. Power generation.
[0067]
  According to the invention of claim 3In addition to obtaining the same effect as that obtained by the invention of claim 1,The second generator is driven by the power input from the driving wheel to generate power, and the inertial energy of the vehicle can be regenerated as electric energy, so that efficient power generation can be performed. .
[0068]
  Furthermore, according to the invention of claim 4,In addition to obtaining the same effect as that obtained by the invention of claim 1,When the normal power generation is performed by the second generator to which the torque is input from the internal combustion engine or the driving wheel via the power transmission system during normal traveling, and the required power generation amount is relatively large, the first generator is Since it is driven by an internal combustion engine to generate electricity, the second generator that is always in rotation during driving is used as the main generator, so that it generates efficient power and generates necessary and sufficient power. be able to.
[0069]
  According to the invention of claim 5, in addition to the same effects as those of any of the inventions of claims 1 to 4, power is transmitted from the internal combustion engine to the first generator via each pulley and belt. Transmitted to generate electricity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of control according to the present invention.
FIG. 2 is a chart collectively showing power generation modes set according to each state by the control device of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a drive mechanism on a rear wheel side and a front wheel side of a vehicle on which the device of the present invention is mounted.
4 is a block diagram schematically showing a control system for a second motor / generator in which the rear wheel side power transmission mechanism shown in FIG. 3 is interposed;
5 is a skeleton diagram specifically showing a gear transmission portion of the automatic transmission shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 6 is a chart showing an example of an engagement operation table of the friction engagement device for setting each shift stage by the automatic transmission.
FIG. 7 is an explanatory view showing positions of respective shift positions and sports mode switches set in the automatic transmission.
FIG. 8 is a diagram showing a driving region by a motor / generator and a driving region by an engine with vehicle speed and accelerator opening as parameters;
FIG. 9 is a diagram showing a regeneration amount for each gear position.
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of signals input to and output from the integrated control apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rear wheel, 3 ... Engine, 4 ... 2nd motor generator, 5 ... Torque converter, 6 ... Automatic transmission, 11 ... Transmission mechanism, 12 ... 1st motor generator, 14 ... Battery, 15 ... Controller, 50 ... ECU.

Claims

Torque is output to the power transmission system by connecting a rotor to a first power generator connected to the internal combustion engine via a transmission mechanism and a power transmission system from the internal combustion engine to the drive wheels and supplying power. And a second power generator capable of performing power transmission, and a power generation control device for a vehicle equipped with a power generator in which a transmission capable of selecting a speed change state including transmission and interruption of power is interposed in the power transmission system In
Power transmission state detection means for detecting the state of the transmission including transmission and interruption of power; and
A first generator that determines, based on the state of the transmission detected by the power transmission state detection means, one of the first generator and the second generator that mainly generates power. And a power generation control device for a vehicle equipped with a generator.

Determining means for determining a state in which power generation by the second generator is not permitted;
And a second generator selection means for generating power by the first generator when the determination means determines that power generation by the second generator is not allowed. A power generation control device for a vehicle equipped with the generator according to claim 1.

Regenerative state detection means for detecting a state in which power is input from the drive wheels to the power transmission system;
And further comprising third generator selection means for causing the second generator to generate power when the regenerative state detection means detects that power is input from the drive wheels to the power transmission system. A power generation control device for a vehicle equipped with the generator according to claim 1.

Fourth generator selection means for determining a generator to be used for power generation as one of the first generator and the second generator based on the traveling state of the vehicle;
Power generation request amount detection means for detecting the power generation request amount;
When the power generation request amount detected by the power generation request amount detection means is relatively small, power is generated by the generator determined by the generator selection means, and the power generation request amount detected by the power generation request amount detection means And a fifth generator selection means for controlling the power generation by the generator determined by the generator selection means and the auxiliary power generation by another generator. A power generation control device for a vehicle equipped with the generator according to claim 1.

5. The power generation control device for a vehicle equipped with a generator according to claim 1, wherein the transmission mechanism has a configuration in which a driving pulley and a driven pulley are connected by a belt.