JPH09310628A - Control device for combined motor - Google Patents
Control device for combined motorInfo
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- JPH09310628A JPH09310628A JP12603296A JP12603296A JPH09310628A JP H09310628 A JPH09310628 A JP H09310628A JP 12603296 A JP12603296 A JP 12603296A JP 12603296 A JP12603296 A JP 12603296A JP H09310628 A JPH09310628 A JP H09310628A
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と電動機
とを備えた複合原動機の制御装置に関し、特に該内燃機
関を最適な条件に保持しつつ、運転する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus for a combined prime mover including an internal combustion engine and an electric motor, and more particularly to a technique for operating the internal combustion engine while maintaining it under optimum conditions.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、遊星歯車装置を用いて内燃機
関の機関出力を可変するように構成された複合原動機の
制御装置が知られている。かかる装置では、電動機の出
力は常に駆動輪に出力され、内燃機関の出力は、車両回
転速度に応じて、遊星歯車装置により、前記電動機に連
結された発電電動機と出力軸とに分離されるようになっ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a control apparatus for a composite prime mover configured to change the engine output of an internal combustion engine by using a planetary gear device. In such a device, the output of the electric motor is always output to the drive wheels, and the output of the internal combustion engine is separated by the planetary gear device into the generator motor connected to the electric motor and the output shaft according to the vehicle rotation speed. It has become.
【0003】そして、所定速度未満の低速時では、内燃
機関は停止され、電動機の出力のみが出力され、所定速
度以上になったとき、内燃機関が運転されて、定トルク
運転され、出力は電動機と内燃機関との総和となる。When the speed is lower than a predetermined speed, the internal combustion engine is stopped, and only the output of the electric motor is output. When the speed is higher than the predetermined speed, the internal combustion engine is operated and a constant torque operation is performed, and the output is the electric motor. And the internal combustion engine.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の複合
原動機の制御装置では、内燃機関が回転速度に応じて可
変運転されるので、必ずしも最適な運転領域で運転され
ているとは限らない。本発明はこのような従来の課題に
鑑みてなされたもので、内燃機関の定点運転を行い、内
燃機関を最適運転領域で運転できるような複合原動機の
制御装置を提供することを目的とする。By the way, in the conventional control apparatus for a hybrid prime mover, the internal combustion engine is variably operated according to the rotational speed, and therefore, it is not always operated in the optimum operating range. The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a control apparatus for a combined prime mover that can perform a fixed point operation of an internal combustion engine and operate the internal combustion engine in an optimum operating region.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の発
明にかかる装置は、図1に示すように、内燃機関と電動
機とを備えた複合原動機において、該内燃機関を略一定
の回転速度で運転するように制御する内燃機関制御手段
と、前記内燃機関の出力と電動機の出力とを合成して複
合原動機の出力軸側に伝達する出力合成手段と、前記内
燃機関制御手段による内燃機関の定速回転制御を維持し
つつ、複合原動機の要求出力を満たすように、電動機の
回転方向及び回転速度と発生トルクとを制御する電動機
制御手段と、を備えている。Therefore, as shown in FIG. 1, the apparatus according to the invention of claim 1 is a compound prime mover having an internal combustion engine and an electric motor, and the internal combustion engine is rotated at a substantially constant rotational speed. An internal combustion engine control means for controlling to operate at, an output synthesizing means for synthesizing the output of the internal combustion engine and the output of the electric motor and transmitting them to the output shaft side of the composite prime mover, and the internal combustion engine by the internal combustion engine control means. An electric motor control unit that controls the rotational direction and rotational speed of the electric motor and the generated torque so as to satisfy the required output of the combined prime mover while maintaining the constant speed rotation control.
【0006】かかる構成によれば、内燃機関は、内燃機
関制御手段により略一定の回転速度で運転制御され、内
燃機関の出力と電動機の出力とは、出力合成手段により
合成され、複合原動機の出力軸側へ出力されるが、電動
機制御手段による電動機の回転方向及び回転速度と発生
トルクの制御により、複合原動機の要求出力を満たすよ
うに、内燃機関を望ましい回転速度に固定制御したま
ま、複合原動機の要求出力を満たすこができ、内燃機関
を最適運転領域で運転することができる。According to this construction, the internal combustion engine is controlled by the internal combustion engine control means at a substantially constant rotational speed, the output of the internal combustion engine and the output of the electric motor are combined by the output combining means, and the output of the combined prime mover is output. It is output to the shaft side, but by controlling the rotation direction and rotation speed of the electric motor and the generated torque by the electric motor control means, the combined prime mover is fixed while the internal combustion engine is fixedly controlled to the desired rotation speed so as to satisfy the required output of the combined prime mover. Can be satisfied, and the internal combustion engine can be operated in the optimum operating range.
【0007】請求項2の発明にかかる装置では、図2に
示すように、前記電動機は、複合原動機の出力軸と出力
合成手段との間に接続された主電動機と、出力合成手段
を介して内燃機関に接続された制御電動機と、を備えて
構成され、前記出力合成手段は、内燃機関の出力と制御
電動機との出力とを合成して主電動機に伝達するように
構成され、前記電動機制御手段は、主電動機を、要求出
力に応じて駆動制御するとともに、主電動機と内燃機関
との回転速度差を調節するように制御電動機を回転制御
する構成である。In the apparatus according to the second aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, the electric motor is provided with a main electric motor connected between the output shaft of the combined prime mover and the output synthesizing means, and the output synthesizing means. And a control electric motor connected to the internal combustion engine, wherein the output combining means is configured to combine the output of the internal combustion engine and the output of the control electric motor and transmit the combined output to the main electric motor. The means is configured to drive and control the main electric motor according to the required output, and to control the rotation of the control electric motor so as to adjust the rotational speed difference between the main electric motor and the internal combustion engine.
【0008】かかる構成によれば、制御電動機により主
電動機と内燃機関との回転速度差が調節されるので、内
燃機関の回転速度だけでなく、トルクをも所定値に固定
したまま、複合原動機の出力軸を所定回転速度で回転さ
せることが可能となる。請求項3の発明にかかる装置で
は、前記主電動機と出力合成手段との間に、動力の伝達
を断接する動力断接手段と、主電動機の回転に制動をか
ける第1の制動手段と、を備えている。According to this structure, the control electric motor adjusts the difference in rotational speed between the main electric motor and the internal combustion engine, so that not only the rotational speed of the internal combustion engine but also the torque is fixed at a predetermined value. It is possible to rotate the output shaft at a predetermined rotation speed. In the device according to the invention of claim 3, between the main electric motor and the output synthesizing means, there are provided a power connecting / disconnecting means for connecting / disconnecting power transmission, and a first braking means for braking the rotation of the main electric motor. I have it.
【0009】かかる構成によれば、内燃機関を始動する
とき、動力断接手段により主電動機への動力の伝達を遮
断し、第1の制動手段により出力合成手段から主電動機
への回転軸に制動をかける。これにより、内燃機関を制
御電動機で始動することが可能となる。また、始動後に
は、制動を解除し、主電動機へ動力を伝達するようにす
る。According to this structure, when the internal combustion engine is started, the power connection / disconnection means cuts off the transmission of power to the main electric motor, and the first braking means brakes the rotary shaft from the output combining means to the main electric motor. multiply. As a result, the internal combustion engine can be started by the control motor. After the start, braking is released and power is transmitted to the main motor.
