JP2006257895A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バッテリを充放電する電力(Ib・Vb)が入力制限Win未満のときには、要求パワーPe*に充放電電力と入力制限Winとの差が小さくなる方向のフィードバック項を加えて要求パワーPe*を変更し、この変更した要求パワーPe*に対応する最適燃費ライン上の回転数を仮エンジン回転数Netmpとして求め、求めた仮エンジン回転数Netmpと前回の目標回転数Ne*からレート値Nrtを減じた回転数のうち大きい方を用いて目標回転数Ne*を変更し、変更した要求パワーPe*を目標回転数Ne*で除して目標トルクTe*を変更する(S140〜S170)。これにより、迅速に充放電電力を入出力制限Win以上の方向に移行させることができる。
【選択図】 図2
Description
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可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力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、
前記蓄電手段を充放電する充放電電力を検出する充放電電力検出手段と、
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、
所定の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に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制御し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内になる方向に前記目標トルクを前記目標回転数に優先して変更した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に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制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と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可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力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)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)所定の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記蓄電手段の充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定し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制御し、前記蓄電手段の充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには該充放電電力が該入出力制限の範囲内になる方向に前記目標トルクを前記目標回転数に優先して変更した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定し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制御する
ことを要旨とする。
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Claims (10)
- 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可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力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、
前記蓄電手段を充放電する充放電電力を検出する充放電電力検出手段と、
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、
所定の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に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制御し、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内になる方向に前記目標トルクを前記目標回転数に優先して変更した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に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制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 - 前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには、前記目標トルクを前記目標回転数の変更速度より大きな変更速度をもって変更した運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項1記載の動力出力装置。
- 請求項1または2記載の動力出力装置であって、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関から出力すべき目標パワーを設定すると共に前記設定した目標パワーを出力可能な運転ポイントのうち前記所定の制約を満たす運転ポイントを前記目標運転ポイントとして設定する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内になる方向に前記目標パワーを変更し、所定の変更速度以内で前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内になる方向に前記目標回転数を変更し、前記変更した目標パワーを前記変更した目標回転数で出力するよう前記目標トルクを変更し、前記変更した目標回転数と前記変更した目標トルクとからなる運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である
動力出力装置。 - 前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲内になるようフィードバック制御を用いて前記目標パワーを変更する手段である請求項3記載の動力出力装置。
- 前記制御手段は、前記検出された充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには、レート処理を用いて前記目標回転数を変更する手段である請求項3または4記載の動力出力装置。
- 前記所定の制約は、同一のパワーを出力可能な前記内燃機関の運転ポイントのうちエネルギ効率が高い運転ポイントを選択する制約である請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置。
- 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請求項1ないし6いずれか記載の動力出力装置。
- 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、前記第1の回転子と前記第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項1ないし6いずれか記載の動力出力装置。
- 請求項1ないし8いずれか記載の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自動車。
- 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と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可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力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)前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
(b)所定の制約を用いて前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記蓄電手段の充放電電力が該蓄電手段の入出力制限の範囲内であるときには前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定し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制御し、前記蓄電手段の充放電電力が前記蓄電手段の入出力制限の範囲外であるときには該充放電電力が該入出力制限の範囲内になる方向に前記目標トルクを前記目標回転数に優先して変更した運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定し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制御する
動力出力装置の制御方法。
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