JP2905774B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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- 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
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド車両に係
り、詳しくは、モータとエンジンを駆動源として走行す
るハイブリッド車両に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle that runs using a motor and an engine as driving sources.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、エンジンとモータとを併用した駆
動装置を有するハイブリッド型車両が提供されている。
この種のハイブリッド型車両は各種提供されており、例
えば、エンジンを駆動することによって発生させられた
回転を発電機に伝達して発電機を駆動し、該発電機によ
って得られた電力を直流電流に変換してバッテリに送っ
て充電し、さらに該バッテリの電力を交流電流に交換し
て駆動モータを駆動するようにしたシリーズ（直列）式
のハイブリッド車両や、エンジンと駆動モータの駆動力
を同時に、または選択的に出力軸に伝達して車両を走行
させ、主として駆動モータの出力を制御して増減速を行
うパラレル（並列）式のハイブリッド車両などがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid vehicle having a drive device using both an engine and a motor has been provided.
Various types of hybrid vehicles of this type are provided.For example, rotation generated by driving an engine is transmitted to a generator to drive the generator, and the electric power obtained by the generator is converted into a DC current. And the battery is sent to a battery for charging, and the battery power is exchanged for AC current to drive the drive motor. Alternatively, there is a parallel-type hybrid vehicle that selectively transmits power to an output shaft to cause the vehicle to travel and mainly controls the output of a drive motor to increase or decrease the speed.
【発明が解決しようとする課題】 ところで、サンギヤ
と、キャリヤと、リングギヤとを有し、前記サンギヤが
前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エンジンに
連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に連結され
たプラネタリギヤをもち、あるいは、エンジンからのト
ルクが入力される回転自在に配設されたステータと駆動
輪を回転させる駆動力を出力する駆動出力軸に連結され
るロータからなる発電機をもち、エンジンの出力の一部
が発電機動力として発電機に伝達され、残りが駆動出力
軸に伝達されるハイブリッド車両においては、高速走行
時にエンジン回転数が低いと発電機の回転数が高くなり
最大許容回転数を越えてしまう。そこで本発明は、上記
のエンジンの出力の一部が、発電機動力として発電機に
伝達され、残りが駆動出力軸に伝達されるハイブリッド
車両において、高速走行時の発電機の保護を目的とす
る。 The sun gear
, A carrier, and a ring gear, wherein the sun gear
Connected to the generator, the carrier is connected to the engine
And the ring gear is connected to the drive output shaft.
With planetary gears or
A rotatable stator and drive for inputting torque
Connected to the drive output shaft that outputs the driving force to rotate the wheels
A hybrid vehicle that has a generator consisting of a rotor and a part of the output of the engine is transmitted to the generator as generator power, and the remainder is transmitted to the drive output shaft. The rotation speed of the machine increases and exceeds the maximum allowable rotation speed. Accordingly, the present invention, the above
A part of the output of the engine is transmitted as a generator power to the generator, and the remainder is transmitted to the drive output shaft.
【０００３】[0003]
【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。This and other objects are achieved by the present invention described below.
【０００４】（１） エンジンと、回転数制御可能な発
電機と、駆動輪を駆動させる駆動力を出力する駆動出力
軸と、前記駆動出力軸に連結された駆動モータと、サン
ギヤと、キャリヤと、リングギヤとを有し、前記サンギ
ヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エンジ
ンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に連結
されたプラネタリギヤと、車速を検出する車速検出手段
と、前記エンジンを制御するエンジン制御装置と、前記
発電機を制御する発電機制御装置と、前記エンジン制御
装置および前記発電機制御装置に指令信号を供給する車
両制御装置とを有し、前記車両制御装置は、前記エンジ
ンの駆動と非駆動を選択するとともに、車速が所定速以
上であり、かつ前記エンジンの非駆動状態が選択された
場合、前記発電機の許容回転数と車速に応じて前記発電
機の回転数を決定し、該決定された回転数となるように
前記発電機制御装置に指令信号を供給することを特徴と
するハイブリッド車両。[0004] (1) an engine, a rotational speed controllable generator, a drive output shaft for outputting a driving force for driving the drive wheel, a drive motor coupled to the drive output shaft, San
A gear, a carrier, and a ring gear;
Is connected to the generator, and the carrier is connected to the engine.
And the ring gear is connected to the drive output shaft.
A planetary gear , a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an engine control device for controlling the engine, a generator control device for controlling the generator, and a command signal to the engine control device and the generator control device. A vehicle control device for supplying, the vehicle control device selects driving and non-driving of the engine, and when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed and the non-driving state of the engine is selected, A hybrid vehicle comprising: determining a rotation speed of the generator in accordance with an allowable rotation speed and a vehicle speed of the generator; and supplying a command signal to the generator control device so as to reach the determined rotation speed. .
【０００５】（２） エンジンと、該エンジンからのト
ルクが入力される回転自在に配設されたステータと駆動
輪を駆動させる駆動力を出力する駆動出力軸に連結され
るロータからなる発電機と、前記駆動輪に連結される駆
動モータと、車速を検出する車速検出手段と、前記エン
ジンを制御するエンジン制御装置と、前記発電機を制御
する発電機制御装置と、前記エンジン制御装置および前
記発電機制御装置に指令信号を供給する車両制御装置と
を有し、前記車両制御装置は、前記エンジンの駆動と非
駆動を選択するとともに、車速が所定速以上であり、か
つ前記エンジンの非駆動状態が選択された場合、前記発
電機の許容回転数と車速に応じて前記発電機の回転数を
決定し、該決定された回転数となるように前記発電機制
御装置に指令信号を供給することを特徴とするハイブリ
ッド車両。(2) A generator comprising an engine, a rotatably disposed stator to which torque from the engine is input, and a rotor connected to a drive output shaft for outputting a driving force for driving the driving wheels. A drive motor connected to the drive wheels, vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, an engine control device for controlling the engine, a generator control device for controlling the generator, the engine control device and the power generation A vehicle control device that supplies a command signal to the vehicle control device, wherein the vehicle control device selects driving or non-driving of the engine, the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed, and the engine is not driven. When the state is selected, the rotation speed of the generator is determined according to the allowable rotation speed and the vehicle speed of the generator, and a command signal is sent to the generator control device so that the rotation speed becomes the determined rotation speed. A hybrid vehicle characterized by supplying.
【０００６】（３） 前記発電機制御装置は、前記発電
機が発生する電力を制御する上記（１）又は（２）に記
載のハイブリッド車両。(3) The hybrid vehicle according to (1) or (2), wherein the generator control device controls electric power generated by the generator.
【０００７】（４） 前記発電機制御装置は、前記発電
機のトルクを制御する上記（１）又は（２）に記載のハ
イブリッド車両。(4) The hybrid vehicle according to (1) or (2), wherein the generator control device controls torque of the generator.
【０００８】（５） 前記車両制御装置は、前記発電機
の許容回転数と車速に応じて決定されたエンジン回転数
となるように前記発電機制御装置へ指令信号を供給する
上記（１）又は（２）に記載のハイブリッド車両。(5) The vehicle control device supplies a command signal to the generator control device so as to have an engine speed determined in accordance with an allowable rotation speed of the generator and a vehicle speed. The hybrid vehicle according to (2).
【０００９】（６） 前記車両制御装置は、車速の増加
に応じてエンジン回転数を上昇させるように前記発電機
制御装置へ指令信号を供給する上記（５）に記載のハイ
ブリッド車両。(6) The hybrid vehicle according to (5), wherein the vehicle control device supplies a command signal to the generator control device so as to increase an engine speed in accordance with an increase in vehicle speed.
【００１０】（７） 前記車両制御装置は、車両の制動
を検出した場合に前記エンジンを非駆動状態とする旨の
指令信号を前記エンジン制御装置へ供給する上記（１）
又は（２）に記載のハイブリッド車両。(7) The vehicle control device supplies a command signal to the engine control device to cause the engine to be in a non-driving state when the braking of the vehicle is detected.
Or the hybrid vehicle according to (2).
【００１１】（８） 前記制動はブレーキペダルの踏み
込みを検出した場合である上記（７）に記載のハイブリ
ッド車両。(8) The hybrid vehicle according to (7), wherein the braking is performed when a depression of a brake pedal is detected.
【００１２】（９） 前記発電機の許容回転数は、前記
発電機の過度の回転を防止するために設定された回転数
である上記（１）又は（２）に記載のハイブリッド車
両。(9) The hybrid vehicle according to the above (1) or (2), wherein the allowable rotation speed of the generator is a rotation speed set to prevent excessive rotation of the generator.
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【００１５】（１０） エンジンと、回転数制御可能な
発電機と、駆動輪を駆動させる駆動力を出力する駆動出
力軸と、前記駆動出力軸に連結された駆動モータと、サ
ンギヤと、キャリヤと、リングギヤとを有し、前記サン
ギヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エン
ジンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に連
結されたプラネタリギヤと、車速を検出する車速検出手
段と、該車速検出手段で検出された車速が所定速以上で
あり、かつ前記エンジンの非駆動状態が検出された場
合、前記発電機の回転数が許容回転数を越えないように
前記発電機の回転数を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とするハイブリッド車両。[0015] (10) engine and a rotational speed can be controlled generator, and the drive output shaft for outputting a driving force for driving the drive wheel, a drive motor coupled to the drive output shaft, Sa
Gear, a carrier, and a ring gear.
A gear is connected to the generator, and the carrier is
And the ring gear is connected to the drive output shaft.
A connected planetary gear , a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and when the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means is equal to or higher than a predetermined speed and a non-drive state of the engine is detected, the rotation of the generator Control means for controlling the number of revolutions of the generator so that the number does not exceed the permissible number of revolutions.
【００１６】（１１） エンジンと、回転数制御可能な
発電機と、駆動輪を駆動させる駆動力を出力する駆動出
力軸と、前記駆動出力軸に連結された駆動モータと、サ
ンギヤと、キャリヤと、リングギヤとを有し、前記サン
ギヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エン
ジンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に連
結されたプラネタリギヤと、前記リングギヤの回転数が
所定回転以上であり、かつ前記エンジン非駆動状態が検
出された場合、前記発電機の回転数が許容回転数を越え
ないように前記発電機の回転数を制御する制御手段とを
備えたことを特徴とするハイブリッド車両。[0016] (11) engine and a rotational speed can be controlled generator, and the drive output shaft for outputting a driving force for driving the drive wheel, a drive motor coupled to the drive output shaft, Sa
Gear, a carrier, and a ring gear.
A gear is connected to the generator, and the carrier is
And the ring gear is connected to the drive output shaft.
When the rotation speed of the connected planetary gear and the ring gear is equal to or higher than a predetermined rotation speed and the engine non-drive state is detected, the rotation speed of the generator is set so that the rotation speed of the generator does not exceed the allowable rotation speed. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the number.
【００１７】[0017]
【作用】サンギヤと、キャリヤと、リングギヤとを有
し、前記サンギヤが前記発電機と連結され、前記キャリ
ヤが前記エンジンに連結され、前記リングギヤが前記駆
動出力軸に連結されたプラネタリギヤをもつハイブリッ
ド車両においては、エンジンの出力は、プラネタリギヤ
を介して、一部が発電機へ、残りが駆動出力軸へ伝達さ
れる。また、エンジンからのトルクが入力される回転自
在に配設されたステータと駆動輪を回転させる駆動力を
出力する駆動出力軸に連結されるロータからなる発電機
をもつハイブリッド車両においては、エンジンの出力
は、一部が発電機へ、残りが駆動出力軸へ伝達される。
車両制御装置によってエンジンを非駆動状態とする旨が
選択され、車両制御装置からの指令信号に基づきエンジ
ン制御装置がエンジンを非駆動状態とする。この結果、
エンジンの出力軸の回転数は、駆動出力軸と発電機の回
転数によって決められる。[Function] Has sun gear, carrier and ring gear
The sun gear is connected to the generator, and the carry
Gear is connected to the engine, and the ring gear is
Hybrid with planetary gears connected to the dynamic output shaft
In a vehicle, a part of the output of the engine is transmitted to a generator and the rest is transmitted to a drive output shaft via a planetary gear . In addition, the rotation speed at which torque from the engine is input
Drive force to rotate the stator and drive wheels
A generator consisting of a rotor connected to a drive output shaft for output
, The engine output is partially transmitted to the generator and the remainder is transmitted to the drive output shaft.
The vehicle control device selects the non-drive state of the engine, and the engine control device sets the engine to the non-drive state based on a command signal from the vehicle control device. As a result,
The rotation speed of the output shaft of the engine is determined by the drive output shaft and the rotation speed of the generator.
【００１８】高速走行状態では、駆動出力軸の回転数が
高いため、エンジンの出力軸の回転数が低くいと、発電
機の回転数が最大許容回転数以上に達してしまう。この
ため、発電機の回転数が最大許容回転数以下となるよう
に、車両制御装置が発電機制御装置へ指令信号を供給
し、該信号に基づき発電機制御装置により発電機の回転
数が制御される。In a high-speed running state, since the rotation speed of the drive output shaft is high, if the rotation speed of the output shaft of the engine is low, the rotation speed of the generator reaches the maximum allowable rotation speed or more. For this reason, the vehicle control device supplies a command signal to the generator control device so that the rotation speed of the generator is equal to or less than the maximum allowable rotation speed, and the generator control device controls the rotation speed of the generator based on the signal. Is done.
【００１９】[0019]
【実施の形態】以下、本発明の実施形態について、添付
図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の第１実
施形態のハイブリッド車両の駆動装置を示す概念図であ
る。図において、第１軸線上には、エンジン１１と、エ
ンジン１１を駆動させることによって発生する回転を出
力するエンジン出力軸１２と、差動歯車装置であるプラ
ネタリギヤユニット１３と、該プラネタリギヤユニット
１３の回転が出力されるユニット出力軸１４と、該ユニ
ット出力軸１４に固定された第１カウンタドライブギヤ
１５と、通常走行状態では主として発電機として作用す
る発電機／モータ１６と、該発電機／モータ１６とプラ
ネタリギヤユニット１３とを連結する伝達軸１７とが配
置されている。ユニット出力軸１４は、スリーブ形状を
有し、エンジン出力軸１２を包囲して配設されている。
また、第１カウンタドライブギヤ１５は、プラネタリギ
ヤユニット１３よりエンジン１１側に配設されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a drive device for a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention. In the figure, on a first axis, an engine 11, an engine output shaft 12 for outputting rotation generated by driving the engine 11, a planetary gear unit 13 which is a differential gear device, and a rotation of the planetary gear unit 13 , A first counter drive gear 15 fixed to the unit output shaft 14, a generator / motor 16 mainly acting as a generator in a normal running state, and a generator / motor 16 And a transmission shaft 17 for connecting the planetary gear unit 13 to the transmission shaft 17. The unit output shaft 14 has a sleeve shape and is disposed so as to surround the engine output shaft 12.
The first counter drive gear 15 is disposed closer to the engine 11 than the planetary gear unit 13.
【００２０】プラネタリギヤユニット１３は、第１の歯
車要素であるサンギヤＳと、サンギヤＳと歯合するピニ
オンＰと、該ピニオンＰと歯合する第２の歯車要素であ
るリングギヤＲと、ピニオンＰを回転自在に支持する第
３の歯車要素であるキャリヤＣＲとを備えている。The planetary gear unit 13 includes a sun gear S as a first gear element, a pinion P meshing with the sun gear S, a ring gear R as a second gear element meshing with the pinion P, and a pinion P. And a carrier CR which is a third gear element rotatably supported.
【００２１】サンギヤＳは、伝達軸１７を介して発電機
／モータ１６と連結され、リングギヤＲは、ユニット出
力軸１４を介して第１カウンタドライブギヤ１５と連結
され、キャリヤＣＲは、エンジン出力軸１２を介してエ
ンジン１１と連結されている。The sun gear S is connected to a generator / motor 16 via a transmission shaft 17, the ring gear R is connected to a first counter drive gear 15 via a unit output shaft 14, and the carrier CR is connected to an engine output shaft. The engine 12 is connected to the engine 11 via the reference numeral 12.
【００２２】さらに、発電機／モータ１６は伝達軸１７
に固定され、回転自在に配設されたロータ２１と、該ロ
ータ２１の周囲に配設されたステータ２２と、該ステー
タ２２に巻装されたコイル２３とを備えている。発電機
／モータ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転に
よって電力を発生させる。前記コイル２３は図示しない
バッテリに接続され、該バッテリに電力を供給して充電
する。Further, the generator / motor 16 has a transmission shaft 17.
The rotor 21 includes a rotor 21, which is rotatably disposed, a stator 22 disposed around the rotor 21, and a coil 23 wound around the stator 22. The generator / motor 16 generates electric power by rotation transmitted via a transmission shaft 17. The coil 23 is connected to a battery (not shown) and supplies power to the battery to charge it.
【００２３】第１軸線と平行な第２軸線上には、駆動モ
ータ２５と、駆動モータ２５の回転が出力されるモータ
出力軸２６と、モータ出力軸２６に固定された第２カウ
ンタドライブギヤ２７とが配置されている。駆動モータ
２５は、モータ出力軸２６に固定され、回転自在に配設
されたロータ３７と、該ロータ３７の周囲に配設された
ステータ３８と、該ステータ３８に巻装されたコイル３
９とを備えている。駆動モータ２５は、コイル３９に供
給される電流によってトルクを発生させる。そのため
に、コイル３９は図示しないバッテリに接続され、該バ
ッテリから電流が供給されるように構成されている。On a second axis parallel to the first axis, a drive motor 25, a motor output shaft 26 to which the rotation of the drive motor 25 is output, and a second counter drive gear 27 fixed to the motor output shaft 26. And are arranged. The drive motor 25 is fixed to a motor output shaft 26 and is rotatably arranged. A rotor 37 is arranged around the rotor 37. A coil 3 wound around the stator 38
9 is provided. The drive motor 25 generates torque by a current supplied to the coil 39. To this end, the coil 39 is connected to a battery (not shown), and is configured so that current is supplied from the battery.
【００２４】本発明のハイブリッド車両が減速状態にお
いて、駆動モータ２５は、図示しない駆動輪から回転を
受けて回生電力を発生させ、該回生電力をバッテリに供
給して充電する。そして、前記エンジン１１の回転と同
じ方向に図示しない駆動輪を回転させるために、第１軸
線及び第２軸線と平行な第３軸線上には、駆動出力軸と
してカウンタシャフト３１が配設されている。該カウン
タシャフト３１にはカウンタドリブンギヤ３２が固定さ
れている。When the hybrid vehicle of the present invention is in a decelerating state, the drive motor 25 generates regenerative electric power by receiving rotation from driving wheels (not shown), and supplies the regenerative electric power to the battery for charging. In order to rotate a drive wheel (not shown) in the same direction as the rotation of the engine 11, a counter shaft 31 is provided as a drive output shaft on a third axis parallel to the first axis and the second axis. I have. A counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31.
【００２５】また、該カウンタドリブンギヤ３２と第１
カウンタドライブギヤ１５とが、及びカウンタドリブン
ギヤ３２と第２カウンタドライブギヤ２７とが噛合させ
られ、第１カウンタドライブギヤ１５の回転及び第２カ
ウンタドライブギヤ２７の回転が反転されてカウンタド
リブンギヤ３２に伝達されるようになっている。The counter driven gear 32 and the first
The counter drive gear 15 and the counter driven gear 32 mesh with the second counter drive gear 27, and the rotation of the first counter drive gear 15 and the rotation of the second counter drive gear 27 are inverted and transmitted to the counter driven gear 32. It is supposed to be.
【００２６】さらに、カウンタシャフト３１には、カウ
ンタドリブンギヤ３２より歯数が小さなデフピニオンギ
ヤ３３が固定される。そして、第１軸線、第２軸線及び
第３軸線に平行な第４軸線上にデフリングギヤ３５が配
設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ
３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３
５にディファレンシャル装置３６が固定され、デフリン
グギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル
装置３６によって差動させられ、駆動輪に伝達される。Further, a differential pinion gear 33 having a smaller number of teeth than the counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. A differential ring gear 35 is provided on a fourth axis parallel to the first axis, the second axis, and the third axis, and the differential ring gear 35 and the differential pinion gear 33 are meshed. The differential ring gear 3
5, a differential device 36 is fixed, and the rotation transmitted to the differential ring gear 35 is made differential by the differential device 36 and transmitted to drive wheels.
【００２７】このように、エンジン１１によって発生さ
せられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達するこ
とができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生さ
せられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達するこ
とができるので、エンジン１１だけを駆動するエンジン
駆動モード、駆動モータ２５だけを駆動するモータ駆動
モード、並びにエンジン１１及び駆動モータ２５を駆動
するエンジン・モータ駆動モードでハイブリッド型車両
を走行させることができる。また、後述するように、発
電機１６において発生させられる電力を制御することに
よって、前記伝達軸１７の回転数を制御することができ
る。さらに、発電機１６によってエンジン１１を始動さ
せることもできる。As described above, not only can the rotation generated by the engine 11 be transmitted to the counter driven gear 32, but also the rotation generated by the drive motor 25 can be transmitted to the counter driven gear 32. The hybrid vehicle can be driven in an engine drive mode in which only the motor 11 is driven, a motor drive mode in which only the drive motor 25 is driven, and an engine / motor drive mode in which the engine 11 and the drive motor 25 are driven. Further, as described later, by controlling the electric power generated in the generator 16, the rotation speed of the transmission shaft 17 can be controlled. Further, the engine 11 can be started by the generator 16.
【００２８】なお、差動歯車装置としては、ベベルギヤ
を用いたものを用いてもよい。 ここで、エンジン１１
のエンジン出力軸１２からの回転を受けて駆動する補機
としては、例えば歯車ポンプによって構成される油圧ポ
ンプ、ブレーキ機構におけるバキューム・サーボ構造、
エアコンのコンプレッサーやパワーステアリングなどが
挙げられる。As the differential gear device, a device using a bevel gear may be used. Here, the engine 11
Accessories driven by rotation from the engine output shaft 12 include, for example, a hydraulic pump constituted by a gear pump, a vacuum servo structure in a brake mechanism,
Examples include air conditioner compressors and power steering.
【００２９】次に、本発明のハイブリッド車両の制御系
について、図２のブロック図に基づいて詳細に説明す
る。本実施形態の制御系を構成する制御手段は、車両制
御装置４１と、エンジン制御装置４２と、モータ制御装
置４３と、発電機制御装置４４とを有している。この車
両制御装置４１は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）、各
種プログラムやデータが格納されたＲＯＭ（リード・オ
ン・メモリ）、ワーキングエリアとして使用されるＲＡ
Ｍ（ランダム・アクセス・メモリ）等を備えたマイクロ
コンピュータによって構成することができる。Next, the control system of the hybrid vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. The control means constituting the control system of the present embodiment includes a vehicle control device 41, an engine control device 42, a motor control device 43, and a generator control device 44. The vehicle control device 41 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read On Memory) storing various programs and data, and an RA used as a working area.
It can be constituted by a microcomputer having M (random access memory) and the like.
【００３０】さらに、この制御系は、アクセル開度αを
検出するアクセルセンサ４５と、車速Ｖを検出する車速
センサ４６と、ブレーキ踏み込み量βを検出するブレー
キセンサ４７と、バッテリ１９の充電量ＳＯＣを検出す
るバッテリセンサ４８とを備えている。それぞれのセン
サ４５、４６、４７、４８で検出された検出値は車両制
御装置４１へ供給される。Further, the control system includes an accelerator sensor 45 for detecting an accelerator opening α, a vehicle speed sensor 46 for detecting a vehicle speed V, a brake sensor 47 for detecting a brake depression amount β, and a charge amount SOC of the battery 19. And a battery sensor 48 for detecting the The detection values detected by the respective sensors 45, 46, 47, 48 are supplied to the vehicle control device 41.
【００３１】車両制御装置４１は、ハイブリッド車両の
全体を制御するもので、アクセルセンサ４５からのアク
セル開度αと、車速センサ４６からの車速Ｖに応じたト
ルクＴＭ*を決定して、これをモータ制御装置４３へ供
給する。また、車両制御装置４１は、エンジン制御装置
４２に対してエンジンＯＮ／ＯＦＦ信号を供給する。具
体的には、ブレーキが踏み込まれて、ブレーキセンサ４
７からブレーキ踏み込み量βが供給されると、エンジン
１１を非駆動状態とするエンジンＯＦＦ信号を供給し、
ブレーキが解除されるとエンジン１１を駆動状態とする
エンジンＯＮ信号を供給する。さらに、車両制御装置４
１は、ＯＦＦ状態となっている時のエンジン回転数ＮＥ
が、補機の駆動に必要な回転数ＮＥmin となるように、
車速センサ４６からの車速Ｖと、ブレーキセンサ４７か
らのブレーキ踏み込み量βに応じた発電機／モータ１６
の目標回転数ＮＧ* を、発電機制御装置４４に供給す
る。The vehicle control device 41 controls the entire hybrid vehicle. The vehicle control device 41 determines an accelerator opening α from an accelerator sensor 45 and a torque TM * according to a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 46, and determines this. It is supplied to the motor control device 43. Further, the vehicle control device 41 supplies an engine ON / OFF signal to the engine control device 42. Specifically, when the brake is depressed, the brake sensor 4
When the brake depression amount β is supplied from 7, an engine OFF signal for turning off the engine 11 is supplied,
When the brake is released, an engine ON signal for driving the engine 11 is supplied. Further, the vehicle control device 4
1 is the engine speed NE in the OFF state
, So that the rotation speed NEmin required for driving the auxiliary machine is
The generator / motor 16 corresponding to the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 46 and the brake depression amount β from the brake sensor 47
The target rotation speed NG *, and supplies the generator control unit 44.
【００３２】エンジン制御装置４２は、車両制御装置４
１から入力される選択指令信号に基づいて、エンジン１
１を、エンジントルクを出力している駆動状態（ＯＮ状
態）と、エンジントルクを発生させていない非駆動状態
（ＯＦＦ状態）とに切換えるとともに、エンジン回転数
センサ４８から入力されたエンジン回転数ＮＥに応じて
エンジン１１のスロットル開度θを制御することで、エ
ンジン１１の出力を制御するようになっている。The engine control unit 42 includes a vehicle control unit 4
Engine 1 based on a selection command signal input from
1 is switched between a driving state in which engine torque is output (ON state) and a non-driving state in which engine torque is not generated (OFF state), and the engine speed NE input from the engine speed sensor 48. The output of the engine 11 is controlled by controlling the throttle opening degree .theta.
【００３３】モータ制御装置４３は、供給されたトルク
ＴＭ* が駆動モータ２５から出力されるように駆動モー
タ２５の電流（トルク）ＩＭを制御する。発電機制御装
置４４は、発電機／モータ１６の回転数ＮＧを制御し、
目標回転数ＮＧ* となるように、エンジン１１がＯＦＦ
状態となっている時の電流（トルク）ＩＧを制御する。The motor control device 43 controls the current (torque) IM of the drive motor 25 so that the supplied torque TM * is output from the drive motor 25. The generator control device 44 controls the number of rotations NG of the generator / motor 16,
The engine 11 is turned off so as to reach the target rotation speed NG *.
The current (torque) IG in the state is controlled.
【００３４】次に、上記構成のハイブリッド車両の動作
について説明する。図３（Ａ）は、本発明の第１実施形
態のプラネタリギヤユニット１３（図１）の概念図、図
３（Ｂ）は、本発明の第１実施形態におけるプラネタリ
ギヤユニット１３の通常走行時の速度線図、図４（Ａ）
は、本発明の第１実施形態におけるプラネタリギヤユニ
ット１３の通常走行時のトルク線図である。Next, the operation of the hybrid vehicle having the above configuration will be described. FIG. 3A is a conceptual diagram of the planetary gear unit 13 (FIG. 1) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a diagram showing the speed of the planetary gear unit 13 according to the first embodiment during normal running. Diagram, FIG. 4 (A)
FIG. 3 is a torque diagram of the planetary gear unit 13 according to the first embodiment of the present invention during normal running.
【００３５】本実施形態においては、図３（Ａ）に示さ
れているように、プラネタリギヤユニット１３のリング
ギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍となっている。
従って、リングギヤＲに接続されるユニット出力軸１４
の回転数（以下「出力回転数」という。）をＮＯＵＴと
し、キャリヤＣＲに接続されるエンジン出力軸１２の回
転数（以下「エンジン回転数」という。）をＮＥとし、
サンギヤＳに接続される伝達軸１７の回転数（以下「発
電機／モータ回転数」という。）をＮＧとした時、ＮＯ
ＵＴ、ＮＥ、ＮＧの関係は、図３（Ｂ）に示されている
ように、In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the number of teeth of the ring gear R of the planetary gear unit 13 is twice the number of teeth of the sun gear S.
Therefore, the unit output shaft 14 connected to the ring gear R
, The rotational speed of the engine output shaft 12 connected to the carrier CR (hereinafter, referred to as “engine rotational speed”) is NE,
When the rotation speed of the transmission shaft 17 connected to the sun gear S (hereinafter referred to as “generator / motor rotation speed”) is NG, NO
The relationship between UT, NE, and NG is as shown in FIG.
【００３６】ＮＧ＝３・ＮＥ−２・ＮＯＵＴNG = 3 · NE−2 · NOUT
【００３７】となる。また、ユニット出力軸１４の出力
トルクをＴＯＵＴとし、エンジン１１のトルク（以下
「エンジントルク」という。）をＴＥとし、発電機／モ
ータトルクをＴＧとしたとき、ＴＯＵＴ、ＴＥ、ＴＧの
関係は、図４（Ａ）に示されているように、Is as follows. When the output torque of the unit output shaft 14 is TOUT, the torque of the engine 11 (hereinafter referred to as “engine torque”) is TE, and the generator / motor torque is TG, the relationship between TOUT, TE, and TG is as follows. As shown in FIG.
【００３８】ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１TE: TOUT: TG = 3: 2: 1
【００３９】となる。そして、ハイブリッド車両の通常
走行時においては、リングギヤＲ、キャリヤＣＲおよび
サンギヤＳは、いずれも正方向に回転させられ、図３
（Ｂ）に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴ、エンジ
ンの回転数ＮＥ、発電機／モータ回転数ＮＧは、いずれ
も正の値を採る。## EQU1 ## During normal running of the hybrid vehicle, the ring gear R, the carrier CR, and the sun gear S are all rotated in the forward direction.
As shown in (B), the output speed NOUT, the engine speed NE, and the generator / motor speed NG all take positive values.
【００４０】そして、エンジントルクＴＥが、キャリヤ
ＣＲに入力され、このエンジントルクＴＥが、図１に示
されている第１カウンタドライブギヤ１５および発電機
／モータ１６の反力によって受けられる。その結果、図
４（Ａ）に示されているように、リングギヤＲからユニ
ット出力軸１４に出力トルクＴＯＵＴが、サンギヤＳか
ら伝達軸１７に発電機／モータトルクＴＧが出力され
る。Then, the engine torque TE is input to the carrier CR, and the engine torque TE is received by the reaction force of the first counter drive gear 15 and the generator / motor 16 shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 4A, the output torque TOUT is output from the ring gear R to the unit output shaft 14, and the generator / motor torque TG is output from the sun gear S to the transmission shaft 17.
【００４１】上記出力トルクＴＯＵＴおよび発電機／モ
ータトルクＴＧは、プラネタリギヤユニット１３の歯数
によって決定されるトルク比でエンジントルクＴＥを按
分することによって得られ、トルク線図上において、出
力トルクＴＯＵＴと発電機／モータトルクＴＧとを加え
たものがエンジントルクＴＥとなる。The output torque TOUT and the generator / motor torque TG are obtained by apportioning the engine torque TE at a torque ratio determined by the number of teeth of the planetary gear unit 13. The sum of the generator / motor torque TG is the engine torque TE.
【００４２】次に、ハイブリッド車両の走行中におい
て、エンジン１１を非駆動状態とし、かつ発電機／モー
タ１６を制御しない場合の、ハイブリッド車両の動作に
ついて説明する。図４（Ｂ）は、本発明の第１実施形態
において、エンジン１１が非駆動状態となっている場合
での速度線図である。走行中にブレーキがかけられる
と、エンジン１１は、非駆動状態となり、エンジンの回
転数ＮＥは零となって、キャリヤＣＲは停止する。リン
グギヤＲは駆動輪の回転を受けて正方向へ回転させら
れ、キャリヤＣＲが停止しているので、サンギヤＳは負
方向へ回転させられる。従って、図４（Ｂ）に示されて
いるように、出力回転数ＮＯＵＴは正に、エンジンの回
転数ＮＥは零に、発電機／モータ回転数ＮＧは負とな
る。Next, the operation of the hybrid vehicle when the engine 11 is not driven and the generator / motor 16 is not controlled while the hybrid vehicle is running will be described. FIG. 4B is a velocity diagram when the engine 11 is in the non-drive state in the first embodiment of the present invention. When the brake is applied during running, the engine 11 is in a non-drive state, the engine speed NE becomes zero, and the carrier CR stops. The ring gear R is rotated in the positive direction in response to the rotation of the driving wheels, and the sun gear S is rotated in the negative direction because the carrier CR is stopped. Therefore, as shown in FIG. 4B, the output speed NOUT is positive, the engine speed NE is zero, and the generator / motor speed NG is negative.
【００４３】次に、ハイブリッド車両の走行中におい
て、エンジン１１を非駆動状態とし、かつ発電機／モー
タ１６を制御して反力を発生させる場合のハイブリッド
車両の動作について説明する。図５（Ａ）は、本発明の
第１実施形態において、エンジン１１が非駆動状態とな
っている場合での速度線図、図５（Ｂ）は、本発明の第
１実施形態において、エンジン１１が非駆動状態となっ
ている場合でのトルク線図である。本発明のハイブリッ
ド車両では、予め設定された回転数の値である、補機の
駆動を確保するために必要なエンジン出力軸１２の回転
数ＮＥｍｉｎが維持されるように、発電機／モータ１６
が制御される。即ち、エンジン１１が非駆動状態となっ
た場合、エンジンの回転数ＮＥは、ＮＥ＝０．６７ＮＯ
ＵＴ＋０．３３ＮＧで決定されるが、リングギヤＲの出
力回転数ＮＯＵＴは、駆動輪の回転によって決まるた
め、出力回転数ＮＯＵＴに応じて発電機／モータ回転数
ＮＧを制御することにより、エンジンの回転数ＮＥがＮ
Ｅｍｉｎに維持される。Next, the operation of the hybrid vehicle when the engine 11 is not driven and the generator / motor 16 is controlled to generate a reaction force while the hybrid vehicle is running will be described. FIG. 5A is a velocity diagram when the engine 11 is in a non-driving state in the first embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a diagram showing the engine in the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a torque diagram when 11 is in a non-driving state. In the hybrid vehicle of the present invention, the generator / motor 16 is controlled so that the rotational speed NEmin of the engine output shaft 12 required to secure the driving of the auxiliary machine, which is the value of the preset rotational speed, is maintained.