【0010】請求項4の発明にかかる装置では、前記内
燃機関と出力合成手段との間に、内燃機関の回転に制動
をかける第2の制動手段を備えている。かかる構成によ
れば、複合原動機を、主電動機と制御電動機とだけで運
転するときは、第2の制動手段により内燃機関の回転に
制動をかけておく。これにより、電動機だけで効率よく
運転することが可能となる。According to the fourth aspect of the invention, the second braking means for braking the rotation of the internal combustion engine is provided between the internal combustion engine and the output synthesizing means. According to this structure, when the combined prime mover is operated only by the main electric motor and the control electric motor, the rotation of the internal combustion engine is braked by the second braking means. As a result, it becomes possible to operate efficiently with only the electric motor.
【0011】請求項5の発明にかかる装置では、前記制
御電動機と出力合成手段との間に、制御電動機の回転に
制動をかける第3の制動手段を備えている。かかる構成
によれば、内燃機関の最適運転領域で複合原動機が運転
されているときは、第3の制動手段により制御電動機の
回転に制動をかける。そして、主電動機を自由に回転さ
せるようにすることにより、内燃機関だけで、その最適
な運転領域で効率良く運転することが可能となる。In the device according to the fifth aspect of the present invention, a third braking means for braking the rotation of the control electric motor is provided between the control electric motor and the output synthesizing means. With this configuration, when the combined prime mover is operating in the optimum operating region of the internal combustion engine, the rotation of the control motor is braked by the third braking means. By allowing the main motor to rotate freely, it becomes possible to efficiently operate the engine in its optimum operating range only with the internal combustion engine.
【0012】請求項6の発明にかかる装置では、前記内
燃機関の回転速度を変速して前記出力合成手段に入力さ
せる変速手段を備えている。かかる構成によれば、変速
手段により、内燃機関の発生トルクを一定に維持したま
ま、出力合成手段への入力トルクを変えることができる
ので、内燃機関の回転速度を最適運転領域で一定に保つ
ことが可能となる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a shift means for shifting the rotational speed of the internal combustion engine and inputting it to the output synthesizing means. With this configuration, the speed change means can change the input torque to the output synthesizing means while keeping the generated torque of the internal combustion engine constant, so that the rotational speed of the internal combustion engine can be kept constant in the optimum operating region. Is possible.
【0013】請求項7の発明にかかる装置では、前記変
速手段は、トルクコンバータである。請求項8の発明に
かかる装置では、前記変速手段は、無段変速機である。
請求項9の発明にかかる装置では、前記変速手段は、歯
車列を含んで構成されている。In the device according to the invention of claim 7, the speed change means is a torque converter. In the device according to the invention of claim 8, the speed change means is a continuously variable transmission.
In the device according to the invention of claim 9, the speed changing means is configured to include a gear train.
【0014】請求項10の発明にかかる装置では、前記変
速手段は、チェーン機構を含んで構成されている。請求
項11の発明にかかる装置では、前記変速手段は、ベルト
機構を含んで構成されている。かかる請求項7〜請求項
11の発明にかかる装置の構成によれば、内燃機関の回転
速度を変速することが可能となる。In the device according to the tenth aspect of the invention, the speed changing means includes a chain mechanism. In the device according to the invention of claim 11, the speed changing means includes a belt mechanism. Claims 7 to 7
With the configuration of the device according to the eleventh invention, it is possible to change the rotational speed of the internal combustion engine.
【0015】請求項12の発明にかかる装置では、前記出
力合成手段は、差動歯車装置を備えて構成されている。
請求項13の発明にかかる装置では、前記出力合成手段
は、油圧式差動装置を備えて構成されている。請求項1
2、請求項13の発明にかかる装置の構成によれば、内燃
機関の出力と電動機の出力とをうまく合成することが可
能となる。According to a twelfth aspect of the invention, the output synthesizing means comprises a differential gear device.
In the device according to the invention of claim 13, the output synthesizing means comprises a hydraulic differential device. Claim 1
2. According to the configuration of the device of the invention of claim 13, it is possible to successfully combine the output of the internal combustion engine and the output of the electric motor.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図3
〜図15に基づいて説明する。まず、第1の実施の形態に
ついて説明する。このものは、一台のエンジンと一台の
モータによって複合原動機を構成し、エンジンとモータ
の間に差動機能を含むパワートランスファー装置を介装
し、モータの回転方向と速度を制御することによって、
エンジンの回転速度を望ましい、ほぼ一定の速度に制御
するようにしたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. First, the first embodiment will be described. This is a hybrid engine consisting of one engine and one motor, and a power transfer device including a differential function is installed between the engine and the motor to control the rotation direction and speed of the motor. ,
The engine speed is controlled to a desired, almost constant speed.
【0017】本実施の形態を示す図3において、複合原
動機1は、例えば、電気自動車等に搭載される原動機で
あり、エンジン2と、主電動機3と、パワートランスフ
ァー装置5と、を備えて構成されている。パワートラン
スファー装置5はエンジン2の出力と主電動機3の出力
とを合成して複合原動機の出力軸6に伝達する出力合成
手段であり、エンジン2と主電動機3とはパワートラン
スファー装置5を介して出力軸6に連結されている。こ
のパワートランスファー装置5には、エンジン2と主電
動機3との回転速度差を出力軸6に伝達する差動装置が
含まれている。In FIG. 3 showing the present embodiment, a composite prime mover 1 is, for example, a prime mover mounted on an electric vehicle or the like, and comprises an engine 2, a main electric motor 3, and a power transfer device 5. Has been done. The power transfer device 5 is an output synthesizing means for synthesizing the output of the engine 2 and the output of the main electric motor 3 and transmitting the combined output to the output shaft 6 of the combined prime mover. It is connected to the output shaft 6. The power transfer device 5 includes a differential device that transmits the rotational speed difference between the engine 2 and the main motor 3 to the output shaft 6.
【0018】図4に、この差動装置の一例を示す。この
差動装置は、傘歯歯車12a〜12d等を備えた差動歯車装
置11を備えて構成されている。この図において、エンジ
ン2の回転速度と主電動機3との差が、傘歯歯車12a〜
12d,歯車13a,13bを介して、出力軸6に伝達され
る。FIG. 4 shows an example of this differential device. This differential device includes a differential gear device 11 including bevel gears 12a to 12d and the like. In this figure, the difference between the rotation speed of the engine 2 and the main motor 3 is the bevel gear 12a ...
It is transmitted to the output shaft 6 via 12d and the gears 13a and 13b.
【0019】尚、図示しないが、定速度運転をするため
のスロットルバルブ等の調節機構の他、センサとして、
吸気管圧力を検出する圧力センサ、エンジン2の回転速
度を検出する回転速度センサ等がエンジン2に備えら
れ、主電動機3には、主電動機3の回転速度を検出する
回転速度センサが備えられている。また、アクセルペダ
ルには、アクセル踏み込み量を検出するアクセルセンサ
が備えられている。Although not shown, in addition to an adjusting mechanism such as a throttle valve for constant speed operation, as a sensor,
The engine 2 is provided with a pressure sensor for detecting the intake pipe pressure, a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the engine 2, and the like, and the main electric motor 3 is provided with a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the main electric motor 3. There is. Further, the accelerator pedal is provided with an accelerator sensor that detects the amount of depression of the accelerator.
【0020】コントロールユニット(以後、「C/U」
と記す)7は、ROM,RAM,A/D変換器、CPU
等を備えて構成され、各センサからセンサ信号を入力
し、これらのセンサ信号に基づいてエンジン2、主電動
機3の回転速度を制御する。このC/U7が内燃機関制
御手段、電動機制御手段に相当する。次に動作を説明す
る。Control unit (hereinafter "C / U")
7) ROM, RAM, A / D converter, CPU
The sensor signals are input from the respective sensors, and the rotation speeds of the engine 2 and the main motor 3 are controlled based on these sensor signals. This C / U 7 corresponds to the internal combustion engine control means and the electric motor control means. Next, the operation will be described.
【0021】主電動機3の回転速度VM は、次式によっ
て与えられる。 VM =VOUT −VENG 但し、VOUT :出力軸6の回転速度 VENG :エンジン2の回転速度 ここで、エンジン2の回転速度VENG は、そのエンジン
2の最適な速度条件となるように設定され、エンジン2
の回転速度センサにより検出された回転速度がこの回転
速度VENG となるように定速度運転が行われる。The rotation speed V M of the main motor 3 is given by the following equation. V M = V OUT -V ENG However, V OUT: rotational speed V ENG output shaft 6, where the rotational speed of the engine 2, the rotational speed V ENG of the engine 2, so that the optimum speed conditions of the engine 2 Set to engine 2
The constant speed operation is performed so that the rotation speed detected by the rotation speed sensor of the above becomes the rotation speed V ENG .
【0022】この状態で停車状態を保つときは、主電動
機3の回転速度VM は、エンジン2の設定された回転速
度に応じ、負に設定される。即ち、主電動機3は、通常
に走行するときとは、全く逆に、回転速度VM で回転す
る。これにより、複合原動機を停止状態に保つことがで
きる。低速運転状態とするには、主電動機3の回転速度
VM (逆転)を減じ、要求される複合原動機1の出力速
度に適合するような回転速度に設定する。When the vehicle is stopped in this state, the rotation speed V M of the main electric motor 3 is set negative according to the set rotation speed of the engine 2. That is, the main motor 3 rotates at the rotation speed V M , which is completely opposite to that during normal traveling. As a result, the combined prime mover can be kept in a stopped state. To the low-speed operation state, reduce the rotational speed V M of the traction motor 3 (reverse), it sets the rotational speed to accommodate the output speed of the composite motor 1 required.
【0023】エンジン2の回転速度に対応する速度で走
行させたいときは、主電動機3を停止させる。また、そ
れ以上の走行速度に上昇させるときには、主電動機3の
回転方向を正転方向に切り替えて、エンジン2の回転速
度に主電動機3の回転速度を重ねるように制御すれば、
エンジン2の回転速度を望ましい一定の速度に固定した
まま、複合原動機1の出力回転速度を高めることができ
る。When it is desired to travel at a speed corresponding to the rotation speed of the engine 2, the main motor 3 is stopped. Further, when the traveling speed is further increased, if the rotation direction of the main electric motor 3 is switched to the forward rotation direction and the rotation speed of the main electric motor 3 is superimposed on the rotation speed of the engine 2,
The output rotation speed of the combined prime mover 1 can be increased while the rotation speed of the engine 2 is fixed at a desired constant speed.
【0024】かかる構成によれば、パワートランスファ
ー装置5により、エンジン2と主電動機3との差動出力
が出力軸6に出力されるので、複合原動機1の走行状態
に関わらず、エンジン2の定速度運転を行うことがで
き、エンジン2を最適運転領域で運転することができ
る。尚、本実施の形態では、パワートランスファー装置
5の差動装置に、差動歯車装置を用いたが、これに限ら
ず、例えば、図5に示すような油圧式の差動装置を用い
てもよい。According to this structure, the power transfer device 5 outputs the differential output between the engine 2 and the main motor 3 to the output shaft 6, so that the engine 2 can be driven steadily regardless of the running state of the combined prime mover 1. It is possible to perform speed operation, and it is possible to operate the engine 2 in the optimum operation region. In the present embodiment, the differential gear device is used as the differential device of the power transfer device 5, but the present invention is not limited to this, and for example, a hydraulic differential device as shown in FIG. 5 may be used. Good.
【0025】この油圧式差動装置は、トルクコンバータ
とよく似た構造であるが、タービン室21には、第1ター
ビン22と、第2タービン23と、が備えられている。第1
出力ギア24は、第1出力軸25を介して第1タービン22に
連結され、第2出力ギア26は、第2出力軸27を介して第
2タービン23に連結されている。この第2タービン23
は、トルクコンバータのステータに相当するものであ
る。This hydraulic differential device has a structure very similar to that of a torque converter, but a turbine chamber 21 is provided with a first turbine 22 and a second turbine 23. First
The output gear 24 is connected to the first turbine 22 via the first output shaft 25, and the second output gear 26 is connected to the second turbine 23 via the second output shaft 27. This second turbine 23
Corresponds to the stator of the torque converter.
【0026】このタービン室21には、ポンプ28により油
が供給され、第2タービン23から第2出力ギア26に回転
力を取り出せるような構造となっている。第2出力軸27
を停止させているときは、トルクコンバータと同様に、
複合原動機1の回転力は増幅されて第1出力軸25に伝達
される。第2出力軸27を第1出力軸25と同方向に回転さ
せたとき、その回転速度に応じて第1出力軸26への回転
力は弱まり、負荷が接続されているときは、回転速度が
低下する。Oil is supplied to the turbine chamber 21 by a pump 28 so that a rotational force can be taken out from the second turbine 23 to the second output gear 26. Second output shaft 27
When stopped, like the torque converter,
The rotational force of the combined prime mover 1 is amplified and transmitted to the first output shaft 25. When the second output shaft 27 is rotated in the same direction as the first output shaft 25, the rotational force on the first output shaft 26 is weakened according to the rotational speed, and when the load is connected, the rotational speed is descend.
【0027】そして、複合原動機1の回転速度と第1タ
ービン22、第2タービン23の回転速度とが略等しくなっ
たとき、三者は流体継手によって連結されたのと同様に
回転する。次に第2の実施の形態について説明する。こ
のものは、エンジン2の発生トルクを変更することなく
パワートランスファー装置5に伝達するように、エンジ
ン2側に変速機を備えるようにしたものである。When the rotational speed of the hybrid prime mover 1 and the rotational speeds of the first turbine 22 and the second turbine 23 become substantially equal, the three rotate as if they were connected by a fluid coupling. Next, a second embodiment will be described. This is provided with a transmission on the engine 2 side so that the generated torque of the engine 2 can be transmitted to the power transfer device 5 without being changed.
【0028】図6は、この第2の実施の形態の構成を示
す。この図において、変速機31がエンジン2側に備えら
れている。この変速機31が変速手段に相当する。第1の
実施の形態では、エンジン速度を望ましい一定の速度に
保てるものの、発生トルクを制御するには、エンジン2
の発生トルク相当のトルクと釣り合うように発生トルク
を制御する必要がある。FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment. In this figure, a transmission 31 is provided on the engine 2 side. The transmission 31 corresponds to a speed changing device. In the first embodiment, although the engine speed can be maintained at a desired constant speed, in order to control the generated torque, the engine 2
It is necessary to control the generated torque so that the generated torque is balanced with the torque corresponding to the generated torque.
【0029】第2の実施の形態では、この変速機31を備
えることにより、エンジン2の発生トルクを変更するこ
となく、複合原動機1の出力トルクを制御することがで
きる。尚、エンジン2の回転速度や複合原動機1の出力
トルクとして、ステップ状の制御を許容することができ
れば、数段のギアを備えた変速機でもよいが、滑らかな
速度とトルクの制御を実現したいのであれば、CVTや
トルクコンバータ等の無段変速機を用いる。In the second embodiment, by providing the transmission 31, the output torque of the combined prime mover 1 can be controlled without changing the torque generated by the engine 2. It should be noted that, as long as the rotational speed of the engine 2 and the output torque of the composite prime mover 1 can allow stepwise control, a transmission having several gears may be used, but it is desired to realize smooth speed and torque control. In that case, a continuously variable transmission such as a CVT or a torque converter is used.
【0030】変速機31としてCVTを採用した場合、例
えば、図7に示すように、回転速度を連続的に、1:5
程度の比率まで入力速度を超える領域まで変更制御でき
る。また、流体式のトルクコンバータ等では、実用領域
に限定すると1:3程度の速度比が可能である。いずれ
にしても、CVTやトルコン等の無段変速機は、利用し
やすい特性を備えている。When a CVT is adopted as the transmission 31, for example, as shown in FIG. 7, the rotation speed is continuously set to 1: 5.
Change control is possible up to a ratio exceeding the input speed. Further, in a fluid type torque converter or the like, a speed ratio of about 1: 3 is possible when limited to a practical range. In any case, continuously variable transmissions such as CVTs and torque converters have characteristics that are easy to use.
【0031】このような変速機31を用いて、エンジン2
の出力を一定の速度で一定のトルクを発生する、いわゆ
る定速度運転を実行するとき、まず、停車状態では、主
電動機3を高速で逆転する。これにより、複合原動機1
の出力軸6には小さなトルクしか発生せず、停車しやす
い状態を形成することができる。低速走行状態のとき
は、主電動機3を逆転させたまま、発生させたいトルク
に合わせて主電動機3の回転速度を調節する。これによ
り、低速走行状態に見合ったトルクが出力される。Using the transmission 31 as described above, the engine 2
When a so-called constant speed operation in which a constant torque is generated at a constant speed is executed with the output of, the main electric motor 3 is first reversed at high speed in the stopped state. As a result, the combined prime mover 1
Since only a small torque is generated on the output shaft 6, the vehicle can be stopped easily. In the low speed traveling state, the rotation speed of the main electric motor 3 is adjusted in accordance with the torque to be generated while the main electric motor 3 is being rotated in the reverse direction. As a result, a torque commensurate with the low speed running state is output.
【0032】高速状態では、主電動機3を正転させ、発
生させたいトルクにあわせて主電動機3の回転速度を調
節する。このように、エンジン2側に変速機31を備える
ことにより、エンジン2の発生トルクを変更することな
く、複合原動機1の出力トルクを制御することができ、
好ましい複合原動機1を実現することができる。In the high speed state, the main motor 3 is rotated in the normal direction, and the rotation speed of the main motor 3 is adjusted according to the torque to be generated. As described above, by providing the transmission 31 on the engine 2 side, the output torque of the combined prime mover 1 can be controlled without changing the torque generated by the engine 2.
A preferable composite prime mover 1 can be realized.
【0033】次に第3の実施の形態について説明する。
このものは、エンジンの回転速度が一定に保てるよう
に、走行用の主電動機3に加えて制御電動機4を備える
ようにしたものである。将来的にはエンジンは超希薄混
合気による高効率、低公害運転を要求されているが、そ
れを実現する土台としてエンジンの定速度運転の可能な
システムが求められている。自動車の加減速に応じてエ
ンジン速度や負荷を神経質に調節するシステムでは超希
薄混合気による運転が困難であり、エンジン技術の将来
的な脱皮の妨げになる。Next, a third embodiment will be described.
This one is provided with a control electric motor 4 in addition to the main electric motor 3 for traveling so that the rotation speed of the engine can be kept constant. In the future, the engine will be required to operate with high efficiency and low pollution by using an ultra-lean air-fuel mixture, but a system capable of constant-speed operation of the engine is required as a basis for realizing this. In a system that adjusts the engine speed and load nervously according to the acceleration and deceleration of the automobile, it is difficult to operate with an ultra-lean air-fuel mixture, which hinders the future peeling of engine technology.
【0034】図8は、第3の実施の形態の構成を示す図
である。この図に示すように第3の実施の形態では、複
合原動機1として、エンジン2と、走行用の主電動機3
と、制御電動機4と、を備え、エンジン2と2つの電動
機3,4との間にパワートランスファー装置5を備え
る。この制御電動機4は、エンジン2の制御用に利用さ
れ、エンジン2を一定の速度で、一定の負荷(発生トル
ク)で運転させるものである。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the third embodiment. As shown in this figure, in the third embodiment, the engine 2 and the driving main motor 3 are used as the composite prime mover 1.
And a control electric motor 4, and a power transfer device 5 between the engine 2 and the two electric motors 3, 4. The control motor 4 is used for controlling the engine 2 and operates the engine 2 at a constant speed and a constant load (generated torque).
【0035】パワートランスファー装置5の主体部分は
差動装置であり、この差動装置には、前述の差動歯車装
置11、油圧式差動装置等を用いる。かかる構成では、制
御電動機4をエンジン2の回転を打ち消す方向に回転さ
せれば、主電動機3の側には回転力を発生しない構成と
なっている。主電動機3が停止しているときに、エンジ
ン2の回転を打ち消す方向に回転させたとき、即ち、逆
転させたときは、エンジン2を所定速度で回転させてお
くことができる。The main part of the power transfer device 5 is a differential device, and the differential gear device 11, the hydraulic differential device, etc. described above are used for this differential device. In such a configuration, if the control electric motor 4 is rotated in a direction in which the rotation of the engine 2 is canceled, no rotational force is generated on the main electric motor 3 side. When the main motor 3 is stopped and the engine 2 is rotated in a direction in which the rotation of the engine 2 is canceled, that is, when the engine 2 is rotated in the reverse direction, the engine 2 can be rotated at a predetermined speed.
【0036】主電動機3の回転速度が高まるにつれて制
御電動機4の回転速度を低下させ、主電動機32の回転速
度がエンジン2の速度比に対応するような速度では、制
御電動機4を停止させる。これにより、エンジン2を所
定速度で回転させたまま、主電動機3側にエンジン回転
速度に応じた回転速度の出力が得られる。さらに主電動
機3の回転速度が高くなったときは、それにしたがっ
て、エンジン2の一定の回転速度条件の下で主電動機3
の回転速度を補う方向、即ち、正転方向に制御電動機4
の回転速度を高める。車速が速く、エンジン回転速度が
主電動機3の回転速度に追いつかないときに、エンジン
2を所定速度で回転させたまま、主電動機3側の出力回
転速度を主電動機3の回転速度まで高めることができ
る。As the rotation speed of the main electric motor 3 increases, the rotation speed of the control electric motor 4 is decreased, and the control electric motor 4 is stopped at the speed at which the rotation speed of the main electric motor 32 corresponds to the speed ratio of the engine 2. As a result, the output of the rotation speed corresponding to the engine rotation speed is obtained on the main electric motor 3 side while the engine 2 is rotating at the predetermined speed. When the rotation speed of the main electric motor 3 further increases, the main electric motor 3 is accordingly driven under the constant rotation speed condition of the engine 2.
Control motor 4 in the direction that supplements the rotational speed of
Increase the rotation speed of. When the vehicle speed is high and the engine rotation speed cannot keep up with the rotation speed of the main electric motor 3, the output rotation speed on the main electric motor 3 side can be increased to the rotation speed of the main electric motor 3 while the engine 2 is rotating at a predetermined speed. it can.
【0037】以上のような原理から、定速度運転したい
エンジン2の回転速度と主電動機3の回転速度を検出し
て、制御電動機4の回転速度と回転方向を制御すれば、
歯車機構によってエンジン2の定速度運転を実現でき
る。車速が遅い領域では、制御電動機4は、ほとんど発
電機として作動し、高速領域では電動機として駆動力に
寄与する。Based on the above principle, if the rotation speed of the engine 2 and the rotation speed of the main motor 3 which are desired to be operated at a constant speed are detected and the rotation speed and the rotation direction of the control motor 4 are controlled,
A constant speed operation of the engine 2 can be realized by the gear mechanism. In the low vehicle speed region, the control electric motor 4 operates almost as a generator, and in the high speed region, it contributes to the driving force as an electric motor.
【0038】つまり、図9に示すように、定速度運転し
たいエンジン2の回転速度は予め分かっているので、主
電動機3の回転速度から制御電動機4を運転すべき回転
速度が計算される。この計算された制御電動機4の回転
速度(目標速度)と実際の制御電動機4の速度(実速)
の比較を行って、実速が目標速度に近づくように、制御
電動機4を制御する。That is, as shown in FIG. 9, since the rotation speed of the engine 2 desired to be operated at a constant speed is known in advance, the rotation speed at which the control electric motor 4 should be operated is calculated from the rotation speed of the main electric motor 3. The calculated rotational speed of the control motor 4 (target speed) and the actual speed of the control motor 4 (actual speed)
And the control motor 4 is controlled so that the actual speed approaches the target speed.
【0039】例えば、制御電動機4に誘導電動機を採用
した場合は、制御電動機4に印加する交流電力の周波数
を実速よりも目標速度の方向に変更するトルクを発生す
べく制御する。制御トルクに過不足が生じる場合には界
磁電流を調節して制御する。尚、エンジン2の運転すべ
き最適領域を変更することもできる。例えば、図10に示
すように、エンジン2の回転速度を最低速度から最大速
度に変更したときは、それに応じて制御電動機4の回転
速度も変更すればよい。For example, when an induction motor is adopted as the control motor 4, control is performed so as to generate torque that changes the frequency of the AC power applied to the control motor 4 toward the target speed rather than the actual speed. When the control torque is excessive or insufficient, the field current is adjusted for control. The optimum region in which the engine 2 should be operated can be changed. For example, as shown in FIG. 10, when the rotation speed of the engine 2 is changed from the minimum speed to the maximum speed, the rotation speed of the control motor 4 may be changed accordingly.
【0040】次に第4の実施の形態について説明する。
このものは、エンジンと、主電動機と、制御電動機と、
パワートランスファー装置と、を備えるものにおいて、
パワートランスファー装置と主電動機との間にクラッチ
とブレーキとを備え、エンジンを制御電動機にて始動さ
せるようにしたものである。Next, a fourth embodiment will be described.
This one has an engine, a main motor, a control motor,
In one including a power transfer device,
A clutch and a brake are provided between the power transfer device and the main electric motor, and the engine is started by the control electric motor.
【0041】図11は、第4の実施の形態の構成を示す図
である。この図に示すように、パワートランスファー装
置5を構成する差動装置の主電動機3側の出力軸6にブ
レーキ41とクラッチ42とを備える。このブレーキ41が第
1の制動手段、クラッチ42が動力断接手段に相当する。
尚、制御電動機4がどちらの向きにでもフリーランでき
るときは、クラッチ42にワンウェイクラッチを用いるこ
とができる。FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment. As shown in this figure, a brake 41 and a clutch 42 are provided on the output shaft 6 on the side of the main motor 3 of the differential gear constituting the power transfer device 5. The brake 41 corresponds to the first braking means, and the clutch 42 corresponds to the power connecting / disconnecting means.
If the control motor 4 can run freely in either direction, a one-way clutch can be used as the clutch 42.
【0042】従来は、エンジン2を始動する際にエンジ
ン2に備えられた始動電動機を利用して始動したが、エ
ンジン2の始動時に発生する未燃焼炭化水素などの有害
成分を削減するために、将来的には高速クランキングに
よる初発完爆スタートが望まれている。それは大きな始
動電動機を設けても可能であるが、複合原動機1では必
然的に備わっている制御電動機4を利用する方が得策で
ある。Conventionally, when starting the engine 2, the starting electric motor provided in the engine 2 is used for starting, but in order to reduce harmful components such as unburned hydrocarbons generated when the engine 2 is started, In the future, it is hoped that the first complete explosion will be started by high speed cranking. It is possible to provide a large starter motor, but it is better to use the control motor 4 which is necessarily included in the combined prime mover 1.
【0043】本実施の形態では、制御電動機4を利用し
て高速クランキングを実現している。エンジン2を始動
する場合には、クラッチ42により主電動機3からパワー
トランスファー装置5への動力の伝達を遮断して、ブレ
ーキ41を利かせ、制御電動機4にエンジン2を始動する
方向の電力を与え、初発完爆に必要な回転速度までクラ
ンキング速度が上昇したのを見計らって初発噴射と点火
を実行する。制御電動機4は少なくとも数キロワットの
大きさを持つので、始動電動機がたかだか1キロワット
程度であることを考慮すれば、この制御電動機4により
高速クランキングが可能となる。なお、ワンウェイクラ
ッチを採用したときでも主電動機3によって後退してい
るとき以外は、このワンウェイクラッチは、クラッチの
機能として十分なものである。後退時はパワートランス
ファー装置5を逆転させるが、その際は制御電動機4を
フリーランさせる。In the present embodiment, high speed cranking is realized using the control motor 4. When the engine 2 is started, transmission of power from the main motor 3 to the power transfer device 5 is interrupted by the clutch 42, the brake 41 is activated, and the control motor 4 is supplied with electric power in the direction to start the engine 2. , The initial injection and ignition are executed when the cranking speed is increased to the rotation speed required for the initial explosion. Since the control electric motor 4 has a size of at least several kilowatts, the control electric motor 4 enables high-speed cranking in consideration of the fact that the starting electric motor is about 1 kilowatt. Even when the one-way clutch is adopted, this one-way clutch is sufficient as the function of the clutch except when it is retracted by the main electric motor 3. When reversing, the power transfer device 5 is reversed, but at that time, the control motor 4 is free run.
【0044】なお、クラッチ42の接続タイミングはブレ
ーキの位置における回転速度が主電動機3の回転速度に
概略一致したときに行われるが、ワンウェイクラッチで
はブレーキ位置での回転速度が主電動機3のそれに追い
ついたときに自動的に接続される。かかる構成によれ
ば、制御電動機4を利用して高速クランキングを実現す
ることができる。従って、新たに始動電動機を備える必
要もなく、また、制御電動機4により大きな回転力が得
られるので、エンジン2の始動時に発生する有害成分を
削減することができる。The connection timing of the clutch 42 is performed when the rotation speed at the brake position substantially matches the rotation speed of the main electric motor 3, but in the one-way clutch, the rotation speed at the brake position catches up with that of the main electric motor 3. Automatically connected when According to this structure, high speed cranking can be realized by using the control motor 4. Therefore, it is not necessary to newly provide a starting electric motor, and a large rotational force can be obtained by the control electric motor 4, so that harmful components generated when the engine 2 is started can be reduced.
【0045】次に、第5の実施の形態について説明す
る。このものは、上記ブレーキに加え、エンジンとパワ
ートランスファー装置の間にブレーキを備えたものであ
る。図12は、第5の実施の形態の構成を示す。この図に
おいて、エンジン2とパワートランスファー装置5の間
にブレーキ43が備えられている。このブレーキ43が第2
の制動手段に相当する。Next, a fifth embodiment will be described. In addition to the above-mentioned brake, this one is provided with a brake between the engine and the power transfer device. FIG. 12 shows the configuration of the fifth embodiment. In this figure, a brake 43 is provided between the engine 2 and the power transfer device 5. This brake 43 is the second
Corresponds to the braking means of.
【0046】エンジン2を停止して、電動機3,4のみ
によって走行する際に制御電動機4の発生動力を駆動力
として使用させるときには、ブレーキ43を利かせて、エ
ンジン2を停止状態に維持しながら制御電動機4を電動
機として駆動力の発生に使用する。ブレーキ43がなけれ
ば、エンジン2を停止させても制御電動機4によって大
きな駆動力を発生させたときには、エンジン2が逆転し
てしまうが、このブレーキ43で制動をかけることによ
り、エンジン2の逆転を防止することができる。When the engine 2 is stopped and the generated power of the control motor 4 is used as the driving force when traveling only by the electric motors 3 and 4, the brake 43 is used to maintain the engine 2 in the stopped state. The control motor 4 is used as an electric motor to generate a driving force. If the brake 43 is not provided, even if the engine 2 is stopped, when the control motor 4 generates a large driving force, the engine 2 reverses. However, by braking with the brake 43, the engine 2 reverses. Can be prevented.
【0047】次に、第6の実施の形態について説明す
る。このものは、制御電動機とパワートランスファー装
置との間にもブレーキを備えるようにしたものである。
図13は、第6の実施の形態の構成を示すブロック構成図
である。この図に示すように、第6の実施の形態では、
制御電動機4とパワートランスファー装置5との間にも
ブレーキ44が備えられている。このブレーキ44が第3の
制動手段に相当する。Next, a sixth embodiment will be described. In this system, a brake is also provided between the control motor and the power transfer device.
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the sixth embodiment. As shown in this figure, in the sixth embodiment,
A brake 44 is also provided between the control motor 4 and the power transfer device 5. The brake 44 corresponds to the third braking means.
【0048】エンジン2と電動機の出力サイズの選定に
よっても異なるが、エンジン2のみの出力によって走行
した方が効率的な場合がある。例えば、常識的な両者の
バランスからすれば、自動車の走行速度で70〜120 KM
/Hr程度の速度のときがその状態である。つまり、走
行抵抗と必要なエンジン回転速度の両者がエンジン2に
とって都合の良い領域を自然と利用することができる。Although it depends on the selection of the output sizes of the engine 2 and the electric motor, it may be more efficient to drive with only the output of the engine 2. For example, from the common sense balance of both, the driving speed of a car is 70 to 120 KM.
This is the case when the speed is about / Hr. That is, both the running resistance and the required engine rotation speed can naturally use a region that is convenient for the engine 2.
【0049】このとき、制御電動機4にブレーキをかけ
て、主電動機3もほとんどフリーランの状態で運転した
方がよい。これは、エンジン2を定速度運転するという
目的からは多少逸脱するが、限られた範囲でエンジンの
回転速度と出力を調整して、ほとんどエンジンの出力に
よって走行するようにすれば、シリアルハイブリッドで
経験したエネルギー変換の複雑さに伴う熱効率の低下を
避けることができるので、燃費および二酸化炭素の排出
削減に有効である。ブレーキはこのときに必要になって
くる。At this time, it is preferable that the control motor 4 is braked and the main motor 3 is also operated almost in the free running state. Although this is somewhat deviated from the purpose of operating the engine 2 at a constant speed, if the engine rotation speed and output are adjusted within a limited range so that the vehicle travels with almost the output of the engine, it will be a serial hybrid. Since it is possible to avoid a decrease in thermal efficiency due to the complexity of energy conversion that has been experienced, it is effective in reducing fuel consumption and carbon dioxide emissions. The brake will be needed at this time.
【0050】次に、この構成において、エンジン2の出
力の変速機として流体式のトルクコンバータ51を、差動
歯車装置11として遊星歯車を用いたときの構成の一例を
図14に示す。この図に示すように、トルクコンバータ51
は、タービン52と、ステータ53と、ポンプ54と、を備え
て構成されている。Next, FIG. 14 shows an example of the structure in which a fluid type torque converter 51 is used as the transmission of the output of the engine 2 and a planetary gear is used as the differential gear unit 11 in this structure. As shown in this figure, the torque converter 51
Includes a turbine 52, a stator 53, and a pump 54.
【0051】エンジン2の出力は、この流体式のトルク
コンバータ51を経由して差動歯車装置11に伝えられる。
差動歯車装置11は、サンギア61と、遊星ギア62と、アウ
ターギア63と、を備えて構成されている。サンギア61
は、遊星歯車装置に中心に配置され、ブレーキ44を介し
て制御電動機4に連結される。サンギア61は高速で低ト
ルクの処理に適しているので小型の制御電動機4と連結
するのが合理的である。The output of the engine 2 is transmitted to the differential gear unit 11 via the hydraulic torque converter 51.
The differential gear unit 11 includes a sun gear 61, a planetary gear 62, and an outer gear 63. Sun gear 61
Is centrally located in the planetary gear set and is connected to the control motor 4 via a brake 44. Since the sun gear 61 is suitable for high speed and low torque processing, it is rational to be connected to the small control motor 4.
【0052】遊星ギア62のキャリアは、斜歯ギア(傘歯
歯車)64a,64bに結合され、ブレーキ41とワンウェイ
クラッチ42とを経由して主電動機3に接続されている。
エンジン2の出力軸は、アウターギア63に連結されてい
る。エンジン2と差動歯車装置11との間には、ワンウェ
イクラッチ45と、ロックアップクラッチ46と、が介装さ
れている。The carrier of the planetary gear 62 is coupled to the bevel gears (bevel gears) 64a and 64b, and is connected to the main motor 3 via the brake 41 and the one-way clutch 42.
The output shaft of the engine 2 is connected to the outer gear 63. A one-way clutch 45 and a lockup clutch 46 are interposed between the engine 2 and the differential gear device 11.
【0053】このワンウェイクラッチ45は、中低速領域
を主電動機3のみによって走行しているときに、エンジ
ン2や差動歯車装置11が主電動機3の負荷にならないよ
うに設けられたものである。このワンウェイクラッチ45
を備えることにより、出力速度が高まったときでもステ
ータ53が自由に回転する。従来のものでは、後退運転時
にエンジンを逆転させるという問題があり、エンジンと
の間にトルクコンバータを設けた場合、または無段変速
機等によって実質的にクラッチを設けたものと同等の機
能があるとき以外は、ワンウェイクラッチではなく、離
接自由なクラッチを設ける必要があったが、差動機構を
利用した複合原動機1では、この制御電動機4が容易に
逆転または自由転動できるので、後退時の心配なく、こ
のようなワンウェイクラッチ45を利用することができ
る。The one-way clutch 45 is provided so that the engine 2 and the differential gear device 11 do not become a load on the main electric motor 3 when the main electric motor 3 travels in the medium and low speed region. This one way clutch 45
With the provision of, the stator 53 rotates freely even when the output speed increases. The conventional one has a problem of reversing the engine at the time of reverse operation, and has a function equivalent to that when a torque converter is provided between the engine and the engine, or when a clutch is substantially provided by a continuously variable transmission or the like. At times other than when, it was necessary to provide a clutch that could be separated and contacted instead of a one-way clutch. However, in the composite prime mover 1 that uses a differential mechanism, the control motor 4 can easily rotate in the reverse direction or can freely rotate, so when the vehicle moves backward. You can use such a one-way clutch 45 without worry.
【0054】ロックアップクラッチ46は、エンジン2を
始動するときと、出力速度がエンジン2の回転速度にほ
ぼ等しいときに、流体を介さずに、エンジン2とアウタ
ーギア64を連結するために設けられたものである。尚、
前述のように差動歯車装置11に対して、エンジン2、制
御電動機4、主電動機3側には、夫々、ブレーキ43,4
1,44が介装されている。The lock-up clutch 46 is provided for connecting the engine 2 and the outer gear 64 without a fluid when starting the engine 2 and when the output speed is substantially equal to the rotation speed of the engine 2. It is a thing. still,
As described above, with respect to the differential gear device 11, the brakes 43 and 4 are respectively provided on the engine 2, the control motor 4, and the main motor 3 side.
1,44 are installed.
【0055】ここに設けた制御電動機4側のブレーキ44
は、時速100 km前後の速度で定常進行する際に、速度
と走行抵抗の関係がエンジン2の最適条件に合致し、発
電〜電動という余計なエネルギー変換を省く方が効率的
である場合に、制御電動機4を停止してエンジン2の出
力をそのまま駆動輪に伝える伝導路を形成するために必
要なものである。尚、このような状況では主電動機3も
自由転動させるか、多少の駆動力の過不足を調整するの
が得策である。Brake 44 on the side of the control motor 4 provided here
When the steady progress at a speed of around 100 km / h, the relationship between the speed and the running resistance meets the optimum condition of the engine 2, and it is more efficient to omit the extra energy conversion of power generation to electric power, It is necessary to stop the control motor 4 and form a conduction path that transmits the output of the engine 2 as it is to the drive wheels. In such a situation, it is a good idea to allow the main motor 3 to roll freely or to adjust the excess or deficiency of the driving force to some extent.
【0056】次に、エンジン2側に変速機を備え、パワ
ートランスファ装置5に、差動歯車装置11として前述の
図4に示すような傘歯歯車12a〜12dを用いた構成の一
例を図15に示す。この図において、主電動機3の軸には
出力歯車71aが連結され、出力軸6には出力歯車71bが
連結され、この出力歯車71a,71bが歯合している。Next, an example of a structure in which a transmission is provided on the engine 2 side and the power transfer device 5 uses the bevel gears 12a to 12d as shown in FIG. 4 as the differential gear device 11 is shown in FIG. Shown in. In this figure, an output gear 71a is connected to the shaft of the main motor 3, an output gear 71b is connected to the output shaft 6, and the output gears 71a and 71b are meshed with each other.
【0057】エンジン2側には、歯車32a,32bと、カ
ウンタギア32c,32dと、を備えて構成された変速機31
が設けられている。変速機31の変速歯車32aを右にシフ
トしたときは、パワートランスファ装置5側に直結され
て高速状態となる。左にシフトしたときは、カウンター
ギア32c,32dを経由し、減速される。On the engine 2 side, a transmission 31 having gears 32a and 32b and counter gears 32c and 32d.
Is provided. When the transmission gear 32a of the transmission 31 is shifted to the right, it is directly connected to the power transfer device 5 side to be in a high speed state. When shifting to the left, the vehicle is decelerated via the counter gears 32c and 32d.
【0058】例えば、エンジン2を始動するときには、
主電動機3のブレーキを利かせて、エンジン2の回転方
向と反対の方向に制御電動機4を回転させると、差動歯
車装置(プラネタリーギアでも同様)11によって回転方
向が反転するので、エンジン2を正転させることができ
る。停車中にエンジン2によって制御電動機4を駆動
し、発電するときも、回転方向の関係は同様である。For example, when starting the engine 2,
When the control motor 4 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the engine 2 by utilizing the brake of the main motor 3, the rotation direction is reversed by the differential gear device (also in the planetary gear) 11, so the engine 2 Can be rotated normally. Even when the control electric motor 4 is driven by the engine 2 to generate electric power while the vehicle is stopped, the relationship in the rotation direction is the same.
【0059】以上のように、変速機31としては、流体式
のトルクコンバータ51、傘歯歯車を用いた差動歯車装置
11等を用いることができる。また、これらの組み合わせ
を任意に選択することもできる。As described above, the transmission 31 is a fluid type torque converter 51 and a differential gear device using a bevel gear.
11 etc. can be used. Moreover, these combinations can be arbitrarily selected.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかる装置によれば、内燃機関を望ましい回転速度に固
定したまま、複合原動機を要求に応じて回転させること
ができ、従って、内燃機関を最適運転領域で運転するこ
とができる。請求項2の発明にかかる装置によれば、内
燃機関の回転速度だけでなく、トルクをも所定値に固定
したまま、複合原動機の出力軸を所定回転速度で回転さ
せることができる。As described above, according to the device of the first aspect of the present invention, the combined prime mover can be rotated as required while the internal combustion engine is being fixed at the desired rotation speed, and therefore the internal combustion engine can be rotated. The engine can be operated in the optimum operating range. According to the apparatus of the second aspect of the present invention, the output shaft of the combined prime mover can be rotated at a predetermined rotation speed while fixing not only the rotation speed of the internal combustion engine but also the torque at a predetermined value.
【0061】請求項3の発明にかかる装置によれば、内
燃機関を制御電動機で始動することができる。請求項4
の発明にかかる装置によれば、内燃機関を運転しないと
きは、電動機だけで効率よく運転することができる。請
求項5の発明にかかる装置によれば、内燃機関を最適な
運転領域で効率良く運転することができる。According to the device of the third aspect, the internal combustion engine can be started by the control electric motor. Claim 4
According to the device of the invention, when the internal combustion engine is not operated, it can be efficiently operated only by the electric motor. According to the device of the fifth aspect of the present invention, the internal combustion engine can be efficiently operated in the optimum operating region.
【0062】請求項6の発明にかかる装置によれば、内
燃機関の発生トルクを調節する必要がなく、内燃機関の
回転速度を最適運転領域で一定に保つことが可能とな
る。請求項7〜請求項11の発明にかかる装置によれば、
内燃機関の回転速度を変速調節することが可能となる。
請求項12、請求項13の発明にかかる装置によれば、内燃
機関の出力と電動機の出力とを合成することができる。According to the device of the sixth aspect of the present invention, it is not necessary to adjust the torque generated by the internal combustion engine, and the rotational speed of the internal combustion engine can be kept constant in the optimum operating range. According to the apparatus of the invention of claims 7 to 11,
It becomes possible to change the speed of rotation of the internal combustion engine.
According to the device of the invention of claims 12 and 13, it is possible to combine the output of the internal combustion engine and the output of the electric motor.
【図1】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.
【図2】同上ブロック図。FIG. 2 is a block diagram of the same as above.
【図3】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図4】図3のパワートランスファー装置に傘歯歯車装
置を用いたときの図。FIG. 4 is a diagram when a bevel gear device is used in the power transfer device of FIG.
【図5】図3のパワートランスファー装置に用いる油圧
式差動装置の構成図。5 is a configuration diagram of a hydraulic differential device used in the power transfer device of FIG.
【図6】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図7】図6の制御内容を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the control content of FIG. 6.
【図8】本発明の第3の実施の形態を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図9】図8の制御内容を示す説明図。9 is an explanatory diagram showing the control contents of FIG. 8. FIG.
【図10】同上説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of the same as above.
【図11】本発明の第4の実施の形態を示すブロック図。FIG. 11 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第5の実施の形態を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第6の実施の形態を示すブロック図。FIG. 13 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図14】図13の構成のものに、トルクコンバータ、遊星
歯車装置を用いたときの構成図。14 is a configuration diagram when a torque converter and a planetary gear device are used in the configuration of FIG. 13.
【図15】図13の構成のものに、変速機、差動歯車装置を
用いたときの構成図。15 is a configuration diagram when a transmission and a differential gear device are used in the configuration of FIG. 13.
1 複合原動機 2 エンジン 3 主電動機 4 制御電動機 6 出力軸 1 compound prime mover 2 engine 3 main motor 4 control motor 6 output shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B60L 11/14 B60L 11/14 F02D 29/00 F02D 29/00 C 45/00 322 45/00 322Z H02P 7/00 H02P 7/00 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B60L 11/14 B60L 11/14 F02D 29/00 F02D 29/00 C 45/00 322 45/00 322Z H02P 7/00 H02P 7/00 K
Claims (13)
おいて、 該内燃機関を略一定の回転速度で運転するように制御す
る内燃機関制御手段と、 前記内燃機関の出力と電動機の出力とを合成して複合原
動機の出力軸側に伝達する出力合成手段と、 前記内燃機関制御手段による内燃機関の定速回転制御を
維持しつつ、複合原動機の要求出力を満たすように、電
動機の回転方向及び回転速度と発生トルクとを制御する
電動機制御手段と、を備えたことを特徴とする複合原動
機の制御装置。1. A composite prime mover having an internal combustion engine and an electric motor, comprising: an internal combustion engine control means for controlling the internal combustion engine to operate at a substantially constant rotational speed; and an output of the internal combustion engine and an output of the electric motor. Output combining means for combining and transmitting to the output shaft side of the composite prime mover, while maintaining constant speed rotation control of the internal combustion engine by the internal combustion engine control means, to satisfy the required output of the composite prime mover, the rotation direction of the electric motor and A control device for a composite prime mover, comprising: an electric motor control means for controlling a rotation speed and a generated torque.
合成手段との間に接続された主電動機と、出力合成手段
を介して内燃機関に接続された制御電動機と、を備えて
構成され、 前記出力合成手段は、内燃機関の出力と制御電動機との
出力とを合成して主電動機に伝達するように構成され、 前記電動機制御手段は、主電動機を、要求出力に応じて
駆動制御するとともに、主電動機と内燃機関との回転速
度差を調節するように制御電動機を回転制御する構成で
あることを特徴とする請求項1に記載の複合原動機の制
御装置。2. The electric motor comprises a main electric motor connected between the output shaft of the composite prime mover and the output synthesizing means, and a control electric motor connected to the internal combustion engine via the output synthesizing means. The output synthesizing unit is configured to synthesize the output of the internal combustion engine and the output of the control motor and transmit the synthesized output to the main electric motor, and the electric motor control unit controls the drive of the main electric motor according to the required output. At the same time, the control device for the combined prime mover according to claim 1, wherein the control motor is rotationally controlled so as to adjust the rotational speed difference between the main motor and the internal combustion engine.
力の伝達を断接する動力断接手段と、主電動機の回転に
制動をかける第1の制動手段と、を備えたことを特徴と
する請求項2に記載の複合原動機の制御装置。3. A power connecting / disconnecting means for connecting / disconnecting the transmission of power and a first braking means for braking the rotation of the main electric motor are provided between the main motor and the output synthesizing means. The control apparatus for a combined prime mover according to claim 2.
燃機関の回転に制動をかける第2の制動手段を備えたこ
とを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の複合原動
機の制御装置。4. The composite prime mover according to claim 2, further comprising: second braking means for braking the rotation of the internal combustion engine between the internal combustion engine and the output synthesizing means. Control device.
制御電動機の回転に制動をかける第3の制動手段を備え
たことを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1つ
に記載の複合原動機の制御装置。5. Between the control motor and the output synthesizing means,
The control device for a combined prime mover according to any one of claims 2 to 4, further comprising third braking means for braking the rotation of the control motor.
力合成手段に入力させる変速手段を備えたことを特徴と
する請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の複合原
動機の制御装置。6. The compound prime mover according to claim 1, further comprising a speed changer that changes a rotational speed of the internal combustion engine and inputs the changed speed to the output combiner. Control device.
ことを特徴とする請求項6に記載の複合原動機の制御装
置。7. The control apparatus for a combined prime mover according to claim 6, wherein the transmission means is a torque converter.
特徴とする請求項6に記載の複合原動機の制御装置。8. The control apparatus for a combined prime mover according to claim 6, wherein the transmission means is a continuously variable transmission.
ていることを特徴とする請求項6に記載の複合原動機の
制御装置。9. The control apparatus for a combined prime mover according to claim 6, wherein the speed change means includes a gear train.
で構成されていることを特徴とする請求項6に記載の複
合原動機の制御装置。10. The control device for a combined prime mover according to claim 6, wherein the speed change unit includes a chain transmission mechanism.
構成されていることを特徴とする請求項6に記載の複合
原動機の制御装置。11. The control apparatus for a combined prime mover according to claim 6, wherein the speed change unit includes a belt transmission mechanism.
て構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項11
のいずれか1つに記載の複合原動機の制御装置。12. The output synthesizing means is configured to include a differential gear device.
5. A control device for a combined prime mover according to any one of 1.
えて構成されていることを特徴とする請求項1〜請求項
11のいずれか1つに記載の複合原動機の制御装置。13. The output synthesizing means is configured to include a hydraulic differential device.
11. The control device for a combined prime mover according to any one of 11 above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12603296A JPH09310628A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Control device for combined motor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP12603296A JPH09310628A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Control device for combined motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09310628A true JPH09310628A (en) | 1997-12-02 |
Family
ID=14925006
Family Applications (1)
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JP12603296A Pending JPH09310628A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Control device for combined motor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH09310628A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000002327A (en) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Toyota Motor Corp | Shift control device for hybrid vehicle |
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CN110329056A (en) * | 2018-09-17 | 2019-10-15 | 郑云兵 | A kind of hybrid power system |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12603296A patent/JPH09310628A/en active Pending
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