JP2009143315A - Power output device and vehicle loaded with the same and control method for power output device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a power output apparatus, a vehicle on which the power output apparatus is mounted, and a method for controlling the power output apparatus.
従来、ハイブリッド車において、エンジン始動時に必要となるクランキングパワーに起因して要求電力がバッテリの出力制限Woutを越えると駆動力不足等により車両に騒音や振動が発生することがあり、これを防止するために、出力制限Woutが閾値Wref以上のときにはエンジンの間欠運転を許可してエンジンの停止を許可し、出力制限Woutが閾値Wref未満のときにはエンジンの間欠運転を禁止してエンジンを継続運転するよう制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。一方、ハイブリッド車において、制御方法の異なる複数のモードを有する車両も提案されている。例えば、燃費向上を重視したエコモードを有する車両(例えば、特許文献2参照)や、アクセル操作に対する駆動力の応答性を重視したパワーモードを有する車両(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。
ところで、エコモードやパワーモードなどの複数のモードを有するハイブリッド車において、出力制限Woutが閾値Wref以上のときにはエンジンの間欠運転を許可してエンジンの停止を許可し、出力制限Woutが閾値Wref未満の時にはエンジンの間欠運転を禁止してエンジンを継続運転するよう制御することも考えられる。ここで、エコモードにおいては、車両に騒音や振動が発生したとしても、燃費向上のためにエンジンを停止したいという要望があるのに対し、パワーモードにおいては、エンジン始動時にクランキングパワーによって走行パワーが減ることを避けるためにエンジンを停止したくないという要望がある。しかしながら、今までは閾値Wrefはモードに関わらず設定されていたため、こうした相反する二つの要望を満たすことはできなかった。 By the way, in a hybrid vehicle having a plurality of modes such as the eco mode and the power mode, when the output limit Wout is greater than or equal to the threshold value Wref, the engine is allowed to intermittently operate and the engine is stopped, and the output limit Wout is less than the threshold value Wref. In some cases, it may be possible to prohibit the intermittent operation of the engine so that the engine is continuously operated. Here, in the eco mode, even if noise or vibration occurs in the vehicle, there is a demand to stop the engine to improve fuel efficiency. In the power mode, the running power is determined by the cranking power when the engine is started. There is a desire not to stop the engine in order to avoid the decrease. However, until now, the threshold value Wref has been set regardless of the mode, so that it was not possible to satisfy these two conflicting demands.
そこで、本発明の動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、バッテリの放電可能電力に基づく内燃機関の停止の許可・禁止の制御において、燃費を優先するモードにおける要望と駆動力の応答性を優先するモードにおける要望とを同時に満たすことを主目的とする。 Therefore, the power output device of the present invention, the vehicle equipped with the power output device, and the control method of the power output device are requested in a mode in which priority is given to fuel consumption in the control of permission / prohibition of stop of the internal combustion engine based on the dischargeable power of the battery The main purpose is to satisfy the demands in the mode that prioritizes the responsiveness of the driving force at the same time.
本発明の動力出力装置及びこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The power output apparatus of the present invention, the vehicle equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means in order to achieve the main object described above.
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とは独立に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する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及び前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を放電する際の最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
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、
燃費を優先する第1の駆動モードと駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードとを含む複数の駆動モードのうち少なくとも一つのモードを設定する駆動モード設定手段と、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、前記第2の駆動モードが設定されているときには前記第1の駆動モードが設定されているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定する出力制限閾値設定手段と、
前記設定した出力制限が前記設定した停止許可領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に前記設定し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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記設定した出力制限が前記設定した停止禁止領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記設定し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。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and to input / output power to and from the drive shaft and the output shaft with input / output of power and power Power power input / output means to
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Output limit setting means for setting an output limit as the maximum allowable power when discharging the power storage means based on the state of the power storage means;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive mode setting means for setting at least one mode among a plurality of drive modes including a first drive mode that prioritizes fuel consumption and a second drive mode that prioritizes responsiveness of drive force;
In setting the output limit threshold value, which is a boundary value between the stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and the stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine, based on the drive mode, the second drive mode includes: An output limit threshold setting means for setting the output limit threshold to a larger value than when the first drive mode is set when set;
When the set output restriction is included in the set stop permission region, the internal combustion engine and the internal combustion engine are allowed to stop the internal combustion engine and to output a driving force based on the set required driving force to the drive shaft. When controlling the power power input / output means and the electric motor, and the set output restriction is included in the set stop prohibition region, the stop of the internal combustion engine is prohibited and a driving force based on the set required driving force is The gist is provided with a control means for controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output means and the electric motor so as to be output to the drive shaft.
この本発明の動力出力装置では、内燃機関の停止を許可する停止許可領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、複数の駆動モードのうち駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードが設定されているときには燃費を優先する第1の駆動モードが設定されているときに比べて出力制限閾値を大きい値に設定し、蓄電手段の出力制限が停止許可領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可し出力制限が停止禁止領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に、設定した要求駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、第2の駆動モードの場合は第1の駆動モードに比べて、出力制限が停止禁止領域に含まれて内燃機関の停止が禁止されて内燃機関が運転を継続することが多くなる。従って、第2の駆動モードでは要求された駆動力が得やすくなり駆動力の応答性が向上する。また、第1の駆動モードの場合は第2の駆動モードに比べて、出力制限が停止許可領域に含まれて内燃機関の停止が許可されて内燃機関の運転が不要な場合に内燃機関を停止できることが多くなる。従って、第1の駆動モードでは燃費が向上する。 In the power output apparatus of the present invention, when setting the output limit threshold value that is a boundary value between the stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and the stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine based on the drive mode, When the second drive mode that prioritizes driving force responsiveness among the plurality of drive modes is set, the output limit threshold is set to a larger value than when the first drive mode that prioritizes fuel consumption is set. When the output restriction of the power storage means is included in the stop permission region, the stop of the internal combustion engine is permitted, and when the output limitation is included in the stop prohibition region, the stop of the internal combustion engine is prohibited and the set required driving force The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled to run. As a result, in the second drive mode, the output limit is included in the stop prohibition region and the stop of the internal combustion engine is prohibited and the operation of the internal combustion engine is continued as compared with the first drive mode. Become. Therefore, in the second driving mode, the required driving force can be easily obtained, and the response of the driving force is improved. Also, in the first drive mode, the internal combustion engine is stopped when the output limit is included in the stop permission region and the stop of the internal combustion engine is permitted and the operation of the internal combustion engine is unnecessary, as compared with the second drive mode. You can do more. Therefore, fuel efficiency is improved in the first drive mode.
こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動モード設定手段は、前記第1の駆動モードよりも駆動力の応答性を優先し前記第2の駆動モードよりも燃費を優先する第3の駆動モードを含む複数の駆動モードのうち少なくとも一つのモードを設定する手段であり、前記出力制限閾値設定手段は、前記第3の駆動モードが設定されているときには、前記第1の駆動モードが設定されているときより大きく前記第2の駆動モードが設定されているときより小さい値に前記出力制限閾値を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前記第1の駆動モードと前記第2の駆動モードとの中間的な駆動力の応答性及び燃費を有する第3の駆動モードが設定されている場合に、第1のモードに比べて内燃機関の停止が禁止されることが多くなるため駆動力の応答性が向上し、第2のモードに比べて内燃機関の停止が許可されることが多くなるため燃費が向上する。 In such a power output apparatus of the present invention, the drive mode setting means has a third drive mode in which the responsiveness of the driving force is given priority over the first drive mode and the fuel consumption is given priority over the second drive mode. Means for setting at least one of a plurality of drive modes including the output limit threshold setting means, wherein the first drive mode is set when the third drive mode is set. It may be a means for setting the output limit threshold to a value smaller than when the second drive mode is set. In this way, when the third drive mode having a driving force response and fuel consumption intermediate between the first drive mode and the second drive mode is set, it is compared with the first mode. As a result, the responsiveness of the driving force is improved because the stop of the internal combustion engine is often prohibited, and the fuel consumption is improved because the stop of the internal combustion engine is often permitted as compared with the second mode.
また、本発明の動力出力装置において、前記出力制限閾値設定手段は、前記内燃機関が運転しているときには該内燃機関が停止しているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、出力制限閾値付近の出力制限で駆動軸に動力を出力している場合に、頻繁に内燃機関の運転と停止とが生じるのを防止できる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the output limit threshold setting means sets the output limit threshold to a larger value when the internal combustion engine is operating than when the internal combustion engine is stopped. It can also be assumed. In this way, it is possible to prevent the internal combustion engine from being frequently operated and stopped when the power is output to the drive shaft with the output restriction in the vicinity of the output restriction threshold.
また、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駆動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る手段であるものとすることもできる。 Further, in the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means includes three generators: a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a rotating shaft of the generator. It can also be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on the power input / output to / from any two of the three axes.
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とは独立に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する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及び前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を放電する際の最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、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、燃費を優先する第1の駆動モードと駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードとを含む複数の駆動モードのうち少なくとも一つのモードを設定する駆動モード設定手段と、前記内燃機関の停止を許可する停止許可領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、前記第2の駆動モードが設定されているときには前記第1の駆動モードが設定されているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定する出力制限閾値設定手段と、前記設定した出力制限が前記設定した停止許可領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に前記設定し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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記設定した出力制限が前記設定した停止禁止領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止す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を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる
ことを要旨とする。
The 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. A 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 for inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft together with input / output of power and power; An electric motor capable of inputting / outputting power to the shaft, an electric power input / output means, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and a maximum allowable power when discharging the electric storage means based on a state of the electric storage means Output limit setting means for setting the output limit as, demand drive force setting means for setting the required drive force required for the drive shaft, first drive mode giving priority to fuel consumption, and drive force response Including a second drive mode An output limit that is a boundary value between a drive mode setting unit that sets at least one of a plurality of drive modes, a stop permission region that permits the stop of the internal combustion engine, and a stop prohibition region that prohibits the stop of the internal combustion engine When setting the threshold based on the drive mode, an output that sets the output limit threshold to a larger value when the second drive mode is set than when the first drive mode is set If the set output limit is included in the set stop permission area, the limit threshold setting means and the stop permission of the internal combustion engine are permitted and a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft. When the internal combustion engine, the power drive input / output means and the motor are controlled and the set output limit is included in the set stop prohibition region, A control unit that prohibits the stop of the internal combustion engine and controls the internal combustion engine, the power drive input / output unit, and the electric motor so that a driving force based on the set required driving force is output to the drive shaft; The gist is that a power output device is mounted and the axle is connected to the drive shaft.
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、第2の駆動モードでは内燃機関の停止が禁止されて運転を継続することが多くなるため駆動力の応答性が向上し第1の駆動モードでは内燃機関の停止が許可されて内燃機関を停止できることが多くなるため燃費が向上する効果や、第3の駆動モードでは前記第1の駆動モードと前記第2の駆動モードとの中間的な駆動力の応答性及び燃費を得ることができる効果や、頻繁に内燃機関の運転と停止とが生じるのを防止できる効果などを奏することができる。 Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output device according to any one of the above-described aspects, the same effect as the power output device according to the present invention, for example, the internal combustion engine in the second drive mode. Since the stopping of the engine is prohibited and the operation is continued frequently, the responsiveness of the driving force is improved, and in the first driving mode, the stopping of the internal combustion engine is permitted and the internal combustion engine can be stopped more often, thereby improving the fuel consumption. In the third drive mode, an effect of obtaining an intermediate driving force responsiveness and fuel consumption between the first drive mode and the second drive mode, and frequent operation and stop of the internal combustion engine An effect that can prevent the occurrence of the above can be achieved.
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とは独立に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する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及び前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を放電する際の最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、燃費を優先する第1の駆動モードと駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードとを含む複数の駆動モードのうち少なくとも一つのモードを設定する駆動モード設定手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、前記第2の駆動モードが設定されているときには前記第1の駆動モードが設定されているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定し、
前記設定した出力制限が前記設定した停止許可領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可す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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記設定した出力制限が前記設定した停止禁止領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止す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。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine is connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft, and power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power power input / output means for inputting / outputting power, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging power with the power power input / output means and the motor, and the state of the power storage means An output restriction setting means for setting an output restriction as a maximum allowable power when discharging the power storage means, a first drive mode giving priority to fuel consumption, and a second drive mode giving priority to responsiveness of the driving force. A drive mode setting means for setting at least one mode among a plurality of drive modes including: a power output device control method comprising:
In setting the output limit threshold value, which is a boundary value between the stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and the stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine, based on the drive mode, the second drive mode includes: When set, the output limit threshold is set to a larger value than when the first drive mode is set,
When the set output limit is included in the set stop permission region, the stop of the internal combustion engine is permitted and the driving force based on the requested driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft. The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are controlled, and when the set output restriction is included in the set stop prohibition region, the stop of the internal combustion engine is prohibited and the drive shaft is required. The gist is to control the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that a driving force based on a required driving force is output to the drive shaft.
この本発明の動力出力装置の制御方法では、内燃機関の停止を許可する停止許可領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、複数の駆動モードのうち駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードが設定されているときには燃費を優先する第1の駆動モードが設定されているときに比べて出力制限閾値を大きい値に設定し、蓄電手段の出力制限が停止許可領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可し出力制限が停止禁止領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に、設定した要求駆動力により走行するよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。こうすることにより、第2の駆動モードの場合は第1の駆動モードに比べて、出力制限が停止禁止領域に含まれて内燃機関の停止が禁止されて内燃機関が運転を継続することが多くなる。従って、第2の駆動モードでは要求された駆動力が得やすくなり駆動力の応答性が向上する。また、第1の駆動モードの場合は第2の駆動モードに比べて、出力制限が停止許可領域に含まれて内燃機関の停止が許可されて内燃機関の運転が不要な場合に内燃機関を停止できることが多くなる。従って、第1の駆動モードでは燃費が向上する。 In the control method for the power output apparatus of the present invention, an output limit threshold value that is a boundary value between a stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and a stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine is set based on the drive mode. In doing so, when the second drive mode that prioritizes the responsiveness of the driving force is set among the plurality of drive modes, the output restriction threshold is set as compared to when the first drive mode that prioritizes the fuel consumption is set. If the output limit of the power storage means is included in the stop permission area, the stop of the internal combustion engine is permitted, and if the output limit is included in the stop prohibition area, the stop of the internal combustion engine is prohibited and the set request The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor are controlled so as to travel by the driving force. As a result, in the second drive mode, the output limit is included in the stop prohibition region and the stop of the internal combustion engine is prohibited and the operation of the internal combustion engine is continued as compared with the first drive mode. Become. Therefore, in the second driving mode, the required driving force can be easily obtained, and the response of the driving force is improved. Also, in the first drive mode, the internal combustion engine is stopped when the output limit is included in the stop permission region and the stop of the internal combustion engine is permitted and the operation of the internal combustion engine is unnecessary, as compared with the second drive mode. You can do more. Therefore, fuel efficiency is improved in the first drive mode.
次に、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、本発明の一実施例であ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、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35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 the configuration of a
エンジン22は、例えば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には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。また、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。なお、エンジンECU24は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
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う遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも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のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、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。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された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に取り付けられた温度センサ51からの電池温度
Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。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、電池温度Tb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力制限Win,出力制限Woutを演算したりしている。図4に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す。図4に示すように、入出力制限Win,Woutは、温度Tbが比較的高い領域では温度Tbが高いほど、比較的小さい領域では温度Tbが小さいほど絶対値の小さい値となり、その中間の領域では絶対値の大きい値となっている。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,運転者の操作により駆動モードをノーマルモードまたは駆動力の応答性を優先するパワーモードまたは燃費を優先するエコモードに設定する駆動モード設定スイッチ89からのモード設定信号MSWなどが入力ポートを介して入力されている。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っている。
The hybrid
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Tr*を計算し、この要求トルクTr*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との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3は駆動制御ルーチンで用いる間欠禁止値Wref1及びWref2を設定する間欠禁止値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。駆動制御ルーチン,間欠禁止値設定ルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。なお、説明の都合上、まず、図3の間欠禁止値設定ルーチンを説明し、その後、図2の駆動制御ルーチンを説明する。
Next, the operation of the thus configured
図3の間欠禁止値設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、駆動モード設定スイッチ89からのモード設定信号MSWを入力する処理を実行する(ステップS400)。次に、モード設定信号MSWの値に基づいて設定されている駆動モードを判定する(ステップS410)。そして、MSWが値1である場合、つまり、設定されている駆動モードがノーマルモードの場合は、間欠禁止値Wref1に値W1nを設定すると共に間欠禁止値Wref2に値W2nを設定し(ステップS420)、MSWが値2である場合、つまり、設定されている駆動モードがパワーモードの場合は、間欠禁止値Wref1に値W1pを設定すると共に間欠禁止値Wref2に値W2pを設定し(ステップS430)、MSWが値3である場合、つまり、設定されている駆動モードがエコモードの場合は、間欠禁止値Wref1に値W1eを設定すると共に間欠禁止値Wref2に値W2eを設定する(ステップS440)。このようにして駆動モードごとに異なる間欠禁止値Wref1,Wref2を設定したあとこの間欠禁止値設定ルーチンを終了する。ここで、値W1n,W2nは、ノーマルモードにおいて後述する駆動制御ルーチンを実行したときに燃費と駆動力の応答性とがバランスよく保たれるように実験的に定められ、値W1p,W2pは、パワーモードにおいて後述する駆動制御ルーチンを実行したときにノーマルモードよりも燃費は劣るが駆動力の応答性がよくなるように定められ、値W1e,W2eは、エコモードにおいて後述する駆動制御ルーチンを実行したときにノーマルモードよりも駆動力の応答性は劣るが燃費が優るように定められている。なお、間欠禁止値Wref1は間欠禁止値Wref2よりも大きい値となるようにしたが、これは後述する駆動制御ルーチンが実行されたときに出力制限Woutが間欠許可領域と間欠禁止領域とを頻繁に往復してエンジン22の運転と停止とが頻繁に生じないようにするためである。各モードにおける各間欠禁止値Wref1,Wref2の値の関係を図4及び式(1)〜(5)に示す。
When the intermittent prohibition value setting routine of FIG. 3 is executed, the
W1p>W1n>W1e (1)
W2p>W2n>W2e (2)
W1p>W2p (3)
W1n>W2n (4)
W1e>W2e (5)
W1p>W1n> W1e (1)
W2p>W2n> W2e (2)
W1p> W2p (3)
W1n> W2n (4)
W1e> W2e (5)
次に、こうして設定された間欠禁止値Wref1,Wref2を用いた駆動制御について説明する。図2の駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,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、エンジン22の回転数Neは図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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。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。
Next, drive control using the intermittent prohibition values Wref1 and Wref2 set in this way will be described. When the drive control routine of FIG. 2 is executed, 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63a,63b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5に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が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。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めたりすることができる。
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the
続いて、エンジン22が運転中であるか否かを判定し(ステップS120)、エンジン22が運転中のときには、出力制限Woutが間欠禁止値設定ルーチンで設定された間欠禁止値Wref1の値未満であるか否かを判定する(ステップS130)。ステップS130で出力制限Woutが間欠禁止値Wref1未満であるとき、すなわち、出力制限Woutが間欠禁止領域に含まれるときは、エンジン22の間欠運転が禁止されておりエンジン22の運転を継続すべきと判断する。一方、ステップS130で出力制限Woutが間欠禁止値Wref1以上であったとき、すなわち、出力制限Woutが間欠許可領域に含まれるときは、エンジン22の間欠運転が許可され、エンジン22を停止することが可能と判断する。ここで、間欠禁止値Wref1は間欠禁止値設定ルーチンによって値W1p,W1n,W1eのいずれかに設定されている。値W1p,W1n,W1eは式(1)の関係を有するため、パワーモードにおいてはノーマルモードよりも間欠禁止領域が広くなりエンジン22の間欠運転が禁止されることが多くなり、エコモードにおいてはノーマルモードよりも間欠許可領域が広くなりエンジン22の間欠運転が許可されることが多くなる。
Subsequently, it is determined whether or not the
ステップS130で出力制限Woutが間欠禁止値Wref1未満であったときは、エンジン22の間欠運転が禁止されており運転を継続すべきと判断し、ステップS110で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S150)。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*とに基づいて行われる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図6に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、要求パワーPe*(=Ne*×Te*)が一定の曲線と動作ラインとの交点により求めることができる。
When the output limit Wout is less than the intermittent prohibition value Wref1 in step S130, it is determined that intermittent operation of the
次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いて次式(6)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(7)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S160)。ここで、式(6)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7に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、中央の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、右のR軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(6)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が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(7)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(7)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。
Next, using the target rotational speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (6)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (7)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (6)
Tm1tmp = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (7)
続いて、式(8)および式(9)を共に満たす仮トルクTm1tmpの上下限としてのトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定すると共に(ステップS170)、設定した仮トルクTm1tmpを式(10)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S180)。ここで、式(8)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(9)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8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。
Subsequently, torque limits Tm1min and Tm1max are set as upper and lower limits of the temporary torque Tm1tmp that satisfies both the expressions (8) and (9) (step S170), and the set temporary torque Tm1tmp is torque-reduced by the expression (10). The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by limiting with Tm1min and Tm1max (step S180). Here, Expression (8) is a relationship in which the sum of the torques output to the
0≦−Tm1/ρ+Tm2・Gr≦Tr* (8)
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout (9)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (10)
0 ≦ −Tm1 / ρ + Tm2 ・ Gr ≦ Tr * (8)
Win ≦ Tm1, Nm1 + Tm2, Nm2 ≦ Wout (9)
Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (10)
そして、要求トルクTr*にトルク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(11)により計算し(ステップS190)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で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(12)および式(13)により計算すると共に(ステップS200)、設定した仮トルクTm2tmpを式(14)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S210)。ここで、式(11)は、図7の共線図から容易に導くことができる。
Then, by adding the torque Tm1 * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1tmp/ρ)/Gr (11)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (12)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (13)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (14)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1tmp / ρ) / Gr (11)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (12)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (13)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (14)
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S220)、本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*に基づくトルク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
ステップS130で出力制限Woutが間欠禁止値Wref1以上であったときは、エンジン22の間欠運転が許可されており、エンジン22の運転を継続するか否かを判断するため、設定した要求パワーPe*がエンジン22を停止するための閾値Pstop未満か否かを判定する(ステップS140)。閾値Pstop未満でないと判定されたときには、エンジン22を停止すべきでないと判断し、上述したステップS150〜S220の処理を実行する。ここで、閾値Pstopとしては、エンジン22を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができる。
When the output limit Wout is greater than or equal to the intermittent prohibition value Wref1 in step S130, the intermittent operation of the
ステップS130で出力制限Woutが間欠禁止値Wref1以上であり、かつ、ステップS140で要求パワーPe*が閾値Pstop未満であると判定されたときには、エンジン22の運転を停止すべきと判断し、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン22の運転を停止する制御信号をエンジンECU24に送信してエンジン22を停止すると共に(ステップS230)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する(ステップS240)。そして、要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したものをモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpとして設定し(ステップS250)、値0のトルク指令Tm1*を上述の式(12)及び式(13)に代入してモータMG2のトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算すると共に(ステップS260)、仮トルクTm2tmpを式(14)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*を設定し(ステップS270)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS280)、本ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン22の運転を停止し、モータMG2からバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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。エンジン22の運転を停止した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9に示す。
If the output limit Wout is greater than or equal to the intermittent prohibition value Wref1 in step S130 and it is determined in step S140 that the required power Pe * is less than the threshold value Pstop, it is determined that the operation of the
ステップS120でエンジン22が運転中ではないと判定されると、エンジン22が始動中か否かを判定し(ステップS290)、始動中でないときにはエンジンを始動すべきか否かを判定するために出力制限Woutが間欠禁止値設定ルーチンで設定された間欠禁止値Wref2の値未満であるか否かを判定する(ステップS300)。ステップS300で出力制限Woutが間欠禁止値Wref2未満であるとき、すなわち、出力制限Woutが間欠禁止領域に含まれるときは、エンジン22の間欠運転が禁止されており停止しているエンジン22を始動すべきと判断する。一方、ステップS300で出力制限Woutが間欠禁止値Wref2以上であるとき、すなわち、出力制限Woutが間欠許可領域に含まれるときはエンジン22の間欠運転が許可され、エンジン22の停止を継続することが可能と判断する。ここで、間欠禁止値Wref2は間欠禁止値設定ルーチンによって値W2p,W2n,W2eのいずれかに設定されている。値W2p,W2n,W2eは式(2)の関係を有するため、パワーモードにおいてはノーマルモードよりも間欠禁止領域が広くなりエンジン22の間欠運転が禁止されることが多くなり、エコモードにおいてはノーマルモードよりも間欠許可領域が広くなりエンジン22の間欠運転が許可されることが多くなる。
If it is determined in step S120 that the
ステップS300で出力制限Woutが間欠禁止値Wref2以上であったときは、エンジン22の間欠運転が許可され、エンジン22の停止を継続するか否かを判断するため、設定した要求パワーPe*がエンジン22を始動するための閾値Pstart以上であるか否かを判定する(ステップS310)。要求パワーPe*が閾値Pstart以上でないときには、エンジン22の停止を継続すべきと判断し、上述したステップS240〜S280の処理を実行する。ここで、閾値Pstartとしては、エンジン22を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができるが、頻繁なエンジン22の運転と停止とが生じないように上述したエンジン22を停止するための閾値Pstopより大きい値を用いるのが好ましい。
If the output limit Wout is greater than or equal to the intermittent prohibition value Wref2 in step S300, the intermittent operation of the
ステップS300で出力制限Woutが間欠禁止値Wref2未満であったときや、ステップS300で出力制限Woutが間欠禁止値Wref2以上であったときでもステップS310で要求パワーPe*が閾値Pstart以上と判定されたときには、エンジン22を始動すべきと判断し、始動時のトルクマップとエンジン22の始動開始からの経過時間tとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS320)。始動時におけるTm1*のトルクマップは、エンジン22の始動指示がなされた直後からエンジン22の回転数Neを迅速に増加させ、燃料噴射制御や点火制御を開始するまでエンジン22を安定して回転数Nref以上でモータリングすることができるよう、始動時からの経過時間tに基づく関数Tstart(t)として設定されている。ここで、回転数Nrefは、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。
Even when the output limit Wout is less than the intermittent prohibition value Wref2 in step S300 or when the output limit Wout is greater than or equal to the intermittent prohibition value Wref2 in step S300, it is determined in step S310 that the required power Pe * is greater than or equal to the threshold value Pstart. Sometimes, it is determined that the
モータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると、要求トルクTr*にモータMG1のトルク指令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(15)により計算し(ステップS330)、上述した式(12)および式(13)を用いてモータMG2のトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算すると共に(ステップS340)、仮トルクTm2tmpを上述の式(14)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*を設定し(ステップS350)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS360)。
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, the temporary torque of the torque to be output from the motor MG2 by adding the torque command Tm1 * of the motor MG1 divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (15) Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (15)
そして、エンジン22の回転数Neが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Nref以上に至っているか否かを判定する(ステップS370)。いま、エンジン22の始動開始時を考えているから、エンジン22の回転数Neは小さく、回転数Nrefには至っていない。このため、この判定では否定的な結論がなされ、燃料噴射制御や点火制御が開始されることなく本ルーチンを終了する。
Then, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the
エンジン22の始動が開始されると、ステップS290ではエンジン22の始動中であると判定されるから、上述したステップS320からS370の処理が実行され、エンジン22の回転数Neが燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数Nref以上に至るのを待って(ステップS370)、燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号をエンジンECU24に送信する(ステップS380)。こうした制御により、停止しているエンジン22を始動しながらモータMG2からバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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。エンジン22をモータリング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の一例を図10に示す。
When starting of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、出力制限Woutが間欠禁止値以上のとき、すなわち、出力制限Woutが間欠許可領域に含まれるときにはエンジン22の間欠運転を許可し、出力制限Woutが間欠禁止値未満のとき、すなわち、出力制限Woutが間欠禁止領域に含まれるときにはエンジン22の間欠運転を禁止して走行するにあたり、駆動モードがパワーモードのときにはノーマルモードのときに比べて大きい間欠禁止値を設定するため間欠禁止領域が広がり、エンジン22の間欠運転が禁止されてエンジン22が運転していることが多くなる。従って、要求トルクTr*を出力して走行しやすくなり駆動力の応答性が向上する。また、駆動モードがエコモードのときにはノーマルモードのときに比べて小さい間欠禁止値を設定するため間欠許可領域が広がり、エンジン22の間欠運転が許可されてエンジン22の停止が可能なことが多くなる。従って、要求パワーPe*が小さい時にエンジン22を停止できることが多くなり燃費が向上する。また、駆動モードがノーマルモードのときには、パワーモードのときに比べて小さく、エコモードのときに比べて大きい間欠禁止値を設定する。従って、パワーモードに比べてエンジン22の間欠運転が許可されてエンジン22の停止が可能なことが多くなるため燃費が向上し、エコモードに比べてエンジン22の間欠運転が禁止されてエンジン22が運転していることが多くなるため駆動力の応答性が向上する。
According to the
しかも、エンジン22が運転しているときの間欠禁止値Wref1は、エンジン22が停止しているときの間欠禁止値Wref2より大きい値に設定されているため、出力制限Woutが変動しても頻繁にエンジン22の運転と停止とが生じるのを防止できる。
In addition, the intermittent prohibition value Wref1 when the
実施例のハイブリッド自動車20では、駆動モード設定スイッチ89を備え、パワーモードとノーマルモードとエコモードとを切り替えて制御するものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット70が走行状態に応じてパワーモードとノーマルモードとエコモードとを切り替えて制御するものとしてもよい。例えば、アクセル開度Accの値やその変化量、車速Vの平均値やその変化量が一定値を超えたか否かでモードを切り替えてもよい。また、パワーモード,ノーマルモード,エコモードのうちのいずれか2つのモードのみを切り替えて制御するものとしてもよい。さらにまた、パワーモード,ノーマルモード,エコモード以外のモードにも切り替えて制御可能なものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、各駆動モードでの間欠禁止値は式(3)〜(5)の関係を有することとしているが、W1nとW2n、W1pとW2p、W1eとW2eは同一の値であってもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて演算しているが、他の条件に基づいて演算してもよい。例えば、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、図4に示した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定してもよい。図11にバッテリ50のSOCと入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。また、W1n,W2n,W1p,W2p,W1e,W2eについても、一定値ではなく、基本値にSOCに基づく補正係数を乗じることにより設定してもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、出力制限Woutが間欠禁止値以上のとき、すなわち、エンジン22の間欠運転が許可されているときにエンジン22を停止するか否かの判定をPe*に基づいて行っているが、他の条件に基づいて行ってもよい。例えば、車速センサ88で検出される車速Vに基づいて判定してもよい。また、出力制限Woutが間欠禁止値以上のときには必ずエンジン22を停止するものとしてもよい。また、出力制限Woutが間欠禁止値未満、かつ、他の条件を満たした場合にのみ間欠運転を禁止してもよい。例えば、出力制限Woutが間欠禁止値未満、かつ、Pe*がある閾値を越えたときにのみ間欠運転を禁止することとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、出力制限Woutが間欠禁止値以上のときにエンジン22の間欠運転を許可することとしているが、パワーモードが設定されている場合はエンジン22の間欠運転を許可しないものとしてもよい。例えば、W1pを出力制限Woutの最大値より十分大きい値としてもよい。また、エコモードが設定されている場合にはエンジン22の間欠運転を禁止しないものとしてもよい。例えば、W2eを負の値としてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、出力制限Woutが間欠禁止値以上のときにエンジン22の間欠運転を許可し間欠禁止車速未満のときにエンジン22の間欠運転を禁止することとしているが、出力制限Woutが間欠禁止値超過のときにエンジン22の間欠運転を許可し間欠禁止車速以下のときにエンジン22の間欠運転を禁止することとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、出力制限Woutが間欠禁止値未満のときにエンジン22の間欠運転を禁止することとしているが、出力制限Woutが間欠禁止値未満の状態が一定時間継続した場合にエンジン22の間欠運転を禁止することとしてもよい。こうすることにより、エンジン22の間欠運転の許可・禁止が頻繁に繰り返されてエンジン22の運転・停止が頻繁に起きるのを防止することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、上述した式(8),(9)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(12),(13)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(8),(9)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(12),(13)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よい。この他、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よい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付け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、モータMG2の動力を減速ギヤ35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12の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(図12における駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図12における車輪64a,64b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63a,63b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13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63a,63b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、自動車以外の車両の形態としても構わないし、車両の制御方法の形態としてもよい。 Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It is good also as a form of vehicles other than a motor vehicle, and it is good also as a form of the control method of a vehicle.
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、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、バッテリ50の電池温度Tbに基づいてバッテリ50を放電してもよい最大許容電力である出力制限Woutを演算するバッテリECU52が「出力制限設定手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2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、駆動モード設定スイッチ89が「駆動モード設定手段」に相当し、駆動モード設定スイッチ89からのモード設定信号MSWに基づいて間欠禁止値Wref1,Wref2を設定する図3の間欠禁止値設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が「出力制限閾値設定手段」に相当し、出力制限Woutが間欠禁止値以上のときにはエンジン22の間欠運転を伴ってバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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に送信したり、出力制限Woutが間欠禁止値未満のときには間欠運転を禁止してエンジン22の運転を継続した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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に送信したりするハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「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。
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
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、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に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、駆動軸に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。「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。「出力制限設定手段」としては、バッテリ50の電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutを演算するものに限定されるものではなく、例えば残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいて演算するものやバッテリ50の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の放電を許容する最大許容電力としての出力制限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。
「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。「駆動モード設定手段」としては、駆動モード設定スイッチ89に限定されるものではなく、ノーマルモードとノーマルモードよりも駆動力の応答性を優先するパワーモードとノーマルモードよりも燃費を優先するエコモードとのうち少なくともいずれか2つのモードを切替可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「出力制限閾値設定手段」としては、内燃機関の停止を許可する停止許可領域と内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を駆動モードに基づいて設定するものであれば如何なる形式のものであっても構わない。「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。また、「制御手段」としては、出力制限Woutが間欠禁止値以上のときにはエンジン22の間欠運転を伴ってバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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に送信したり、出力制限Woutが間欠禁止値未満のときには間欠運転を禁止してエンジン22の運転を継続した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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に送信したりするハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とに限定されるものではなく、設定した出力制限が設定した停止許可領域に含まれる場合は内燃機関の停止を許可すると共に設定した要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御し、設定した出力制限が設定した停止禁止領域に含まれる場合は内燃機関の停止を禁止すると共に設定した要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御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ものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “power power input / output means” is not limited to the combination of the power distribution and
The “required driving force setting means” is not limited to the one that sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, but sets the required torque based only on the accelerator opening Acc. As long as the required driving force required for the drive shaft is set, such as those for which the required torque is set based on the travel position on the travel route, such as those for which the travel route is set in advance It doesn't matter. The “driving mode setting means” is not limited to the driving
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。 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 problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples of the invention described in the column of means for solving the problems are described. It is only a specific example.
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、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
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、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、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、50 バッテリ、51 温度センサ、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 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 駆動モード設定スイッチ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34
Claims (6)
内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に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する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及び前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を放電する際の最大許容電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
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、
燃費を優先する第1の駆動モードと駆動力の応答性を優先する第2の駆動モードとを含む複数の駆動モードのうち少なくとも一つのモードを設定する駆動モード設定手段と、
前記内燃機関の停止を許可する停止許可領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、前記第2の駆動モードが設定されているときには前記第1の駆動モードが設定されているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定する出力制限閾値設定手段と、
前記設定した出力制限が前記設定した停止許可領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可すると共に前記設定し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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記設定した出力制限が前記設定した停止禁止領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止すると共に前記設定し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。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and to input / output power to and from the drive shaft and the output shaft with input / output of power and power Power power input / output means to
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Output limit setting means for setting an output limit as the maximum allowable power when discharging the power storage means based on the state of the power storage means;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Drive mode setting means for setting at least one mode among a plurality of drive modes including a first drive mode that prioritizes fuel consumption and a second drive mode that prioritizes responsiveness of drive force;
In setting the output limit threshold value, which is a boundary value between the stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and the stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine, based on the drive mode, the second drive mode includes: An output limit threshold setting means for setting the output limit threshold to a larger value than when the first drive mode is set when set;
When the set output restriction is included in the set stop permission region, the internal combustion engine and the internal combustion engine are allowed to stop the internal combustion engine and to output a driving force based on the set required driving force to the drive shaft. When controlling the power power input / output means and the electric motor, and the set output restriction is included in the set stop prohibition region, the stop of the internal combustion engine is prohibited and a driving force based on the set required driving force is Control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor to be output to the drive shaft;
A power output device comprising:
前記出力制限閾値設定手段は、前記第3の駆動モードが設定されているときには、前記第1の駆動モードが設定されているときより大きく前記第2の駆動モードが設定されているときより小さい値に前記出力制限閾値を設定する手段である、
請求項1に記載の動力出力装置。 The drive mode setting means includes at least one of a plurality of drive modes including a third drive mode that prioritizes driving force responsiveness over the first drive mode and prioritizes fuel consumption over the second drive mode. Means to set one mode,
The output limit threshold value setting means is larger when the third drive mode is set than when the second drive mode is set when the first drive mode is set. Is a means for setting the output limit threshold to
The power output device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の動力出力装置。 The output limit threshold setting means is a means for setting the output limit threshold to a larger value when the internal combustion engine is operating than when the internal combustion engine is stopped.
The power output apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の動力出力装置。 The power power input / output means is connected to three axes of a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a rotating shaft of the generator, and one of the three shafts Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from the two axes;
The power output apparatus of any one of Claims 1-3.
前記内燃機関の停止を許可する停止許可領域と前記内燃機関の停止を禁止する停止禁止領域との境界値である出力制限閾値を前記駆動モードに基づいて設定するにあたり、前記第2の駆動モードが設定されているときには前記第1の駆動モードが設定されているときに比べて前記出力制限閾値を大きい値に設定し、
前記設定した出力制限が前記設定した停止許可領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を許可す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力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記設定した出力制限が前記設定した停止禁止領域に含まれる場合は前記内燃機関の停止を禁止す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。 An internal combustion engine is connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft, and power is supplied to the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. Power power input / output means for inputting / outputting power, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging power with the power power input / output means and the motor, and the state of the power storage means An output restriction setting means for setting an output restriction as a maximum allowable power when discharging the power storage means, a first drive mode giving priority to fuel consumption, and a second drive mode giving priority to responsiveness of the driving force. A drive mode setting means for setting at least one mode among a plurality of drive modes including: a power output device control method comprising:
In setting the output limit threshold value, which is a boundary value between the stop permission region for permitting the stop of the internal combustion engine and the stop prohibition region for prohibiting the stop of the internal combustion engine, based on the drive mode, the second drive mode includes: When set, the output limit threshold is set to a larger value than when the first drive mode is set,
When the set output limit is included in the set stop permission region, the stop of the internal combustion engine is permitted and the driving force based on the requested driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft. The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are controlled, and when the set output restriction is included in the set stop prohibition region, the stop of the internal combustion engine is prohibited and the drive shaft is required. Controlling the internal combustion engine, the power input / output means, and the electric motor so that a driving force based on a required driving force is output to the driving shaft;
Control method of power output device.
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