Is controlled. That is, when the engine 11 is in the non-driving state, the engine speed NE becomes NE = 0.67NO
The output rotation speed NOUT of the ring gear R is determined by the rotation of the drive wheels, and is controlled by the generator / motor rotation speed NG in accordance with the output rotation speed NOUT. NE is N
Emin is maintained.
【００４４】図５（Ａ）に示されているように、エンジ
ン１１が非駆動状態となると、出力回転数ＮＯＵＴは正
に、発電機／モータ回転数ＮＧは負となるが、エンジン
の回転数ＮＥをＮＥｍｉｎとするために、発電機／モー
タ回転数ＮＧを抑えているので、その分エンジン１１が
回転させられ、エンジンの回転数ＮＥはＮＥｍｉｎとな
る。As shown in FIG. 5A, when the engine 11 is in the non-drive state, the output rotation speed NOUT becomes positive and the generator / motor rotation speed NG becomes negative, but the engine rotation speed becomes negative. Since the generator / motor rotational speed NG is suppressed in order to set NE to NEmin, the engine 11 is rotated accordingly, and the rotational speed NE of the engine becomes NEmin.
【００４５】ブレーキによる制動によって、車速Ｖが低
下すると、出力回転数ＮＯＵＴが減少するが、図５
（Ａ）の点線で示されているように、出力回転数ＮＯＵ
Ｔの減少に合わせて発電機／モータ回転数ＮＧを減少さ
せ、常にエンジンの回転数ＮＥがＮＥｍｉｎとなるよう
に制御されている。この時、エンジントルクＴＥは、図
５（Ｂ）に示されているように、エンジンブレーキトル
クとなってプラネタリギヤユニット１３に作用し、プラ
ネタリギヤユニット１３の各要素には、走行中と逆方向
のトルクが作用する。When the vehicle speed V decreases due to braking by the brake, the output rotation speed NOUT decreases.
As shown by the dotted line in FIG.
The generator / motor rotational speed NG is decreased in accordance with the decrease of T, and the engine rotational speed NE is controlled so as to always be NEmin. At this time, as shown in FIG. 5 (B), the engine torque TE acts as an engine braking torque and acts on the planetary gear unit 13, and each element of the planetary gear unit 13 applies a torque in a direction opposite to that during traveling. Works.
【００４６】図６（Ａ）は、本発明の第１実施形態にお
いて、エンジン１１が非駆動状態となっている場合の低
速走行状態での速度線図である。低速走行となり車速Ｖ
が小さくなると、出力回転数ＮＯＵＴが小さくなり、エ
ンジンの回転数ＮＥをＮＥｍｉｎに維持するために、発
電機／モータ１６をモータとして正方向（図６（Ａ）中
右側）へ回転させる。また、図６（Ｂ）は、本発明の第
１実施形態において、エンジン１１が非駆動状態となっ
ている場合の停車状態での速度線図である。この場合に
は、車速Ｖは零であるため、出力回転数ＮＯＵＴが零と
なる。この状態では、エンジンの回転数ＮＥをＮＥｍｉ
ｎに維持するために、発電機／モータ１６をモータとし
て正方向（図６（Ｂ）中右側）へ、さらに高い回転数で
回転させる。FIG. 6A is a speed diagram in a low-speed running state when the engine 11 is not driven in the first embodiment of the present invention. Running at low speed and vehicle speed V
Becomes smaller, the output speed NOUT becomes smaller, and the generator / motor 16 is rotated as a motor in the forward direction (the right side in FIG. 6A) in order to maintain the engine speed NE at NEmin. FIG. 6B is a speed diagram in a stopped state when the engine 11 is in a non-drive state in the first embodiment of the present invention. In this case, since the vehicle speed V is zero, the output rotation speed NOUT becomes zero. In this state, the engine speed NE is set to NEmi.
In order to maintain n, the generator / motor 16 is rotated as a motor in the forward direction (the right side in FIG. 6B) at a higher rotation speed.
【００４７】図７は、本発明の第１実施形態において、
エンジン１１が非駆動状態となっている場合の高速走行
状態での速度線図である。車速Ｖが大きい場合には、出
力回転数ＮＯＵＴが高くなり、エンジンの回転数ＮＥを
ＮＥｍｉｎに設定したままにしておくと、図７に点線で
示されているように、発電機／モータ回転数ＮＧが高く
なり過ぎ、最大許容回転数ＮＧｍａｘを越えてしまう。
従って、高速走行時には、発電機／モータ１６を保護す
るため、制御内容を次のように変更する。図８は、車速
Ｖとエンジンの回転数ＮＥとの関係を示すグラフであ
る。エンジン１１が非駆動状態となっている場合におい
て、車速Ｖが図８中の速度ｂよりも大きくなると、発電
機／モータ回転数ＮＧが最大許容回転数ＮＧｍａｘを越
えてしまうため、発電機／モータ回転数ＮＧが零である
場合のエンジンの回転数ＮＥをＮＥＯとすると、FIG. 7 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a speed diagram in a high-speed running state when the engine 11 is in a non-drive state. When the vehicle speed V is high, the output rotation speed NOUT increases, and when the engine rotation speed NE is kept set at NEmin, the generator / motor rotation speed as shown by a dotted line in FIG. NG becomes too high, and exceeds the maximum allowable rotation speed NGmax.
Therefore, during high-speed running, the control contents are changed as follows in order to protect the generator / motor 16. FIG. 8 is a graph showing a relationship between the vehicle speed V and the engine speed NE. When the vehicle speed V is higher than the speed b in FIG. 8 when the engine 11 is in the non-drive state, the generator / motor rotational speed NG exceeds the maximum allowable rotational speed NGmax. When the engine speed NE when the engine speed NG is zero is NEO,
【００４８】 ＮＥ＝ＮＥＯ−ΔＮＥ（ΔＮＥ＝ＮＧｍａｘ／３）NE = NEO−ΔNE (ΔNE = NGmax / 3)
【００４９】となるように、発電機／モータ回転数ＮＧ
を制御する。換言すると、発電機／モータ回転数ＮＧ
が、最大許容回転数ＮＧｍａｘを越えないように制御さ
れる。なお、図８における点線は、走行時のエンジンの
回転数ＮＥを示すもので、ＮＥは、ＮＥＯに発電機／モ
ータ１６の回転数ＮＧの３倍の値が加えられた値となっ
ている。The generator / motor speed NG
Control. In other words, the generator / motor speed NG
Is controlled so as not to exceed the maximum allowable rotation speed NGmax. The dotted line in FIG. 8 indicates the rotational speed NE of the engine during traveling, and NE is a value obtained by adding three times the rotational speed NG of the generator / motor 16 to NEO.
【００５０】以下、図９に示されているタイムチャート
および図１０に示されているフローチャートに基づい
て、ブレーキ制動状態における車両制御装置４１の制御
動作について説明する。ブレーキセンサ４７からブレー
キ踏み込み量βが供給されるとブレーキＯＮと判断し
（ステップＳ０１）、エンジン制御装置４２へエンジン
ＯＦＦ信号を供給しエンジン１１を非駆動状態とする
（ステップＳ０２）（図９中（Ａ）線）。これにより、
エンジンの回転数ＮＥは下がる（図９中（Ｂ）線）。Hereinafter, the control operation of the vehicle control device 41 in the brake braking state will be described with reference to the time chart shown in FIG. 9 and the flowchart shown in FIG. When the brake depression amount β is supplied from the brake sensor 47, it is determined that the brake is ON (step S01), and an engine OFF signal is supplied to the engine control device 42 to bring the engine 11 into a non-drive state (step S02) (FIG. 9 (A) line). This allows
The engine speed NE decreases (line (B) in FIG. 9).
【００５１】車速センサ４６から供給される車速Ｖが図
８中の速度ｂ以下であるか否かを判断する（ステップＳ
０３）。高速走行していた場合には、車速Ｖは速度ｂ以
上であるから、発電機／モータ１６を発電機として作動
させて、エンジンの回転数ＮＥが（ＮＥＯ−ΔＮＥ）と
なるように（図９中（Ｄ）線）、発電機／モータ１６の
目標回転数ＮＧ* を決定し、これを発電機制御装置４４
へ供給する（ステップＳ０４）（図９中（Ｃ）線）。こ
の場合、発電機／モータ１６で回生された電力は、バッ
テリ１９に充電される。It is determined whether the vehicle speed V supplied from the vehicle speed sensor 46 is equal to or lower than the speed b in FIG. 8 (step S).
03). When the vehicle is traveling at a high speed, the vehicle speed V is equal to or higher than the speed b, so that the generator / motor 16 is operated as a generator so that the engine speed NE becomes (NEO-ΔNE) (FIG. 9). The middle (D) line) determines the target rotation speed NG * of the generator / motor 16 and uses this as the generator control unit 44.
(Step S04) (line (C) in FIG. 9). In this case, the electric power regenerated by the generator / motor 16 charges the battery 19.
【００５２】さらに車速Ｖが速度ａ以下であるか否かを
判断する（ステップＳ０５）。ブレーキによる制動によ
って減速され、車速Ｖが速度ｂ以下となると、車速Ｖが
速度ａ以上である間は、エンジンの回転数ＮＥがＮＥｍ
ｉｎとなるように（図９中（Ｅ）線）、発電機／モータ
回転数ＮＧを車速Ｖの減少に応じて変化させるようなＮ
Ｇ* を供給する（ステップＳ０６）（図９中（Ｆ）
線）。この場合も、発電機／モータ１６で回生された電
力は、バッテリ１９に充電される。Further, it is determined whether or not the vehicle speed V is lower than the speed a (step S05). When the vehicle speed V is equal to or lower than the speed b, the engine speed NE is set to NEm while the vehicle speed V is equal to or higher than the speed a.
9 (line (E) in FIG. 9), the generator / motor rotation speed NG is changed according to the decrease in the vehicle speed V.
G * is supplied (step S06) ((F) in FIG. 9).
line). Also in this case, the electric power regenerated by the generator / motor 16 charges the battery 19.
【００５３】さらに減速されて車速Ｖが速度ａ以下とな
った場合には、発電機／モータ１６をモータとして駆動
させ、エンジンの回転数ＮＥがＮＥｍｉｎを維持するよ
うに目標回転数ＮＧ* を供給する（ステップＳ０７）
（図９中（Ｇ）線）。When the vehicle speed V becomes lower than the speed a by further deceleration, the generator / motor 16 is driven as a motor, and the target speed NG * is supplied so that the engine speed NE maintains NEmin. Yes (step S07)
((G) line in FIG. 9).
【００５４】次にブレーキの制動が解除されたか否かを
判断する（ステップＳ０８）。ブレーキ制動が継続して
いる場合には、上記ステップＳ０３〜Ｓ０７を繰り返
す。ブレーキが解除された場合には、エンジン制御装置
４２へエンジンＯＮ信号を供給しエンジン１１を駆動状
態とする（ステップＳ０９）（図９中（Ｈ）線）。これ
により、エンジンの回転数ＮＥは、車速Ｖに応じた走行
時の回転数に復帰し（図９中（Ｉ）線）、また発電機／
モータ回転数ＮＧも、走行時の回転数に復帰する（図９
中（Ｊ）線）。Next, it is determined whether or not the braking of the brake has been released (step S08). When the brake braking is continued, the above steps S03 to S07 are repeated. When the brake is released, an engine ON signal is supplied to the engine control device 42 to drive the engine 11 (step S09) (line (H) in FIG. 9). As a result, the engine speed NE returns to the running speed corresponding to the vehicle speed V (line (I) in FIG. 9).
The motor rotation speed NG also returns to the rotation speed during traveling (FIG. 9).
Middle (J) line).
【００５５】以上説明した制御動作において、補機の状
態に応じて、ＮＥｍｉｎの値を変動させることもでき
る。例えば、エアコンを作動させている場合や、ブレー
キの負圧低下時においては、ＮＥｍｉｎの値を上げるよ
うに制御することができる。なお、本発明は、ブレーキ
制動時以外の場合にも、発電機／モータ１６を制御して
エンジン出力軸１２を回転させ、補機の駆動を確保する
ように構成することができる。例えば、運転者が駆動モ
ータのみの走行を選択した場合や、バッテリ１９の充電
量が所定値よりも高いために駆動モータのみの走行が選
択された場合などが挙げられる。In the control operation described above, the value of NEmin can be varied according to the state of the auxiliary equipment. For example, when the air conditioner is operating or when the negative pressure of the brake drops, control can be performed so as to increase the value of NEmin. It should be noted that the present invention can be configured to control the generator / motor 16 to rotate the engine output shaft 12 to ensure the driving of the auxiliary equipment even during times other than the time of braking. For example, a case in which the driver selects traveling only with the driving motor, a case in which traveling only with the driving motor is selected because the charge amount of the battery 19 is higher than a predetermined value, and the like.
【００５６】上記実施形態に係るハイブリッド車両によ
れば、例え補機を駆動する必要がなくても、エンジンが
非駆動状態の時に、エンジン出力軸１２を極めて低い回
転に維持させることができる。このような状態とするこ
とにより、エンジン１１を非駆動状態から始動させて駆
動状態とする時、始動の際に生じるショックを防止する
ことができる。According to the hybrid vehicle of the embodiment , the engine output shaft 12 can be maintained at an extremely low speed when the engine is not driven even if it is not necessary to drive the auxiliary equipment. With such a state, when the engine 11 is started from the non-driving state to be in the driving state, it is possible to prevent a shock occurring at the time of starting.
【００５７】エンジンブレーキによるロスエネルギー
は、エンジントルクとエンジン回転数の積で求められる
が、エンジン回転数を非常に低く保持することによっ
て、エンジンによるエネルギーロスも低く抑えることが
できる。The loss energy due to the engine brake is obtained by the product of the engine torque and the engine speed. By keeping the engine speed very low, the energy loss due to the engine can be suppressed low.
【００５８】図１１は、本発明の第２実施形態のハイブ
リッド車両の駆動装置の概念図である。図示されている
ように、第１軸線上には、エンジン（ＥＧ）１１と、エ
ンジン１１を駆動することによって発生させられた回転
を出力するエンジン出力軸１２と、エンジン出力軸１２
に接続された発電機／モータ６６（Ｇ）と、発電機／モ
ータ６６に接続された出力軸１４と、出力軸１４に固定
されたカウンタドライブギヤ７５と、バッテリ１９から
の電流を受けて回転を発生させる駆動モータ（Ｍ）とが
配置されている。FIG. 11 is a conceptual diagram of a drive device for a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention. As shown, an engine (EG) 11, an engine output shaft 12 that outputs rotation generated by driving the engine 11, and an engine output shaft 12
, A generator / motor 66 (G), an output shaft 14 connected to the generator / motor 66, a counter drive gear 75 fixed to the output shaft 14, And a drive motor (M) for generating the pressure.
【００５９】発電機／モータ６６は、回転自在に配設さ
れたロータ７１と、該ロータ７１の周囲に配設され、回
転自在に配設されたステータ７２と、ロータ７１に巻装
されたコイル７３を備えている。この場合、ステータ７
２には磁石が固定され、かつ、ステータ７２は、図示し
ないケースに固定されておらず、エンジン出力軸１２と
一体に回転させられる。また、ロータ７１は出力軸１４
に接続されている。発電機／モータ６６は、エンジン出
力軸１２を介して伝達される回転によって電力を発生さ
せる。コイル７３は、バッテリ１９に接続され、該バッ
テリ１９に電流を供給して充電する。The generator / motor 66 includes a rotor 71 rotatably disposed, a stator 72 disposed around the rotor 71 and rotatably disposed, and a coil wound around the rotor 71. 73 are provided. In this case, the stator 7
2, a magnet is fixed, and the stator 72 is not fixed to a case (not shown), and is rotated integrally with the engine output shaft 12. The rotor 71 is connected to the output shaft 14.
It is connected to the. The generator / motor 66 generates electric power by rotation transmitted via the engine output shaft 12. The coil 73 is connected to the battery 19 and supplies a current to the battery 19 to charge the battery.
【００６０】駆動モータ２５は、出力軸１４に固定さ
れ、回転自在に配設されたロータ３７と、該ロータ３７
の周囲に配設されたステータ３８と、該ステータ３８に
巻装されたコイル３９とを備えている。駆動モータ２５
は、コイル３９に供給される電流によってトルクを発生
させる。そのめたに、コイル３９はバッテリ１９に接続
され、該バッテリ１９から電流が供給されるようになっ
ている。コイル３９は、駆動輪４１から回転を受けて、
回生電流を発生させ、バッテリ１９に回生電流を供給し
て充電する。エンジン１１の回転と同じ方向へ駆動輪を
回転させるために、第１軸線と平行な第２軸線上にカウ
ンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１
にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。また、カウ
ンタドリブンギヤ３２とカウンタドライブギヤ７５が噛
合させられ、カウンタドライブギヤ７５の回転が反転さ
れてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっ
ている。The drive motor 25 is fixed to the output shaft 14 and is rotatably disposed.
And a coil 39 wound around the stator 38. Drive motor 25
Generates torque by the current supplied to the coil 39. In addition, the coil 39 is connected to the battery 19, and the current is supplied from the battery 19. The coil 39 receives rotation from the drive wheel 41,
A regenerative current is generated, and the regenerative current is supplied to the battery 19 for charging. In order to rotate the drive wheels in the same direction as the rotation of the engine 11, a counter shaft 31 is disposed on a second axis parallel to the first axis.
, The counter driven gear 32 is fixed. The counter driven gear 32 and the counter drive gear 75 are engaged with each other, and the rotation of the counter drive gear 75 is inverted and transmitted to the counter driven gear 32.
【００６１】さらに、カウンタシャフト３１にはカウン
タドリブンギヤ３２より歯数が少ないデフピニオンギヤ
３３が固定される。そして、第１軸線および第２軸線に
平行な第３軸線上にデフリングギヤ３５が配設され、該
デフリングギヤ３５とデフピニオンギヤ３３とが噛合さ
せられる。また、デフリングギヤ３５にディファレンシ
ャル装置３６が固定され、デフリングギヤ３５に伝達さ
れた回転がディファレンシャル装置３６によって差動さ
せられ、駆動輪４１に伝達される。Further, a differential pinion gear 33 having fewer teeth than the counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. Then, a differential ring gear 35 is provided on a third axis parallel to the first axis and the second axis, and the differential ring gear 35 and the differential pinion gear 33 are meshed. Further, a differential device 36 is fixed to the differential ring gear 35, and the rotation transmitted to the differential ring gear 35 is made differential by the differential device 36 and transmitted to the drive wheels 41.
【００６２】この実施形態の場合にも、エンジン１１が
非駆動状態である場合に、発電機／モータ６６の回転を
制御することができる。又、回転数を制御することによ
り、エンジン出力軸１２の回転数をＮＥｍｉｎに維持す
ることができ、これにより補機の駆動を確保することが
できる。Also in this embodiment, when the engine 11 is not driven, the rotation of the generator / motor 66 can be controlled . Also, by controlling the rotation speed,
As a result, the rotation speed of the engine output shaft 12 can be maintained at NEmin, whereby the driving of the auxiliary machine can be ensured.
【００６３】次に、第３実施形態のハイブリッド車両の
駆動系について説明する。図１２は、は本実施形態のシ
リーズ型ハイブリッド車両の駆動系を示す概念図であ
る。この駆動系は、エンジン２と、該エンジン２の駆動
力によって発電する発電機／モータ８１と、駆動モータ
２５とを備え、駆動モータ２５のモータ出力軸２６は、
ディファレンシャル装置８２に連結されている。そし
て、駆動モータ２５の駆動力のみが、ディファレンシャ
ル装置８２を介して、駆動輪８３に伝達される構成とな
っている。Next, a drive system of the hybrid vehicle according to the third embodiment will be described. FIG. 12 is a conceptual diagram showing a drive system of the series hybrid vehicle of the present embodiment. The drive system includes the engine 2, a generator / motor 81 that generates electric power by the driving force of the engine 2, and a drive motor 25. The motor output shaft 26 of the drive motor 25
It is connected to a differential device 82. Then, only the driving force of the driving motor 25 is transmitted to the driving wheels 83 via the differential device 82.
【００６４】発電機／モータ８１で発電された電力は、
コンバータ８４を介してバッテリ１９に充電される。ま
た、バッテリ１９に蓄えられている電力は、インバータ
８５を介して駆動モータ２５の駆動電力として供給され
る。このようなシリーズ型ハイブリッド車両は、バッテ
リ１９の充電量が十分である場合には、エンジン１１を
停止して走行する場合があるが、エンジン１１を停止し
ている場合には、発電機／モータ８１をモータとして駆
動させ、エンジン出力軸１２を回転させることができ、
補機の駆動を確保することができる。なお、本発明のハ
イブリッド車両は、以上説明した実施形態の構成に限定
されるものではない。The power generated by the generator / motor 81 is
Battery 19 is charged via converter 84. The power stored in the battery 19 is supplied as drive power for the drive motor 25 via the inverter 85. Such a series hybrid vehicle may run with the engine 11 stopped when the charge amount of the battery 19 is sufficient, but when the engine 11 is stopped, the generator / motor 81 can be driven as a motor to rotate the engine output shaft 12,
Driving of the auxiliary equipment can be ensured. The hybrid vehicle of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above.
【００６５】以上説明したように、上記実施形態におけ
るハイブリッド車両によれば、エンジンが非駆動状態と
なっても、発電機／モータの回転数制御により、エンジ
ンの出力軸が回転しているので、エンジンの駆動の状態
にかかわらず、常時補機を駆動させることができる。As described above , according to the hybrid vehicle of the above embodiment, even if the engine is not driven , the output shaft of the engine is rotated by the rotation speed control of the generator / motor . Regardless of the driving state of the engine, the auxiliary machine can be driven at all times.
【００６６】このため、エンジンを非駆動状態として、
エンジンの出力軸の回転数を抑えることができるので、
ブレーキ制動時に発電機／モータから得られるブレーキ
回生電力を、最大限までバッテリの充電に利用でき、燃
費改善効果が非常に高くなる。また、高速走行時にエン
ジンを非駆動状態とすることによる発電機／モータの過
度の回転を防止することができる。又、非駆動状態とす
ることにより、発電機／モータの発電能力を最大限利用
して回生によりバッテリの充電をすることができる。For this reason, the engine is set to the non-drive state,
Since the rotation speed of the output shaft of the engine can be suppressed,
Brake regenerative power obtained from the generator / motor at the time of brake braking can be used to a maximum extent for charging the battery, and the fuel efficiency improvement effect is extremely high. Further, excessive rotation of the generator / motor due to the non-drive state of the engine during high-speed running can be prevented. In the non-driving state,
Accordingly, the battery can be charged by regeneration while making full use of the power generation capacity of the generator / motor.
【００６７】[0067]
【００６８】以上説明したように、本発明のハイブリッ
ド車両によれば、エンジンを非駆動状態とすることによ
る発電機の過度の回転を防止することができる。As described above, according to the hybrid vehicle of the present invention, it is possible to prevent the generator from rotating excessively due to the engine not being driven.
【図１】本発明の第１実施形態であるハイブリッド車両
の駆動系の構成例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a drive system of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施形態であるハイブリッド車両
の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.
【図３】（Ａ）本発明の第１実施形態におけるプラネタ
リギヤユニットの概念図である。 （Ｂ）本発明の第１
実施形態における通常走行時の速度線図である。FIG. 3A is a conceptual diagram of a planetary gear unit according to the first embodiment of the present invention. (B) First of the present invention
FIG. 4 is a velocity diagram at the time of normal traveling in the embodiment.
【図４】（Ａ）本発明の第１実施形態における通常走行
時のトルク線図である。 （Ｂ）本発明の第１実施形態において、エンジンが非駆
動状態となっている場合での速度線図である。FIG. 4A is a torque diagram during normal running in the first embodiment of the present invention. (B) In the first embodiment of the present invention, it is a velocity diagram when the engine is in a non-drive state.
【図５】（Ａ）本発明の第１実施形態において、エンジ
ンが非駆動状態となっている場合での速度線図である。 （Ｂ）本発明の第１実施形態において、エンジンが非駆
動状態となっている場合でのトルク線図である。FIG. 5A is a velocity diagram when the engine is not driven in the first embodiment of the present invention. (B) In the first embodiment of the present invention, it is a torque diagram when the engine is in a non-drive state.
【図６】（Ａ）本発明の第１実施形態において、エンジ
ンが非駆動状態となっている場合での低速走行時の速度
線図である。 （Ｂ）本発明の第１実施形態において、エンジンが非駆
動状態となっている場合での停車状態の速度線図であ
る。FIG. 6A is a speed diagram at the time of low-speed running when the engine is in a non-drive state in the first embodiment of the present invention. (B) In the first embodiment of the present invention, it is a speed diagram in a stopped state when the engine is in a non-drive state.
【図７】本発明の第１実施形態において、エンジンが非
駆動状態となっている場合での高速走行状態の速度線図
である。FIG. 7 is a speed diagram in a high-speed running state when the engine is in a non-drive state in the first embodiment of the present invention.
【図８】車速Ｖとエンジンの回転数ＮＥとの関係を示す
グラフである。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V and an engine speed NE.
【図９】制御系の制御動作を示すタイムチャートであ
る。FIG. 9 is a time chart showing a control operation of a control system.
【図１０】制御系の制御動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 10 is a flowchart showing a control operation of a control system.
【図１１】本発明の第２実施形態の駆動系の構成例を示
す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a drive system according to a second embodiment of the present invention.
【図１２】第３実施形態のシリーズ式ハイブリッド車両
の駆動系の構成を示す概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drive system of a series hybrid vehicle according to a third embodiment.
１１ エンジン １２ エンジン出力軸 １３ プラネタリギヤユニット １４ ユニット出力軸 １５ 第１カウンタドライブギヤ １６ 発電機／モータ １７ 伝達軸 １８ ギヤ １９ バッテリ ２１ ロータ ２２ ステータ ２３ コイル ２５ 駆動モータ ２６ モータ出力軸 ２７ 第２カウンタドライブギヤ ３１ カウンタシャフト ３２ カウンタドリブンギヤ ３３ デフピニオンギヤ ３５ デフリングギヤ ３６ デファレンシャル装置 ３７ ロータ ３８ ステータ ３９ コイル ４１ 車両制御装置 ４２ エンジン制御装置 ４３ モータ制御装置 ４４ 発電機制御装置 ４５ アクセルセンサ ４６ 車速センサ ４７ ブレーキセンサ ４８ バッテリセンサ ６６ 発電機／モータ ７１ ロータ ７２ ステータ ７３ コイル ８１ 発電機／モータ ８２ デファレンシャル装置 ８３ 駆動輪 ８４ コンバータ ８５ インバータ Ｒ リングギヤ ＣＲ キャリヤ Ｓ サンギヤ Reference Signs List 11 engine 12 engine output shaft 13 planetary gear unit 14 unit output shaft 15 first counter drive gear 16 generator / motor 17 transmission shaft 18 gear 19 battery 21 rotor 22 stator 23 coil 25 drive motor 26 motor output shaft 27 second counter drive gear 31 counter shaft 32 counter driven gear 33 differential pinion gear 35 differential ring gear 36 differential device 37 rotor 38 stator 39 coil 41 vehicle control device 42 engine control device 43 motor control device 44 generator control device 45 accelerator sensor 46 vehicle speed sensor 47 brake sensor 48 battery sensor 66 generator / motor 71 rotor 72 stator 73 coil 81 generator / motor 82 differential device 83 drive Wheel 84 converter 85 the inverter R ring gear CR carrier S sun gear
Claims (11)
ンギヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エ
ンジンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に
連結されたプラネタリギヤ と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記エンジンを制御するエンジン制御装置と、 前記発電機を制御する発電機制御装置と、 前記エンジン制御装置および前記発電機制御装置に指令
信号を供給する車両制御装置とを有し、 前記車両制御装置は、前記エンジンの駆動と非駆動を選
択するとともに、車速が所定速以上であり、かつ前記エ
ンジンの非駆動状態が選択された場合、前記発電機の許
容回転数と車速に応じて前記発電機の回転数を決定し、
該決定された回転数となるように前記発電機制御装置に
指令信号を供給することを特徴とするハイブリッド車
両。An engine, a generator capable of controlling the number of revolutions, a drive output shaft for outputting a driving force for driving a drive wheel, a drive motor connected to the drive output shaft, a sun gear, a carrier, A ring gear;
Gear is connected to the generator, and the carrier is
Engine and the ring gear is connected to the drive output shaft.
A connected planetary gear , a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, an engine control device for controlling the engine, a generator control device for controlling the generator, a command signal for the engine control device and the generator control device. A vehicle control device that supplies the vehicle control device, wherein the vehicle control device selects driving and non-driving of the engine, the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed, and the non-driving state of the engine is selected. Determine the number of revolutions of the generator according to the permissible number of revolutions of the generator and the vehicle speed,
A hybrid vehicle, wherein a command signal is supplied to the generator control device so as to achieve the determined rotation speed.
れたステータと駆動輪を回転させる駆動力を出力する駆
動出力軸に連結されるロータからなる発電機と、 前記駆動輪に連結される駆動モータと、 車速を検出する車速検出手段と、 前記エンジンを制御するエンジン制御装置と、 前記発電機を制御する発電機制御装置と、 前記エンジン制御装置および前記発電機制御装置に指令
信号を供給する車両制御装置とを有し、 前記車両制御装置は、前記エンジンの駆動と非駆動を選
択するとともに、車速が所定速以上であり、かつ前記エ
ンジンの非駆動状態が選択された場合、前記発電機の許
容回転数と車速に応じて前記発電機の回転数を決定し、
該決定された回転数となるように前記発電機制御装置に
指令信号を供給することを特徴とするハイブリッド車
両。2. A generator comprising: an engine; a rotatably disposed stator to which a torque from the engine is input; and a rotor connected to a drive output shaft for outputting a driving force for rotating a driving wheel; A drive motor connected to the drive wheels, vehicle speed detection means for detecting a vehicle speed, an engine control device for controlling the engine, a generator control device for controlling the generator, the engine control device and the generator A vehicle control device that supplies a command signal to a control device, wherein the vehicle control device selects driving or non-driving of the engine, the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed, and the engine is not driven. If is selected, determine the rotation speed of the generator according to the allowable rotation speed of the generator and the vehicle speed,
A hybrid vehicle, wherein a command signal is supplied to the generator control device so as to achieve the determined rotation speed.
生する電力を制御する請求項１又は２に記載のハイブリ
ッド車両。3. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the generator control device controls electric power generated by the generator.
ルクを制御する請求項１又は２に記載のハイブリッド車
両。4. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the generator control device controls a torque of the generator.
回転数と車速に応じて決定されたエンジン回転数となる
ように前記発電機制御装置へ指令信号を供給する請求項
１又は２に記載のハイブリッド車両。5. The vehicle control device according to claim 1, wherein the vehicle control device supplies a command signal to the generator control device such that the engine speed is determined according to an allowable rotation speed and a vehicle speed of the generator. A hybrid vehicle as described.
てエンジン回転数を上昇させるように前記発電機制御装
置へ指令信号を供給する請求項５に記載のハイブリッド
車両。6. The hybrid vehicle according to claim 5, wherein the vehicle control device supplies a command signal to the generator control device so as to increase an engine speed according to an increase in vehicle speed.
した場合に前記エンジンを非駆動状態とする旨の指令信
号を前記エンジン制御装置へ供給する請求項１又は２に
記載のハイブリッド車両。7. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the vehicle control device supplies, to the engine control device, a command signal indicating that the engine is in a non-driving state when vehicle braking is detected.
検出した場合である請求項７に記載のハイブリッド車
両。8. The hybrid vehicle according to claim 7, wherein the braking is performed when depression of a brake pedal is detected.
の過度の回転を防止するために設定された回転数である
請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。9. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the allowable rotation speed of the generator is a rotation speed set to prevent excessive rotation of the generator.
ンギヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エ
ンジンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に
連結されたプラネタリギヤ と、 車速を検出する車速検出手段と、 該車速検出手段で検出された車速が所定速以上であり、
かつ前記エンジンの非駆動状態が検出された場合、前記
発電機の回転数が許容回転数を越えないように前記発電
機の回転数を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
するハイブリッド車両。10. An engine, a generator capable of controlling the number of revolutions, a drive output shaft for outputting a driving force for driving a drive wheel, a drive motor connected to the drive output shaft, a sun gear, a carrier, A ring gear;
Gear is connected to the generator, and the carrier is
Engine and the ring gear is connected to the drive output shaft.
A connected planetary gear , vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means being equal to or higher than a predetermined speed;
And a control means for controlling the number of revolutions of the generator so that the number of revolutions of the generator does not exceed the permissible number of revolutions when the non-drive state of the engine is detected. .
ンギヤが前記発電機と連結され、前記キャリヤが前記エ
ンジンに連結され、前記リングギヤが前記駆動出力軸に
連結されたプラネタリギヤ と、 前記リングギヤの回転数が所定回転以上であり、かつ前
記エンジン非駆動状態が検出された場合、前記発電機の
回転数が許容回転数を越えないように前記発電機の回転
数を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするハイ
ブリッド車両。11. An engine, a generator capable of controlling the number of revolutions, a drive output shaft for outputting a driving force for driving a drive wheel, a drive motor connected to the drive output shaft, a sun gear, a carrier, A ring gear;
Gear is connected to the generator, and the carrier is
Engine and the ring gear is connected to the drive output shaft.
The connected planetary gears , the rotation of the ring gear is not less than a predetermined rotation, and when the engine non-drive state is detected, the rotation of the generator so that the rotation of the generator does not exceed the allowable rotation. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the number.
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|---|---|---|---|
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