JP2006211789A - Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 バッテリの過放電をより抑制する。
【解決手段】 遊星歯車機構にエンジンとモータMG1と駆動軸とを接続すると共に駆動軸にモータMG2を接続し、モータMG1,MG2と電力のやりとりが可能なバッテを備える自動車において、バッテリの端子間電圧Vbが内部抵抗Rが大きいほど高くなる傾向に設定された目標下限電圧Vbminより低いときには(S160)、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbmaxとを用いて出力制限補正値ΔWoutを設定すると共に(S180)、バッテリの出力制限Woutと出力制限補正値ΔWoutとを用いて出力許容制限Woutfを設定し(S190)、この出力許容制限Woutfを用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(S200〜S220)。これにより、内部抵抗Rを考慮してモータMG2を制御することができ、バッテリの過放電をより抑制することができる。
【選択図】 図2To further suppress overdischarge of a battery.
SOLUTION: In an automobile having an engine, a motor MG1 and a drive shaft connected to a planetary gear mechanism and a motor MG2 connected to the drive shaft and having a battery capable of exchanging electric power with the motors MG1 and MG2, between the terminals of the battery When the voltage Vb is lower than the target lower limit voltage Vbmin set to increase as the internal resistance R increases (S160), the output limit correction value ΔWout is set using the inter-terminal voltage Vb and the target lower limit voltage Vbmax ( S180), an output allowable limit Woutf is set using the battery output limit Wout and the output limit correction value ΔWout (S190), and a torque command Tm2 * of the motor MG2 is set using the output allowable limit Woutf (S200 to S200). S220). As a result, the motor MG2 can be controlled in consideration of the internal resistance R, and the overdischarge of the battery can be further suppressed.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、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に関する。 The present invention relates to a power output apparatus, an automobile equipped with the power output apparatus, and a method for controlling the power output apparatus.
従来、この種の動力出力装置としては、車軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンに接続された発電機と、発電機による発電により充電を行なうバッテリとを備える自動車に搭載され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、運転状態やバッテリの状態などに対応する目標発電電圧を設定し、電圧検出手段により検出されたバッテリ電圧が目標発電電圧に近づくよう発電機により発電することにより、内燃機関の動力性能や低燃費を確保している。
しかしながら、上述の動力出力装置では、バッテリの内部抵抗については考慮されていない。バッテリの温度が低いときなど内部抵抗が大きいときには、放電する際の電圧降下が大きくなるので、バッテリの過放電が生じてしまうおそれがある。 However, the above-described power output apparatus does not consider the internal resistance of the battery. When the internal resistance is large, such as when the temperature of the battery is low, the voltage drop at the time of discharging becomes large, which may cause overdischarge of the battery.
本発明の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は、蓄電装置の過放電をより抑制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これを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、蓄電装置の過充電をより抑制することを目的の一つとする。 The power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, and the control method of the power output device are aimed at further suppressing overdischarge of the power storage device. Another object of the power output device of the present invention, a vehicle equipped with the power output device, and a method for controlling the power output device is to further suppress overcharging of the power storage device.
本発明の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。 In order to achieve at least a part of the above object, the power output apparatus of the present invention, the automobile equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means.
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、
該内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記蓄電手段の内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段と、
前記推定された蓄電手段の内部抵抗に基づいて目標下限電圧を設定する目標下限電圧設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧が該目標下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記発電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。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power generation means capable of generating power using power from the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the power generation means and the electric motor,
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
Voltage detection means for detecting the voltage of the power storage means;
Internal resistance estimating means for estimating the internal resistance of the power storage means;
Target lower limit voltage setting means for setting a target lower limit voltage based on the estimated internal resistance of the power storage means;
When the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, the voltage of the power storage means is equal to or higher than the target lower limit voltage. Control means for controlling the internal combustion engine, the power generation means and the electric motor to be
It is a summary to provide.
この本発明の動力出力装置では、駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の電圧が蓄電手段の内部抵抗に基づいて設定された目標下限電圧より低いときには蓄電手段の電圧が目標下限電圧以上となるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御する。したがって、蓄電手段の内部抵抗に基づいて設定された目標下限電圧を用いることにより蓄電手段の過放電をより抑制することができる。もとより、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。 In the power output apparatus of the present invention, the driving force based on the required driving force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft, and the voltage of the power storage means is less than the target lower limit voltage set based on the internal resistance of the power storage means. When the voltage is low, the internal combustion engine, the power generation means, and the motor are controlled so that the voltage of the power storage means becomes equal to or higher than the target lower limit voltage. Therefore, by using the target lower limit voltage set based on the internal resistance of the power storage means, overdischarge of the power storage means can be further suppressed. Of course, the driving force based on the required driving force can be output to the drive shaft.
こうした本発明の動力出力装置において、前記目標下限電圧設定手段は、前記推定された蓄電手段の内部抵抗が大きいほど高くなる傾向に前記目標下限電圧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、目標下限電圧をより適正に設定することができる。また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには、該蓄電手段の電圧と該目標下限電圧との偏差に基づいて該偏差が打ち消されれる方向に制御する手段であるものとすることもできる。 In such a power output apparatus of the present invention, the target lower limit voltage setting means may be means for setting the target lower limit voltage so as to increase as the estimated internal resistance of the power storage means increases. In this way, the target lower limit voltage can be set more appropriately. In the power output apparatus of the present invention, when the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, the control means is based on a deviation between the voltage of the power storage means and the target lower limit voltage. Thus, it may be a means for controlling in a direction in which the deviation is canceled.
また、本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段を備え、前記内部抵抗推定手段は前記検出された蓄電手段の温度に基づいて前記蓄電手段の内部抵抗を推定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記内部抵抗推定手段は、前記検出された蓄電手段の温度が低いほど大きくなる傾向に前記蓄電手段の内部抵抗を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の内部抵抗をより適正に推定することができる。 The power output apparatus according to the present invention further includes temperature detection means for detecting the temperature of the power storage means, and the internal resistance estimation means estimates the internal resistance of the power storage means based on the detected temperature of the power storage means. It can also be a means. In this case, the internal resistance estimating means may be means for estimating the internal resistance of the power storage means so as to increase as the detected temperature of the power storage means decreases. In this way, the internal resistance of the power storage means can be estimated more appropriately.
さらに、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧以上のときには前記蓄電手段の出力制限を前記蓄電手段からの出力が許容される出力許容制限として設定し、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧と該目標下限電圧とに基づいて補正値を設定すると共に前記蓄電手段の出力制限と該設定した補正値とに基づいて前記蓄電手段からの出力が許容される出力許容制限を設定し、前記設定された要求駆動力と該設定した出力許容制限とに基づいて前記電動機の駆動指令を設定すると共に前記設定した駆動指令に基づいて前記電動機が駆動されるよう制御する手段であるものとすることもできる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the control means allows the output from the power storage means to limit the output of the power storage means when the detected voltage of the power storage means is not less than the set target lower limit voltage. When the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, a correction value is set based on the voltage of the power storage means and the target lower limit voltage, and the power storage means Based on the output limit and the set correction value, an output allowable limit that allows output from the power storage means is set, and the electric motor is set based on the set required driving force and the set output allowable limit. The drive command may be set and the motor may be controlled to be driven based on the set drive command.
本発明の動力出力装置において、前記蓄電手段の内部抵抗が大きいほど低くなる傾向に前記目標上限電圧を設定する目標上限電圧設定手段を備え、前記制御手段は前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標上限電圧より高いときには該蓄電手段の電圧が該目標上限電圧以下となるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の過充電をより抑制することができる。 In the power output apparatus of the present invention, the power output device further includes target upper limit voltage setting means for setting the target upper limit voltage so that the larger the internal resistance of the power storage means is, the control means has the detected voltage of the power storage means When the voltage is higher than the set target upper limit voltage, it may be a means for controlling the voltage of the power storage means to be equal to or lower than the target upper limit voltage. In this way, overcharging of the power storage means can be further suppressed.
また、本発明の動力出力装置において、前記発電手段は、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内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段であるものとすることもできる。この場合、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可能な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接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子とが相対的に回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the power generation means is connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine, and at least part of the power from the internal combustion engine is accompanied by input and output of power and power. It may be an electric power input / output means for outputting to the drive shaft. In this case, the electric power drive input / output means has three shafts, that is, an output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a rotation shaft, and is based on the power input / output to / from any two of the three shafts. It is also possible to use a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the shaft and a generator capable of inputting / outputting power to / from the rotary shaft, or to the output shaft of the internal combustion engine. A counter-rotor electric motor having a connected first rotor and a second rotor connected to the drive shaft, wherein the first rotor and the second rotor rotate relatively It can also be assumed.
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、該内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電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、前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、前記蓄電手段の内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段と、前記推定された蓄電手段の内部抵抗に基づいて目標下限電圧を設定する目標下限電圧設定手段と、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧が該目標下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記発電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を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。 The automobile of the present invention is a power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and an output from the internal combustion engine. Power generation means capable of generating power using power, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging power with the power generation means and the motor, and requested drive to be output to the drive shaft Based on the required driving force setting means for setting the force, voltage detection means for detecting the voltage of the power storage means, internal resistance estimation means for estimating the internal resistance of the power storage means, and the estimated internal resistance of the power storage means Target lower limit voltage setting means for setting the target lower limit voltage, and a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft, and the detected voltage of the power storage means is the set target lower limit voltage. Than A power output device comprising a control means for controlling the internal combustion engine, the power generation means and the electric motor so that the voltage of the power storage means is equal to or higher than the target lower limit voltage, and the axle is connected to the drive shaft The gist of this is
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、蓄電手段の過放電をより抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。 In this automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above aspects is mounted, the effect of the power output device of the present invention, for example, the effect of further suppressing the overdischarge of the power storage means. The same effects as those described above can be obtained.
こうした本発明の自動車において、前記内部抵抗推定手段は、前記蓄電手段の温度と車両の走行距離と前記蓄電手段が車両に設置されてからの時間とのうちの少なくとも一つに基づいて前記蓄電手段の内部抵抗を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の内部抵抗をより適正に推定することができる。 In such an automobile according to the present invention, the internal resistance estimation means is configured such that the power storage means is based on at least one of a temperature of the power storage means, a travel distance of the vehicle, and a time after the power storage means is installed in the vehicle. It can also be a means for estimating the internal resistance. In this way, the internal resistance of the power storage means can be estimated more appropriately.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電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)前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定し、
(b)前記蓄電手段の電圧を検出し、
(c)前記蓄電手段の内部抵抗を推定し、
(d)前記推定された蓄電手段の内部抵抗に基づいて目標下限電圧を設定し、
(e)前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧が該目標下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, power generation means capable of generating power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging electric power with the power generation means and the motor, A method for controlling a power output device comprising:
(A) setting a required driving force to be output to the driving shaft;
(B) detecting the voltage of the power storage means;
(C) estimating an internal resistance of the power storage means;
(D) setting a target lower limit voltage based on the estimated internal resistance of the power storage means;
(E) When a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, the voltage of the power storage means is set to the target The gist is to control the internal combustion engine, the power generation means, and the electric motor so as to be equal to or higher than a lower limit voltage.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、駆動軸に出力すべき要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されると共に蓄電手段の電圧が蓄電手段の内部抵抗に基づいて設定された目標下限電圧より低いときには蓄電手段の電圧が目標下限電圧以上となるよう内燃機関と発電手段と電動機とを制御するから、蓄電手段の内部抵抗に基づいて設定された目標下限電圧を用いることにより蓄電手段の過放電をより抑制することができる。もとより、要求駆動力に基づく駆動力を駆動軸に出力することができる。 According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the driving force based on the required driving force to be output to the drive shaft is output to the drive shaft, and the voltage of the power storage unit is set based on the internal resistance of the power storage unit. When the voltage is lower than the target lower limit voltage, the internal combustion engine, the power generation means, and the motor are controlled so that the voltage of the power storage means becomes equal to or higher than the target lower limit voltage, so by using the target lower limit voltage set based on the internal resistance of the power storage means The overdischarge of the power storage means can be further suppressed. Of course, the driving force based on the required driving force can be output to the drive shaft.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例としての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、減速ギヤ35を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、車両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。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
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。
The
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37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、共に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の一方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とモータMG2と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、共に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、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算している。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。
Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
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電圧センサ51aからの端子間電圧Vb,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた電流センサ51b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51c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。
The
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の踏み込み量に対応したアクセル開度Acc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,走行距離計89からの走行距離Lなどが入力ポートを介して入力されている。なお、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。
The hybrid
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。
The
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20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、数msec毎)に実行される。
Next, the operation of the
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,バッテリ50の端子間電圧Vb,バッテリ50の電池温度Tb,バッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、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。また、端子間電圧Vbおよび電池温度Tbは、電圧センサ51aおよび温度センサ51cにより検出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。充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)など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。なお、充放電要求パワーPb*は、放電要求を正側とし、充電要求を負側とするものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度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を設定したものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。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。
When the drive control routine is executed, first, the
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*とを設定する(ステップS110)。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、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が充放電すべき充放電要求パワーPb*とロスLossとを用いて次式(1)により計算するものとした。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除することにより求めたり、車速Vに換算係数kを乗じることにより求めることができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
Pe*=Tr*・Nm2/Gr-Pb*+Loss …(1) Pe * = Tr * ・ Nm2 / Gr-Pb * + Loss… (1)
続いて、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S120)。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*とを設定することにより行なわれる。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。
Subsequently, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、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とを用いてモータMG1の目標回転数Nm1*を次式(2)により計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を式(3)により計算する(ステップS220)。ここで、式(2)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軸はリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数Nrを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*は、この共線図における回転数の関係を用いることにより容易に導くことができる。したがって、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するようトルク指令Tm1*を設定してモータMG1を駆動制御することによりエンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、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。なお、図7におけるR軸上の上向きの2つの太線矢印は、エンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに直接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。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set, the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (= Nm2 / Gr) of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) …(2)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt …(3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ−Nm2 / (Gr ・ ρ)… (2)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * −Nm1) + k2∫ (Nm1 * −Nm1) dt (3)
次に、ステップS100で入力したバッテリ50の電池温度Tbに基づいてバッテリ50の内部抵抗Rを設定すると共に(ステップS140)、設定した内部抵抗Rに基づいて目標下限電圧Vbminを設定する(ステップS150)。内部抵抗Rは、実施例では、電池温度Tbと内部抵抗Rとの関係を予め定めて内部抵抗設定用マップとしてROM74に記憶しておき、電池温度Tbが与えられると記憶したマップから対応する内部抵抗Rを導出して設定するものとした。内部抵抗設定用マップの一例を図8に示す。内部抵抗Rは、図示するように、電池温度Tbが低いほど大きくなる傾向に設定される。また、目標下限電圧Vbminは、バッテリ50の過放電のおそれがあるか否かを判定するためのものであり、実施例では、内部抵抗Rと目標下限電圧Vbminとの関係を予め定めて目標下限電圧設定用マップとしてROM74に記憶しておき、内部抵抗Rが与えられると記憶したマップから対応する目標下限電圧Vbminを導出して設定するものとした。目標下限電圧設定用マップの一例を図9に示す。目標下限電圧Vbminは、図示するように、内部抵抗Rが大きいほど高くなる傾向に設定するものとした。この理由についは後述する。
Next, the internal resistance R of the
こうして目標下限電圧Vbminを設定すると、バッテリ50の端子間電圧Vbを目標下限電圧Vbminと比較し(ステップS160)、端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbmin以上のときには、バッテリ50の過放電のおそれはないと判断し、出力制限補正値ΔWoutに値0を設定すると共に(ステップS170)、バッテリ50の出力制限Woutから出力制限補正値ΔWoutを減じることによりバッテリ50から出力してもよい電力の上限としての出力許容制限Woutfを計算する(ステップS190)。続いて、出力許容制限WoutfとモータMG1のトルク指令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で除することによりモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tmaxを次式(4)により計算すると共に(ステップS200)、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と減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてモータ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(5)により計算し(ステップS210)、計算した仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tmaxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS220)。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、出力許容制限Woutf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(5)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。
When the target lower limit voltage Vbmin is set in this way, the terminal voltage Vb of the
Tmax=(Woutf-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(5)
Tmax = (Woutf-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
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*と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S230)、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。
When the target rotational speed Ne * of the
一方、ステップS160でバッテリ50の端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbminより低いときには、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとの偏差に基づいて出力制限補正値ΔWoutを次式(6)により計算すると共に(ステップS180)、計算した出力制限補正値ΔWoutを出力制限Woutから減じることにより出力許容制限Woutfを計算し(ステップS190)、この出力許容制限Woutfに基づくトルク制限Tmax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を制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップ200〜S220)、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*を対応する各ECUに送信して(ステップS230)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式(6)は、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとの偏差を打ち消すためのフィードバック制御の式であり、関数PIDはフィードバック制御における比例項や積分項あるいは微分項によって構成されている。バッテリ50の端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbminより低いときには、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、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとの偏差に基づいてモータMG2から出力されるトルクが制限されるから、モータMG2の消費電力が制限され、この制限による余剰電力をバッテリ50に供給することによってバッテリ50の充電が行なわれる。ここで、過放電のおそれがあるか否かを判定するための閾値としての目標下限電圧Vbminに内部抵抗Rに拘わらず所定値を設定するものとすると、バッテリ50の電池温度Tbが比較的低いとき、即ち内部抵抗Rが比較的大きいときには、バッテリ50が放電を行なう際におけるバッテリ50の電圧降下が大きいため、バッテリ50が過放電を生じてしまう場合がある。これに対して、前述したように、内部抵抗Rが大きいほど高くなる傾向に目標下限電圧Vbminを設定すれば、内部抵抗Rに応じた目標下限電圧Vbminを用いてモータMG2から出力されるトルクを制限することができるから、バッテリ50の過放電をより抑制することができる。
On the other hand, when the terminal voltage Vb of the
ΔWout=PID(Vb,Vbmin) …(6) ΔWout = PID (Vb, Vbmin)… (6)
図10は、バッテリ50の電池温度Tbが比較的低いときなどバッテリ50の内部抵抗Rが比較的大きいときのバッテリ50の端子間電圧Vbの時間変化の様子を示す説明図である。図中、電圧Vb1は内部抵抗Rが比較的小さいときに設定される目標下限電圧Vbminであり、電圧Vb2は内部抵抗Rが比較的大きいときに設定される目標下限電圧Vbminである。また、図中、実線は内部抵抗Rに応じて目標下限電圧Vbminに電圧Vb2を設定したときの時間変化の様子であり、点線は内部抵抗Rに拘わらず目標下限電圧Vbminに電圧Vb1を設定したときの時間変化の様子である。内部抵抗Rが比較的大きいにも拘わらず目標下限電圧Vbminに電圧Vb1を設定したときには、点線に示すように、端子間電圧Vbが電圧Vb2より低い電圧Vb1より低くなるまでは出力制限補正値ΔWoutには値0が設定され、モータMG2から出力されるトルクを十分に制限できないため、モータMG2の消費電力は十分に制限されず、バッテリ50の過放電を生じてしまう場合がある。一方、内部抵抗Rに応じて目標下限電圧Vbminに電圧Vb2を設定すれば、実線に示すように、端子間電圧Vbが電圧Vb2より低くなったときに端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbmin(=Vb2)との偏差に基づいてモータMG2から出力されるトルクを十分に制限することができるから、モータMG2の消費電力を十分に制限することができ、この制限による余剰電力をバッテリ50に供給して充電を行なうことによってバッテリ50の過放電を抑制することができる。なお、バッテリ50の端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbmin以上になったときには、出力制限補正値ΔWoutには値0が設定される。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how the terminal voltage Vb of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、バッテリ50の端子間電圧Vbが内部抵抗Rが大きいほど高くなる傾向に設定された目標下限電圧Vbminより低いときには、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとの偏差に基づいてフィードバック制御の式により出力制限補正値ΔWoutを計算し、この出力制限補正値ΔWoutとバッテリ50の出力制限Woutと用いて計算した出力許容制限Woutfに基づくトルク制限Tmaxの範囲内でモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するから、内部抵抗Rに応じて設定される目標下限電圧Vbminとバッテリ50の端子間電圧Vbとに基づいてモータMG2から出力されるトルクを制限することができる。この結果、内部抵抗Rに応じてバッテリ50の過放電をより抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の電池温度Tbに基づいてバッテリ50の内部抵抗Rを設定するものとしたが、電池温度Tbに加えてまたは代えて走行距離計89からの車両の走行距離Lやバッテリ50が車両に設置されてからの時間thなどに基づいてバッテリ50の内部抵抗Rを設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、図9の目標下限電圧設定用マップに示したように、バッテリ50の内部抵抗Rが大きいほど直線的に高くなる傾向に目標下限電圧Vbminを設定するものとしたが、内部抵抗Rが大きいほど曲線的あるいは段階的に高くなる傾向に目標下限電圧Vbminを設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、図2の駆動制御ルーチンのステップS180でバッテリ50の端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとに基づいてPID制御によるフィードバック制御の関係式により出力制限補正値ΔWoutを計算するものとしたが、フィードバック制御はPID制御に限定されるものではなく、例えば、微分項のないPI制御によるフィードバック制御としてもよく、さらに積分項のない比例制御によるフィードバック制御としてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbminより低いときには、端子間電圧Vbと目標下限電圧Vbminとの偏差が打ち消されるよう出力制限補正値ΔWoutを計算するものとしたが、これに限られず、端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbmin以上となるよう出力制限補正値ΔWoutを計算するものであればよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、図2の駆動制御ルーチンにおいてバッテリ50の端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbminより低いか否かを考慮して制御するものとしたが、これに加えてバッテリ50の端子間電圧Vbが目標上限電圧Vbmaxより高いか否かも考慮して制御するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチンを図11に示す。この駆動制御ルーチンでは、図2の駆動制御ルーチンのステップS150〜200の処理に代えてステップS150b〜S200bの処理を実行する点を除いて図2の駆動制御ルーチンと同一である。この駆動制御ルーチンでは、ステップS140で設定した内部抵抗Rに基づいて目標上下限電圧Vbmax,Vbminを設定する(ステップS150b)。目標上下限電圧Vbmax,Vbminはバッテリ50の過充電,過放電のおそれがあるか否かを判定するためのものであり、変形例では、内部抵抗Rと目標上下限電圧Vbmax,Vbminとの関係を予め定めて目標上下限電圧設定用マップとして記憶しておき、内部抵抗Rが与えられるとマップから対応する目標上下限電圧Vbmax,Vbminを導出して設定するものとした。目標上下限電圧設定用マップの一例を図12に示す。図示するように、目標上限電圧Vbmaxは内部抵抗Rが大きいほど低くなる傾向に設定され、目標下限電圧Vbminは内部抵抗Rが大きいほど高くなる傾向に設定される。前者については内部抵抗Rが大きいほど充電しにくくなることによる過電圧を抑制するためであり、後者については電圧降下が大きくなって放電しやすくなることによる過放電を抑制するためである。続いて、バッテリ50の端子間電圧Vbを目標下限電圧Vbminと比較すると共に(ステップS160b)、端子間電圧Vbを目標上限電圧Vbmaxと比較する(ステップS165b)。端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbmin以上であり且つ目標上限電圧Vbmax以下であるときには、過充電および過放電のおそれはないと判断し、入出力制限補正値ΔWin,ΔWoutに共に値0を設定し(ステップS170b)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutから設定した入出力制限補正値ΔWin,ΔWoutを減じることにより入出力許容制限Winf,Woutfを計算し(ステップS190b)、計算した入出力許容制限Winf,WoutfとモータMG1の消費電力(発電電力)とを用いてトルク制限Tmin,Tmaxを式(7)および前述の式(4)により計算し(ステップS200b)、ステップS210以降の処理を実行する。一方、ステップS160で端子間電圧Vbが目標下限電圧Vbminより低いときには、過放電のおそれがあると判断し、入力制限補正値ΔWinに値0を設定すると共に前述の式(6)により出力制限補正値ΔWoutを設定し(ステップS180b)、ステップS165bで端子間電圧Vbが目標上限電圧Vbmaxより大きいときには、過充電のおそれがあると判断し、端子間電圧Vbと目標上限電圧Vbmaxとに基づいて入力制限補正値ΔWinを次式(8)により計算すると共に出力制限補正値ΔWoutに値0を設定し(ステップS185b)、ステップS190b以降の処理を実行する。ここで、式(8)は、端子間電圧Vbを目標上限電圧Vbmaxにするためのフィードバック制御の式であり、関数PIDはフィードバック制御における比例項や積分項,微分項によって構成されている。このようにバッテリ50の端子間電圧Vbと内部抵抗Rに基づいて設定された目標上下限電圧Vbmax,Vbminとを用いて入出力許容制限Winf,Woutfを設定する共に設定した入出力許容制限Winf,Woutfを用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、内部抵抗Rが比較的大きいときであってもバッテリ50の過充電および過放電を抑制することができる。
In the
Tmin=(Winf-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(7)
ΔWin=PID(Vb,Vbmax) …(8)
Tmin = (Winf-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (7)
ΔWin = PID (Vb, Vbmax)… (8)
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を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13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39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図13における車輪39c,39dに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
In the
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39a,39b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14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39a,39b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。
In the
実施例では、エンジン22からの動力とモータMG2からの動力とを用いて走行可能なパラレル型のハイブリッド自動車20について説明したが、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能なジェネレータと、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能な電動機と、ジェネレータおよび電動機と電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。
In the embodiment, the
以上、本発明を実施するための最良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。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
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、31a サンギヤ軸、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、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 駆動輪、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、48 回転軸、50 バッテリ、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、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、89 走行距離計、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。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 31a sun gear shaft, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d drive wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor , 48 Rotating shaft, 50 Battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line, 70 Hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Ignition Switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 89 odometer, 230 rotor motor, 232
Claims (13)
内燃機関と、
該内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電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、
前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記蓄電手段の内部抵抗を推定する内部抵抗推定手段と、
前記推定された蓄電手段の内部抵抗に基づいて目標下限電圧を設定する目標下限電圧設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧が該目標下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記発電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。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power generation means capable of generating power using power from the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the power generation means and the electric motor,
Required driving force setting means for setting required driving force to be output to the driving shaft;
Voltage detection means for detecting the voltage of the power storage means;
Internal resistance estimating means for estimating the internal resistance of the power storage means;
Target lower limit voltage setting means for setting a target lower limit voltage based on the estimated internal resistance of the power storage means;
When the driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, the voltage of the power storage means is equal to or higher than the target lower limit voltage. Control means for controlling the internal combustion engine, the power generation means and the electric motor to be
A power output device comprising:
前記蓄電手段の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記内部抵抗推定手段は、前記検出された蓄電手段の温度に基づいて前記蓄電手段の内部抵抗を推定する手段である
動力出力装置。 The power output device according to any one of claims 1 to 3,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the power storage means,
The internal resistance estimating means is means for estimating an internal resistance of the power storage means based on the detected temperature of the power storage means.
前記蓄電手段の内部抵抗が大きいほど低くなる傾向に前記目標上限電圧を設定する目標上限電圧設定手段を備え、
前記制御手段は、前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標上限電圧より高いとき、該蓄電手段の電圧が該目標上限電圧以下となるよう制御する手段である
動力出力装置。 The power output device according to any one of claims 1 to 6,
A target upper limit voltage setting means for setting the target upper limit voltage in a tendency to decrease as the internal resistance of the power storage means increases;
The control means is means for controlling the voltage of the power storage means to be equal to or lower than the target upper limit voltage when the detected voltage of the power storage means is higher than the set target upper limit voltage.
前記内部抵抗推定手段は、前記蓄電手段の温度と車両の走行距離と前記蓄電手段が車両に設置されてからの時間とのうちの少なくとも一つに基づいて前記蓄電手段の内部抵抗を推定する手段である
自動車。 The automobile according to claim 11,
The internal resistance estimation means is means for estimating the internal resistance of the power storage means based on at least one of the temperature of the power storage means, the travel distance of the vehicle, and the time since the power storage means was installed in the vehicle. Is a car.
(a)前記駆動軸に出力すべき要求駆動力を設定し、
(b)前記蓄電手段の電圧を検出し、
(c)前記蓄電手段の内部抵抗を推定し、
(d)前記推定された蓄電手段の内部抵抗に基づいて目標下限電圧を設定し、
(e)前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されると共に前記検出された蓄電手段の電圧が前記設定された目標下限電圧より低いときには該蓄電手段の電圧が該目標下限電圧以上となるよう前記内燃機関と前記発電手段と前記電動機とを制御する
動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, power generation means capable of generating power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging electric power with the power generation means and the motor, A method for controlling a power output device comprising:
(A) setting a required driving force to be output to the driving shaft;
(B) detecting the voltage of the power storage means;
(C) estimating an internal resistance of the power storage means;
(D) setting a target lower limit voltage based on the estimated internal resistance of the power storage means;
(E) When a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft and the detected voltage of the power storage means is lower than the set target lower limit voltage, the voltage of the power storage means is set to the target A method for controlling a power output apparatus, wherein the internal combustion engine, the power generation means, and the electric motor are controlled to be equal to or higher than a lower limit voltage.
Priority Applications (1)
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