JP2008221948A - POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE - Google Patents
POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008221948A JP2008221948A JP2007060727A JP2007060727A JP2008221948A JP 2008221948 A JP2008221948 A JP 2008221948A JP 2007060727 A JP2007060727 A JP 2007060727A JP 2007060727 A JP2007060727 A JP 2007060727A JP 2008221948 A JP2008221948 A JP 2008221948A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- output
- drive
- motor
- electric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 115
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 41
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 25
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 44
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 19
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000009699 differential effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
【課題】蓄電装置の過大な負担を抑制しながら変速機を介して駆動軸に接続された電動機の温度上昇を抑制する。
【解決手段】変速機60の変速段の変更を伴ってバッテリ50の出力制限の範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクが出力されるようモータMG1,MG2のトルク指令を設定して両モータを駆動制御し、変速機60がHiギヤの状態でモータMG2が低回転数高トルクの高負荷領域で駆動されると共にモータMG2やインバータ42の温度が閾値以上となって変速機60のダウンシフト変速が要求されたときには、駆動制御により設定されるモータMG2のトルク指令が所定の回転同期トルク以上となるのを待ってモータMG2とリングギヤ軸32aとを切り離すと共にモータMG2からの回転同期トルクによりモータMG2の回転数を変速後の回転数に同期させてダウンシフト変速を行なう。
【選択図】図1An object of the present invention is to suppress an increase in the temperature of an electric motor connected to a drive shaft via a transmission while suppressing an excessive burden on a power storage device.
A torque command for motors MG1 and MG2 is output so that a required torque is output to a ring gear shaft 32a as a drive shaft within a range of an output limit of a battery 50 with a change in a gear position of a transmission 60. The motors MG2 are driven in a high load region with a low rotational speed and high torque while the transmission 60 is in a Hi gear state, and the temperature of the motor MG2 and the inverter 42 is changed to a threshold value or higher. When the downshift of the machine 60 is requested, the motor MG2 and the ring gear shaft 32a are disconnected after waiting for the torque command of the motor MG2 set by the drive control to be equal to or greater than the predetermined rotation synchronization torque, and from the motor MG2. A downshift is performed by synchronizing the rotation speed of the motor MG2 with the rotation speed after the shift by the rotation synchronization torque.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法、内燃機関および蓄電手段と共に車両に搭載され駆動軸を駆動する駆動装置、駆動装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output device that outputs power to a drive shaft, a vehicle equipped with the power output device, a method for controlling the power output device, a drive device that is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and a power storage unit, and controls the drive device. Regarding the method.
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸と駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第1モータと、HiギヤとLoギヤの二つの変速段を切替可能な変速機を介して駆動軸に接続された第2モータとを備える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、変速機をHiギヤの状態からLoギヤの状態に変更、即ちダウンシフト変速する際には、駆動軸と電動機の回転軸とを切り離した状態で電動機から出力される正のトルクによって電動機の回転数を変速後の回転数に同期させると共に同期した後に変速機のブレーキを係合することによりダウンシフト変速を行なっている。
ところで、上述した変速機を介して駆動軸に電動機が接続されたタイプの動力出力装置では、変速機がHiギヤの状態のときにはLoギヤの状態に比して電動機は低回転数高トルクで駆動される。このため、変速機がHiギヤの状態では電動機が比較的高トルクの領域で駆動され続ける場合が生じ、場合によっては電動機やその駆動回路の温度が大きく上昇する。このとき、変速機を強制的にダウンシフト変速すれば、電動機を高回転数低トルクの領域で駆動することができるから、電動機やその駆動回路の温度上昇を抑制することができる。そして、ダウンシフト変速の際には変速ショックを抑制するために電動機から出力するトルクを変更して電動機の回転数を変速後の回転数へ同期させてから変速機のブレーキを係合することが望ましい。しかしながら、電動機から出力するトルクの変更はバッテリの充放電の変更を伴うから、場合によってはバッテリが過大な電力により放電されてしまう。特に、変速機を強制的にダウンシフト変速する際には、電動機の回転数が大きいから、電動機の回転数を同期させる際の消費電力も大きなものとなり、上述した問題が大きくクローズアップされる。 By the way, in the power output device of the type in which the electric motor is connected to the drive shaft via the above-described transmission, when the transmission is in the Hi gear state, the electric motor is driven at a lower rotational speed and higher torque than in the Lo gear state. Is done. For this reason, when the transmission is in a Hi gear state, the electric motor may continue to be driven in a relatively high torque region, and depending on the case, the temperature of the electric motor and its drive circuit may increase greatly. At this time, if the transmission is forcibly downshifted, the electric motor can be driven in a high-torque / low-torque region, so that an increase in temperature of the electric motor and its drive circuit can be suppressed. When downshifting, it is possible to change the torque output from the motor in order to suppress shift shock and synchronize the motor speed with the speed after the shift, and then engage the brake of the transmission. desirable. However, since the change in the torque output from the electric motor is accompanied by the change in charging / discharging of the battery, the battery may be discharged by excessive electric power in some cases. In particular, when the transmission is forcibly downshifted, the rotational speed of the electric motor is large, so that the power consumption when synchronizing the rotational speed of the electric motor becomes large, and the above-mentioned problem is greatly highlighted.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法、駆動装置、駆動装置の制御方法は、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるように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車両並びに動力出力装置の制御方法、駆動装置、駆動装置の制御方法は、電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにすることを目的の一つとする。本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法、駆動装置、駆動装置の制御方法は、蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することを目的の一つとする。 The power output device of the present invention, a vehicle equipped with the power output device, a control method of the power output device, a drive device, and a control method of the drive device are configured so that an electric drive system including an electric motor is driven within a range of an appropriate temperature. Is one of the purposes. The power output device of the present invention, a vehicle equipped with the power output device, a control method of the power output device, a drive device, and a control method of the drive device are intended to drive the electric motor in a more appropriate drive region. One. The power output device of the present invention, the vehicle equipped with the power output device, the control method of the power output device, the drive device, and the control method of the drive device are one of the purposes to suppress the storage means from being discharged by excessive electric power. To do.
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法、駆動装置、駆動装置の制御方法は、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-described object, the power output device, the vehicle equipped with the power output device, the power output device control method, the drive device, and the drive device control method of the present invention 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、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し、該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
前記電動機を含む電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と
前記検出された電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する変速時制御手段と
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;
It is connected to the drive shaft and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. Power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power input / output means capable of input / output;
An electric motor that can input and output power;
The clutch has a clutch capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor, and changes the gear position by switching the engagement state of the clutch to transmit power between both shafts. Shift transmission means;
Power storage means for exchanging power with the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive control means for drivingly controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required driving force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric drive system including the electric motor; and when the detected temperature of the electric drive system is lower than a predetermined temperature, the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the detected temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the driving force output from the electric motor is controlled by the drive control of the drive control means. The driving force output from the motor by the drive control in a state in which the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force to be greater than the driving force required for synchronizing the rotation speed of the motor So that the rotation speed of the electric motor is synchronized and, after the synchronization, the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor are connected to each other by the engagement of the clutch so that the downshift is performed. And a shift speed control means for executing a high temperature control for controlling the means.
この本発明の動力出力装置では、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により変速伝達手段の変速段が変更されるよう変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度以上のときには、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って駆動軸と電動機の回転軸との接続が解除された状態で駆動制御により電動機から出力されている駆動力により電動機の回転数が同期すると共に同期の後にクラッチの係合により駆動軸と電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する。したがって、電気駆動系の温度が所定温度以上のときには電動機を比較的低トルクで駆動するから、電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにして、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるようにすることができる。また、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待ってダウンシフト変速するから、電動機の回転数の同期を伴ってダウンシフト変速する際に蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することができる。ここで、「クラッチ」には、二つの回転系を接続する通常のクラッチが含まれる他、回転系をケースなどの固定系に固定するブレーキなども含まれる(以下、同じ)。 In the power output apparatus of the present invention, when the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, the shift transmission means is controlled so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the temperature of the electric drive system including the motor is equal to or higher than a predetermined temperature, it is output from the motor by the drive control of the motor for outputting the required driving force to the drive shaft within the output limitation range of the power storage means. The driving force output from the motor by the drive control in a state where the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force exceeding the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the motor to be released Control at high temperature is performed to control the shift transmission means so that the drive shaft and the rotation shaft of the motor are connected by the engagement of the clutch after the synchronization and the downshift is performed after the synchronization. Row. Accordingly, when the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the electric motor is driven with a relatively low torque. Therefore, the electric drive system including the electric motor is in the range of the appropriate temperature so that the electric motor is driven in a more appropriate drive region. Can be driven within. In addition, the driving force output from the electric motor by the drive control of the electric motor for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means exceeds the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. Since the downshift is performed after this, the power storage means can be prevented from being discharged by excessive electric power when the downshift is performed with the synchronization of the rotation speed of the electric motor. Here, the “clutch” includes a normal clutch that connects two rotating systems, and also includes a brake that fixes the rotating system to a fixed system such as a case (hereinafter the same).
こうした本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記高温時制御として、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数を同期させるために必要な駆動力を該電動機から出力できるときには、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で前記電動機の回転数を同期させるために必要な駆動力が該電動機から出力されるよう該電動機を駆動制御すると共に該同期した後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御し、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記電動機の回転数を同期させるために必要な駆動力を該電動機から出力できないときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を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、電気駆動系の温度が所定温度以上のときに蓄電手段の出力制限の範囲内でより確実に変速伝達手段をダウンシフト変速することができる。 In such a power output apparatus of the present invention, the shift time control means provides, as the high temperature control, a driving force required to synchronize the rotation speed of the electric motor within the range of output limitation of the power storage means. When output is possible, drive control of the electric motor is performed so that a driving force required to synchronize the rotational speed of the electric motor is output from the electric motor in a state where the connection between the driving shaft and the rotary shaft of the electric motor is released. In addition, after the synchronization, the shift transmission means is controlled such that the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor are connected by the engagement of the clutch to perform a downshift, and the output within the range of the output limit of the power storage means When the driving force necessary to synchronize the rotation speed of the electric motor cannot be output from the electric motor, it is output from the electric motor by the drive control of the drive control means. The power is output from the motor by the drive control in a state where the connection between the drive shaft and the rotary shaft of the motor is released after waiting for the power to exceed the driving force necessary for synchronizing the rotational speed of the motor. Means for controlling the shift transmission means so that the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force, and after the synchronization, the drive shaft and the rotational shaft of the electric motor are connected by the engagement of the clutch to perform a downshift. It can also be assumed. In this way, when the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the shift transmission means can be downshifted more reliably within the range of the output limit of the power storage means.
また、本発明の動力出力装置において、前記変速時制御手段は、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機が所定の低回転数高トルク領域内で駆動されているときを条件として前記高温時制御を実行する手段であるものとすることもできる。 Further, in the power output apparatus according to the present invention, the shift time control means controls the high temperature control on the condition that the electric motor is driven within a predetermined low rotation speed high torque range by the drive control of the drive control means. It can also be a means for executing.
さらに、本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記駆動軸の3軸に接続され該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1軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、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の回転子との電磁気的な作用による電力と動力の入出力により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対回転子電動機であるものとすることもできる。 Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a drive shaft. And a means including a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining one axis based on power input / output to / from any two of the three axes, The power drive input / output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor and the first rotor It may be a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power by electromagnetic action with the second rotor.
本発明の車両は、
上述した各態様のいずれか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、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、前記電動機を含む電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と、前記検出された電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する変速時制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、車軸に前記駆動軸が接続されて走行する
ことを要旨とする。
The vehicle of the present invention
The power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, a power output apparatus that basically outputs power to the drive shaft, is connected to the internal combustion engine and the drive shaft and is driven. Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the shaft and capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft together with input / output of power and power; There is a motor capable of inputting / outputting power, and a clutch capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the rotating shaft of the motor, and changing both gears by changing the engagement state of the clutch. Shift transmission means for transmitting power between shafts, power storage means for exchanging electric power with the motor, required drive force setting means for setting required drive force required for the drive shaft, and output limitation of the power storage means Within the range of Drive control means for driving and controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output means and the electric motor so that a driving force is output to the drive shaft; and temperature detection means for detecting the temperature of an electric drive system including the electric motor; When the detected temperature of the electric drive system is lower than a predetermined temperature, a normal time control is performed to control the shift transmission means so that the gear position of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition, When the detected temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the drive force output from the electric motor by the drive control of the drive control means is equal to or higher than the drive force required for synchronizing the rotation speed of the electric motor. And the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force output from the electric motor by the drive control in a state where the connection between the driving shaft and the rotary shaft of the electric motor is released. Power control comprising: a shift time control means for controlling the shift transmission means to control the shift transmission means so that the drive shaft and the rotating shaft of the motor are connected by the engagement of the clutch after synchronization and the downshift is performed. The gist is to run with an output device mounted and the drive shaft connected to the axle.
この本発明の車両では、上述した各態様のいずれか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と同様の効果、例えば、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるようにすることができる効果や電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにすることができる効果、電動機の回転数の同期を伴ってダウンシフト変速する際に蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することができる効果などを奏することができる。 In the vehicle according to the present invention, since the power output device according to any one of the above-described aspects is mounted, the same effect as the power output device according to the present invention, for example, an electric drive system including an electric motor is appropriate. The effect of being able to be driven within the temperature range, the effect of being able to drive the motor in a more appropriate drive region, and when downshifting with synchronization of the rotation speed of the motor It is possible to achieve an effect that can suppress the storage means from being discharged by excessive electric power.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する
ことを特徴とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be independently rotatable with respect to the drive shaft, and to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power A power input / output means capable of inputting / outputting power; an electric motor capable of inputting / outputting power; and a clutch capable of connecting and disconnecting the drive shaft and the rotating shaft of the motor; By changing the shift state, the transmission stage is changed to change the gear position, the transmission means for transmitting power between the two shafts, the storage means for exchanging power with the motor, and the required driving force required for the drive shaft is set. Drive control of the internal combustion engine, the electric power drive input / output unit, and the electric motor so that the set required drive force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the required drive force setting unit and the power storage unit Drive control means to A method of controlling a power output apparatus including,
When the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, a normal time control is performed to control the shift transmission means so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition, When the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, wait until the drive force output from the electric motor by the drive control of the drive control means becomes equal to or higher than the drive force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. When the connection between the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor is released, the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force output from the electric motor by the drive control, and the clutch is engaged after the synchronization. The high-temperature control for controlling the shift transmission means is executed such that the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor are connected to each other to shift downshift.
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により変速伝達手段の変速段が変更されるよう変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度以上のときには、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って駆動軸と電動機の回転軸との接続が解除された状態で駆動制御により電動機から出力されている駆動力により電動機の回転数が同期すると共に同期の後にクラッチの係合により駆動軸と電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する。したがって、電気駆動系の温度が所定温度以上のときには電動機を比較的低トルクで駆動するから、電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにして、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるようにすることができる。また、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待ってダウンシフト変速するから、電動機の回転数の同期を伴ってダウンシフト変速する際に蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することができる。 According to the control method of the power output apparatus of the present invention, when the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than the predetermined temperature, the shift transmission means is changed so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the temperature of the electric drive system including the electric motor is equal to or higher than a predetermined temperature, the electric motor drive control for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means is performed. Waiting for the driving force output from the motor to exceed the driving force required to synchronize the rotational speed of the motor, the drive shaft outputs the motor by drive control in a state where the connection between the driving shaft and the motor rotating shaft is released. The transmission speed is controlled so that the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force being applied and the downshift is performed by connecting the drive shaft and the rotational axis of the electric motor by the engagement of the clutch after the synchronization. To run at high temperature control. Accordingly, when the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the electric motor is driven with a relatively low torque. Therefore, the electric drive system including the electric motor is in the range of the appropriate temperature so that the electric motor is driven in a more appropriate drive region. Can be driven within. In addition, the driving force output from the electric motor by the drive control of the electric motor for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means exceeds the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. Since the downshift is performed after this, the power storage means can be prevented from being discharged by excessive electric power when the downshift is performed with the synchronization of the rotation speed of the electric motor.
本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、駆動軸を駆動する駆動装置であって、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し、該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
前記電動機を含む電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と
前記検出された電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する変速時制御手段と
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means to drive a drive shaft,
It is connected to the drive shaft and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. Power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power input / output means capable of input / output;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power;
The clutch has a clutch capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor, and changes the gear position by switching the engagement state of the clutch to transmit power between both shafts. Shift transmission means;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive control means for drivingly controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required driving force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric drive system including the electric motor; and when the detected temperature of the electric drive system is lower than a predetermined temperature, the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the detected temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the driving force output from the electric motor is controlled by the drive control of the drive control means. The driving force output from the motor by the drive control in a state in which the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force to be greater than the driving force required for synchronizing the rotation speed of the motor So that the rotation speed of the electric motor is synchronized and, after the synchronization, the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor are connected to each other by the engagement of the clutch so that the downshift is performed. And a shift speed control means for executing a high temperature control for controlling the means.
この本発明の駆動装置では、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により変速伝達手段の変速段が変更されるよう変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度以上のときには、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って駆動軸と電動機の回転軸との接続が解除された状態で駆動制御により電動機から出力されている駆動力により電動機の回転数が同期すると共に同期の後にクラッチの係合により駆動軸と電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する。したがって、電気駆動系の温度が所定温度以上のときには電動機を比較的低トルクで駆動するから、電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにして、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるようにすることができる。また、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待ってダウンシフト変速するから、電動機の回転数の同期を伴ってダウンシフト変速する際に蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することができる。 In the drive device according to the present invention, when the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, the normal time control for controlling the speed change transmission means so that the gear position of the speed change transmission means is changed by establishment of a predetermined speed change condition. When the temperature of the electric drive system including the electric motor is equal to or higher than a predetermined temperature, the electric power is output from the electric motor by drive control of the electric motor to output the required driving force to the drive shaft within the range of output limitation of the power storage means. The motor is driven by the driving force output from the motor by drive control in a state in which the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force to be equal to or greater than the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the motor. The high-speed control is performed to control the shift transmission means so that the drive shaft and the rotation shaft of the motor are connected by the engagement of the clutch after the synchronization and the downshift is performed after the synchronization. That. Accordingly, when the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the electric motor is driven with a relatively low torque. Therefore, the electric drive system including the electric motor is in the range of the appropriate temperature so that the electric motor is driven in a more appropriate drive region. Can be driven within. In addition, the driving force output from the electric motor by the drive control of the electric motor for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means exceeds the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. Since the downshift is performed after this, the power storage means can be prevented from being discharged by excessive electric power when the downshift is performed with the synchronization of the rotation speed of the electric motor.
本発明の駆動装置の制御方法は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える駆動装置の制御方法であって、
前記電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する
ことを特徴とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
It is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to a drive shaft and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and to input and output electric power and power. Accordingly, electric power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft, an electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting / outputting power, and the drive shaft and the electric motor Shift transmission means having a clutch that can be connected to and released from the rotating shaft and changing the gear position by switching the engagement state of the clutch, and transmitting the power between the two shafts; and the drive shaft A required driving force setting means for setting a required driving force required for the internal combustion engine and the power power so that the set required driving force is output to the drive shaft within a range of an output limit of the power storage means. Input / output means and front A method of controlling a drive unit and a drive control means for driving and controlling the electric motor,
When the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, a normal time control is performed to control the shift transmission means so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition, When the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, wait until the drive force output from the electric motor by the drive control of the drive control means becomes equal to or higher than the drive force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. When the connection between the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor is released, the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force output from the electric motor by the drive control, and the clutch is engaged after the synchronization. The high-temperature control for controlling the shift transmission means is executed such that the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor are connected to each other to shift downshift.
この本発明の駆動装置の制御方法によれば、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により変速伝達手段の変速段が変更されるよう変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度以上のときには、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って駆動軸と電動機の回転軸との接続が解除された状態で駆動制御により電動機から出力されている駆動力により電動機の回転数が同期すると共に同期の後にクラッチの係合により駆動軸と電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する。したがって、電気駆動系の温度が所定温度以上のときには電動機を比較的低トルクで駆動するから、電動機がより適切な駆動領域で駆動されるようにして、電動機を含む電気駆動系が適正温度の範囲内で駆動されるようにすることができる。また、蓄電手段の出力制限の範囲内で要求駆動力を駆動軸に出力するための電動機の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待ってダウンシフト変速するから、電動機の回転数の同期を伴ってダウンシフト変速する際に蓄電手段が過大な電力により放電されるのを抑制することができる。 According to the control method of the drive device of the present invention, when the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than the predetermined temperature, the shift transmission means is changed so that the shift stage of the transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the temperature of the electric drive system including the electric motor is equal to or higher than a predetermined temperature, the electric motor is controlled by the motor drive control for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means. Waiting for the driving force output from the motor to exceed the driving force required to synchronize the rotation speed of the motor, the drive shaft outputs the motor by the drive control in a state where the connection between the driving shaft and the motor rotating shaft is released. The rotation speed of the electric motor is synchronized by the driving force being applied, and the shift transmission means is controlled so that the shift shaft is shifted down by connecting the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor by the engagement of the clutch after the synchronization. To perform the time control. Accordingly, when the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the electric motor is driven with a relatively low torque. Therefore, the electric drive system including the electric motor is in the range of the appropriate temperature so that the electric motor is driven in a more appropriate drive region. Can be driven within. In addition, the driving force output from the electric motor by the drive control of the electric motor for outputting the required driving force to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means exceeds the driving force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. Since the downshift is performed after this, the power storage means can be prevented from being discharged by excessive electric power when the downshift is performed with the synchronization of the rotation speed of the electric motor.
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する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、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、動力出力装置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 a 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には変速機60を介してモータMG2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に出力する。リングギヤ32は、ギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して車両前輪の駆動輪39a,39bに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ32に出力された動力は、ギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構30に接続される3軸は、キャリア34に接続されたエンジン22の出力軸であるクランクシャフト26,サンギヤ31に接続されモータMG1の回転軸となるサンギヤ軸31aおよびリングギヤ32に接続されると共に駆動輪39a,39bに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aとなる。
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。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,モータMG2の温度を検出する温度センサ45からのモータ温度Tm,インバータ42の温度を検出する温度センサ46からのインバータ温度Tinv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
変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達するよう構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。この図2に示す変速機60は、ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bと二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備えており、サンギヤ61はブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ66はブレーキB2のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66、キャリア64とキャリア68とによりそれぞれ連結されている。変速機60は、ブレーキB1,B2を共にオフとすることによりモータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができ、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達し(以下、この状態をLoギヤの状態という)、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフ状態としてモータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する(以下、この状態をHiギヤの状態という)。なお、ブレーキB1,B2を共にオンとする状態は回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止するものとなる。
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図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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。また、バッテリECU52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)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tb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ることにより設定することができる。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。
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からのブレーキポジションBP,駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に取り付けられた車輪速センサ88a〜88dからの車輪速Vwa〜Vwd,駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた回転数センサ32bからの駆動軸回転数Nrなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のブレーキB1,B2の図示しないアクチュエータへの駆動信号やなどが出力ポートを介して出力されている。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。なお、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70は、図示しない車速演算ルーチンにより車輪速センサ88a〜88dからの車輪速Vwa〜Vwdに基づいて車速Vを演算している。車速Vとしては、例えば車輪速Vwa〜Vwdの平均値を用いるものとすることもできるし、車輪速Vwa〜Vwdのうち車輪速差の少ない3つの平均値を用いるものとすることもできる。
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、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に変速機60がHiギヤの状態にあるときの動作について説明する。まず、駆動制御について説明し、その後、変速機60の変速制御について説明する。図5は、実施例の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)に繰り返し実行される。
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V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,回転数センサ32bからの駆動軸回転数Nr,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要な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により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演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、車速Vは、車輪速センサ88a〜88dからの車輪速Vwa〜Vwdに基づいて演算されてRAM76の所定領域に記憶されたものを読み込むことにより入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)と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。
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とに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された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6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、設定した要求トルクTr*に駆動軸回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
要求トルクTr*を設定すると、次に、変速機60を変速すべきか否かを判定するための変速判定を実行し(ステップS120)、入力したモータMG2の回転数Nm2を駆動軸回転数Nrで割ることにより変速機60の変速比Grを計算する(ステップS130)。なお、変速判定ルーチンについての詳細は後述する。
When the required torque Tr * is set, next, a shift determination is performed to determine whether or not the
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS140)。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7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 * are set as operating points at which the
エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と駆動軸回転数Nrと動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm1tmpを計算する(ステップS150)。ここで、式(1)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。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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8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の回転数Nr(駆動軸回転数Nr)を示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が変速機60を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)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(2)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。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nr/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nr / ρ (1)
Tm1tmp = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
モータMG1の仮トルクTm1tmpを設定すると、式(3)および式(4)を共に満たすモータMG1から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定し(ステップS160)、設定した仮トルクTm1tmpを式(5)によりトルク制限Tm1min,Tm1maxで制限してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップ170)。ここで、式(3)はモータMG1やモータMG2によりリングギヤ軸32aに出力されるトルクの総和が値0から要求トルクTr*までの範囲内となる関係であり、式(4)はモータMG1とモータMG2とにより入出力される電力の総和が入出力制限Win,Woutの範囲内となる関係である。トルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を図9に示す。トルク制限Tm1min,Tm1maxは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Tm1*の最大値と最小値として求めることができる。
When provisional torque Tm1tmp of motor MG1 is set, torque limits Tm1min and Tm1max are set as upper and lower limits of torque that may be output from motor MG1 that satisfies both equations (3) and (4) (step S160). The provisional torque Tm1tmp is limited by the torque limits Tm1min and Tm1max according to the equation (5), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set (step 170). Here, Expression (3) is a relationship in which the sum of torques output to the
0≦−Tm1/ρ+Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
0 ≦ −Tm1 / ρ + Tm2, Gr ≦ Tr * (3)
Win ≦ Tm1 / Nm1 + Tm2 / Nm2 ≦ Wout (4)
Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (5)
続いて、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に変速機60の変速比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(6)により計算すると共に(ステップS180)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*にモータ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で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(7)および式(8)により計算すると共に(ステップS190)、設定した仮トルクTm2tmpを式(9)によりトルク制限Tm2min,Tm2max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S200)。ここで、式(3)は、図8の共線図から容易に導くことができる。
Subsequently, the torque command Tm1 * set to the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (6)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (7)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (9)
そして、変速機60をダウンシフト変速している最中か否かを判定し(ステップS210)、ダウンシフト変速している最中のときには、後述する変速判定ルーチンによってモータMG2のトルク指令Tm2*が再設定されているか否かを判定し(ステップS220)、トルク指令Tm2*が再設定されているときにはトルク指令Tm2*にトルクTm2setを設定する(ステップS230)。なお、ダウンシフト変速している最中にないときやダウンシフト変速している最中であってもモータMG2のトルク指令Tm2*が再設定されていないときにはそのまま次の処理に進む。
Then, it is determined whether or not the
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*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(ステップS240)、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御,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。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
次に、変速機60の変速制御について説明する。変速機60の変速制御は、図5のステップS120の変速判定によってアップシフト変速とダウンシフト変速のいずれかの変速を行なうと判定されたときに、図10に例示するダウンシフト変速制御ルーチンか図示しないアップシフト変速制御ルーチンを実行することにより行なわれる。アップシフト変速およびダウンシフト変速の際の変速機60の共線図の一例を図11に示す。図中、S1軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aのサンギヤ61の回転数を示し、R1,R2軸はダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのリングギヤ62,66の回転数を示し、C1,C2軸はリングギヤ軸32aの回転数であるダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのキャリア64,68の回転数を示し、S2軸はモータMG2の回転数であるシングルピニオンの遊星歯車機構60bのサンギヤ65の回転数を示す。図示するように、アップシフト変速は、ブレーキB1がオフでブレーキB2がオンの状態からブレーキB2をオフしブレーキB1をオンすることにより行なうことができ、ダウンシフト変速は、ブレーキB1がオンでブレーキB2がオフの状態からブレーキB1をオフしブレーキB2をオンすることにより行なうことができる。以下、説明の都合上、まず、変速機60の変速制御について説明し、その後に変速判定の詳細について説明する。なお、アップシフト変速制御ルーチンについては本発明の中核をなさないから詳細な説明は省略する。
Next, the shift control of the
図10のダウンシフト変速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、ブレーキB1をオフする(ステップS300)。この状態は、ブレーキB1がオフされると共にブレーキB2がオフされている状態であるから、モータMG2とリングギヤ軸32aとが切り離された状態となる。そして、モータMG2の回転数Nm2に変速機60のLoギヤのギヤ比Gloを乗じたものをHiギヤのギヤ比Ghiで割った次式(10)によりダウンシフト変速後のモータMG2の回転数Nm2tgを計算し(ステップS310)、駆動制御ルーチンのステップS200で設定したモータMG2のトルク指令Tm2*と回転同期トルクTm2setとを比較し(ステップS320)、トルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上のときには、モータMG2の回転数Nm2がステップS310で計算した変速後の回転数Nm2tg近傍に至るのを待って(ステップS380,S390)、ブレーキB2を完全にオンして(ステップS400)、本ルーチンを終了する。ここで、回転同期トルクTm2setは、モータMG2とリングギヤ軸32aとが切り離された状態でモータMG2の回転数Nm2を変速後の回転数Nm2tgに同期させるのに必要な正のトルクである。したがって、この場合、ブレーキB1をオフとしてモータMG2とリングギヤ軸32aとを切り離したときに駆動制御ルーチンのステップS200で設定されたトルク指令Tm2*に基づいてモータMG2から出力されるトルクによりモータMG2の回転数Nm2は上昇し、回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tg近傍に至ったときにブレーキB2をオンとすることにより、ダウンシフト変速が行なわれる。
When the downshift control routine of FIG. 10 is executed, the
Nm2tg=Nm2・Glo/Ghi (10) Nm2tg = Nm2 ・ Glo / Ghi (10)
モータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set未満のときには、駆動制御ルーチンのステップS170により設定されたモータMG1のトルク指令Tm1*に回転数Nm1を乗じてモータMG1の発電パワーPm1を計算すると共に(ステップS330)、モータMG2の回転同期トルクTm2setに変速後のモータMG2の回転数Nm2tgを乗じて回転同期パワーPm2*を計算し(ステップS340)、モータMG1の発電パワーPm1とモータMG2の回転同期パワーPm2*との和のパワーとバッテリ50の出力制限Woutとを比較する(ステップS350)。発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Wout以下のときには、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内でモータMG2から回転同期トルクTm2setを出力することができると判断し、モータMG2のトルク指令Tm2*を回転同期トルクTm2setに再設定する(ステップS360)。この場合、駆動制御ルーチンのステップS230でトルク指令Tm2*に回転同期トルクTm2setが再設定され、再設定されたトルク指令Tm2*がモータECU40に送信されると共にトルク指令Tm2*を受信したモータECU40がトルク指令Tm2*(回転同期トルクTm2set)でモータMG2を制御する。そして、モータMG2の回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tg近傍に至るのを待って(ステップS380,S390)、ブレーキB2を完全にオンして(ステップS400)、本ルーチンを終了する。
When the torque command Tm2 * of the motor MG2 is less than the rotation synchronization torque Tm2set, the power generation power Pm1 of the motor MG1 is calculated by multiplying the torque command Tm1 * of the motor MG1 set in step S170 of the drive control routine by the rotation speed Nm1. (Step S330), the rotation synchronization power Pm2 * is calculated by multiplying the rotation synchronization torque Tm2set of the motor MG2 by the rotation speed Nm2tg of the motor MG2 after the shift (Step S340), and the rotation synchronization of the generated power Pm1 of the motor MG1 and the rotation of the motor MG2 is calculated. The sum of the power Pm2 * and the output limit Wout of the
一方、発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Woutよりも大きいときには、モータMG2から回転同期トルクTm2setを出力すると出力制限Woutを超えてバッテリ50から電力が出力されると判断し、ブレーキB2をフリクション係合する(ステップS370)。この場合、モータMG2からは回転同期トルクTm2set未満のトルクしか出力されないが、ブレーキB2をフリクション係合することにより、モータMG2の回転数Nm2は上昇する。そして、モータMG2の回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tg近傍に至るのを待って(ステップS380,S390)、ブレーキB2を完全にオンして(ステップS400)、本ルーチンを終了する。以上、ダウンシフト変速制御ルーチンについて説明した。
On the other hand, when the sum of the power generation power Pm1 and the rotation synchronization power Pm2 * is larger than the output limit Wout, when the rotation synchronization torque Tm2set is output from the motor MG2, the power is output from the
次に、図5の駆動制御ルーチンのステップS120で実行される図12に例示する変速判定ルーチンについて説明する。図12の変速判定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、温度センサ45からのモータ温度Tmや温度センサ46からのインバータ温度Tinvを入力し(ステップS500)、入力したモータ温度Tmが閾値T1未満であるか否か、入力したインバータ温度Tinvが閾値T2未満であるか否かを判定する(ステップS510)。ここで、閾値T1,T2は、モータMG2やインバータ42が正常に機能し得る適正温度範囲の上限よりも若干小さな値として定まるものであり、モータMG2やインバータ42の仕様により設定される。
Next, the shift determination routine illustrated in FIG. 12 executed in step S120 of the drive control routine of FIG. 5 will be described. When the shift determination routine in FIG. 12 is executed, the
モータ温度Tmが閾値T1未満で且つインバータ温度Tinvが閾値T2未満と判定されたときには、モータMG2およびインバータ42が適正温度範囲内で駆動されているかを示すモータ状態判定フラグFに値0を設定し(ステップS520)、モータ温度Tmが閾値T1以上と判定されたりインバータ温度Tinvが閾値T2以上と判定されたときにはモータ状態判定フラグFに値1を設定する(ステップS530)。
When it is determined that the motor temperature Tm is less than the threshold value T1 and the inverter temperature Tinv is less than the threshold value T2, the
続いて、変速機60の現在変速段nを調べ(ステップS540)、現在変速段nがLoギヤのときには要求トルクTr*と車速VとがLo−Hi変速線を上回ってLo−Hi領域内にあるか否かを判定する(ステップS550)。なお、現在変速段nは、アップシフト変速制御ルーチンかダウンシフト変速制御ルーチンが実行されたときに変速後の変速段として設定されるフラグの状態を入力することにより調べることができる。Lo−Hi変速線およびHi−Lo変速線の一例を図13に示す。Lo−Hi領域内にあるときには、変速機60のアップシフト変速を判定して(ステップS560)、本ルーチンを終了する。この場合、アップシフト変速制御ルーチンが実行される。なお、Lo−Hi領域内にないときにはそのまま本ルーチンを終了する。
Subsequently, the current speed n of the
一方、変速機60の現在変速段nがHiギヤのときには車速VがHi−Lo変速線を下回ってHi−Lo領域内にあるか否かを判定し(ステップS570)、Hi−Lo領域内にあるときには変速機60のダウンシフト変速を判定して(ステップS640)、本ルーチンを終了する。この場合、図10のダウンシフト制御ルーチンが実行される。一方、Hi−Lo領域内にないときには駆動制御ルーチンのステップS200で設定されたモータMG2のトルクTm2*と回転数Nm2とが所定の高負荷領域内にあるか否かを判定し(ステップS580)、高負荷領域内にあるときにはモータ状態判定フラグFが値1か否か(モータ温度Tmが閾値T1以上かインバータ温度Tinvが閾値T2以上か否か)を判定する(ステップS590)。高負荷領域の一例を図14に示す。この高負荷領域は、図示するように、モータMG2が回転数Nm2ref以下の比較的低回転数高トルクで駆動される領域として定められている。したがって、モータMG2が高負荷領域で駆動されている状態が続くと、モータMG2やインバータ42が温度が大きく上昇する場合が生じる。なお、回転数Nm2refは、変速機60のHiギヤの状態にあるときのモータMG2の駆動領域に基づいて定まる回転数である。
On the other hand, when the current speed n of the
モータMG2が所定の高負荷領域内で駆動され且つモータ状態判定フラグFが値1のときには、駆動制御ルーチンのステップS200で設定したモータMG2のトルク指令Tm2*と回転同期トルクTm2setとを比較し(ステップS600)、トルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上のときにはダウンシフト変速を判定して(ステップS640)、本ルーチンを終了し、トルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set未満のときには図5の駆動制御ルーチンのステップS170で設定されたモータMG1のトルク指令Tm1*に回転数Nm1を乗じてモータMG1から出力される発電パワーPm1を計算し(ステップS610)、モータMG2の回転同期トルクTm2setに、モータMG2の回転数Nm2に変速機60のLoギヤのギヤ比Gloを乗じてHiギヤのギヤ比Ghiで割ったもの(変速後の回転数Nm2tg)を乗じてモータMG2の回転同期パワーPm2*を計算し(ステップS620)、モータMG1の発電パワーPm1とモータMG2の回転同期パワーPm2*との和のパワーとバッテリ50の出力制限Woutとを比較し(ステップS630)、発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Wout以下のときにはダウンシフト変速を判定して(ステップS640)、本ルーチンを終了する。これらの場合、Hi−Lo領域内にないが強制的に図10のダウンシフト変速制御ルーチンが実行されることになる。前述したように、モータMG2が高負荷領域で駆動されておりモータ状態判定フラグFが値1の状態では、モータMG2やインバータ42の温度が大きく上昇する場合があるが、変速機60をHiギヤからLoギヤに変更すれば、モータMG2を低回転数高トルクで駆動されている状態から高回転数低トルクで駆動される状態に変更することができるから、モータMG2やインバータ42の温度上昇を抑制することができる。このとき、変速判定ルーチンのステップS600でモータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上と判定されるとダウンシフト変速制御ルーチンのステップS320でも同様の判定がなされてステップS380〜S400によるダウンシフト変速が行なわれ、変速判定ルーチンのステップS630で発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Wout以下と判定されるとダウンシフト変速制御ルーチンのステップS350でも同様の判定がなされてステップS360,S380〜S400によるダウンシフト変速が行なわれる。したがって、ダウンシフト変速を行なう際に出力制限Woutを超えてバッテリ50が出力されることはない。
When the motor MG2 is driven within a predetermined high load region and the motor state determination flag F is 1, the motor MG2 torque command Tm2 * set in step S200 of the drive control routine is compared with the rotation synchronization torque Tm2set ( In step S600), when the torque command Tm2 * is equal to or greater than the rotation synchronization torque Tm2set, a downshift is determined (step S640), and this routine is terminated. When the torque command Tm2 * is less than the rotation synchronization torque Tm2set, the driving shown in FIG. The torque command Tm1 * of the motor MG1 set in step S170 of the control routine is multiplied by the rotation speed Nm1 to calculate the generated power Pm1 output from the motor MG1 (step S610), and the motor MG2 rotation synchronization torque Tm2set is calculated by the motor MG2. Transmission at MG2 speed Nm2 The rotation synchronous power Pm2 * of the motor MG2 is calculated by multiplying by the gear ratio Glo of the Lo gear of 0 and dividing by the gear ratio Ghi of the Hi gear (rotational speed Nm2tg after shifting) (step S620), and the motor MG1 Is compared with the output power limit Wout of the battery 50 (step S630), and the sum of the generated power Pm1 and the rotational synchronization power Pm2 * is output. If it is less than or equal to the limit Wout, a downshift is determined (step S640), and this routine is terminated. In these cases, although not in the Hi-Lo region, the downshift transmission control routine of FIG. 10 is forcibly executed. As described above, when the motor MG2 is driven in a high load region and the motor state determination flag F is a
ステップS600でモータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set未満と判定されると共にステップS630で発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Woutよりも大きいと判定されると、ダウンシフト変速を判定することなく本ルーチンを終了する。したがって、モータMG2が所定の高負荷領域内で駆動されると共にモータ状態判定フラグFが値1のときには、図5の駆動制御ルーチンのステップS200で回転同期トルクTm2set以上のトルク指令Tm2*が設定されるか図12の変速判定ルーチンのステップS570でHi−Lo領域内と判定されるまでダウンシフト変速を待つことになる。いま、Hi−Lo領域内にない状態で強制的にダウンシフト変速が要求された場合を考えているから、モータMG2の回転数Nm2や駆動軸回転数Nrは比較的大きな回転数となっている。この状態で図10のダウンシフト変速制御ルーチンを実行すると、回転同期パワーPm2*は比較的大きなものとなり、発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Woutよりも大きいときにはモータMG2から回転同期トルクTm2setを出力する代わりにステップS370でブレーキB2がフリクション係合されることになるが、駆動軸回転数Nrが大きいときには図11に示すR1,R2軸上の回転数(ダブルピニオンの遊星歯車機構60aおよびシングルピニオンの遊星歯車機構60bのリングギヤ62,66の回転数)も大きくなるから、ブレーキB2が発熱し、場合によってはブレーキB2に焼き付きが生じる。実施例では、発電パワーPm1と回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Woutよりも大きいときには、駆動制御ルーチンのステップS200で設定されるトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上となるまで待ってダウンシフト変速を行なうことにより、上述したブレーキB2に不具合が発生するのを抑制しているのである。
If it is determined in step S600 that the torque command Tm2 * of the motor MG2 is less than the rotation synchronization torque Tm2set and it is determined in step S630 that the sum of the generated power Pm1 and the rotation synchronization power Pm2 * is greater than the output limit Wout. Then, this routine is terminated without determining the downshift. Therefore, when the motor MG2 is driven within a predetermined high load region and the motor state determination flag F is a
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、変速機60がHiギヤの状態にあるときにモータMG2が低回転数高トルクの高負荷領域で駆動されると共にモータ温度Tmが閾値T1以上かインバータ温度Tinvが閾値T2以上のとなってダウンシフト変速が要求された際には、駆動制御ルーチンのステップS200で設定されるモータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上となるのを待ってからモータMG2とリングギヤ軸32aとを切り離すと共にモータMG2からの回転同期トルクTm2set以上のトルクによりモータMG2の回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tgに同期したときにブレーキB1をオンとしてダウンシフト変速を行なうから、モータMG2の回転数Nm2の同期を伴ってダウンシフト変速する際に出力制限Woutを超える電力がバッテリ50から出力されたりブレーキB2が発熱したりするのを抑制することができる。もとより、ダウンシフト変速を行なうから、モータMG2を低回転数高トルクの状態から高回転数低トルクの状態に変更することができ、モータMG2やインバータ42の温度上昇を抑制することができる。また、モータMG1の発電パワーPm1とモータMG2の回転数Nm2の同期に必要な回転同期パワーPm2*との和のパワーが出力制限Wout以下のときには、駆動制御ルーチンのステップS200で設定されるモータMG2のトルク指令Tm2*を回転同期トルクTm2setに再設定してモータMG2から出力される回転同期トルクTm2setによってモータMG2の回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tgに同期したときにブレーキB1をオンとしてダウンシフト変速を行なうから、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内でダウンシフト変速をより迅速に行なうことができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータ温度Tmとインバータ温度Tinvとに基づいて変速機60を強制的にダウンシフト変速するか否かを判定するものとしたが、モータ温度Tmだけに基づいて変速機60を強制的にダウンシフト変速するか否かを判定するものとしてもよいし、インバータ温度Tinvだけに基づいて変速機60を強制的にダウンシフト変速するか否かを判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、上述した式(3),(4)を満たす範囲内でモータMG1の仮トルクTm1tmpを制限するトルク制限Tm1min,Tm1maxを求めてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に式(7),(8)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定したが、式(3),(4)を満たす範囲内によるトルク制限Tm1min,Tm1maxの制限を受けることなくモータトルクTm1tmpをそのままモータMG1のトルク指令Tm1*として設定すると共にこのトルク指令Tm1*を用いて式(7),(8)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものとしても構わない。この他、要求トルクTrに基づいてバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*Tm2*を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、Hi,Loの2段の変速段をもって変速可能な変速機60を用いるものとしたが、変速機60の変速段は2段に限られるものではなく、3段以上の変速段としてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を変速機60により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図15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の動力を変速機60により変速してリングギヤ軸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16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16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
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わないし、こうした動力出力装置にエンジンやバッテリと共に組み込まれる駆動装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。 In addition, it is not limited to those applied to such hybrid vehicles, but is incorporated into non-moving equipment such as forms of power output devices mounted on moving bodies such as vehicles other than automobiles, ships, and aircraft, and construction equipment. A power output device may be used, or a drive device incorporated in the power output device together with an engine and a battery may be used. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a power output device.
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、変速機60が「変速伝達手段」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、図5の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信するステップS140〜S200,S240の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と受信した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を運転制御するエンジンECU24と受信したトルク指令Tm2*に基づいてモータMG2を制御するモータECU40とが「駆動制御手段」に相当し、温度センサ45,46が「温度検出手段」に相当し、モータMG2が所定の高負荷領域で駆動されていないときやモータ温度Tmが閾値T1未満でインバータ温度Tinvが閾値T2未満のときには要求トルクTr*と車速VとLo−Hi変速線およびHi−Lo変速線とに基づいてアップシフト変速かダウンシフト変速を実行し、モータMG2が所定の高負荷領域で駆動されると共にモータ温度Tmが閾値T1以上かインバータ温度Tinvが閾値T2以上のときには駆動制御ルーチンのステップS200で設定されるモータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上となるのを待ってからモータMG2とリングギヤ軸32aとを切り離すと共にモータMG2からの回転同期トルクTm2set以上のトルクによりモータMG2の回転数Nm2が変速後の回転数Nm2tgに同期したときにブレーキB1をオンとしてダウンシフト変速を行なう図10の変速制御ルーチンや図12の変速判定ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70やモータECU40が「変速時制御手段」に相当する。また、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機230も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸に対して独立して回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力により内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「変速伝達手段」としては、Hi,Loの2段の変速段をもって変速可能な変速機60に限定されるものではなく、3段以上の変速段をもって変速する変速機とするなど、電動機の回転軸と駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力を変速して伝達するものであれば如何なるものとしても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、駆動軸に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「駆動制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。「変速時制御手段」としては、温度センサ45,46が「温度検出手段」に相当し、モータMG2が所定の高負荷領域で駆動されていないときやモータ温度Tmが閾値T1未満でインバータ温度Tinvが閾値T2未満のときには要求トルクTr*と車速VとLo−Hi変速線およびHi−Lo変速線とに基づいてアップシフト変速かダウンシフト変速を実行し、モータMG2が所定の高負荷領域で駆動されると共にモータ温度Tmが閾値T1以上かインバータ温度Tinvが閾値T2以上のときには、図5の駆動制御ルーチンのステップS200で設定されたモータMG2のトルク指令Tm2*が回転同期トルクTm2set以上となるのを待ってモータMG2とブレーキB1をオフとして駆動軸としてのリングギヤ軸32aとを切り離し回転同期トルクTm2setによりモータMG2の回転数Nm2を変速後の回転数Nm2tgに同期させると共に同期した後にブレーキB2をオンとしてダウンシフト変速を行なうものに限定されるものではなく、電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により電動機の回転数の同期を伴って変速伝達手段の変速段が変更されるよう変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、電気駆動系の温度が所定温度以上のときには、駆動制御手段の駆動制御により電動機から出力されている駆動力が電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って駆動軸と電動機の回転軸との接続が解除された状態で駆動制御により電動機から出力されている駆動力により電動機の回転数が同期すると共に同期の後にクラッチの係合により駆動軸と電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう変速伝達手段を制御する高温時制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに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ものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. 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.
本発明は、動力出力装置や車両、駆動装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of power output devices, vehicles, and drive devices.
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、32b 回転数センサ、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、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、45,46 温度センサ、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、60 変速機、60a ダブルピニオンの遊星歯車機構、60b シングルピニオンの遊星歯車機構、61,65 サンギヤ、62,66 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64,68 キャリア、67 ピニオンギヤ、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、88a〜88d 車輪速センサ、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、B1,B2 ブレーキ。 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, 32b Rotational speed sensor, 33 pinion gear, 34 carrier, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b driving wheel, 39c, 39d wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position Detection sensor, 45, 46 Temperature sensor, 50 Battery, 52 Electronic control unit (battery ECU) for battery, 54 Electric power line, 60 Transmission, 60a Planetary gear mechanism of double pinion, 60b Single pinio Planetary gear mechanism, 61, 65 sun gear, 62, 66 ring gear, 63a first pinion gear, 63b second pinion gear, 64, 68 carrier, 67 pinion gear, 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, 88a-88d wheel speed sensor, 230 to rotor motor, 232 inner rotor 234 outer rotor , MG1, MG2 motor, B1, B2 brake.
Claims (9)
内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し、該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
前記電動機を含む電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と
前記検出された電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する変速時制御手段と
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;
It is connected to the drive shaft and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. Power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power input / output means capable of input / output;
An electric motor that can input and output power;
The clutch has a clutch capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor, and changes the gear position by switching the engagement state of the clutch to transmit power between both shafts. Shift transmission means;
Power storage means for exchanging power with the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive control means for drivingly controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required driving force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric drive system including the electric motor; and when the detected temperature of the electric drive system is lower than a predetermined temperature, the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the detected temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the driving force output from the electric motor is controlled by the drive control of the drive control means. The driving force output from the motor by the drive control in a state in which the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force to be greater than the driving force required for synchronizing the rotation speed of the motor So that the rotation speed of the electric motor is synchronized and, after the synchronization, the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor are connected to each other by the engagement of the clutch so that the downshift is performed. A power output device comprising: a shift time control means for executing a high temperature control for controlling the means.
前記電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。 An internal combustion engine, connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be independently rotatable with respect to the drive shaft, and to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power A power input / output means capable of inputting / outputting power; an electric motor capable of inputting / outputting power; and a clutch capable of connecting and disconnecting the drive shaft and the rotating shaft of the motor; By changing the shift state, the transmission stage is changed to change the gear position, the transmission means for transmitting power between the two shafts, the storage means for exchanging power with the motor, and the required driving force required for the drive shaft is set. Drive control of the internal combustion engine, the electric power drive input / output unit, and the electric motor so that the set required drive force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the required drive force setting unit and the power storage unit Drive control means to A method of controlling a power output apparatus including,
When the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, a normal time control is performed to control the shift transmission means so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition, When the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, wait until the drive force output from the electric motor by the drive control of the drive control means becomes equal to or higher than the drive force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. When the connection between the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor is released, the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force output from the electric motor by the drive control, and the clutch is engaged after the synchronization. A high temperature control for controlling the shift transmission means to perform a downshift with the drive shaft connected to the rotating shaft of the electric motor. Control method.
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸に対して独立して回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記蓄電手段と電力のやり取りが可能で、動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続および該接続の解除が可能なクラッチを有し、該クラッチの係合状態を切り替えることにより変速段を変更して両軸間の動力の伝達を行なう変速伝達手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段の出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と、
前記電動機を含む電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と
前記検出された電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記検出された電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する変速時制御手段と
を備える駆動装置。 A drive device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means to drive a drive shaft,
It is connected to the drive shaft and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. Power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power input / output means capable of input / output;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power;
The clutch has a clutch capable of connecting and releasing the connection between the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor, and changes the gear position by switching the engagement state of the clutch to transmit power between both shafts. Shift transmission means;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive control means for drivingly controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the set required driving force is output to the drive shaft within the range of the output limit of the power storage means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the electric drive system including the electric motor; and when the detected temperature of the electric drive system is lower than a predetermined temperature, the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition. When the detected temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, the driving force output from the electric motor is controlled by the drive control of the drive control means. The driving force output from the motor by the drive control in a state in which the connection between the driving shaft and the rotating shaft of the motor is released after waiting for the driving force to be greater than the driving force required for synchronizing the rotation speed of the motor So that the rotation speed of the electric motor is synchronized and, after the synchronization, the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor are connected to each other by the engagement of the clutch so that the downshift is performed. And a shift speed control means for executing a high temperature control for controlling the means.
前記電動機を含む電気駆動系の温度が所定温度未満のときには、所定の変速条件の成立により前記変速伝達手段の変速段が変更されるよう該変速伝達手段を制御する通常時制御を実行し、前記電気駆動系の温度が前記所定温度以上のときには、前記駆動制御手段の駆動制御により前記電動機から出力されている駆動力が該電動機の回転数の同期に必要な駆動力以上となるのを待って前記駆動軸と前記電動機の回転軸との接続が解除された状態で該駆動制御により該電動機から出力されている駆動力により該電動機の回転数が同期すると共に該同期の後に前記クラッチの係合により前記駆動軸と前記電動機の回転軸とが接続されてダウンシフト変速されるよう前記変速伝達手段を制御する高温時制御を実行する
ことを特徴とする駆動装置の制御方法。 It is mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to a drive shaft and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and to input and output electric power and power. Accordingly, electric power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft, an electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting / outputting power, and the drive shaft and the electric motor Shift transmission means having a clutch that can be connected to and released from the rotating shaft and changing the gear position by switching the engagement state of the clutch, and transmitting the power between the two shafts; and the drive shaft A required driving force setting means for setting a required driving force required for the internal combustion engine and the power power so that the set required driving force is output to the drive shaft within a range of an output limit of the power storage means. Input / output means and front A method of controlling a drive unit and a drive control means for driving and controlling the electric motor,
When the temperature of the electric drive system including the electric motor is lower than a predetermined temperature, a normal time control is performed to control the shift transmission means so that the shift stage of the shift transmission means is changed by establishment of a predetermined shift condition, When the temperature of the electric drive system is equal to or higher than the predetermined temperature, wait until the drive force output from the electric motor by the drive control of the drive control means becomes equal to or higher than the drive force necessary for synchronizing the rotation speed of the electric motor. When the connection between the drive shaft and the rotation shaft of the electric motor is released, the rotational speed of the electric motor is synchronized by the driving force output from the electric motor by the drive control, and the clutch is engaged after the synchronization. The control of the driving device is characterized in that the drive shaft and the rotating shaft of the electric motor are connected to each other so that the shift transmission means is controlled so as to shift downshift. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007060727A JP2008221948A (en) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007060727A JP2008221948A (en) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008221948A true JP2008221948A (en) | 2008-09-25 |
Family
ID=39841062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007060727A Pending JP2008221948A (en) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008221948A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111516670A (en) * | 2020-05-08 | 2020-08-11 | 南昌工程学院 | An energy control method for a single-motor plug-in hybrid vehicle |
JP2021008185A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | ダイハツ工業株式会社 | Hybrid system |
JP2021120519A (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-19 | 株式会社アイシン | Locking / unlocking module and door handle module |
WO2024189789A1 (en) * | 2023-03-14 | 2024-09-19 | 三菱自動車工業株式会社 | Travel control device for hybrid vehicle |
-
2007
- 2007-03-09 JP JP2007060727A patent/JP2008221948A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021008185A (en) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | ダイハツ工業株式会社 | Hybrid system |
JP7337446B2 (en) | 2019-06-28 | 2023-09-04 | ダイハツ工業株式会社 | hybrid system |
JP2021120519A (en) * | 2020-01-30 | 2021-08-19 | 株式会社アイシン | Locking / unlocking module and door handle module |
CN111516670A (en) * | 2020-05-08 | 2020-08-11 | 南昌工程学院 | An energy control method for a single-motor plug-in hybrid vehicle |
CN111516670B (en) * | 2020-05-08 | 2020-12-15 | 南昌工程学院 | An energy control method for a single-motor plug-in hybrid vehicle |
WO2024189789A1 (en) * | 2023-03-14 | 2024-09-19 | 三菱自動車工業株式会社 | Travel control device for hybrid vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4229165B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP4227998B2 (en) | VEHICLE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD THEREOF | |
JP4276660B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL DEVICE FOR POWER OUTPUT DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP2007237925A (en) | VEHICLE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD THEREOF | |
JP2008143407A (en) | Power output unit, hybrid motor car with the unit, and control method for the unit | |
JP2008099424A (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE | |
JP4220961B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, control apparatus for power output apparatus, and control method for power output apparatus | |
JP2008221949A (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE | |
JP2008221948A (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR DRIVE DEVICE | |
JP4299288B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP4220969B2 (en) | DRIVE DEVICE, POWER OUTPUT DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVE DEVICE | |
JP4165518B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP4277018B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, VEHICLE, AND DRIVE DEVICE | |
JP4030532B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP2009280012A (en) | Vehicle, control method thereof, and drive unit | |
JP4244995B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE | |
JP4182028B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP2006250269A (en) | POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, STATE DETECTION DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP4176102B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, VEHICLE, AND DRIVE DEVICE | |
JP2007022240A (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP4182061B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP4864744B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, VEHICLE, AND DRIVE DEVICE | |
JP4238865B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP2007131047A (en) | Hybrid car and driving device and hybrid control method | |
JP2008201316A (en) | Hybrid vehicle and control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20081126 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20081127 |