JPH05229351A - 車両用電動装置 - Google Patents
車両用電動装置Info
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- JPH05229351A JPH05229351A JP3182292A JP3182292A JPH05229351A JP H05229351 A JPH05229351 A JP H05229351A JP 3182292 A JP3182292 A JP 3182292A JP 3182292 A JP3182292 A JP 3182292A JP H05229351 A JPH05229351 A JP H05229351A
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- engine
- motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】車両走行負荷に対応するトルクによって走行す
ることができ、しかも、エンジンを常時最適燃費で駆動
することができるようにする。 【構成】車両走行負荷に対応する第１の信号を発生する
手段（アクセルセンサ１６）と、エンジン回転に対応す
る第２の信号を発生する手段（エンジン回転数センサ１
７）が設けられ、前記第１、第２の信号に基づいて、実
トルクが決定される。次に、前記第２の信号に基づき、
走行条件に対応して最大効率を得ることができる最適ト
ルクが決定される。そして、前記実トルク及び最適トル
クに基づいて、実際に車両を走行させる場合の要求トル
クが決定される。そして、スロットルアクチュエータ２
２でエンジン１１を駆動し、モータコントローラ２３で
発電機／モータ１２を駆動する。該最適トルクが実トル
クより大きい場合には、回生電流が発生させられる。
ることができ、しかも、エンジンを常時最適燃費で駆動
することができるようにする。 【構成】車両走行負荷に対応する第１の信号を発生する
手段（アクセルセンサ１６）と、エンジン回転に対応す
る第２の信号を発生する手段（エンジン回転数センサ１
７）が設けられ、前記第１、第２の信号に基づいて、実
トルクが決定される。次に、前記第２の信号に基づき、
走行条件に対応して最大効率を得ることができる最適ト
ルクが決定される。そして、前記実トルク及び最適トル
クに基づいて、実際に車両を走行させる場合の要求トル
クが決定される。そして、スロットルアクチュエータ２
２でエンジン１１を駆動し、モータコントローラ２３で
発電機／モータ１２を駆動する。該最適トルクが実トル
クより大きい場合には、回生電流が発生させられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用電動装置に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両は一般に、ガソリン機関であ
るエンジンを作動させることによって発生させた回転を
自動変速機、マニュアル変速機等のトランスミッション
を介して変速し、駆動輪に伝達するようにしている。前
記ガソリン機関は、ガソリンと空気の混合気を圧縮状態
で燃焼させ、この時発生するエネルギをエンジントルク
に変換しているため、燃焼に伴う騒音が発生するだけで
なく、排気ガスによって環境を汚染してしまう。
るエンジンを作動させることによって発生させた回転を
自動変速機、マニュアル変速機等のトランスミッション
を介して変速し、駆動輪に伝達するようにしている。前
記ガソリン機関は、ガソリンと空気の混合気を圧縮状態
で燃焼させ、この時発生するエネルギをエンジントルク
に変換しているため、燃焼に伴う騒音が発生するだけで
なく、排気ガスによって環境を汚染してしまう。
【０００３】一方、エンジンを電動機すなわちモータに
置き換え、騒音や排気ガスの発生をなくした電気自動車
が提供されている。この場合、車両にモータ及びバッテ
リを搭載し、前記モータによって駆動輪を回転させて走
行するようにしている。したがって、車両の走行に伴う
騒音はほとんど発生することがなく、しかも、排気ガス
を発生することもない。
置き換え、騒音や排気ガスの発生をなくした電気自動車
が提供されている。この場合、車両にモータ及びバッテ
リを搭載し、前記モータによって駆動輪を回転させて走
行するようにしている。したがって、車両の走行に伴う
騒音はほとんど発生することがなく、しかも、排気ガス
を発生することもない。
【０００４】ところが、電気自動車の場合、バッテリに
充電することができる電気量には限度があり、航続距離
が短くなってしまう。したがって、十分な航続距離を得
るためには大きいバッテリを搭載する必要がある。ま
た、通常の車両に搭載することができる程度の大きさの
モータを使用した場合、エンジンによる場合と比較して
発生するモータトルクの値が小さく、急発進、高負荷走
行、高速走行等を行うことができない。
充電することができる電気量には限度があり、航続距離
が短くなってしまう。したがって、十分な航続距離を得
るためには大きいバッテリを搭載する必要がある。ま
た、通常の車両に搭載することができる程度の大きさの
モータを使用した場合、エンジンによる場合と比較して
発生するモータトルクの値が小さく、急発進、高負荷走
行、高速走行等を行うことができない。
【０００５】そこで、エンジンとモータを併用したハイ
ブリッド型の駆動装置が提供されている。この種の車両
は各種提供されていて、エンジンで発電機を駆動して電
気エネルギを発生させ、該電気エネルギによってモータ
を回転させ、その回転を駆動輪に伝達するシリーズ（直
列）型のもの（特開昭６２−１０４４０３号公報参照）
や、エンジン及びモータによって直接駆動輪を回転させ
るパラレル（並列）型のものに分類される。該パラレル
型のものは、更にエンジンの駆動系とモータの駆動系を
連結した一系統式のもの（米国特許明細書第４，５３
３，０１１号参照）と、前輪と後輪をそれぞれエンジン
とモータによって独立して駆動する二系統式のものに分
類される。
ブリッド型の駆動装置が提供されている。この種の車両
は各種提供されていて、エンジンで発電機を駆動して電
気エネルギを発生させ、該電気エネルギによってモータ
を回転させ、その回転を駆動輪に伝達するシリーズ（直
列）型のもの（特開昭６２−１０４４０３号公報参照）
や、エンジン及びモータによって直接駆動輪を回転させ
るパラレル（並列）型のものに分類される。該パラレル
型のものは、更にエンジンの駆動系とモータの駆動系を
連結した一系統式のもの（米国特許明細書第４，５３
３，０１１号参照）と、前輪と後輪をそれぞれエンジン
とモータによって独立して駆動する二系統式のものに分
類される。
【０００６】前記シリーズ型のものの場合、駆動輪はモ
ータによってのみ駆動されるため、長距離を高速で走行
することはできない。したがって、長距離を高速で走行
する場合などにはパラレル型の駆動装置が利用される。
ータによってのみ駆動されるため、長距離を高速で走行
することはできない。したがって、長距離を高速で走行
する場合などにはパラレル型の駆動装置が利用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の駆動装置においては、エンジンが発生するエンジン
トルクは運転者がアクセルを踏み込むことによって決定
されてしまうため、必ずしも効率的に走行することはで
きない。すなわち、前記車両走行負荷が変化すると、そ
れに対応して運転者はアクセルを踏み込み、車両走行負
荷に対応するエンジントルクを発生させようとする。と
ころが、車両走行負荷に対応するエンジントルクによっ
て走行しても、必ずしもエンジンを最適燃費で駆動する
ことにはならない。エンジンを最適燃費で駆動するため
のトルク（以下、「最適トルク」という。）は車両走行
負荷にかかわらずエンジン回転に対応して一意に決まっ
てしまうからである。
来の駆動装置においては、エンジンが発生するエンジン
トルクは運転者がアクセルを踏み込むことによって決定
されてしまうため、必ずしも効率的に走行することはで
きない。すなわち、前記車両走行負荷が変化すると、そ
れに対応して運転者はアクセルを踏み込み、車両走行負
荷に対応するエンジントルクを発生させようとする。と
ころが、車両走行負荷に対応するエンジントルクによっ
て走行しても、必ずしもエンジンを最適燃費で駆動する
ことにはならない。エンジンを最適燃費で駆動するため
のトルク（以下、「最適トルク」という。）は車両走行
負荷にかかわらずエンジン回転に対応して一意に決まっ
てしまうからである。
【０００８】したがって、前記最適トルクによって走行
することができない場合には燃費が悪くなり、燃料の消
費量が多くなるだけでなく、排気ガス中のＣＯ2 濃度が
高くなり、環境を汚染してしまう。本発明は、前記従来
の駆動装置の問題点を解決して、車両走行負荷に対応す
るトルクによって走行することができ、しかも、エンジ
ンを常時最適燃費で駆動することができる車両用電動装
置を提供することを目的とする。
することができない場合には燃費が悪くなり、燃料の消
費量が多くなるだけでなく、排気ガス中のＣＯ2 濃度が
高くなり、環境を汚染してしまう。本発明は、前記従来
の駆動装置の問題点を解決して、車両走行負荷に対応す
るトルクによって走行することができ、しかも、エンジ
ンを常時最適燃費で駆動することができる車両用電動装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の車
両用電動装置においては、エンジントルクを発生するエ
ンジンと、駆動電流を受けてモータトルクを発生すると
ともに回転を受けて回生電流を発生する発電機／モータ
と、車両走行負荷に対応する第１の信号を発生する手段
と、エンジン回転に対応する第２の信号を発生する手段
と、前記第１、第２の信号に基づいて実トルクを決定す
る手段と、前記第２の信号に基づき、走行条件に対応し
て最大効率を得ることができる最適トルクを決定する手
段と、前記実トルク及び最適トルクに基づいて要求トル
クを決定する手段と、該要求トルクに対応してエンジン
を駆動する第１のアクチュエータと、前記要求トルクに
対応して発電機／モータを駆動し、回生電流を選択的に
発生させる第２のアクチュエータを有している。
両用電動装置においては、エンジントルクを発生するエ
ンジンと、駆動電流を受けてモータトルクを発生すると
ともに回転を受けて回生電流を発生する発電機／モータ
と、車両走行負荷に対応する第１の信号を発生する手段
と、エンジン回転に対応する第２の信号を発生する手段
と、前記第１、第２の信号に基づいて実トルクを決定す
る手段と、前記第２の信号に基づき、走行条件に対応し
て最大効率を得ることができる最適トルクを決定する手
段と、前記実トルク及び最適トルクに基づいて要求トル
クを決定する手段と、該要求トルクに対応してエンジン
を駆動する第１のアクチュエータと、前記要求トルクに
対応して発電機／モータを駆動し、回生電流を選択的に
発生させる第２のアクチュエータを有している。
【００１０】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
エンジントルクを発生するエンジンと、駆動電流を受け
てモータトルクを発生するとともに回転を受けて回生電
流を発生する発電機／モータを有している。したがっ
て、エンジンを駆動し、エンジンが発生したエンジント
ルクによって車両を走行させることができるとともに、
発電機／モータを駆動し、発電機／モータが発生したモ
ータトルクによって車両を走行させることもできる。
エンジントルクを発生するエンジンと、駆動電流を受け
てモータトルクを発生するとともに回転を受けて回生電
流を発生する発電機／モータを有している。したがっ
て、エンジンを駆動し、エンジンが発生したエンジント
ルクによって車両を走行させることができるとともに、
発電機／モータを駆動し、発電機／モータが発生したモ
ータトルクによって車両を走行させることもできる。
【００１１】車両走行負荷に対応する第１の信号を発生
する手段と、エンジン回転に対応する第２の信号を発生
する手段が設けられ、前記第１、第２の信号に基づい
て、現在エンジンが発生している実トルクが決定され
る。次に、前記第２の信号に基づき、走行条件に対応し
て最大効率を得ることができる最適トルクが決定され
る。そして、前記実トルク及び最適トルクに基づいて、
実際に車両を走行させる場合の要求トルクが決定され
る。
する手段と、エンジン回転に対応する第２の信号を発生
する手段が設けられ、前記第１、第２の信号に基づい
て、現在エンジンが発生している実トルクが決定され
る。次に、前記第２の信号に基づき、走行条件に対応し
て最大効率を得ることができる最適トルクが決定され
る。そして、前記実トルク及び最適トルクに基づいて、
