JP4860741B2 - 電動駆動ユニット - Google Patents
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Description
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、高効率でコンパクトな電動駆動ユニットを提供することを目的とする。
次に、コントローラ100内で実行される駆動力制御内容について説明する。図3は実施例1の駆動力制御処理を表すフローチャートである。尚、初期状態において、KRG4の変速比は1に設定されている。
ステップS1では、要求トルクFdを算出する。図4は実施例1の要求トルクマップである。要求トルクFdは運転者のアクセルペダル開度APOに応じて設定された複数の特性(連続的に設定してもよい)から構成され、現在の車速VSPとアクセルペダル開度APOから要求トルクFdを決定する。
ステップS6では、電動機目標制御量Fmとして(Nmax,Tm)を設定する。
ステップS7では、目標変速比G*=(Nmax/Nd)に設定する。
ステップS9では、電動機目標制御量Fmとして(Nm,Tmax)を設定する。
ステップS10では、目標変速比G*=(Nm/Nd)に設定する。
ステップS12では、設定された目標変速比G*に基づいて、変速制御手段がKRG4の変速比制御を実行する。
(1)電動機2と、電動機2に電力を供給するインバータ200と、電動機2と駆動対象である駆動輪6との間に配置された無段変速機構であるKRG4と、インバータ200を制御して電動機2を定格範囲内(所定のトルク範囲内かつ所定の回転数の範囲内)で制御する電動機制御手段(ステップS11)と、KRG4の変速比を制御する変速制御手段(ステップS12)とを備え、KRG4の変速比を所定の変速比(=1)とした場合に決まる電動機要求トルクTdが電動機2の定格範囲内であり、且つ、駆動対象の回転数に応じて決まる電動機要求回転数Ndが電動機2の定格範囲内であるか否かを判断する判断手段(ステップS2)を有し、判断手段が定格範囲内にあると判断した場合には、変速制御手段がKRG4の変速比を所定の一定変速比(=1)に固定するとともに、電動機制御手段が電動機要求トルクTdと電動機要求回転数Ndを達成するように電動機2を制御し、判断手段が定格範囲外であると判断した場合には、変速制御手段がKRG4の変速比を変更するとともに、電動機制御手段が電動機2を制御して駆動対象の要求トルクFdを達成することとした。よって、電動駆動ユニットの小型化を図ることができる。
このように構成されたハイブリッド自動車において、電動機2のみの駆動力で走行するEVモード走行の場合には、実施例1と同様の制御を行うことにより、KRG4の変速比の変化量を小さくして、駆動効率の低下を抑制することができる。
また、車両駆動装置に適用した例を示したが、車両に限らず、電動機を駆動源として作動する要素に対しても同様に適用可能である。
また、実施例1では定格範囲内で固定する変速比を最も効率が高い「1」に設定したが、インプットコーンとアウトプットコーンの半径比を考慮して、機械的構成に最もバランスよく負荷が作用する変速比がある場合には、「1」に限らず、他の最も効率が高い変速比に固定すればよい。ただし、A領域やB領域に対応する必要があることから、固定される変速比の両側にある程度の変速レンジを確保できる位置を選択すべき点に留意する。
また、実施例1では、固定する変速比を「1」に設定したため、車両として要求される要求トルクと電動機2のトルクをそのまま比較したが、変速比が「1」以外で固定される場合には、変速比に応じて定格の範囲内であるか否かを判定する必要がある。
また、実施例1では、定格回転数内で、且つ、定格トルク内での運転が、電動機2の効率が高いため、この領域内で運転する場合に、変速比を固定する制御を行ったが、定格トルクや定格回転数より大きい側でも効率が良い運転領域がある場合には、定格値より大きい値を境界として領域を設定することもできる。逆に、定格トルクや定格回転数であっても、電動機の効率が変速比を変化させる効率より落ちる場合には、定格値より小さい値を境界として領域を設定するようにしてもよい。
また、実施例1では、所定の変速比が1であるため、要求トルクFdが電動機2の定格トルクの範囲内であるか否かを判断したが、所定の変速比が1以外の場合には、その変速比(他の減速機構も含めた変速比)に応じて、要求トルクFdが電動機要求トルクTdに変換され、判断手段は、この変換された電動機要求トルクTdが定格範囲内にあるか否かを判断することとなる。
2 電動機
3 前後進切換機構
4 コーンリング型無段変速機
5 デファレンシャル機構
6 駆動輪(駆動対象)
41 変速アクチュエータ
41a 回動アクチュエータ
41b 回動部材
41c 移動軸
41d 支持部材
42 変速リング
43 インプットコーン
44 アウトプットコーン
50 ローディング機構
60 減速機
100 コントローラ
200 インバータ
300 バッテリ
ENG エンジン
Claims (4)
- 電動機と、
電源から供給される電力を該電動機に供給するインバータと、
前記電動機と駆動対象との間に配置された無段変速機構と、
前記インバータを制御して、前記電動機を制御する電動機制御手段と、
前記無段変速機構の変速比を制御する変速制御手段とを備え、
前記電動機制御手段が前記電動機を、前記変速制御手段が前記無段変速機構をそれぞれ制御して前記駆動対象の要求トルクを達成する電動駆動ユニットにおいて、
前記無段変速機構の変速比を所定の変速比とした場合、前記駆動対象の要求トルクに応じて決まる前記電動機の要求トルクが所定のトルクの範囲内であり、且つ、前記駆動対象の回転数に応じて決まる前記電動機の要求回転数が所定の回転数の範囲内であるか否かを判断する判断手段を有し、
前記判断手段が前記範囲内であると判断した場合には、前記変速制御手段が前記無段変速機構の変速比を前記所定の変速比に固定するとともに、前記電動機制御手段が前記電動機の要求トルクと要求回転数を達成するよう前記電動機を制御し、
前記判断手段が前記範囲外であると判断した場合には、前記変速制御手段が前記無段変速機構の変速比を変更するとともに、前記電動機制御手段が前記電動機を制御して前記駆動対象の要求トルクを達成することを特徴とする電動駆動ユニット。 - 請求項1に記載の電動駆動ユニットにおいて、
前記電動機制御手段は、前記無段変速機構の変速比を所定の変速比とした場合に、前記駆動対象の回転数に応じて決まる前記電動機の要求回転数が前記範囲外のときは、前記電動機の回転数を前記所定の回転数に制御し、前記電動機の要求トルクと要求回転数が属する等出力線上であって前記所定の回転数に対応するトルクに前記電動機を制御し、
前記変速制御手段は、前記駆動対象の回転数と前記所定の回転数とに応じて決まる変速比に前記無段変速機構を制御することを特徴とする電動駆動ユニット。 - 請求項1または2に記載の電動駆動ユニットにおいて、
前記電動機制御手段は、前記無段変速機構の変速比を所定の変速比とした場合に、前記駆動対象の要求トルクに応じて決まる前記電動機の要求トルクが前記範囲外のときは、前記電動機のトルクを前記所定のトルクに制御し、前記電動機の要求トルクと要求回転数が属する等出力線上であって前記所定のトルクに対応する回転数に前記電動機を制御し、
前記変速制御手段は、前記駆動対象の要求トルクを達成する変速比に前記無段変速機構を制御することを特徴とする電動駆動ユニット。 - 請求項1ないし3いずれか一つに記載の電動駆動ユニットにおいて、
前記所定の変速比は、前記無段変速機構の伝達効率が最も高くなる変速比であることを特徴とする電動駆動ユニット。
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