JP5866520B2 - Vehicle drive system - Google Patents
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Description
本発明は、燃費が良好な車両駆動システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive system with good fuel efficiency.
従来、燃費が良好な車両駆動システムが提案されている。このような車両用駆動装置の概略図を図8に示す。 Conventionally, vehicle drive systems with good fuel efficiency have been proposed. A schematic diagram of such a vehicle drive device is shown in FIG.
図8において、車両用駆動装置は、電気機械(モータ)103、電気的に駆動可能な車軸101、駆動輪104およびディファレンシャルギア105を備えている。これらにより車軸101は電気的に駆動可能である。電気機械103と電気的に駆動可能な車軸101間の機械的結合は、かみ合いクラッチ102を用いて行われる。かみ合いクラッチ102が係合するときに、トルクは電気機械103から駆動可能な車軸101まで伝導されることができる。または、逆方向の伝導も行われる。かみ合いクラッチ102の結合が分離されるときに、トルクは電気機械103から駆動可能な車軸101まで伝導されることができない。または、逆方向の伝導も行われない。
In FIG. 8, the vehicle drive device includes an electric machine (motor) 103, an electrically
次にこのようなシステムの動作について説明する。システムは、「回生」および「力行」動作状態を認識することが可能である。「力行」または「回生」動作状態が所定の瞬間に認識されるときに、かみ合いクラッチ102は係合する。そして、「力行」時はトルクが電気機械103から駆動可能な車軸101まで伝導される。逆に「回生」時はトルクが駆動可能な車軸101から電気機械103まで伝導される。
Next, the operation of such a system will be described. The system can recognize “regeneration” and “powering” operating states. The meshing
上記した車両用駆動装置によると、回生時には電気機械103が発電を行うことになるので、その電力を蓄え、力行時に電気機械103へ電力を供給することで駆動可能な車軸101を駆動することにより、回生エネルギの有効活用が図れる。したがって、燃費が良好な車両用駆動装置が得られる。しかし、従来の車両用駆動装置では、エンジンに対する制御が特段考慮されていないため、エンジンの効率を上げることも含め、車両全体として燃費を良好とするシステムにはなっていなかった。
According to the vehicle drive device described above, since the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、エンジン効率向上も含めたシステム全体で高効率化が可能な車両駆動システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle drive system capable of improving the efficiency of the entire system including improvement of engine efficiency.
前記従来の課題を解決するために、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の第1駆動軸を駆動するエンジンと、当該車両の第2駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間は機械的に接続されない構成を有し、前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態(SOC)を求め、前記充電状態(SOC)が既定充電状態(SOCk)以下であれば、前記エンジンの効率(E)が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a vehicle drive system of the present invention includes an engine that drives a first drive shaft of the vehicle and a second drive shaft of the vehicle via a torque converter capable of a lock-up operation. A power storage means electrically connected to the motor, and a control means electrically connected to the engine and the motor, the first drive shaft and the second drive shaft, between has a structure which is not mechanically connected, wherein, during traveling of the vehicle, when the torque converter is determined to perform the lock-up operation, state of charge (SOC of the electric storage means ) is obtained, if the state of charge (SOC) is the default state of charge (SOCK) below, so as to shift the operating point in the direction of the efficiency (E) is improved in the engine, the by generating the motor Adjusting the amount of power to be charged into the electric unit, in which to repeat the operation.
また、本発明の車両駆動システムは、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の駆動軸を駆動するエンジンと、前記駆動軸を駆動するモータと、前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態(SOC)を求め、前記充電状態(SOC)が既定充電状態(SOCk)以下であれば、前記エンジンの効率(E)が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。 Further, the vehicle drive system of the present invention is electrically connected to the engine that drives the drive shaft of the vehicle, the motor that drives the drive shaft, and the motor via a torque converter capable of a lock-up operation. Power storage means, and control means electrically connected to the engine and the motor. The control means determines that the torque converter is performing the lock-up operation while the vehicle is running. In this case, the state of charge (SOC) of the power storage means is obtained, and if the state of charge (SOC) is equal to or less than the predetermined state of charge (SOCk) , the operating point is shifted in a direction that improves the efficiency (E) of the engine. As described above, the operation of adjusting the amount of electric power to be generated by the motor and charged to the power storage means is repeated.
本発明の車両駆動システムは、第1駆動軸と第2駆動軸の機械的接続がない構成である。そして、トルクコンバータがロックアップ動作を行っているときにモータを発電させる。これらの結果、エンジンの動作点シフトがなされる間で、モータ発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジンの高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システムが得られるという効果を奏する。 The vehicle drive system of the present invention has a configuration in which there is no mechanical connection between the first drive shaft and the second drive shaft. Then, the motor is caused to generate power when the torque converter is performing the lock-up operation. As a result, since the motor power generation can be performed while the engine operating point is shifted, the efficiency of the entire system is improved. Therefore, there is an effect that a vehicle drive system can be obtained in which not only the use of regenerative energy but also the entire system including the high efficiency of the engine can be achieved.
また、本発明の車両駆動システムは、駆動軸がモータと機械的に接続される。そして、トルクコンバータがロックアップ動作を行っているときにモータを発電させる。これらの結果、エンジンの動作点シフトがなされる間で、モータ発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジンの高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システムが得られるという効果を奏する。 In the vehicle drive system of the present invention, the drive shaft is mechanically connected to the motor. Then, the motor is caused to generate power when the torque converter is performing the lock-up operation. As a result, since the motor power generation can be performed while the engine operating point is shifted, the efficiency of the entire system is improved. Therefore, there is an effect that a vehicle drive system can be obtained in which not only the use of regenerative energy but also the entire system including the high efficiency of the engine can be achieved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における車両駆動システムの概略構成図である。図2は、本発明の実施の形態1の車両駆動システムにおける、エンジン回転数とトルクに対する等効率特性図である。図3は、本発明の実施の形態1における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle drive system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an equi-efficiency characteristic diagram with respect to engine speed and torque in the vehicle drive system according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the vehicle drive system according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、車両駆動システム1は、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータ11を介して、当該車両の第1駆動軸13を駆動するエンジン15と、当該車両の第2駆動軸17を駆動するモータ19と、モータ19と電気的に接続される蓄電手段21と、エンジン15とモータ19と電気的に接続される制御手段23と、を備える。そして、第1駆動軸13と第2駆動軸17との間は機械的に接続されない構成を有する。制御手段23は、当該車両の走行中に、トルクコンバータ11が前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、エンジン15の効率Eが良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ19を発電させ蓄電手段21へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。
In FIG. 1, a vehicle drive system 1 includes an
これにより、エンジン15の動作点シフトがなされる間で、モータ19の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン15の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム1が得られる。
As a result, since the power generation of the
以下、より具体的に本実施の形態1の構成、動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of the first embodiment will be described more specifically.
図1において、車両の車体25には、その駆動のために、エンジン15が搭載されている。本実施の形態1では、エンジン15は車体25の前部に搭載され、トルクコンバータ11と第1駆動軸13を介して前輪27を駆動する。したがって、車両はFF(フロントエンジン、フロントドライブ)車である。このエンジン15により前輪27を駆動する構成については、一般的なFF車と同じであるので、詳細な説明を省略する。なお、トルクコンバータ11はロックアップ動作が可能な機能を備える。また、前記車両はFF車に限定されるものではなく、後輪駆動車であってもよい。
In FIG. 1, an
一方、車体25の後輪29側には、第2駆動軸17を介して、モータ19が接続されている。ここで、モータ19は、第2駆動軸17を駆動するとともに、車両の減速時には、第2駆動軸17により回転させられることで発電を行い、回生エネルギの活用ができる。ゆえに、モータ19は力行、および回生が可能な構成となる。
On the other hand, the
以上より、本実施の形態1においては、前輪27がエンジン15で、後輪29がモータ19で、それぞれ駆動することができる構成となっており、また、第1駆動軸13と第2駆動軸17との間は機械的に接続されない構成としている。なお、後輪駆動車の場合は、逆に前輪27がモータ19で、後輪29がエンジン15で、それぞれ駆動することができる構成とすればよい。
As described above, in the first embodiment, the
モータ19には、インバータ31が電気的に接続される。また、このインバータ31には蓄電手段21が電気的に接続される。したがって、モータ19が発電した回生電力はインバータ31により蓄電手段21に充電される。さらに、蓄電手段21の電力によりインバータ31を介してモータ19の力行動作が行われる。なお、蓄電手段21はたとえば48Vの定格充電電圧を有するリチウムイオンバッテリである。蓄電手段21はリチウムイオンバッテリに限定されるものではなく、他の二次電池やキャパシタであってもよい。また、定格充電電圧も48Vに限定されるものではなく、それよりも高くても低くてもよいが、車体25を力行するために、定格充電電圧が低すぎると大電流が流れるので、高いほうが望ましい。
An
蓄電手段21には48Vで駆動可能な高電圧負荷33が電気的に接続されている。高電圧負荷33は、たとえば電動パワーステアリングなど主に大電力を消費する負荷である。
A
蓄電手段21には、さらにDC/DCコンバータ35を介して鉛バッテリ37と電気的に接続される。鉛バッテリ37は12Vの低圧充電電圧を有するので、蓄電手段21より電圧が低い。
The power storage means 21 is further electrically connected to a
DC/DCコンバータ35は、単方向降圧型の構成で、本実施の形態1では蓄電手段21の電力を降圧して鉛バッテリ37へ電力を供給する機能を有する。
The DC /
鉛バッテリ37には低電圧負荷39が電気的に接続される。低電圧負荷39は高電圧負荷33に比べ低消費電力なものである。また、鉛バッテリ37にはオルタネータ41が電気的に接続される。これらの構成は一般的な車両と同じである。
A
また、第1駆動軸13には、前輪27の回転数(第1回転数R1)を検出するための第1回転数検出手段43が設けられている。同様に、第2駆動軸17には、後輪29の回転数(第2回転数R2)を検出するための第2回転数検出手段45が設けられている。
Further, the
インバータ31、DC/DCコンバータ35、第1回転数検出手段43、および第2回転数検出手段45は制御手段23と電気的に接続される。制御手段23は、マイクロコンピュータとメモリなどの周辺回路で構成され、第1回転数検出手段43と第2回転数検出手段45から、それぞれ前輪27、および後輪29の回転数を検出するとともに、インバータ31とDC/DCコンバータ35の制御を行う。制御手段23は、上記以外にも、車両の全体的な制御を行うので、たとえばエンジン15、オルタネータ41など各種電装品(図示しないものも含む)にも接続される。
The
次に、このような車両駆動システム1の動作について説明する。 Next, operation | movement of such a vehicle drive system 1 is demonstrated.
まず、図2に、一般的なエンジン15の回転数RとトルクTに対する等効率特性図(エンジンマップ)を示す。なお、図2は回転数RとトルクTに対する等効率特性の傾向を説明するための模式図であり、実際のエンジン15における詳細な等効率特性図ではない。図2より、エンジン15の効率が高い動作点の領域は、回転数Rがある所定の範囲内でトルクTが大きい領域、すなわち図2の楕円で示した領域である。従って、回転数RとトルクTがこの領域になるようにエンジン15の動作点を制御すれば、高効率なエンジン15の駆動が可能となる。
First, FIG. 2 shows an equi-efficiency characteristic diagram (engine map) with respect to the rotational speed R and torque T of a
しかし、特に車両が中低速で一定の速度の場合、エンジン15の回転数Rは低く、トルクTも小さいので、たとえば図2において、黒丸に示す効率が低い動作点でエンジン15が駆動される。
However, particularly when the vehicle is at a medium speed and a constant speed, the
そこで、本実施の形態1では、車両が中低速であっても、動作点を図2の前記楕円で示した領域になるように回転数RとトルクTを制御する。 Therefore, in the first embodiment, the rotational speed R and the torque T are controlled so that the operating point is in the region indicated by the ellipse in FIG.
ただし、回転数RとトルクTを制御するために、たとえばオルタネータ41による発電量を増加してエンジン15の、特にトルクTの増加分を電力として吸収しようとしても、発電量が小さいため不十分である上に、吸収した電力を蓄える鉛バッテリ37の容量も不十分である。そのため、エンジン15の動作点シフトを行うために大型のモータと十分な容量の発電機を設ける構成も考えられるが、システムの大型化、高コスト化は避けられない。
However, in order to control the rotational speed R and the torque T, for example, even if the amount of power generated by the
このようなことから、本実施の形態1では、モータ19を発電させることで発生したエネルギで、エンジン15の回転数RとトルクTの制御を行う。これにより、エンジン15の動作点シフトを行う。その結果、小型のモータ19と比較的小容量の蓄電手段21であっても回転数RとトルクTの制御幅を大きくできるので、エンジン15の動作点シフト制御が可能となり、高効率動作ができる。従って、システムの小型化、低コスト化が可能で、かつ高効率化が可能な車両駆動システム1が実現できる。
For this reason, in the first embodiment, the rotational speed R and the torque T of the
なお、本実施の形態1の動作を行う際に、制御手段23はトルクコンバータ11がロックアップ動作を行っている場合に動作点シフトを行うように制御する。これは以下の理由による。
When performing the operation of the first embodiment, the
もし、ロックアップ動作をしていないときに上記した動作点シフト制御を行うと、トルクコンバータ11での伝達効率が低すぎ、すべりが大きいため、モータ19による発電量が低下する。この低下分は損失となる。よって、損失を抑制するために、本実施の形態1における動作点シフト制御を行う際には、トルクコンバータ11におけるロックアップ動作は必要である。
If the operating point shift control described above is performed when the lock-up operation is not being performed, the transmission efficiency in the torque converter 11 is too low and the slippage is large, so the amount of power generated by the
次に、上記した動作のより具体的な例を図3のフローチャートにより説明する。なお、図3のフローチャートは制御手段23の前記マイクロコンピュータにおけるメインルーチン(図示せず)から車両走行中に実行されるサブルーチンである。 Next, a more specific example of the above operation will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 is a subroutine that is executed while the vehicle is running from the main routine (not shown) in the microcomputer of the control means 23.
前記メインルーチンから図3のサブルーチンが実行されると、制御手段23はトルクコンバータ11がロックアップ動作を行っているか否かを判断する(ステップ番号S1)。もし、ロックアップ中でなければ(S1のNo)、上記した理由により動作点シフト制御ができないので、制御手段23は図3のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。 When the subroutine of FIG. 3 is executed from the main routine, the control means 23 determines whether or not the torque converter 11 is performing a lock-up operation (step number S1). If the lockup is not in progress (No in S1), the operating point shift control cannot be performed for the reason described above, so the control means 23 ends the subroutine of FIG. 3 and returns to the main routine.
一方、ロックアップ中であれば(S1のYes)、制御手段23は、現在のエンジン15の回転数RとトルクTを求めて、両者から図2に示すような前記エンジンマップにより、現在の効率Eを等効率線から求める(S3)。なお、前記エンジンマップは、あらかじめ制御手段23の前記メモリに記憶してある。
On the other hand, if the lockup is in progress (Yes in S1), the control means 23 obtains the current rotational speed R and torque T of the
次に、制御手段23は、図2において、効率Eが高くなる(良くなる)ようにモータ19を発電させるよう制御する(S5)。具体的には、発電した電力を蓄電手段21へ充電する電力量をインバータ31により調整する。これら動作を換言すると、制御手段23は、エンジン15の効率Eが良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ19を発電させ蓄電手段21へ充電する電力量を調整する。その後、図3のサブルーチンを終了して、前記メインルーチンへ戻る。
Next, in FIG. 2, the control means 23 controls the
前記メインルーチンは図3のサブルーチンを繰り返す。従って、電力量の調整が図3のサブルーチンを実行されるごとに行われるので、いずれ動作点は効率が高い領域へシフトする。このような動作により、エンジン15の高効率化を達成することができる。
The main routine repeats the subroutine of FIG. Therefore, since the adjustment of the electric energy is performed every time the subroutine of FIG. 3 is executed, the operating point will eventually shift to a region where the efficiency is high. By such an operation, the efficiency of the
なお、加減速などのように運転状況が変化し、ロックアップ動作が中断された場合は、図3のS1でNoとなるため、動作点シフト制御は行われない。この場合、再び運転状況が安定し、ロックアップ動作が行われれば、その時点で改めて動作点シフトが図3のサブルーチンにより制御される。 Note that when the driving situation changes, such as acceleration / deceleration, and the lockup operation is interrupted, the result in S1 of FIG. 3 is No, so the operating point shift control is not performed. In this case, if the driving situation is stabilized again and the lock-up operation is performed, the operating point shift is controlled again by the subroutine of FIG. 3 at that time.
以上の構成、動作により、エンジン15の動作点シフトがなされる間で、モータ19の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン15の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム1が得られる。
With the above configuration and operation, since the power generation of the
なお、本実施の形態1では、第1駆動軸13と第2駆動軸17とを機械的に接続しない構成の場合について説明している。
In the first embodiment, the case where the
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における車両駆動システムの概略構成図である。図4において、図1と同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the vehicle drive system according to the second embodiment of the present invention. 4, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
すなわち、本実施の形態2の車両駆動システム1は、ロックアップ動作が可能なトルクコンバータ11を介して、当該車両の駆動軸51を駆動するエンジン15と、駆動軸51を駆動するモータ19と、モータ19と電気的に接続される蓄電手段21と、エンジン15とモータ19と電気的に接続される制御手段23と、を備える。そして、制御手段23は、当該車両の走行中に、トルクコンバータ11が前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、エンジン15の効率(E)が良くなる方向へ動作点をシフトするように、モータ19を発電させ蓄電手段21へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにしたものである。
That is, the vehicle drive system 1 according to the second embodiment includes an
このような構成により、本実施の形態2の車両駆動システム1は、駆動軸51がモータ19と機械的に接続される。そして、トルクコンバータ11がロックアップ動作を行っているときにモータ19を発電させる。これらの結果、エンジン15の動作点シフトがなされる間で、モータ19の発電をロックアップされているときに行うことができるので、システム全体の効率が良くなる。したがって、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン15の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム1が得られる。
With such a configuration, in the vehicle drive system 1 of the second embodiment, the
以下、本実施の形態2の詳細について説明する。 Details of the second embodiment will be described below.
図4において、モータ19は前輪27の駆動軸51と機械的に接続される。駆動軸51はエンジン15ともトルクコンバータ11を介して機械的に接続されるので、駆動軸51にはエンジン15とモータ19が両方、機械的に接続される。そして、モータ19は駆動軸51にディフェレンシャルギアを介して直接的に接続される点が本実施の形態2の特徴となる構成である。モータ19の電気的配線については実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。なお、後輪29は前輪27の駆動により回されるだけなので、2つの後輪29は車軸53で機械的に接続されるのみである。この車軸53は駆動軸51と機械的に接続されない。上記以外の構成は実施の形態1と同じである。
In FIG. 4, the
次に、動作について説明する。本実施の形態2においては、モータ19が駆動軸51に前記ディフェレンシャルギアを介して直接的に接続されている。そして、モータ19を発電動作させることで、エンジン15のトルクTを上昇させることができる。その結果、図2に示すように、エンジン15の効率は高く(良く)なる方向に動作点がシフトすることになる。
Next, the operation will be described. In the second embodiment, the
この場合、エンジン15によるモータ19の発電を有効に行えるために、トルクコンバータ11が前記ロックアップ動作を行っている際に上記動作を行うようにしている。
In this case, in order to effectively generate power from the
このような動作から、本実施の形態2においても、その動作は図3と同じになる。なお、モータ19で発電した電力は蓄電手段21に充電される点についても実施の形態1と同じである。ゆえに、発電電力の有効活用が図れる。また、回生エネルギの活用など、それ以外の動作についても実施の形態1と同じである。
From this operation, the operation in the second embodiment is the same as that in FIG. The power generated by the
以上の構成、動作により、回生エネルギの活用だけでなく、エンジン15の高効率化も含めたシステム全体での省燃費化を図ることができる車両駆動システム1が得られる。
With the above-described configuration and operation, the vehicle drive system 1 can be obtained that not only uses the regenerative energy but also can achieve fuel savings in the entire system including higher efficiency of the
なお、本実施の形態2では、駆動軸51が前輪27に取り付けられているが、これは後輪29に取り付けられる構成であってもよい。この場合は後輪駆動車となる。
In the second embodiment, the
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle drive system in the third embodiment of the present invention.
本実施の形態3において、その構成は実施の形態1、または2と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態3の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。 In this Embodiment 3, since the structure is the same as Embodiment 1 or 2, description regarding a structure is abbreviate | omitted. That is, since the feature of the third embodiment is the operation, the part that is the feature relating to the operation will be described.
本実施の形態3における特徴となる動作は、制御手段23が、車速履歴を記録し、前記車速履歴が所定範囲内であれば、動作点をシフトするようにした点である。 The characteristic operation in the third embodiment is that the control means 23 records the vehicle speed history and shifts the operating point if the vehicle speed history is within a predetermined range.
これにより、車速が一定の範囲に近い状態で動作点シフトを行うので、高い等効率線に動作点を近づけることができる可能性が高くなり、その結果、さらなる高効率化が可能となる車両駆動システム1が実現できる。 As a result, the operating point is shifted while the vehicle speed is close to a certain range, so there is a high possibility that the operating point can be brought close to a high iso-efficiency line. System 1 can be realized.
以下、本実施の形態3の詳細な動作について図5を参照しながら説明する。 The detailed operation of the third embodiment will be described below with reference to FIG.
図5は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図5のサブルーチンが実行されると、制御手段23は、まず現在の車速Vを、たとえば図示しない車速センサから取り込み、前記メモリに記録する(S11)。なお、前記メモリにはたとえば過去1分間の車速Vも記録されているので、S11を実行することで、最新の車速Vを含む車速履歴を得ることができる。 FIG. 5 is a subroutine executed from the main routine during vehicle travel. When the subroutine of FIG. 5 is executed, the control means 23 first captures the current vehicle speed V from, for example, a vehicle speed sensor (not shown) and records it in the memory (S11). In addition, since the vehicle speed V for the past one minute is also recorded in the memory, for example, a vehicle speed history including the latest vehicle speed V can be obtained by executing S11.
次に、制御手段23は、車速履歴が所定範囲内か否かを判断する(S13)。ここで、所定範囲内とは、たとえば過去1分間の車速履歴の最大値と最小値の幅が10km/h以内であるというように、あらかじめ決定して、前記メモリに記憶しておく。なお、前記所定範囲は車速Vが安定しており、動作点シフト動作を行っても十分に高効率化が得られる車速Vの範囲として定義される。従って、前期所定範囲は車種やシステム仕様に応じて変化するので、実験などにより求めておけばよい。 Next, the control means 23 determines whether or not the vehicle speed history is within a predetermined range (S13). Here, “within a predetermined range” is determined in advance and stored in the memory such that, for example, the maximum value and the minimum value of the vehicle speed history for the past one minute are within 10 km / h. The predetermined range is defined as a range of the vehicle speed V in which the vehicle speed V is stable and sufficient efficiency can be obtained even when the operating point shift operation is performed. Therefore, since the predetermined range in the previous period changes according to the vehicle type and system specifications, it may be obtained by experiments.
S13で、車速履歴が所定範囲内でなければ(S13のNo)、制御手段23は、車速Vが変化している期間であると認識し、図5のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。 If the vehicle speed history is not within the predetermined range in S13 (No in S13), the control means 23 recognizes that the vehicle speed V is changing, ends the subroutine of FIG. 5, and returns to the main routine. .
一方、車速履歴が所定範囲内であれば(S13のYes)、制御手段23は車速Vが安定していると判断し、図3のサブルーチン(動作点シフトのサブルーチン)を実行する。これにより、制御手段23が実施の形態1で述べた動作を行う。その結果、トルクコンバータ11がロックアップ動作をしていれば動作点シフトが行われる。その後、図5のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。 On the other hand, if the vehicle speed history is within the predetermined range (Yes in S13), the control means 23 determines that the vehicle speed V is stable, and executes the subroutine of FIG. 3 (operation point shift subroutine). Thereby, the control means 23 performs the operation described in the first embodiment. As a result, if the torque converter 11 is performing a lock-up operation, an operating point shift is performed. Thereafter, the subroutine of FIG. 5 is terminated and the process returns to the main routine.