実際に車両を走行させる場合の要求トルクが決定され
る。
【００１２】そして、該要求トルクに対応して第１のア
クチュエータがエンジンを駆動し、前記要求トルクに対
応して第２のアクチュエータが発電機／モータを駆動す
る。前記要求トルクとして最適トルクが選択された場合
で、該最適トルクが実トルクより大きい場合には、余剰
分のトルクによって回生電流を発生させることができ
る。
クチュエータがエンジンを駆動し、前記要求トルクに対
応して第２のアクチュエータが発電機／モータを駆動す
る。前記要求トルクとして最適トルクが選択された場合
で、該最適トルクが実トルクより大きい場合には、余剰
分のトルクによって回生電流を発生させることができ
る。
【００１３】したがって、各種の走行条件において、エ
ンジンを最大効率で駆動して車両を走行させることが可
能になる。
ンジンを最大効率で駆動して車両を走行させることが可
能になる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す車
両用電動装置のブロック図である。図において、１１は
ガソリン機関で構成されるエンジン、１２はエンジン１
１が発生したエンジントルクＴE で発電するとともに、
駆動電流を受けてモータトルクＴM を発生する発電機／
モータ、１３は前記エンジン１１及び発電機／モータ１
２の共通の出力軸である。該出力軸１３に伝達されたト
ルクは、ディファレンシャル装置１４を介して駆動輪１
５に伝達される。該駆動輪１５は前輪でも後輪でもよ
い。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す車
両用電動装置のブロック図である。図において、１１は
ガソリン機関で構成されるエンジン、１２はエンジン１
１が発生したエンジントルクＴE で発電するとともに、
駆動電流を受けてモータトルクＴM を発生する発電機／
モータ、１３は前記エンジン１１及び発電機／モータ１
２の共通の出力軸である。該出力軸１３に伝達されたト
ルクは、ディファレンシャル装置１４を介して駆動輪１
５に伝達される。該駆動輪１５は前輪でも後輪でもよ
い。
【００１５】前記エンジン１１は、車両走行負荷に対応
して運転者がアクセルを踏み込むことによってエンジン
回転数ＲE を増加させ、発生するエンジントルクＴE を
大きくする。前記アクセルの踏込み量すなわちスロット
ル開度θはアクセルセンサ１６によって、また、エンジ
ン回転数ＲE は、エンジン回転数センサ１７によって検
出することができる。これらスロットル開度信号（第１
の信号）及びエンジン回転数信号（第２の信号）はＣＰ
Ｕ１９に入力される。
して運転者がアクセルを踏み込むことによってエンジン
回転数ＲE を増加させ、発生するエンジントルクＴE を
大きくする。前記アクセルの踏込み量すなわちスロット
ル開度θはアクセルセンサ１６によって、また、エンジ
ン回転数ＲE は、エンジン回転数センサ１７によって検
出することができる。これらスロットル開度信号（第１
の信号）及びエンジン回転数信号（第２の信号）はＣＰ
Ｕ１９に入力される。
【００１６】該ＣＰＵ１９はマイクロプロセッサ、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ等から成り、前記エンジン回転数信号を受け
ると、車両の走行条件に対応する最適トルクＴEBを決定
するとともに、スロットルアクチュエータ２２（第１の
アクチュエータ）に対してスロットル開度指令値を、モ
ータコントローラ２３（第２のアクチュエータ）に対し
てモータ駆動電流指令値又はモータ回生電流指令値を出
力する。前記スロットルアクチュエータ２２はＣＰＵ１
９からスロットル開度指令値を受けると、該スロットル
開度指令値に対応する量だけスロットルを開き、モータ
コントローラ２３はモータ駆動電流指令値又はモータ回
生電流指令値を受けると、バッテリ２４から発電機／モ
ータ１２に対して駆動電流を流すか、又は発電機／モー
タ１２からバッテリ２４に対して回生電流Ｉを流す。
Ｍ、ＲＯＭ等から成り、前記エンジン回転数信号を受け
ると、車両の走行条件に対応する最適トルクＴEBを決定
するとともに、スロットルアクチュエータ２２（第１の
アクチュエータ）に対してスロットル開度指令値を、モ
ータコントローラ２３（第２のアクチュエータ）に対し
てモータ駆動電流指令値又はモータ回生電流指令値を出
力する。前記スロットルアクチュエータ２２はＣＰＵ１
９からスロットル開度指令値を受けると、該スロットル
開度指令値に対応する量だけスロットルを開き、モータ
コントローラ２３はモータ駆動電流指令値又はモータ回
生電流指令値を受けると、バッテリ２４から発電機／モ
ータ１２に対して駆動電流を流すか、又は発電機／モー
タ１２からバッテリ２４に対して回生電流Ｉを流す。
【００１７】図２は本発明の第２の実施例を示す車両用
電動装置のブロック図である。この場合、エンジン１１
と発電機／モータ１２はそれぞれ別の駆動系に連結され
る。すなわち、エンジン１１は出力軸２６を介してトラ
ンスミッション２７にエンジントルクＴE を伝達し、該
トランスミッション２７において回転数を変え、それを
ディファレンシャル装置２８を介して駆動輪２９に伝達
するようにしている。また、発電機／モータ１２はモー
タトルクＴM を出力軸３１及びディファレンシャル装置
３２を介して駆動輪３３に伝達する。
電動装置のブロック図である。この場合、エンジン１１
と発電機／モータ１２はそれぞれ別の駆動系に連結され
る。すなわち、エンジン１１は出力軸２６を介してトラ
ンスミッション２７にエンジントルクＴE を伝達し、該
トランスミッション２７において回転数を変え、それを
ディファレンシャル装置２８を介して駆動輪２９に伝達
するようにしている。また、発電機／モータ１２はモー
タトルクＴM を出力軸３１及びディファレンシャル装置
３２を介して駆動輪３３に伝達する。
【００１８】また、駆動輪２９，３３はいずれを前輪用
としても後輪用としてもよい。すなわち、エンジン１１
によって前輪を駆動し、発電機／モータ１２によって後
輪を駆動しても、エンジン１１によって後輪を駆動し、
発電機／モータ１２によって前輪を駆動してもよい。そ
のほかの部分は、図１と同様の構成及び作用を有してい
るため、説明を省略する。
としても後輪用としてもよい。すなわち、エンジン１１
によって前輪を駆動し、発電機／モータ１２によって後
輪を駆動しても、エンジン１１によって後輪を駆動し、
発電機／モータ１２によって前輪を駆動してもよい。そ
のほかの部分は、図１と同様の構成及び作用を有してい
るため、説明を省略する。
【００１９】次に、前記構成の車両用電動装置の動作に
ついて図３〜図１０を併用して説明する。図３は本発明
の車両用電動装置のフローチャート、図４はエンジント
ルク特性概念図、図５はエンジンの最大効率線概念図、
図６は第２のエンジントルク特性概念図、図７はエンジ
ントルク計算用マップを示す図、図８は最適トルク計算
用マップを示す図、図９は効率計算用マップを示す図で
ある。図７〜図９の（ａ）は各マップのテーブルを、
（ｂ）は各マップの特性図を示している。ステップＳ１
車両の走行中において、ＣＰＵ１９は、アクセルセン
サ１６によって検出したスロットル開度θの値θA 及び
エンジン回転数センサ１７によって検出したエンジン回
転数ＲE の値ＲEAの各信号を受ける。ステップＳ２ 実
トルクを決定する手段が、図７のエンジントルク計算用
マップを参照して、前記スロットル開度θの値がθA で
あり、前記エンジン回転数ＲEの値がＲEAであるときの
エンジン状態を示す点Ａ（図４）における実トルクＴEA
を計算する。ステップＳ３ 最適トルクを決定する手段
が、図８の最適トルク計算用マップを参照して、前記エ
ンジン回転数ＲE の値がＲEAであるときの車両の走行条
件に対応する最適トルクＴEB（図５）を決定する。すな
わち、図５のエンジンの最大効率線概念図において、ａ
は等効率線を、ｂは最大効率線を示しており、エンジン
回転数ＲE の値ＲEAに対応して燃料消費率が最も低くな
る最大効率点Ｂの最適トルクＴEBが計算される。ステッ
プＳ４ 図９の効率計算用マップを参照して、エンジン
回転数ＲE の値Ｒ EA、実トルクＴEA及び最適トルクＴEB
に基づき、点Ａ（図５）のエンジン効率η A 及び最大効
率点Ｂのエンジン効率ηB を計算する。ステップＳ５
エンジン１１を最適トルクＴEBが得られるように作動さ
せ、発電機／モータ１２で回生電流Ｉを発生させた場合
に得られる回生エネルギαが、失われる消費エネルギβ
より大きいか否かを判断する。回生エネルギαが消費エ
ネルギβより小さい場合はステップＳ６に進み、回生エ
ネルギαが消費エネルギβより大きい場合はステップＳ
７に進む。
ついて図３〜図１０を併用して説明する。図３は本発明
の車両用電動装置のフローチャート、図４はエンジント
ルク特性概念図、図５はエンジンの最大効率線概念図、
図６は第２のエンジントルク特性概念図、図７はエンジ
ントルク計算用マップを示す図、図８は最適トルク計算
用マップを示す図、図９は効率計算用マップを示す図で
ある。図７〜図９の（ａ）は各マップのテーブルを、
（ｂ）は各マップの特性図を示している。ステップＳ１
車両の走行中において、ＣＰＵ１９は、アクセルセン
サ１６によって検出したスロットル開度θの値θA 及び
エンジン回転数センサ１７によって検出したエンジン回
転数ＲE の値ＲEAの各信号を受ける。ステップＳ２ 実
トルクを決定する手段が、図７のエンジントルク計算用
マップを参照して、前記スロットル開度θの値がθA で
あり、前記エンジン回転数ＲEの値がＲEAであるときの
エンジン状態を示す点Ａ（図４）における実トルクＴEA
を計算する。ステップＳ３ 最適トルクを決定する手段
が、図８の最適トルク計算用マップを参照して、前記エ
ンジン回転数ＲE の値がＲEAであるときの車両の走行条
件に対応する最適トルクＴEB（図５）を決定する。すな
わち、図５のエンジンの最大効率線概念図において、ａ
は等効率線を、ｂは最大効率線を示しており、エンジン
回転数ＲE の値ＲEAに対応して燃料消費率が最も低くな
る最大効率点Ｂの最適トルクＴEBが計算される。ステッ
プＳ４ 図９の効率計算用マップを参照して、エンジン
回転数ＲE の値Ｒ EA、実トルクＴEA及び最適トルクＴEB
に基づき、点Ａ（図５）のエンジン効率η A 及び最大効
率点Ｂのエンジン効率ηB を計算する。ステップＳ５
エンジン１１を最適トルクＴEBが得られるように作動さ
せ、発電機／モータ１２で回生電流Ｉを発生させた場合
に得られる回生エネルギαが、失われる消費エネルギβ
より大きいか否かを判断する。回生エネルギαが消費エ
ネルギβより小さい場合はステップＳ６に進み、回生エ
ネルギαが消費エネルギβより大きい場合はステップＳ
７に進む。
【００２０】ここで、エンジン１１を最適トルクＴEBが
得られるように作動させると、実際に必要な実トルクＴ
EAとの間のトルク差ΔＴが余剰分として発生する。そこ
で、該トルク差ΔＴとエンジン回転数ＲEAと回生効率
η′の積を求めることによって、次式のように回生エネ
ルギαを得ることができる。 α＝（ＴEB−ＴEA）・ＲEA・η′ ここで、回生効率η′は、 η′＝η1 ・η2 ・η3 η1 ：発電機／モータ１２の発電効率 η2 ：バッテリ２４の充電効率 η3 ：発電機／モータ１２のモータ効率 である。
得られるように作動させると、実際に必要な実トルクＴ
EAとの間のトルク差ΔＴが余剰分として発生する。そこ
で、該トルク差ΔＴとエンジン回転数ＲEAと回生効率
η′の積を求めることによって、次式のように回生エネ
ルギαを得ることができる。 α＝（ＴEB−ＴEA）・ＲEA・η′ ここで、回生効率η′は、 η′＝η1 ・η2 ・η3 η1 ：発電機／モータ１２の発電効率 η2 ：バッテリ２４の充電効率 η3 ：発電機／モータ１２のモータ効率 である。
【００２１】一方、エンジン１１を最適トルクＴEBが得
られるように作動させると、エンジン１１はＴEB・ＲEA
／ηB の仕事をし、実トルクＴEAを発生させるのに必要
な仕事ＴEA・ＲEA／ηA より消費エネルギβ β＝（ＴEB／ηB −ＴEA／ηA ）・ＲEA だけ余分に仕事をすることになる。
られるように作動させると、エンジン１１はＴEB・ＲEA
／ηB の仕事をし、実トルクＴEAを発生させるのに必要
な仕事ＴEA・ＲEA／ηA より消費エネルギβ β＝（ＴEB／ηB −ＴEA／ηA ）・ＲEA だけ余分に仕事をすることになる。
【００２２】そこで、要求トルクを決定する手段が、前
記回生エネルギαが消費エネルギβより大きい場合、す
なわち、 α＞β 又は、 （ＴEB−ＴEA）・η′＞（ＴEB／ηB −ＴEA／ηA ） の場合だけ、エンジン１１のスロットル開度θを変更し
て最適トルクＴEBが得られるようにし、 α＜β の場合には、エンジン１１のスロットル開度θは変更せ
ず実トルクＴEAのままで走行する。
記回生エネルギαが消費エネルギβより大きい場合、す
なわち、 α＞β 又は、 （ＴEB−ＴEA）・η′＞（ＴEB／ηB −ＴEA／ηA ） の場合だけ、エンジン１１のスロットル開度θを変更し
て最適トルクＴEBが得られるようにし、 α＜β の場合には、エンジン１１のスロットル開度θは変更せ
ず実トルクＴEAのままで走行する。
【００２３】実際の制御においては、η′，ηA ，ηB
の各値は既知であるため、前記回生エネルギα及び消費
エネルギβは各エンジン回転数ＲE に対応する値として
あらかじめ設定され、テーブルに格納されていて、前述
したような計算は行わない。ステップＳ６ スロットル
開度θの値θA をそのまま維持する。すなわち要求トル
クとして実トルクＴEAを選択する。ステップＳ７ スロ
ットル開度マップ（図８のエンジントルク計算用マップ
と同じ。）を参照し、エンジン回転数ＲE の値ＲEA及び
最適トルクＴEBに基づいて、最大効率点Ｂ（図６）にお
けるスロットル開度θの値θB を計算する。すなわち要
求トルクとして最適トルクＴEBを選択する。ステップＳ
８ スロットル開度θの値がθB になることによって、
エンジン１１が発生する最適トルクＴEBは、現在の走行
状態において必要な実トルクＴEAより大きくなる。した
がって、発電機／モータ１２のトルク定数ｃは既知であ
るため回生電流Ｉ Ｉ＝（ＴEB−ＴEA）／ｃ が計算される。ステップＳ９ ステップＳ６又はステッ
プＳ８の結果として、スロットル開度指令値をスロット
ルアクチュエータ２２に対して出力してスロットル開度
をθとし、回生電流指令値をモータコントローラ２３に
対して出力して発電機／モータ１２に回生電流Ｉを発生
させる。
の各値は既知であるため、前記回生エネルギα及び消費
エネルギβは各エンジン回転数ＲE に対応する値として
あらかじめ設定され、テーブルに格納されていて、前述
したような計算は行わない。ステップＳ６ スロットル
開度θの値θA をそのまま維持する。すなわち要求トル
クとして実トルクＴEAを選択する。ステップＳ７ スロ
ットル開度マップ（図８のエンジントルク計算用マップ
と同じ。）を参照し、エンジン回転数ＲE の値ＲEA及び
最適トルクＴEBに基づいて、最大効率点Ｂ（図６）にお
けるスロットル開度θの値θB を計算する。すなわち要
求トルクとして最適トルクＴEBを選択する。ステップＳ
８ スロットル開度θの値がθB になることによって、
エンジン１１が発生する最適トルクＴEBは、現在の走行
状態において必要な実トルクＴEAより大きくなる。した
がって、発電機／モータ１２のトルク定数ｃは既知であ
るため回生電流Ｉ Ｉ＝（ＴEB−ＴEA）／ｃ が計算される。ステップＳ９ ステップＳ６又はステッ
プＳ８の結果として、スロットル開度指令値をスロット
ルアクチュエータ２２に対して出力してスロットル開度
をθとし、回生電流指令値をモータコントローラ２３に
対して出力して発電機／モータ１２に回生電流Ｉを発生
させる。
【００２４】次に、本発明の車両用電動装置を搭載した
車両について説明する。図１０は本発明の車両用電動装
置の搭載例を示す図、図１１は本発明の車両用電動装置
の搭載例における作動図である。図１１において、〇印
はクラッチ又はブレーキが係合状態であることを、×印
はクラッチ又はブレーキが解放状態であることを、〇×
印はクラッチ又はブレーキが係合状態であっても解放状
態であってもよいことを、−印は作動に関係のない状態
を示している。
車両について説明する。図１０は本発明の車両用電動装
置の搭載例を示す図、図１１は本発明の車両用電動装置
の搭載例における作動図である。図１１において、〇印
はクラッチ又はブレーキが係合状態であることを、×印
はクラッチ又はブレーキが解放状態であることを、〇×
印はクラッチ又はブレーキが係合状態であっても解放状
態であってもよいことを、−印は作動に関係のない状態
を示している。
【００２５】図において、１１はエンジンであり、ＦＦ
（フロントエンジン・フロントドライブ）式の車両に車
両用電動装置を搭載している。従来、ＦＦ式の車両に
は、回転軸が横方向になるようにエンジン１１を搭載し
た横置ＦＦ車両と、回転軸が縦方向になるようにエンジ
ン１１を搭載した縦置ＦＦ車両とがある。前記横置ＦＦ
車両には、エンジン１１の回転をカウンタドライブギヤ
とカウンタドリブンギヤから成るカウンタギヤを介して
ディファレンシャル装置１４に伝達するカウンタギヤ式
のものと、エンジン１１の回転をチェーンを介してディ
ファレンシャル装置１４に伝達するチェーン式のものが
あり、前記カウンタギヤ式のものは、更にカウンタギヤ
を中間部に設けた中間部配置型のものと、カウンタギヤ
を後部に設けた後部配置型のものがある。
（フロントエンジン・フロントドライブ）式の車両に車
両用電動装置を搭載している。従来、ＦＦ式の車両に
は、回転軸が横方向になるようにエンジン１１を搭載し
た横置ＦＦ車両と、回転軸が縦方向になるようにエンジ
ン１１を搭載した縦置ＦＦ車両とがある。前記横置ＦＦ
車両には、エンジン１１の回転をカウンタドライブギヤ
とカウンタドリブンギヤから成るカウンタギヤを介して
ディファレンシャル装置１４に伝達するカウンタギヤ式
のものと、エンジン１１の回転をチェーンを介してディ
ファレンシャル装置１４に伝達するチェーン式のものが
あり、前記カウンタギヤ式のものは、更にカウンタギヤ
を中間部に設けた中間部配置型のものと、カウンタギヤ
を後部に設けた後部配置型のものがある。
【００２６】この場合、回転軸が横方向になるようにエ
ンジン１１を搭載した横置ＦＦ車両であり、エンジン１
１の回転をカウンタギヤを介してディファレンシャル装
置１４に伝達するカウンタギヤ式であり、かつ、カウン
タギヤを中間部に設けた中間部配置型の車両について説
明するが、他の車両に適用することもできる。１２は発
電機／モータ、１４はディファレンシャル装置、３１は
トルクコンバータ、Ｃ１は前進時に常時係合する第１ク
ラッチ、３３はプラネタリギヤユニットである。該プラ
ネタリギヤユニット３３はシンプルプラネタリ型のもの
であり、リングギヤ３４、ピニオンギヤ３５、サンギヤ
３６及び前記ピニオンギヤ３５を支持するキャリヤ３７
から成る。また、Ｂ１は前記サンギヤ３６を選択的に係
