JP3998040B2 - 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 - Google Patents
動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3998040B2 JP3998040B2 JP2006282016A JP2006282016A JP3998040B2 JP 3998040 B2 JP3998040 B2 JP 3998040B2 JP 2006282016 A JP2006282016 A JP 2006282016A JP 2006282016 A JP2006282016 A JP 2006282016A JP 3998040 B2 JP3998040 B2 JP 3998040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- operation line
- internal combustion
- combustion engine
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する排気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
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、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に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、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における排気の前記吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した動力出力装置の状態と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が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。
この本発明の第1の動力出力装置では、内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対して内燃機関から出力するパワーと運転ポイントとの関係を内燃機関における排気の吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶しておき、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて記憶した複数の排気供給用動作線を含む複数の動作線のうち内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定し、この設定した実行用動作線と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて駆動軸に要求駆動力が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。この結果、動力出力装置の状態に応じて装置が備える内燃機関を運転することができる。もとより、駆動軸に要求された要求駆動力を出力することができる。また、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を排気の吸気系への供給率の変更により対応することができる。即ち、内燃機関の運転ポイントの変更をその回転数の変更や吸入空気量に対する燃料噴射量の変更を伴うことなく排気の吸気系への供給率を変更するだけで行なうことができるのである。ここで、複数の排気供給用動作線には、排気供給率が0%の排気を全く吸気系に供給しない動作線も含まれる。
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する空気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
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、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に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、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
少なくとも前記駆動軸の回転数を含む該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記駆動軸に要求される要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が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。
この本発明の第2の動力出力装置では、内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対して内燃機関から出力するパワーと運転ポイントとの関係を内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶しておき、検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で記憶した複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線から内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定し、この設定した実行用動作線と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて駆動軸に要求駆動力が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。この結果、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を過剰な空気を供給する際の過剰率の変更により対応することができる。即ち、内燃機関の運転ポイントの変更をその回転数の変更や吸入空気量に対する燃料噴射量の変更を伴うことなく空気の過剰率を変更するだけで行なうことができるのである。ここで、複数の空気過剰用動作線には、空気過剰率が0%のストイキな場合の動作線も含まれる。また、駆動軸の回転数が大きいほど要求駆動力が小さいほど回転数に対するトルクが低い動作線を用いて内燃機関を運転することができる。この結果、動力出力装置の駆動状態に応じて内燃機関を運転することができ、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。
、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からの信号やモータMG2に取り付けられた温度センサ45からのモータ温度Tm,インバータ42に取り付けられた温度センサ42aからのインバータ温度Tinv,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いる。なお、インバータ41,42は同一のユニットとして構成されているから、インバータ42の温度Tinvはインバータ41の温度も反映したものとなる。また、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。
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。
きなライン、例えば燃費用動作ラインL1を選択すると、リングギヤ軸32aには比較的大きなトルクTerが伝達されることになり、場合によってはトルクTerは要求トルクT*より大きくなる。この場合、モータMG2は回生制御されることになるが、バッテリ50の充放電を伴わずに運転するモードでは、モータMG2によって得られる発電電力はモータMG1で消費されるから、動力−電力−動力の循環が生じる。これに対してエンジン動作ラインとしてトルクTeが小さなライン、例えば高EGR動作ラインL3を選択すると、リングギヤ軸32aに伝達されるトルクTerは燃費用動作ラインL1を選択したときに比して小さくなる。この場合、トルクTerが要求トルクT*より小さくなればエネルギの循環は生じないから、燃費用動作ラインL1に比して高EGR動作ラインL3の方がエネルギ効率が高いものとなる。高EGR動作ラインL3を選択したときでもトルクTerが要求トルクT*より大きくなる場合も生じるが、燃費用動作ラインL1を選択したときに比してモータMG2で発電する電力は小さくなるから、動力−電力−動力の循環におけるロスも燃費用動作ラインL1に比して高EGR動作ラインL3の方が小さくなる。即ち、エネルギ効率が向上する。図5の動作ライン設定処理ルーチンのステップS350で車速Vが大きくなるほど排気供給率が高い動作ラインを設定するのは、こうした理由による。
減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたものであり、エンジン22の目標回転数Ne*はそのままキャリア34の回転数となるから、サンギヤ31の回転数と同一のモータMG1の目標回転数Nm1*は、これらの回転数Nm2,目標回転数Ne*と動力分配統合機構30のギヤ比ρにより計算できる。したがって、こうして計算した目標回転数Nm1*で回転するようモータMG1を駆動制御することにより、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。モータMG1を目標回転数Nm1*で駆動制御するためにモータMG1に設定すべきトルク指令Tm1*は、現在設定されているトルク指令Tm1*と目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とを用いてフィードバック制御により設定することができる。なお、このフィードバック制御に用いる比例項や積分項などのゲインは制御対象、即ちエンジン22やモータMG1,動力分配統合機構30などによって定めることができる。実施例では、こうしたフィードバック制御により求めたトルク指令Tm1*に対して、更に、モータMG1の定格最大トルクによる制限を課してトルク指令Tm1*を設定するものとした。
トルクが出力されることになる。
ることができる。
Claims (11)
- 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する排気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
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、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に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、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における排気の前記吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した動力出力装置の状態と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が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。 - 請求項1記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記駆動軸の回転数を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記検出された回転数が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記要求駆動力が小さくなるほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。 - 請求項1または2記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。 - 前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である請求項3記載の動力出力装置。
- 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する空気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
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、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に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、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
少なくとも前記駆動軸の回転数を含む該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記駆動軸に要求される要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が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。 - 請求項5記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。 - 前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記複数の空気過剰用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である請求項6記載の動力出力装置。
- 請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置であって、
前記動作線記憶手段は、燃費が良好な制約を課した際の燃費用動作線を複数の動作線の一つとして記憶する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により前記動力出力装置の通常状態が検出されたときには前記燃費用動作線を実行用動作線として設定する手段である
動力出力装置。 - 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置。
- 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを有し該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置。
- 請求項1ないし10いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行する自動車。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006282016A JP3998040B2 (ja) | 2003-05-14 | 2006-10-16 | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003136325 | 2003-05-14 | ||
JP2006282016A JP3998040B2 (ja) | 2003-05-14 | 2006-10-16 | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003370513A Division JP3894188B2 (ja) | 2003-05-14 | 2003-10-30 | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007076645A JP2007076645A (ja) | 2007-03-29 |
JP3998040B2 true JP3998040B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=37937345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006282016A Expired - Fee Related JP3998040B2 (ja) | 2003-05-14 | 2006-10-16 | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3998040B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4577582B2 (ja) | 2007-08-31 | 2010-11-10 | 株式会社デンソー | ハイブリッド車の動力制御装置 |
-
2006
- 2006-10-16 JP JP2006282016A patent/JP3998040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007076645A (ja) | 2007-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4183013B1 (ja) | 車両およびその制御方法 | |
JP4059287B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
JP4165483B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
JP2008121498A (ja) | 内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法 | |
JP5459144B2 (ja) | ハイブリッド車 | |
JP2007055473A (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
JP3894188B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
JP2009280094A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP2008247205A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP2007118751A (ja) | 動力出力装置、それを搭載した車両及び動力出力装置の制御方法 | |
JP4086010B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
JP2010247749A (ja) | ハイブリッド自動車 | |
JP3956937B2 (ja) | 自動車および自動車の制御装置 | |
JP4196960B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びにその制御方法 | |
JP2006226131A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
JP4086076B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
JP2007223403A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP4438752B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP3998040B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車 | |
JP2006070820A (ja) | 駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法 | |
JP2008247098A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP2009279965A (ja) | ハイブリッド車およびその制御方法 | |
JP4539675B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
JP2006125245A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法,内燃機関の駆動装置 | |
JP2008162346A (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070417 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070613 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070717 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070730 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |