JP3941769B2 - POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに自動車に関する。 The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile.
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと無段変速機と発電電動機とをプラネタリギヤを用いて接続したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この動力出力装置では、プラネタリギヤのサンギヤにエンジンを、キャリアに発電電動機を、リンギアに無段変速機を各々連結し、エンジンを予め定めた複数の動作線上の運転ポイントで運転することで、燃費向上を図ったり、運転者が要求する駆動力を得たりしている。
しかしながら、上述の動力出力装置では、エンジンを運転する動作線上にいわゆるこもり音などの異音が発生するこもり音発生領域が存在することがあり、このこもり音発生領域内の運転ポイントでエンジンを運転すると異音が発生してしまうことがある。このような異音は、エンジンを備える動力出力装置を搭載した自動車などの運転者に違和感を与えるものであるので、できるだけ抑制することが望ましい。 However, in the above-described power output device, there may be a noise generation region where abnormal noise such as a soaring noise occurs on the operating line for operating the engine, and the engine is operated at an operation point within this noise generation region. Then, abnormal noise may occur. Such abnormal noise gives a sense of incongruity to a driver of an automobile or the like equipped with a power output device equipped with an engine, and is desirably suppressed as much as possible.
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、こもり音などの異音の発生を抑制することを目的とする。 The power output device, the control method thereof, and the automobile of the present invention are intended to suppress the generation of abnormal noise such as a booming noise.
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve the above-described object, the power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention employ the following means.
本発明の第1の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関から出力すべき目標パワーが設定されたとき、所定の制約に基づいて該設定された目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記設定された要求動力に基づいて前記目標パワーを設定する際、該設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには前記設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記こもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいて該こもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定する目標パワー設定手段と、
前記設定された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The first power output device of the present invention comprises:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required power setting means for setting required power required for the drive shaft based on an operation by an operator;
An operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine that outputs the set target power based on a predetermined constraint when a target power to be output from the internal combustion engine is set;
When setting the target power based on the set required power, when the operating point at which the target power to be set is determined based on the target power and the predetermined constraint is operating the internal combustion engine When the power is outside the booming sound region set as the region where the booming noise occurs, the power based on the set required power is set as the target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined constraint. Target power setting means for setting, as a target power, a power that is in the vicinity of the booming sound region boundary based on the progress of the setting of the target power when the operation point obtained based on
Control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set operating point and power based on the required power is output to the drive shaft; ,
It is a summary to provide.
この本発明の第1の動力出力装置では、設定された要求動力に基づいて目標パワーを設定する際、設定しようとする目標パワーが目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、設定しようとする目標パワーが目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントがこもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいてこもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定し、このように設定した目標パワーを用いて設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。この結果、こもり音などの異音の発生を抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。 In the first power output device of the present invention, when setting the target power based on the set required power, the operating point at which the target power to be set is determined based on the target power and a predetermined constraint is the internal combustion engine. When the power is outside the booming noise range that is set as the area where the noise is generated when the engine is operated, the power based on the set required power is set as the target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined power. When the driving point obtained based on the constraints of the power is within the muffled sound area, the power within the muffled sound area boundary is set as the target power based on the progress of the target power setting, and this setting was made The internal combustion engine is operated at the operating point set using the target power, and power based on the required power is output to the drive shaft. Yo controlling an internal combustion engine and an electric power-mechanical power input output means and the electric motor. As a result, it is possible to suppress the generation of abnormal noise such as a booming noise. Of course, power based on the required power can be output to the drive shaft.
こうした本発明の第1の動力出力装置において、前記目標パワー設定手段は、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域内となる下限に相当する第1のパワー以下の状態から該こもり音領域内となる上限に相当する第2のパワーに至るまでは該第1のパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが前記第2のパワー以上の状態から前記第1のパワーに至るまでは該第2のパワーを目標パワーとして設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、目標パワーにヒステリシスを持たさせることができる。 In the first power output apparatus of the present invention, the target power setting means operates the internal combustion engine at an operating point where the target power to be set is obtained based on the target power and the predetermined constraint. From the state below the first power corresponding to the lower limit that falls within the booming sound area set as the area where the loud sound sometimes occurs, to the second power that corresponds to the upper limit that falls within the booming sound area. 1 is a means for setting a power of 1 as a target power, and setting the second power as a target power until the target power to be set reaches the first power from a state in which the target power to be set reaches or exceeds the second power. It can also be. In this way, the target power can have hysteresis.
こうした本発明の第1の動力出力装置において、前記蓄電手段を充放電すべき要求電力を設定する要求電力設定手段を備え、前記目標パワー設定手段は、前記設定された要求動力と前記設定された要求電力とに基づいて前記目標パワーを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段を充放電すべき要求電力と要求動力とに基づいて目標パワーを設定することができる。 In such a first power output apparatus of the present invention, the power output device further includes required power setting means for setting required power to charge / discharge the power storage means, and the target power setting means is configured to set the set required power and the set power demand. The target power may be set based on the required power. By so doing, it is possible to set the target power based on the required power and the required power for charging and discharging the power storage means.
本発明の第2の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定する目標パワー設定手段と、
該設定された目標パワーと所定の制約と前記内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
該設定された運転ポイントにより前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The second power output device of the present invention is:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required power setting means for setting required power required for the drive shaft based on an operation by an operator;
Target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required power;
An operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine based on the set target power, a predetermined constraint, and a request for noise during operation of the internal combustion engine;
The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine is operated by the set operation point and power based on the set required power is output to the drive shaft. Control means;
It is a summary to provide.
この本発明の第2の動力出力装置では、操作者の操作に応じた要求動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定し、この設定した目標パワーと所定の制約と内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて内燃機関の運転ポイントを設定する。そして、設定した運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。この結果、内燃機関の運転時における騒音を抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。ここで、騒音に対する要求としては、内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域内で内燃機関が運転されない要求を考えることができる。 In the second power output device of the present invention, the target power to be output from the internal combustion engine is set based on the required power in accordance with the operation of the operator, and the set target power, predetermined constraints, and operation of the internal combustion engine are set. The operating point of the internal combustion engine is set based on the demand for noise at the time. Then, the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine is operated at the set operation point and the power based on the set required power is output to the drive shaft. As a result, noise during operation of the internal combustion engine can be suppressed. Of course, power based on the required power can be output to the drive shaft. Here, as a request for noise, a request can be considered that the internal combustion engine is not operated within a booming noise region set as a region where a booming noise is generated when the internal combustion engine is operated.
こうした本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記所定の制約は、前記内燃機関を効率よく運転する制約であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を効率よく運転することができる。 In the first or second power output apparatus of the present invention, the predetermined constraint may be a constraint for efficiently operating the internal combustion engine. In this way, the internal combustion engine can be operated efficiently.
また、本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを備え、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the first or second power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, A means comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from any of the two axes; and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The power / power input / output means may include a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. It is a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action between the first rotor and the second rotor. You can also.
本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の第1または第2の動力出力装置、すなわち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、前記内燃機関から出力すべき目標パワーが設定されたとき、所定の制約に基づいて該設定された目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、前記設定された要求動力に基づいて前記目標パワーを設定する際、該設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには前記設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記こもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいて該こもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定する目標パワー設定手段と、前記設定された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第1の動力出力装置や、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定する目標パワー設定手段と、該設定された目標パワーと所定の制約と前記内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、該設定された運転ポイントにより前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第2の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。 The automobile of the present invention is the first or second power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, that is, basically a power output device that outputs power to the drive shaft, An electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; and the drive shaft An electric motor capable of inputting / outputting power to the motor, an electric power input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and a request for setting required power required for the drive shaft based on an operation of an operator Motive power setting means, and when a target power to be output from the internal combustion engine is set, an operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine that outputs the set target power based on a predetermined constraint, Above When the target power is set based on the determined required power, the target power to be set is stored when the operating point obtained based on the target power and the predetermined constraint is operated on the internal combustion engine. When the power is outside the booming sound region set as the region where the sound is generated, the power based on the set required power is set as the target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined constraint. Target power setting means for setting, as the target power, the power that is in the vicinity of the booming sound region boundary based on the progress of the setting of the target power when the operation point obtained based on the power is within the booming sound region, The internal combustion engine is operated at a set operating point, and power based on the required power is output to the drive shaft. A control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor, and a power output apparatus for outputting power to a drive shaft. An internal combustion engine, and an electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; An electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric power power input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and a required power required for the drive shaft based on an operation of an operator. Required power setting means for setting, target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required power, the set target power, predetermined constraints, and the internal combustion engine When driving Operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine based on a request for noise in the engine, and the internal combustion engine is operated by the set operating point and power based on the set required power is driven. A second power output device of the present invention is provided, comprising a control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor to be output to a shaft, and an axle is connected to the drive shaft. The gist of this is
この本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の第1または第2の動力出力装置を搭載しているので、本発明の第1または第2の動力出力装置が奏する効果、例えば、こもり音などの異音の発生を抑制する効果や内燃機関の運転時における騒音を抑制することができる効果、駆動軸に要求された要求動力に基づく動力を出力することができる効果などと同様な効果を奏することができる。 Since the vehicle according to the present invention is equipped with the first or second power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, the effects of the first or second power output device of the present invention, for example, Similar to the effect of suppressing the generation of abnormal noise such as booming noise, the effect of suppressing noise during operation of the internal combustion engine, the effect of outputting power based on the required power required for the drive shaft, etc. Can produce various effects.
本発明の第1の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
(b)前記設定された要求動力に基づいて目標パワーを設定する際、該設定しようとする目標パワーが該目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには前記設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記こもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいて該こもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定し、
(c)前記所定の制約に基づいて前記設定された目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
(d)前記設定された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The control method of the first power output device of the present invention is:
An internal combustion engine, and an electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; A control method of a power output device comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft; and an electric power power input / output means and a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and outputting power to the drive shaft. There,
(A) setting required power required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) When setting the target power based on the set required power, when the operating point at which the target power to be set is determined based on the target power and a predetermined constraint operates the internal combustion engine In the case of power that is outside the region where the noise is generated, a power based on the set required power is set as a target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined power. When the driving point determined based on the constraints is the power that falls within the booming sound area, the power that is within the booming sound area boundary is set as the target power based on the progress of setting the target power,
(C) setting an operating point of the internal combustion engine that outputs the set target power based on the predetermined constraint;
(D) controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set operating point and power based on the required power is output to the drive shaft. This is the gist.
この本発明の第1の動力出力装置の制御方法によれば、設定された要求動力に基づいて目標パワーを設定する際、設定しようとする目標パワーが目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、設定しようとする目標パワーが目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントがこもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいてこもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定し、このように設定した目標パワーを用いて設定された運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすれば、こもり音などの異音の発生を抑制することができる。もとより、駆動軸に要求された要求動力に基づく動力を出力することができる。 According to the control method for the first power output apparatus of the present invention, when setting the target power based on the set required power, the target power to be set is obtained based on the target power and a predetermined constraint. If the operating point is a power that is outside the booming noise region that is set as the region where the noise is generated when the internal combustion engine is operated, the power based on the set required power is set as the target power and the target power to be set When the driving point obtained based on the target power and a predetermined constraint is a power that falls within the muffled sound area, the power that is within the muffled sound area boundary is set as the target power based on the progress of setting the target power, The internal combustion engine is operated at the operating point set using the target power set in this way, and power based on the required power is driven. Controlling an internal combustion engine and an electric power-mechanical power input output means and the electric motor so as to be output to the shaft. By so doing, it is possible to suppress the generation of abnormal sounds such as a booming sound. Of course, power based on the required power required for the drive shaft can be output.
本発明の第2の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
(b)該設定した要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定し、
(c)該設定した目標パワーと所定の制約と前記内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定し、
(d)該設定した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The control method of the second power output device of the present invention is:
An internal combustion engine, and an electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; A control method of a power output device comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft; and an electric power power input / output means and a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and outputting power to the drive shaft. There,
(A) setting required power required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) setting a target power to be output from the internal combustion engine based on the set required power;
(C) setting an operating point of the internal combustion engine based on the set target power, predetermined constraints, and a request for noise during operation of the internal combustion engine;
(D) controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set operation point and power based on the required power is output to the drive shaft. Is the gist.
この本発明の第2の動力出力装置の制御方法によれば、操作者の操作に応じた要求動力に基づいて内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共にこの設定した目標パワーと所定の制約と内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて内燃機関の運転ポイントを設定し、設定した運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した要求動力に基づく動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御するから、内燃機関の運転時における騒音を抑制することができる。もとより、駆動軸に要求動力に基づく動力を出力することができる。ここで、騒音に対する要求としては、内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域内で内燃機関が運転されない要求を考えることができる。 According to the control method of the second power output apparatus of the present invention, the target power to be output from the internal combustion engine is set based on the required power corresponding to the operation of the operator, and the set target power and the predetermined restriction are set. And setting the operating point of the internal combustion engine based on the demand for noise during operation of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is operated at the set operating point and the power based on the set required power is output to the drive shaft Since the internal combustion engine, the power drive input / output means and the electric motor are controlled, noise during operation of the internal combustion engine can be suppressed. Of course, power based on the required power can be output to the drive shaft. Here, as a request for noise, a request can be considered that the internal combustion engine is not operated within a booming noise region set as a region where a booming noise is generated when the internal combustion engine is operated.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としてハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサなど図示しない各種センサなどから信号が入力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22を運転する際にこもり音が発生するのを回避するときの駆動制御の動作について説明する。図2は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2、バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win、Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。ここで、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Win,Woutを設定することができる。図3に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図4にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。
When the drive control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクT*とエンジン22から出力すべき駆動要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求トルクT*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクT*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクT*を導出して設定するものとした。図5に要求トルク設定用マップの一例を示す。駆動要求パワーP*は、設定した要求トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにバッテリ50の充放電要求量Pb*を加えたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。充放電要求量Pb*は、バッテリ50の残容量(SOC)やアクセル開度Accなどにより設定することができる。
When the data is input in this way, the required torque T * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the
次に、設定した駆動要求パワーP*が閾値PLと閾値PHとにより表される範囲内にあるか否かを判定する(ステップS120)。ここで、閾値PLと閾値PHとは、エンジン22を効率よく運転させる動作ラインと駆動要求パワーP*とに基づいて設定されるエンジン22の運転ポイントがエンジン22を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されるこもり音領域内となるときのエンジン22のパワーの上限値と下限値とを示すものである。エンジン22の動作ラインとこもり音領域との一例を図6に示す。図示するように、閾値PLと閾値PHとは、動作ラインとこもり音領域との交線におけるパワーの下限値と上限値として設定されている。
Next, it is determined whether or not the set drive request power P * is within a range represented by the threshold value PL and the threshold value PH (step S120). Here, the threshold value PL and the threshold value PH are generated when the operating point of the
ステップS120で否定的な結果を得たときには、エンジン22を駆動要求パワーP*で運転してもこもり音が発生しないと判断して、エンジン22の目標パワーPe*に駆動要求パワーP*を設定し(ステップS130)、設定した目標パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。この設定は、図6に例示したエンジン22を効率よく動作させる動作ラインと目標パワーPe*とに基づいて行う。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、動作ラインと目標パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。このように、エンジン22の目標回転Ne*と目標トルクTe*とは、エンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課されている。
If a negative result is obtained in step S120, it is determined that no booming noise is generated even if the
続いて、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS170)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図7に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Subsequently, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) …(1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt …(2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ−Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * −Nm1) + k2∫ (Nm1 * −Nm1) dt (2)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win、Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から入出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tin、Toutを次式(3)および(4)とにより計算すると共に(ステップS180)、要求トルクT*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS190)、計算したトルク制限Toutと仮モータトルクTm2tmpとを比較したときの小さいほうのトルクと計算したトルク制限Tinとを比較したときの大きいほうのトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS200)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクT*を、バッテリ50の入出力制限Win、Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図7の共線図から容易に導き出すことができる。
When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the
Tin=(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(3)
Tout=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(4)
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr …(5)
Tin = (Win−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tout = (Wout−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (T * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*やモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*,モータMG2のトルク指令Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指令Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS210)、本ルーチンを終了する。エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、目標回転数Nm1*やトルク指令Tm1*,トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
このようにエンジン22を駆動要求パワーP*で運転してもこもり音が発生しないときには、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに対してエンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン22を効率よく運転すると共に運転者が要求する動力を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸32aに出力することができる。
In this way, when the
一方、ステップS120で肯定的な結果を得たときには、エンジン22を駆動要求パワーP*で運転するとこもり音が発生すると判断して、まず、本ルーチン実行前の制御ルーチンで設定された駆動要求パワーP*を用いて駆動要求パワーP*の履歴を判定し(ステップS140)、目標パワー設定マップを用いてエンジン22の目標パワーPe*を設定する(ステップS150)。ここで、目標パワー設定マップは、駆動要求パワーP*とその駆動要求パワーP*での目標パワーPe*との関係として求められるものであり、図8にその一例を示す。この目標パワー設定マップでは、駆動要求パワーP*が閾値PL以下の状態から閾値PHに至るまでの状態(経路1)のときには閾値PLを目標パワーPe*に設定し、駆動要求パワーP*が閾値PH以上の状態から閾値PLに至るまでの状態(経路2)のときには閾値PHを目標パワーPe*に設定する。つまり、目標パワーPe*をこもり音領域内の下限または上限に相当するパワーになるよう設定するのである。
On the other hand, when an affirmative result is obtained in step S120, it is determined that a booming noise is generated when the
続いて、このように設定した目標パワーPe*に基づいて前述したステップS160以降の処理を実行し、本ルーチンを終了する。ここで、目標パワーPe*をこもり音領域内の下限または上限に相当するパワーになるよう設定しているので、エンジン22の運転ポイントをこもり音領域の中心から離れたポイントとなるよう設定できる。この結果、こもり音の発生を抑制することができる。また、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、エンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課されているので、エンジン22の燃費の向上を図ることができる。
Subsequently, based on the target power Pe * set in this way, the processing after step S160 described above is executed, and this routine is terminated. Here, since the target power Pe * is set to be a power corresponding to the lower limit or the upper limit in the muffled sound region, the operation point of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22を効率よく運転する制約を課して駆動要求パワーP*で運転するとこもり音が発生するときには、エンジン22の運転ポイントをこもり音領域内の下限または上限に相当するパワーに対応する運転ポイントに設定するので、こもり音領域の中心から離れた運転ポイントでエンジン22を運転することができる。この結果、こもり音の発生を抑制することができる。また、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*については、エンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すから、エンジン22の燃費の向上を図ることができる。一方、エンジン22を駆動要求パワーP*で運転してもこもり音が発生しないときには、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに対してエンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン22を効率よく運転すると共に運転者が要求する動力に基づく動力を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸32aに出力することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を駆動要求パワーP*で運転するとこもり音が発生するときには、目標パワーPe+をこもり音領域内となるパワーの下限値である閾値PLまたは上限値である閾値PHに設定するものとしたが、目標パワーPe*は、こもり音領域とこもり音が発生しない領域との境界近傍内に設定すればよく、例えば、目標パワーPe*を閾値PLや閾値PHよりこもり音領域の中心から離れた値や閾値PLや閾値PHよりこもり音領域の中心に近い値に設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22に効率良く運転できる回転数およびトルクになるよう制約を課したが、他の制約を課すものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、自動車産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry and the like.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35,減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 electric power Line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 2 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 an accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 a brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 pair-rotor motor, 232 an
Claims (11)
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関から出力すべき目標パワーが設定されたとき、所定の制約に基づいて該設定された目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
前記設定された要求動力に基づいて前記目標パワーを設定する際、該設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには前記設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記こもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいて該こもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定する目標パワー設定手段と、
前記設定された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required power setting means for setting required power required for the drive shaft based on an operation by an operator;
An operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine that outputs the set target power based on a predetermined constraint when a target power to be output from the internal combustion engine is set;
When setting the target power based on the set required power, when the operating point at which the target power to be set is determined based on the target power and the predetermined constraint is operating the internal combustion engine When the power is outside the booming sound region set as the region where the booming noise occurs, the power based on the set required power is set as the target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined constraint. Target power setting means for setting, as a target power, a power that is in the vicinity of the booming sound region boundary based on the progress of the setting of the target power when the operation point obtained based on
Control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set operating point and power based on the required power is output to the drive shaft; ,
A power output device comprising:
前記蓄電手段を充放電すべき要求電力を設定する要求電力設定手段を備え、
前記目標パワー設定手段は、前記設定された要求動力と前記設定された要求電力とに基づいて前記目標パワーを設定する手段である
動力出力装置。 The power output device according to claim 1 or 2,
Comprising required power setting means for setting required power to charge and discharge the power storage means,
The target power setting means is means for setting the target power based on the set required power and the set required power.
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
該設定された要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定する目標パワー設定手段と、
該設定された目標パワーと所定の制約と前記内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定する運転ポイント設定手段と、
該設定された運転ポイントにより前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
An electric power drive input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Required power setting means for setting required power required for the drive shaft based on an operation by an operator;
Target power setting means for setting target power to be output from the internal combustion engine based on the set required power;
An operating point setting means for setting an operating point of the internal combustion engine based on the set target power, a predetermined constraint, and a request for noise during operation of the internal combustion engine;
The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine is operated by the set operation point and power based on the set required power is output to the drive shaft. Control means;
A power output device comprising:
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
(b)前記設定された要求動力に基づいて目標パワーを設定する際、該設定しようとする目標パワーが該目標パワーと所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記内燃機関を運転したときにこもり音が生じる領域として設定されたこもり音領域外となるパワーのときには前記設定された要求動力に基づくパワーを目標パワーとして設定し、前記設定しようとする目標パワーが該目標パワーと前記所定の制約とに基づいて求められる運転ポイントが前記こもり音領域内となるパワーのときには目標パワーの設定の経過に基づいて該こもり音領域境界近傍内となるパワーを目標パワーとして設定し、
(c)前記所定の制約に基づいて前記設定された目標パワーを出力する前記内燃機関の運転ポイントを設定し、
(d)前記設定された運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
動力出力装置の制御方法。 An internal combustion engine, and an electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; A control method of a power output device comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft; and an electric power power input / output means and a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and outputting power to the drive shaft. There,
(A) setting required power required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) When setting the target power based on the set required power, when the operating point at which the target power to be set is determined based on the target power and a predetermined constraint operates the internal combustion engine In the case of power that is outside the region where the noise is generated, a power based on the set required power is set as a target power, and the target power to be set is the target power and the predetermined power. When the driving point determined based on the constraints is the power that falls within the booming sound area, the power that is within the booming sound area boundary is set as the target power based on the progress of setting the target power,
(C) setting an operating point of the internal combustion engine that outputs the set target power based on the predetermined constraint;
(D) controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set operating point and power based on the required power is output to the drive shaft. Control method of power output device.
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求動力を設定し、
(b)該設定した要求動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定し、
(c)該設定した目標パワーと所定の制約と前記内燃機関の運転時における騒音に対する要求とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定し、
(d)該設定した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記要求動力に基づく動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, and an electric power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power; A control method of a power output device comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a drive shaft; and an electric power power input / output means and a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and outputting power to the drive shaft. There,
(A) setting required power required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) setting a target power to be output from the internal combustion engine based on the set required power;
(C) setting an operating point of the internal combustion engine based on the set target power, predetermined constraints, and a request for noise during operation of the internal combustion engine;
(D) The internal combustion engine is operated at the set operating point and the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor are controlled so that power based on the required power is output to the drive shaft. Output device control method.
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