合する第１ブレーキ、Ｆ１は第１ワンウェイクラッチで
ある。
ンジン１１を搭載した横置ＦＦ車両であり、エンジン１
１の回転をカウンタギヤを介してディファレンシャル装
置１４に伝達するカウンタギヤ式であり、かつ、カウン
タギヤを中間部に設けた中間部配置型の車両について説
明するが、他の車両に適用することもできる。１２は発
電機／モータ、１４はディファレンシャル装置、３１は
トルクコンバータ、Ｃ１は前進時に常時係合する第１ク
ラッチ、３３はプラネタリギヤユニットである。該プラ
ネタリギヤユニット３３はシンプルプラネタリ型のもの
であり、リングギヤ３４、ピニオンギヤ３５、サンギヤ
３６及び前記ピニオンギヤ３５を支持するキャリヤ３７
から成る。また、Ｂ１は前記サンギヤ３６を選択的に係
合する第１ブレーキ、Ｆ１は第１ワンウェイクラッチで
ある。
【００２７】また、４１は駆動装置ケースであり、該駆
動装置ケース４１内に前記発電機／モータ１２、ディフ
ァレンシャル装置１４、トルクコンバータ３１、第１ク
ラッチＣ１、プラネタリギヤユニット３３、第１ブレー
キＢ１及び第１ワンウェイクラッチＦ１が収容される。
４２は前記ディファレンシャル装置１４によって減速さ
れ、差動させられた回転を左右の駆動輪に伝達するため
の駆動軸である。４５はエンジン１１の出力軸、４６は
トルクコンバータ３１の出力軸、４７はプラネタリギヤ
ユニット３３の入力軸、４８は伝動軸である。
動装置ケース４１内に前記発電機／モータ１２、ディフ
ァレンシャル装置１４、トルクコンバータ３１、第１ク
ラッチＣ１、プラネタリギヤユニット３３、第１ブレー
キＢ１及び第１ワンウェイクラッチＦ１が収容される。
４２は前記ディファレンシャル装置１４によって減速さ
れ、差動させられた回転を左右の駆動輪に伝達するため
の駆動軸である。４５はエンジン１１の出力軸、４６は
トルクコンバータ３１の出力軸、４７はプラネタリギヤ
ユニット３３の入力軸、４８は伝動軸である。
【００２８】前記発電機／モータ１２は、駆動装置ケー
ス４１に固定されたステータ１２ａと伝動軸４８に連結
されたロータ１２ｂから成っている。ステータ１２ａに
はコイル１２ｃが巻装されていて、該コイル１２ｃに駆
動電流を流すことによってロータ１２ｂを回転させるこ
とができる。そして、前記エンジン１１又は発電機／モ
ータ１２の回転は、前記伝動軸４８に固定されたカウン
タドライブギヤ５２に伝達される。
ス４１に固定されたステータ１２ａと伝動軸４８に連結
されたロータ１２ｂから成っている。ステータ１２ａに
はコイル１２ｃが巻装されていて、該コイル１２ｃに駆
動電流を流すことによってロータ１２ｂを回転させるこ
とができる。そして、前記エンジン１１又は発電機／モ
ータ１２の回転は、前記伝動軸４８に固定されたカウン
タドライブギヤ５２に伝達される。
【００２９】前記伝動軸４８に平行にカウンタドライブ
シャフト５３が配設されていて、該カウンタドライブシ
ャフト５３にカウンタドリブンギヤ５４が設けられる。
該カウンタドリブンギヤ５４は前記カウンタドライブギ
ヤ５２と噛合しており、該カウンタドライブギヤ５２の
回転を出力ギヤ５５に伝達する。そして、該出力ギヤ５
５の回転は、該出力ギヤ５５と噛合する出力大歯車５６
に伝達される。前記出力ギヤ５５の歯数に対して前記出
力大歯車５６の歯数は多く、前記出力ギヤ５５及び出力
大歯車５６で最終減速機を構成する。該最終減速機によ
って減速された前記出力大歯車５６の回転は、ディファ
レンシャル装置１４に伝達され、差動させられて左右の
駆動軸４２に伝達される。
シャフト５３が配設されていて、該カウンタドライブシ
ャフト５３にカウンタドリブンギヤ５４が設けられる。
該カウンタドリブンギヤ５４は前記カウンタドライブギ
ヤ５２と噛合しており、該カウンタドライブギヤ５２の
回転を出力ギヤ５５に伝達する。そして、該出力ギヤ５
５の回転は、該出力ギヤ５５と噛合する出力大歯車５６
に伝達される。前記出力ギヤ５５の歯数に対して前記出
力大歯車５６の歯数は多く、前記出力ギヤ５５及び出力
大歯車５６で最終減速機を構成する。該最終減速機によ
って減速された前記出力大歯車５６の回転は、ディファ
レンシャル装置１４に伝達され、差動させられて左右の
駆動軸４２に伝達される。
【００３０】前記構成の車両用電動装置において、前記
発電機／モータ１２に駆動電流を供給せず、エンジン１
１を作動させると、エンジン１１の回転は出力軸４５を
介してトルクコンバータ３１に伝達され、さらに出力軸
４６を介して第１クラッチＣ１に伝達される。そして、
該第１クラッチＣ１が係合されると出力軸４６に伝達さ
れた回転は入力軸４７を介してプラネタリギヤユニット
３３のキャリヤ３７に伝達される。
発電機／モータ１２に駆動電流を供給せず、エンジン１
１を作動させると、エンジン１１の回転は出力軸４５を
介してトルクコンバータ３１に伝達され、さらに出力軸
４６を介して第１クラッチＣ１に伝達される。そして、
該第１クラッチＣ１が係合されると出力軸４６に伝達さ
れた回転は入力軸４７を介してプラネタリギヤユニット
３３のキャリヤ３７に伝達される。
【００３１】前記プラネタリギヤユニット３３において
は、第１ブレーキＢ１が解放されると、キャリヤ３７に
入力された回転によって第１ワンウェイクラッチＦ１が
ロックされて直結状態になる。したがって、入力軸４７
の回転がそのまま伝動軸４８に伝達される。また、第１
ブレーキＢ１が係合されると、サンギヤ３６が固定さ
れ、リングギヤ３４から増速された回転が出力され、伝
動軸４８を介してカウンタドライブギヤ５２に伝達され
る。
は、第１ブレーキＢ１が解放されると、キャリヤ３７に
入力された回転によって第１ワンウェイクラッチＦ１が
ロックされて直結状態になる。したがって、入力軸４７
の回転がそのまま伝動軸４８に伝達される。また、第１
ブレーキＢ１が係合されると、サンギヤ３６が固定さ
れ、リングギヤ３４から増速された回転が出力され、伝
動軸４８を介してカウンタドライブギヤ５２に伝達され
る。
【００３２】そして、前述したようにカウンタドライブ
ギヤ５２に伝達された回転は、カウンタドリブンギヤ５
４を介してカウンタドライブシャフト５３に伝達され、
出力ギヤ５５及び出力大歯車５６で構成される最終減速
機によって減速されてディファレンシャル装置１４に伝
達される。この時、エンジン１１のみによって車両を走
行させることができる。
ギヤ５２に伝達された回転は、カウンタドリブンギヤ５
４を介してカウンタドライブシャフト５３に伝達され、
出力ギヤ５５及び出力大歯車５６で構成される最終減速
機によって減速されてディファレンシャル装置１４に伝
達される。この時、エンジン１１のみによって車両を走
行させることができる。
【００３３】次に、前記エンジン１１を停止させるか、
第１クラッチＣ１を解放し、発電機／モータ１２を駆動
すると、該発電機／モータ１２においてモータトルクＴ
M が発生する。該モータトルクＴM は、伝動軸４８に出
力され、同様にカウンタドライブギヤ５２に伝達され
る。この時、発電機／モータ１２のみによって車両を走
行させることができる。
第１クラッチＣ１を解放し、発電機／モータ１２を駆動
すると、該発電機／モータ１２においてモータトルクＴ
M が発生する。該モータトルクＴM は、伝動軸４８に出
力され、同様にカウンタドライブギヤ５２に伝達され
る。この時、発電機／モータ１２のみによって車両を走
行させることができる。
【００３４】また、前記エンジン１１を作動させ、第１
クラッチＣ１を係合し、発電機／モータ１２を駆動する
と、エンジン１１及び発電機／モータ１２によって車両
を走行させることができる。さらに、前述したように、
前記エンジン１１を作動させ、第１クラッチＣ１を係合
することによって、発電機／モータ１２において回生電
流Ｉを発生させるようにすることができる。
クラッチＣ１を係合し、発電機／モータ１２を駆動する
と、エンジン１１及び発電機／モータ１２によって車両
を走行させることができる。さらに、前述したように、
前記エンジン１１を作動させ、第１クラッチＣ１を係合
することによって、発電機／モータ１２において回生電
流Ｉを発生させるようにすることができる。
【００３５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【図１】本発明の実施例を示す車両用電動装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す車両用電動装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の車両用電動装置の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】エンジントルク特性概念図である。
【図５】エンジンの最大効率線概念図である。
【図６】第２のエンジントルク特性概念図である。
【図７】エンジントルク計算用マップを示す図である。
【図８】最適トルク計算用マップを示す図である。
【図９】効率計算用マップを示す図である。
【図１０】本発明の車両用電動装置の搭載例を示す図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の車両用電動装置の搭載例における作
動図である。
動図である。
１１ エンジン １２ 発電機／モータ １３，２６，３１ 出力軸 １４，２８，３２ ディファレンシャル装置 １７ エンジン回転数センサ ２２ スロットルアクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 幸蔵 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジントルクを発生するエンジンと、
駆動電流を受けてモータトルクを発生するとともに回転
を受けて回生電流を発生する発電機／モータと、車両走
行負荷に対応する第１の信号を発生する手段と、エンジ
ン回転に対応する第２の信号を発生する手段と、前記第
１、第２の信号に基づいて実トルクを決定する手段と、
前記第２の信号に基づき、走行条件に対応して最大効率
を得ることができる最適トルクを決定する手段と、前記
実トルク及び最適トルクに基づいて要求トルクを決定す
る手段と、該要求トルクに対応してエンジンを駆動する
第１のアクチュエータと、前記要求トルクに対応して発
電機／モータを駆動し、回生電流を選択的に発生させる
第２のアクチュエータを有することを特徴とする車両用
電動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182292A JPH05229351A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 車両用電動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3182292A JPH05229351A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 車両用電動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05229351A true JPH05229351A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12341781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3182292A Withdrawn JPH05229351A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 車両用電動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05229351A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09298802A (ja) * | 1996-05-02 | 1997-11-18 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車 |
| JPH1089117A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-07 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置およびその制御方法 |
| US5862497A (en) * | 1996-04-10 | 1999-01-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| US5875864A (en) * | 1996-04-10 | 1999-03-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| EP0903259A2 (en) | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicle |
| US5942879A (en) * | 1996-05-22 | 1999-08-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| US5978719A (en) * | 1996-04-10 | 1999-11-02 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| US5984033A (en) * | 1996-04-10 | 1999-11-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
| EP0962352A2 (en) * | 1998-06-03 | 1999-12-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Drive power control device for hybrid vehicle |
| US6070680A (en) * | 1996-06-12 | 2000-06-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for a hybrid vehicle for improving regenerative braking efficiency while avoiding engine stalls during regenerative braking |
| US6131680A (en) * | 1996-05-20 | 2000-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus and method of controlling the same |
| FR2801928A1 (fr) | 1999-12-06 | 2001-06-08 | Toyota Motor Co Ltd | Procede et dispositif de controle pour un vehicule a moteur |
| US6470983B1 (en) | 1999-04-27 | 2002-10-29 | Hitachi, Ltd. | Hybrid vehicle |
| US11420615B2 (en) | 2019-10-23 | 2022-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powertrain system |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP3182292A patent/JPH05229351A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1093950A2 (en) | 1996-04-10 | 2001-04-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicles |
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| JPH09298802A (ja) * | 1996-05-02 | 1997-11-18 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車 |
| US7178617B2 (en) | 1996-05-02 | 2007-02-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle |
| US6131680A (en) * | 1996-05-20 | 2000-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus and method of controlling the same |
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| JPH1089117A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-07 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置およびその制御方法 |
| US5939848A (en) * | 1997-09-17 | 1999-08-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicle |
| EP0903259A2 (en) | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Control system for hybrid vehicle |
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| FR2801928A1 (fr) | 1999-12-06 | 2001-06-08 | Toyota Motor Co Ltd | Procede et dispositif de controle pour un vehicule a moteur |
| DE10060360B4 (de) * | 1999-12-06 | 2007-01-04 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Steuergerät und Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug mit einem Motor |
| US11420615B2 (en) | 2019-10-23 | 2022-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Powertrain system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |