JP4023407B2 - 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 - Google Patents
動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4023407B2 JP4023407B2 JP2003200032A JP2003200032A JP4023407B2 JP 4023407 B2 JP4023407 B2 JP 4023407B2 JP 2003200032 A JP2003200032 A JP 2003200032A JP 2003200032 A JP2003200032 A JP 2003200032A JP 4023407 B2 JP4023407 B2 JP 4023407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- drive
- output
- input
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびその制御方法並びに動力出力装置を備える自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータとを搭載したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、駆動軸に要求される要求動力に基づいてエンジンの運転ポイントを設定し、この運転ポイントでエンジンが運転されるよう第１モータを駆動制御し、要求動力が出力されるよう第２モータを駆動制御する。第１モータの制御では、第１モータの瞬時の目標回転数と将来の目標回転数とを算出し、算出した両目標回転数が共に値０を含む−ＲからＲまでの範囲内にあるときにはこの範囲内を超えるまで目標回転数を−ＲまたはＲに固定している。これにより、第１モータが値０の回転数でロックされて過大な電流が流れて第１モータのインバータが過熱するのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８４５０６号公報（第１１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
モータは、一般的に回転角によりトルクに山谷が生じる。したがって、トルクが谷となる回転角でモータがロックすると、回転数を変更する場合に設定される程度のトルク指令の変更ではロックから離脱することができない場合が生じる。このため、モータが値０を含む−ＲからＲまでの範囲内で回転しないように目標回転数を−ＲやＲに固定しても、−ＲからＲまでの範囲が小さいときにはモータがこの範囲を超える際に値０でロックする場合もある。
【０００５】
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、電動機や発電機などの電力と動力とのやりとりを行なう駆動機器の駆動回路が過熱するの防止することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法は並びに自動車は、駆動機器が値０の回転数でロックするのを抑止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
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、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動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、
該電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機を駆動する第２駆動回路と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりと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の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
該検出された駆動状態が前記電力動力入出力手段および／または前記第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定された目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう前記第１駆動回路を介して該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記第２駆動回路を介して前記電動機を駆動制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の動力出力装置では、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力を設定し、この設定した要求動力に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定する。続いて、電力動力入出力手段の駆動状態が電力動力入出力手段やこの電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには、設定した目標運転ポイントに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と設定した目標運転ポイントとに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を運転制御し、設定した目標駆動状態で駆動されるよう第１駆動回路を介して電力動力入出力手段を駆動制御し、駆動軸に設定した要求動力に基づく動力が出力されるよう電動機を駆動する第２駆動回路を介して電動機を駆動制御する。即ち、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間に基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定するのである。したがって、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間を考慮して電力動力入出力手段を駆動制御すること、例えば熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。この結果、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止することができる。
【０００９】
こうした本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間に基づいて該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態から離脱する方向に作用する補正用駆動状態を設定すると共に該設定した補正用駆動状態と前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記電力動力入出力手段の仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態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、より迅速に熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。
【００１０】
この補正用駆動状態と仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態を設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間が長いほど大きな補正用駆動状態を設定して目標駆動状態を設定する手段であるものとするこもできる。こうすれば、電力動力入出力手段をより迅速に熱負荷駆動状態から離脱させることができる。
【００１１】
また、補正用駆動状態と仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態を設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態および仮駆動状態を設定して該電力動力入出力手段を駆動制御すると該電力動力入出力手段の駆動状態が前記熱負荷駆動状態になるときには該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態にはならない駆動状態となるよう目標駆動状態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、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動するのを抑止することができる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか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、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子に対して該第２の回転子の相対的な回転を伴って該第１の回転子と該第２の回転子の電磁作用による電力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する発電機であるものとすることもできる。この場合、前記熱負荷駆動状態は、前記発電機の回転数が値０を含む所定回転数範囲の駆動状態であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記駆動状態検出手段は前記発電機の回転数を検出する手段であり、前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数範囲内のときには、該検出された回転数が前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するために前記発電機に要求される要求回転数より小さいときには正の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定すると共に該検出された回転数が前記要求回転数より大きいときには負の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定し、該設定した補正トルクと前記要求回転数で前記発電機を駆動するための要求トルクとを加えた目標トルクを前記目標駆動状態として設定する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動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、該電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機を駆動する第２駆動回路と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりと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の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、該検出された駆動状態が前記第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定された目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう前記第１駆動回路を介して該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記第２駆動回路を介して前記電動機を駆動制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。
【００１４】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる効果や電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止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。
【００１５】
本発明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と動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とりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）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の目標運転ポイントを設定し、
（ｃ）前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出し、
（ｄ）前記検出した駆動状態が前記電力動力入出力手段の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定した目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出した駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定した目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、
（ｅ）前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力を設定すると共にこの設定した要求動力に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が電力動力入出力手段の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには、設定した目標運転ポイントに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と設定した目標運転ポイントとに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を運転制御し、設定した目標駆動状態で駆動されるよう第１駆動回路を介して電力動力入出力手段を駆動制御し、駆動軸に設定した要求動力に基づく動力が出力されるよう電動機を駆動する第２駆動回路を介して電動機を駆動制御するから、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間を考慮して電力動力入出力手段を駆動制御すること、例えば熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。この結果、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
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、特にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０近傍となる際の動作について説明する。図２は、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。
【００２５】
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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，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、エンジン２２の回転数Ｎｅ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２３ａからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、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。さらに、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。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅ＊についてはなまし処理を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。要求パワーＰｅ＊に対してなまし処理を施すのは、要求パワーＰｅ＊の変化に対するエンジン２２の応答遅れを考慮するためである。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。
【００２７】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２８】
次に、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（ステップＳ１４０）。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。
【００２９】
【数１】
Nm1*＝Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) …（１）
【００３０】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると、計算した目標回転数Ｎｍ１＊が閾値−Ｎｒｅｆと閾値Ｎｒｅｆとにより設定されるロック領域にあるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。目標回転数Ｎｍ１＊が負のロック領域にあるとき、即ち目標回転数Ｎｍ１＊が閾値−Ｎｒｅｆより大きく値０未満のときには、値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定し（ステップＳ１６０）、目標回転数Ｎｍ１＊が値０か正のロック領域にあるとき、即ち目標回転数Ｎｍ１＊が値０以上で閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、値Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定する（ステップＳ１７０）。このように設定することにより、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内で設定されるのを回避することができる。目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内にならないようにするのは、以下の理由による。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域内にあるときには、何かの拍子にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックされる場合がある。このときにモータＭＧ１から大きなトルクを出力すると、三相交流の１相に過大電流が流れ、インバータ４１が過熱し、場合によっては破損する。こうした状況を回避するために、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックしないよう目標回転数Ｎｍ１＊を調整するのである。したがって、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるモータＭＧ１の駆動状態は、モータＭＧ１やインバータ４１の発熱を誘引する熱負荷駆動状態であるということができる。
【００３１】
続いて、設定した目標トルクＴｅ＊に基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定に用いる基準トルクＴｂｓを設定する（ステップＳ１８０）。実施例では、目標トルクＴｅ＊をエンジン２２から出力したときに動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとし、次式（２）により計算するものとした。
【００３２】
【数２】
Tbs＝−ρ・Te*/(1＋ρ) …（２）
【００３３】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定に用いるロック脱出トルクＴｏｕｔを設定する（ステップＳ１９０）。ロック脱出トルクＴｏｕｔの設定は、実施例では、図８に例示するロック脱出トルク設定ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値−Ｎｒｅｆと閾値Ｎｒｅｆとにより設定されるロック領域にあるか否かを判定する（ステップＳ３００）。回転数Ｎｍ１がロック領域にないときには、ロック脱出トルクＴｏｕｔに値０を設定して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには回転数Ｎｍ１がロック領域に滞留している時間に基づいて仮脱出トルクＴｔｍｐを設定する（ステップＳ３２０）。仮脱出トルクＴｔｍｐは、実施例では、図９の脱出トルク設定マップに例示するように、滞留時間が長くなるほど大きな値が設定されるものとした。このように、滞留時間が長くなるほど大きな値を設定するのは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１をより確実に最小限のトルクによりロック領域から脱出させるためである。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときの不都合については上述した。そして、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１とを比較して（ステップＳ３３０９、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには設定した仮脱出トルクＴｔｍｐをそのままロック脱出トルクＴｏｕｔとして設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了し、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには仮脱出トルクＴｔｍｐに値−１を乗じたものをロック脱出トルクＴｏｕｔとして設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。このように、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１とを比較することにより、ロック領域から制御の方向にロック脱出トルクＴｏｕｔの方向を設定するのである。
【００３４】
図２の駆動制御ルーチンに戻る。こうしてロック脱出トルクＴｏｕｔを設定すると、基準トルクＴｂｓと目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差を打ち消すフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として次式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２００）。実施例では、フィードバック項としては比例項と積分項とにより構成した。式（３）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。
【００３５】
【数３】
Tm1*＝Tbs＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt＋Tout …（３）
【００３６】
トルク指令Ｔｍ１＊を計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したトルク指令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から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（４），（５）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、要求トルクＴｒ＊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（６）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎの範囲内で仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２３０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（６）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。
【００３７】
【数４】
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５）
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr …（６）
【００３８】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，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，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，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。
【００３９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内となるときにはロック領域外となるよう目標回転数Ｎｍ１＊の大きさにより目標回転数Ｎｍ１＊に閾値−Ｎｒｅｆか閾値Ｎｒｅｆを設定するから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックするのを抑止することができる。また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには、その滞留時間が長くなるほど大きなロック脱出トルクＴｏｕｔを設定してトルク指令Ｔｍ１＊に反映させるから、迅速により確実にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１をロック領域から脱出させることができる。しかも、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには正の値のロック脱出トルクＴｏｕｔをトルク指令Ｔｍ１＊に反映させ、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには負の値のロック脱出トルクＴｏｕｔをトルク指令Ｔｍ１＊に反映させるから、より迅速にロック領域から脱出することができる。これらの結果、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１が過熱するのを防止することができる。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内となるときには目標回転数Ｎｍ１＊が負のときに閾値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、目標回転数Ｎｍ１＊が値０か正のときに閾値Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとしたが、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域を通過するまではロック領域に入る側の閾値を目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとしてもよい。例えば、目標回転数Ｎｍ１＊が負側からロック領域を通過する場合、ロック領域を通過するまでは閾値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定するのである。こうしても、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックするのを抑止することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには、その滞留時間が長くなるほど滑らかな曲線をもって大きくなる仮脱出トルクＴｔｍｐを導出してロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしたが、その滞留時間が長くなるにしたがって段階的に大きくなる仮脱出トルクＴｔｍｐを導出してロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよい。この場合、段数は如何なる数であっても構わない。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには正の値のロック脱出トルクＴｏｕｔを設定し、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには負の値のロック脱出トルクＴｏｕｔを設定したが、目標回転数Ｎｍ１＊の符号と同一の符号となるようロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよいし、回転数Ｎｍ１の符号と同一の符号となるようロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を基準トルクＴｂｓとフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として設定したが、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として設定するものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の計算に用いる基準トルクＴｂｓを、目標トルクＴｅ＊をエンジン２２から出力したときに動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定したが、そのときにエンジン２２から出力しているトルクに伴ってサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとしてもよいし、エンジン２２の出力トルクを推定してその出力トルクに伴ってサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとしてもよい。
【００４５】
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１０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１０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。
【００４６】
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１１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。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である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。
【図２】 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。
【図３】 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】 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説明図である。
【図５】 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図７】 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図８】 ロック脱出トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】 脱出トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図１０】 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
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。
【発明の属する技術分野】
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し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびその制御方法並びに動力出力装置を備える自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する第１モータと、駆動軸に動力を入出力する第２モータとを搭載したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、駆動軸に要求される要求動力に基づいてエンジンの運転ポイントを設定し、この運転ポイントでエンジンが運転されるよう第１モータを駆動制御し、要求動力が出力されるよう第２モータを駆動制御する。第１モータの制御では、第１モータの瞬時の目標回転数と将来の目標回転数とを算出し、算出した両目標回転数が共に値０を含む−ＲからＲまでの範囲内にあるときにはこの範囲内を超えるまで目標回転数を−ＲまたはＲに固定している。これにより、第１モータが値０の回転数でロックされて過大な電流が流れて第１モータのインバータが過熱するのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８４５０６号公報（第１１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
モータは、一般的に回転角によりトルクに山谷が生じる。したがって、トルクが谷となる回転角でモータがロックすると、回転数を変更する場合に設定される程度のトルク指令の変更ではロックから離脱することができない場合が生じる。このため、モータが値０を含む−ＲからＲまでの範囲内で回転しないように目標回転数を−ＲやＲに固定しても、−ＲからＲまでの範囲が小さいときにはモータがこの範囲を超える際に値０でロックする場合もある。
【０００５】
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、電動機や発電機などの電力と動力とのやりとりを行なう駆動機器の駆動回路が過熱するの防止することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法は並びに自動車は、駆動機器が値０の回転数でロックするのを抑止することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
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、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動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、
該電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機を駆動する第２駆動回路と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりと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の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
該検出された駆動状態が前記電力動力入出力手段および／または前記第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定された目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう前記第１駆動回路を介して該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記第２駆動回路を介して前記電動機を駆動制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の動力出力装置では、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力を設定し、この設定した要求動力に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定する。続いて、電力動力入出力手段の駆動状態が電力動力入出力手段やこの電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには、設定した目標運転ポイントに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と設定した目標運転ポイントとに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を運転制御し、設定した目標駆動状態で駆動されるよう第１駆動回路を介して電力動力入出力手段を駆動制御し、駆動軸に設定した要求動力に基づく動力が出力されるよう電動機を駆動する第２駆動回路を介して電動機を駆動制御する。即ち、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間に基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定するのである。したがって、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間を考慮して電力動力入出力手段を駆動制御すること、例えば熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。この結果、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止することができる。
【０００９】
こうした本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間に基づいて該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態から離脱する方向に作用する補正用駆動状態を設定すると共に該設定した補正用駆動状態と前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記電力動力入出力手段の仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態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、より迅速に熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。
【００１０】
この補正用駆動状態と仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態を設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間が長いほど大きな補正用駆動状態を設定して目標駆動状態を設定する手段であるものとするこもできる。こうすれば、電力動力入出力手段をより迅速に熱負荷駆動状態から離脱させることができる。
【００１１】
また、補正用駆動状態と仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態を設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記目標駆動状態設定手段は、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態および仮駆動状態を設定して該電力動力入出力手段を駆動制御すると該電力動力入出力手段の駆動状態が前記熱負荷駆動状態になるときには該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態にはならない駆動状態となるよう目標駆動状態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、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動するのを抑止することができる。
【００１２】
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか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、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子に対して該第２の回転子の相対的な回転を伴って該第１の回転子と該第２の回転子の電磁作用による電力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する発電機であるものとすることもできる。この場合、前記熱負荷駆動状態は、前記発電機の回転数が値０を含む所定回転数範囲の駆動状態であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記駆動状態検出手段は前記発電機の回転数を検出する手段であり、前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数範囲内のときには、該検出された回転数が前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するために前記発電機に要求される要求回転数より小さいときには正の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定すると共に該検出された回転数が前記要求回転数より大きいときには負の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定し、該設定した補正トルクと前記要求回転数で前記発電機を駆動するための要求トルクとを加えた目標トルクを前記目標駆動状態として設定する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動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、該電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、該電動機を駆動する第２駆動回路と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりと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の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、該検出された駆動状態が前記第１駆動回路の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定された目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう前記第１駆動回路を介して該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記第２駆動回路を介して前記電動機を駆動制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。
【００１４】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる効果や電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止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。
【００１５】
本発明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と動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とりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）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の目標運転ポイントを設定し、
（ｃ）前記電力動力入出力手段の駆動状態を検出し、
（ｄ）前記検出した駆動状態が前記電力動力入出力手段の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには前記設定した目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出した駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定した目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、
（ｅ）前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、操作者の操作に基づいて駆動軸に要求される要求動力を設定すると共にこの設定した要求動力に基づいて内燃機関の目標運転ポイントを設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が電力動力入出力手段の発熱を誘引する熱負荷駆動状態にないときには、設定した目標運転ポイントに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、電力動力入出力手段の駆動状態が熱負荷駆動状態にあるときには、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と設定した目標運転ポイントとに基づいて電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで運転されるよう内燃機関を運転制御し、設定した目標駆動状態で駆動されるよう第１駆動回路を介して電力動力入出力手段を駆動制御し、駆動軸に設定した要求動力に基づく動力が出力されるよう電動機を駆動する第２駆動回路を介して電動機を駆動制御するから、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で駆動している経過時間を考慮して電力動力入出力手段を駆動制御すること、例えば熱負荷駆動状態から離脱するよう電力動力入出力手段を駆動制御することができる。この結果、電力動力入出力手段が熱負荷駆動状態で長時間に亘って駆動するのを抑止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
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、特にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０近傍となる際の動作について説明する。図２は、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。
【００２５】
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，エンジン２２の回転数Ｎｅ，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、エンジン２２の回転数Ｎｅ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２３ａからの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、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。さらに、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。
【００２６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定し（ステップＳ１１０）、設定した要求パワーＰｅ＊についてはなまし処理を実行する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。要求パワーＰｅ＊に対してなまし処理を施すのは、要求パワーＰｅ＊の変化に対するエンジン２２の応答遅れを考慮するためである。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。
【００２７】
続いて、設定した要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１３０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２８】
次に、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（ステップＳ１４０）。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。
【００２９】
【数１】
Nm1*＝Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) …（１）
【００３０】
こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると、計算した目標回転数Ｎｍ１＊が閾値−Ｎｒｅｆと閾値Ｎｒｅｆとにより設定されるロック領域にあるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。目標回転数Ｎｍ１＊が負のロック領域にあるとき、即ち目標回転数Ｎｍ１＊が閾値−Ｎｒｅｆより大きく値０未満のときには、値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定し（ステップＳ１６０）、目標回転数Ｎｍ１＊が値０か正のロック領域にあるとき、即ち目標回転数Ｎｍ１＊が値０以上で閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、値Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定する（ステップＳ１７０）。このように設定することにより、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内で設定されるのを回避することができる。目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内にならないようにするのは、以下の理由による。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域内にあるときには、何かの拍子にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックされる場合がある。このときにモータＭＧ１から大きなトルクを出力すると、三相交流の１相に過大電流が流れ、インバータ４１が過熱し、場合によっては破損する。こうした状況を回避するために、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックしないよう目標回転数Ｎｍ１＊を調整するのである。したがって、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるモータＭＧ１の駆動状態は、モータＭＧ１やインバータ４１の発熱を誘引する熱負荷駆動状態であるということができる。
【００３１】
続いて、設定した目標トルクＴｅ＊に基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定に用いる基準トルクＴｂｓを設定する（ステップＳ１８０）。実施例では、目標トルクＴｅ＊をエンジン２２から出力したときに動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとし、次式（２）により計算するものとした。
【００３２】
【数２】
Tbs＝−ρ・Te*/(1＋ρ) …（２）
【００３３】
次に、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の設定に用いるロック脱出トルクＴｏｕｔを設定する（ステップＳ１９０）。ロック脱出トルクＴｏｕｔの設定は、実施例では、図８に例示するロック脱出トルク設定ルーチンにより行なわれる。このルーチンが実行されると、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が閾値−Ｎｒｅｆと閾値Ｎｒｅｆとにより設定されるロック領域にあるか否かを判定する（ステップＳ３００）。回転数Ｎｍ１がロック領域にないときには、ロック脱出トルクＴｏｕｔに値０を設定して（ステップＳ３１０）、本ルーチンを終了する。回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには回転数Ｎｍ１がロック領域に滞留している時間に基づいて仮脱出トルクＴｔｍｐを設定する（ステップＳ３２０）。仮脱出トルクＴｔｍｐは、実施例では、図９の脱出トルク設定マップに例示するように、滞留時間が長くなるほど大きな値が設定されるものとした。このように、滞留時間が長くなるほど大きな値を設定するのは、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１をより確実に最小限のトルクによりロック領域から脱出させるためである。モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときの不都合については上述した。そして、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１とを比較して（ステップＳ３３０９、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには設定した仮脱出トルクＴｔｍｐをそのままロック脱出トルクＴｏｕｔとして設定して（ステップＳ３４０）、本ルーチンを終了し、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには仮脱出トルクＴｔｍｐに値−１を乗じたものをロック脱出トルクＴｏｕｔとして設定して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。このように、目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１とを比較することにより、ロック領域から制御の方向にロック脱出トルクＴｏｕｔの方向を設定するのである。
【００３４】
図２の駆動制御ルーチンに戻る。こうしてロック脱出トルクＴｏｕｔを設定すると、基準トルクＴｂｓと目標回転数Ｎｍ１＊と回転数Ｎｍ１との偏差を打ち消すフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として次式（３）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ２００）。実施例では、フィードバック項としては比例項と積分項とにより構成した。式（３）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。
【００３５】
【数３】
Tm1*＝Tbs＋k1(Nm1*−Nm1)＋k2∫(Nm1*−Nm1)dt＋Tout …（３）
【００３６】
トルク指令Ｔｍ１＊を計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したトルク指令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から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎを次式（４），（５）により計算すると共に（ステップＳ２１０）、要求トルクＴｒ＊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（６）により計算し（ステップＳ２２０）、計算したトルク制限Ｔｍａｘ，Ｔｍｉｎの範囲内で仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２３０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（６）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。
【００３７】
【数４】
Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５）
Tm2tmp＝(Tr*＋Tm1*/ρ)/Gr …（６）
【００３８】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，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，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２４０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，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。
【００３９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内となるときにはロック領域外となるよう目標回転数Ｎｍ１＊の大きさにより目標回転数Ｎｍ１＊に閾値−Ｎｒｅｆか閾値Ｎｒｅｆを設定するから、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックするのを抑止することができる。また、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには、その滞留時間が長くなるほど大きなロック脱出トルクＴｏｕｔを設定してトルク指令Ｔｍ１＊に反映させるから、迅速により確実にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１をロック領域から脱出させることができる。しかも、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには正の値のロック脱出トルクＴｏｕｔをトルク指令Ｔｍ１＊に反映させ、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには負の値のロック脱出トルクＴｏｕｔをトルク指令Ｔｍ１＊に反映させるから、より迅速にロック領域から脱出することができる。これらの結果、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１が過熱するのを防止することができる。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域内となるときには目標回転数Ｎｍ１＊が負のときに閾値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊として設定し、目標回転数Ｎｍ１＊が値０か正のときに閾値Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとしたが、目標回転数Ｎｍ１＊がロック領域を通過するまではロック領域に入る側の閾値を目標回転数Ｎｍ１＊に設定するものとしてもよい。例えば、目標回転数Ｎｍ１＊が負側からロック領域を通過する場合、ロック領域を通過するまでは閾値−Ｎｒｅｆを目標回転数Ｎｍ１＊に設定するのである。こうしても、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が値０でロックするのを抑止することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１がロック領域にあるときには、その滞留時間が長くなるほど滑らかな曲線をもって大きくなる仮脱出トルクＴｔｍｐを導出してロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしたが、その滞留時間が長くなるにしたがって段階的に大きくなる仮脱出トルクＴｔｍｐを導出してロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよい。この場合、段数は如何なる数であっても構わない。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１以上のときには正の値のロック脱出トルクＴｏｕｔを設定し、目標回転数Ｎｍ１＊が回転数Ｎｍ１未満のときには負の値のロック脱出トルクＴｏｕｔを設定したが、目標回転数Ｎｍ１＊の符号と同一の符号となるようロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよいし、回転数Ｎｍ１の符号と同一の符号となるようロック脱出トルクＴｏｕｔを設定するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を基準トルクＴｂｓとフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として設定したが、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をフィードバック項とロック脱出トルクＴｏｕｔとの和として設定するものとしてもよい。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の計算に用いる基準トルクＴｂｓを、目標トルクＴｅ＊をエンジン２２から出力したときに動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定したが、そのときにエンジン２２から出力しているトルクに伴ってサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとしてもよいし、エンジン２２の出力トルクを推定してその出力トルクに伴ってサンギヤ３１に作用するトルクを押さえるトルクとして設定するものとしてもよい。
【００４５】
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１０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１０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。
【００４６】
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１１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。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である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。
【図２】 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。
【図３】 バッテリ５０における電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】 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説明図である。
【図５】 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子を示す説明図である。
【図７】 動力分配統合機構３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。
【図８】 ロック脱出トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】 脱出トルク設定マップの一例を示す説明図である。
【図１０】 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
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。
Claims (9)
- 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、少なくとも動力を入出力可能な発電機を有し、電力と動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、
該電力動力入出力手段を駆動する第１駆動回路と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
該電動機を駆動する第２駆動回路と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりと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の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記電力動力入出力手段が有する発電機の駆動状態を検出する駆動状態検出手段と、
該検出された駆動状態が前記発電機の回転数が値０を含む所定回転数範囲の駆動状態である熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定された目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定する目標駆動状態設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう前記第１駆動回路を介して該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記第２駆動回路を介して前記電動機を駆動制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 - 前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にないときには前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間に基づいて該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態から離脱する方向に作用する補正用駆動状態を設定すると共に該設定した補正用駆動状態と前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するための前記電力動力入出力手段の仮駆動状態とに基づいて目標駆動状態を設定する手段である請求項１記載の動力出力装置。
- 前記目標駆動状態設定手段は前記検出された駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態で駆動している経過時間が長いほど大きな補正用駆動状態を設定して目標駆動状態を設定する手段である請求項２記載の動力出力装置。
- 前記目標駆動状態設定手段は、前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するよう前記電力動力入出力手段の目標駆動状態および仮駆動状態を設定して該電力動力入出力手段を駆動制御すると該電力動力入出力手段の駆動状態が前記熱負荷駆動状態になるときには該電力動力入出力手段が該熱負荷駆動状態にはならない駆動状態となるよう目標駆動状態を設定する手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
- 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の軸の３軸に接続され該３軸のうちのいずれか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を有する手段であり、前記発電機は前記第３の軸に動力を入出力する発電機である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
- 前記電力動力入出力手段は、前記発電機からなり、該発電機は前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを有し該第１の回転子に対して該第２の回転子の相対的な回転を伴って該第１の回転子と該第２の回転子の電磁作用による電力の入出力により該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する発電機である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
- 請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置であって、
前記駆動状態検出手段は前記発電機の回転数を検出する手段であり、
前記目標駆動状態設定手段は、前記検出された発電機の回転数が前記所定回転数範囲内のときには、該検出された回転数が前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するために前記発電機に要求される要求回転数より小さいときには正の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定すると共に該検出された回転数が前記要求回転数より大きいときには負の補正トルクを前記補正用駆動状態として設定し、該設定した補正トルクと前記要求回転数で前記発電機を駆動するための要求トルクとを加えた目標トルクを前記目標駆動状態として設定する手段である
動力出力装置。 - 請求項１ないし７いずれか記載の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行する自動車。
- 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少なくとも動力を入出力可能な発電機を有し電力と動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が有する発電機および前記電動機と前記第１駆動回路および前記第２駆動回路を介して電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）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の目標運転ポイントを設定し、
（ｃ）前記電力動力入出力手段が有する発電機の駆動状態を検出し、
（ｄ）前記検出した駆動状態が前記発電機の回転数が値０を含む所定回転数範囲の駆動状態である熱負荷駆動状態にないときには前記設定した目標運転ポイントに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、前記検出した駆動状態が前記熱負荷駆動状態にあるときには前記電力動力入出力手段が前記熱負荷駆動状態で駆動している経過時間と前記設定した目標運転ポイントとに基づいて前記電力動力入出力手段の目標駆動状態を設定し、
（ｅ）前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう該内燃機関を運転制御し、前記設定された目標駆動状態で前記電力動力入出力手段が駆動されるよう該電力動力入出力手段を駆動制御し、前記駆動軸に前記設定された要求動力に基づく動力が出力されるよう前記電動機を駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200032A JP4023407B2 (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003200032A JP4023407B2 (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005045863A JP2005045863A (ja) | 2005-02-17 |
| JP4023407B2 true JP4023407B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=34260610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003200032A Expired - Lifetime JP4023407B2 (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4023407B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4887738B2 (ja) | 2005-11-01 | 2012-02-29 | トヨタ自動車株式会社 | モータ駆動装置 |
| US8600594B2 (en) | 2006-11-24 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and driving system for vehicle installation |
| JP4784520B2 (ja) * | 2007-01-25 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
| JP2008236955A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toyota Motor Corp | 冷却システムおよびその制御方法並びに車両 |
| JP4365424B2 (ja) | 2007-03-30 | 2009-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
| CN103347760B (zh) | 2011-02-16 | 2015-11-25 | 铃木株式会社 | 混合动力车辆的驱动控制装置以及混合动力车辆 |
| JP6352990B2 (ja) | 2016-07-26 | 2018-07-04 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 動力伝達装置 |
| JP6614092B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-12-04 | 株式会社デンソー | 車両制御装置 |
-
2003
- 2003-07-22 JP JP2003200032A patent/JP4023407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005045863A (ja) | 2005-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4202203B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP2005042561A (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
| JP2005039880A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP2005344605A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド車並びにこれらの制御方法 | |
| JP4222332B2 (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
| JP2007137230A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2007118751A (ja) | 動力出力装置、それを搭載した車両及び動力出力装置の制御方法 | |
| JP2006094626A (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
| JP2006077600A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP4023407B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP4534586B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2007022240A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP4066983B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2005151620A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP4215030B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2006257895A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP3846453B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
| JP3941769B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP4067000B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP2009137369A (ja) | 車両および駆動装置並びに車両の制御方法 | |
| JP2007253798A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
| JP4039409B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP4196961B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びにその制御方法 | |
| JP2004343838A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 | |
| JP2005051831A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070322 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070911 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070924 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4023407 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101012 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111012 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121012 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131012 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |