JP4281731B2 - 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 - Google Patents
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Description
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、
前記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前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電力動力入出力手段を駆動する第1駆動手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電動機を駆動する第2駆動手段と、
前記第1駆動手段を介して前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能で前記第2駆動手段を介して前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段を充電する電力の上限値である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記蓄電手段を充電する充電電力を検出する充電電力検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の回転数変化を伴って前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、該制御の最中に前記検出された充電電力が前記設定された入力制限を超えるときには前記第1駆動手段および/または前記第2駆動手段のスイッチング素子の前記通常の周波数より高い周波数を用いたスイッチングを伴って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。
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電力動力入出力手段を駆動する第1駆動手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電動機を駆動する第2駆動手段と、前記第1駆動手段を介して前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能で前記第2駆動手段を介して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、
前記内燃機関の回転数変化を伴って駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、該制御の最中に前記蓄電手段を充電する充電電力が該蓄電手段を充電する電力の上限値である入力制限を超えるときには前記第1駆動手段および/または前記第2駆動手段のスイッチング素子の前記通常の周波数より高い周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout (2)
Tm1min=(Gr・Win-Tr*・Nm2)/(Gr・Nm1+Nm2/ρ) (3)
Tm1max=(Gr・Wout-Tr*・Nm2)/(Gr・Nm1+Nm2/ρ) (4)
Tm1tmp=k1・(Ne*-Ne)+k2・∫(Ne*-Ne)dt (5)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (8)
Claims (8)
- 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、
前記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前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、
複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電力動力入出力手段を駆動する第1駆動手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電動機を駆動する第2駆動手段と、
前記第1駆動手段を介して前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能で前記第2駆動手段を介して前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段を充電する電力の上限値である入力制限を設定する入力制限設定手段と、
前記蓄電手段を充電する充電電力を検出する充電電力検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関の回転数変化を伴って前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、該制御の最中に前記検出された充電電力が前記設定された入力制限を超えたとき、前記内燃機関の回転数が上限回転数より予め設定された電力調整用の回転数だけ小さな所定回転数未満のときには前記内燃機関の回転数の急上昇を伴って前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数以上のときには前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および/または前記第2駆動手段のスイッチング素子の前記通常の周波数より高い周波数を用いたスイッチングを伴って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。 - 前記制御手段は、前記設定された入力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である請求項1記載の動力出力装置。
- 請求項1または2記載の動力出力装置であって、
前記第1駆動手段および/または前記第2駆動手段の温度である駆動手段温度を検出する駆動手段温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された駆動手段温度が所定の駆動手段温度以上のときには、前記検出された充電電力が前記設定された入力制限を超えるときでも前記通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
動力出力装置。 - 請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置であって、
前記電力動力入出力手段および/または前記電動機の温度である機器温度を検出する機器温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された機器温度が所定の機器温度以上のときには、前記検出された充電電力が前記設定された入力制限を超えるときでも前記通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
動力出力装置。 - 前記制御手段は、前記内燃機関の回転数の増減により入出力される動力を用いて前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう制御する手段である請求項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、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との3軸を有
し該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される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、前記回転軸に動力を入出力する発電機と、を備える手段である請求項1ないし5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を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
- 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記出力軸と前記駆動軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電力動力入出力手段を駆動する第1駆動手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、複数のスイッチング素子をスイッチングすることにより前記電動機を駆動する第2駆動手段と、前記第1駆動手段を介して前記電力動力入出力手段と電力のやりとりが可能で前記第2駆動手段を介して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、
前記内燃機関の回転数変化を伴って駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、該制御の最中に前記蓄電手段を充電する充電電力が該蓄電手段を充電する電力の上限値である入力制限を超えたとき、前記内燃機関の回転数が上限回転数より予め設定された電力調整用の回転数だけ小さな所定回転数未満のときには前記内燃機関の回転数の急上昇を伴って駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および前記第2駆動手段のスイッチング素子の通常の周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数以上のときには前記要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に前記第1駆動手段および/または前記第2駆動手段のスイッチング素子の前記通常の周波数より高い周波数を用いたスイッチングを伴って前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
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