JP2008247205A - 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータMG1の上下限回転数に基づくエンジン上下限回転数Nemax(mg1),Nemin(mg1)と動力分配統合機構のピニオンギヤの上下限回転数に基づくエンジン上下限回転数Nemax(pin),Nemin(pin)とエンジンの性能上の上下限回転数Nemax(eg),値0とのうち最も内側となる回転数からマージンα,βを考慮して許容最大最小回転数Nemax,Neminを設定し(S130〜S150)、この範囲内でエンジンの目標回転数Ne*を設定してエンジンを目標回転数Ne*で運転すると共に駆動軸に要求トルクTr*が出力されるようモータMG1,MG2を制御する(S160〜S230)。これにより、モータMG1やピニオンギヤの過回転を抑制することができる。
【選択図】図5
Description
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の上限回転数のうち最も小さい回転数から制御に必要なマージンを減じて許容最大回転数を設定する許容最大回転数設定手段と、
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、
前記設定された許容最大回転数の範囲内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に基づく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。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の上限回転数のうち最も小さい回転数から制御に必要なマージンを減じて許容最大回転数を設定し、該設定した許容最大回転数の範囲内で前記内燃機関が運転されると共に前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく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動機とを制御する、
ことを特徴とする。
Nemin(mg1)=ρ・Nm1min/(1+ρ)+Nm2/Gr/(1+ρ) (2)
Nemax(pin)=Nm2/Gr+γ・Npinmax (3)
Nemin(pin)=Nm2/Gr-γ・Npinmin (4)
Nemax=min(Nemax(eg),Nemax(mg1),Nemax(pin)-α (5)
Nemin=min(0,Nemin(mg1),Nemin(pin)-β (6)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (9)
0≦−Tm1tmp/ρ+Tm2tmp・Gr≦Tr* (11)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (12)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (14)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (15)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (16)
Claims (10)
- 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の上限回転数のうち最も小さい回転数から制御に必要なマージンを減じて許容最大回転数を設定する許容最大回転数設定手段と、
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、
前記設定された許容最大回転数の範囲内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に基づく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動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 - 請求項1記載の動力出力装置であって、
動力を入出力する発電機と、
前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか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、
を備え、
前記複数の上限回転数は、前記内燃機関の性能から得られる上限回転数と、前記発電機の性能から得られる上限回転数と、前記3軸式動力入出力手段の性能から得られる上限回転数と、を含む回転数であり、
前記制御手段は、前記設定された許容最大回転数の範囲内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に基づく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動機と前記発電機とを制御する手段である、
動力出力装置。 - 請求項2記載の動力出力装置であって、
前記3軸式動力入出力手段は、サンギヤとリングギヤとピニオンギヤを自転および公転自在に軸支するキャリアとを3つの回転要素とする遊星歯車機構であり、
前記複数の上限回転数の一つは、前記ピニオンギヤの許容回転数から得られる上限回転数である、
動力出力装置。 - 前記制御手段は、前記設定された許容最大回転数の範囲内で前記設定された要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関を運転すべき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と共に該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よう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する手段である請求項2または3記載の動力出力装置。
- 請求項4記載の動力出力装置であって、
前記発電機および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電する際の最大許容電力としての入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記設定された入出力制限の範囲内で、且つ、前記設定された許容最大回転数の範囲内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に基づく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動機と前記発電機とを制御する手段である、
動力出力装置。 - 請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置であって、
前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の下限回転数のうち最も大きい回転数から制御に必要なマージンを加えて許容最小回転数を設定する許容最小回転数設定手段を備え、
前記制御手段は、前記設定された許容最小回転数の範囲内で且つ前記設定された許容最大回転数の範囲内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に基づく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動機とを制御する手段である、
動力出力装置。 - 請求項1ないし5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車両。
- 駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の上限回転数のうち最も小さい回転数から制御に必要なマージンを減じて許容最大回転数を設定し、該設定した許容最大回転数の範囲内で前記内燃機関が運転されると共に前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく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動機とを制御する、
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。 - 請求項8記載の動力出力装置の制御方法であって、
前記動力出力装置は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸にサンギヤとリングギヤとピニオンギヤを自転および公転自在に軸支するキャリアとの3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、
前記複数の上限回転数は、前記内燃機関の性能から得られる上限回転数と、前記発電機の性能から得られる上限回転数と、前記ピニオンギヤの許容回転数から得られる上限回転数と、を含む回転数であり、
前記設定した許容最大回転数の範囲内で前記要求駆動力と所定の制約とに基づいて前記内燃機関を運転すべき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と共に該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された要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する、
ことを特徴とする動力出力装置の制御方法。 - 前記動力出力装置が備える機器の性能に基づいて異なる複数の手法により得られる前記内燃機関の複数の下限回転数のうち最も大きい回転数から制御に必要なマージンを加えて許容最小回転数を設定し、該設定した許容最小回転数の範囲内で且つ前記設定した許容最大回転数の範囲内で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく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動機とを制御する、ことを特徴とする請求項8または9記載の動力出力装置の制御方法。
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