前記メインルーチンは図5のサブルーチンを繰り返し実行するので、車速履歴が所定範囲に入っていれば動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン15の高効率化を達成することができる。
Since the main routine repeatedly executes the subroutine of FIG. 5, if the vehicle speed history is within a predetermined range, the operating point shift subroutine is executed. As a result, the operating point approaches the high efficiency region, so that high efficiency of the
以上の構成、動作により、車速Vが一定の範囲に近い状態で動作点シフトを行うので、高い等効率線に動作点を近づけることができる可能性が高くなり、その結果、さらなる高効率化が可能となる。 With the above configuration and operation, the operating point shift is performed in a state where the vehicle speed V is close to a certain range, so that there is a high possibility that the operating point can be brought close to a high iso-efficiency line. It becomes possible.
なお、本実施の形態3の動作は実施の形態2で行ってもよい。 The operation of the third embodiment may be performed in the second embodiment.
(実施の形態4)
図6は、本発明の実施の形態4における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the vehicle drive system in the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態4において、その構成は実施の形態1、または2と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態4の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。 In the fourth embodiment, the configuration is the same as that in the first or second embodiment, and thus description of the configuration is omitted. That is, since the feature of the fourth embodiment is the operation, a part that is a feature relating to the operation will be described.
本実施の形態4における特徴となる動作は、制御手段23が、蓄電手段21の充電状態SOCを求め、前記充電状態SOCが既定充電状態SOCk以下であれば、動作点をシフトするようにした点である。 The characteristic operation of the fourth embodiment is that the control means 23 obtains the state of charge SOC of the power storage means 21 and shifts the operating point if the state of charge SOC is equal to or lower than the predetermined state of charge SOCk. It is.
これにより、蓄電手段21が十分に発電電力を充電することができる際に、動作点シフトを行うことが可能となるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる車両駆動システム1が実現できる。 As a result, since the operating point shift can be performed when the power storage means 21 can sufficiently charge the generated power, the vehicle drive system 1 that can maximize the effect of the operating point shift is realized. it can.
以下、本実施の形態4の詳細な動作について図6を参照しながら説明する。 The detailed operation of the fourth embodiment will be described below with reference to FIG.
図6は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図6のサブルーチンが実行されると、制御手段23は、まず現在の蓄電手段21の充電状態SOCを取り込む(S21)。ここで、充電状態SOCは、本実施の形態4では蓄電手段21に設けた図示しない充放電電流の時間積分値から制御手段23が求めて、前記メモリに記憶、更新している。 FIG. 6 is a subroutine executed from the main routine during vehicle travel. When the subroutine of FIG. 6 is executed, the control means 23 first takes in the current state of charge SOC of the power storage means 21 (S21). Here, in the fourth embodiment, the charging state SOC is obtained by the control means 23 from the time integral value of the charging / discharging current (not shown) provided in the power storage means 21, and is stored and updated in the memory.
次に、制御手段23は、取り込んだ充電状態SOCと既定充電状態SOCkとを比較する(S23)。ここで、既定充電状態SOCkは、蓄電手段21が十分に、モータ19の発電電力を充電することができる値として、あらかじめ決定され、前記メモリに記憶されている。
Next, the control means 23 compares the captured state of charge SOC with the default state of charge SOCk (S23). Here, the predetermined charging state SOCk is determined in advance as a value with which the power storage means 21 can sufficiently charge the generated power of the
S23で充電状態SOCが既定充電状態SOCk以下でなければ(S23のNo)、蓄電手段21には既に電力が蓄えられている状態であるので、動作点シフトを十分に行うだけの余裕がない。したがって、制御手段23は、図6のサブルーチンを終了してメインルーチンに戻る。
If the state of charge SOC is not equal to or lower than the predetermined state of charge SOCk in S23 (No in S23), the
一方、充電状態SOCが既定充電状態SOCk以下であれば(S23のYes)、蓄電手段21には電力があまり蓄えられておらず、動作点シフトを十分に行うことができる。そこで、制御手段23は、図3のサブルーチンを実行して動作点シフトを行う(S25)。その後、図6のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。 On the other hand, if the state of charge SOC is equal to or less than the predetermined state of charge SOCk (Yes in S23), the power storage means 21 does not store much power, and the operating point can be sufficiently shifted. Therefore, the control means 23 performs the operating point shift by executing the subroutine of FIG. 3 (S25). Thereafter, the subroutine of FIG. 6 is terminated and the process returns to the main routine.
前記メインルーチンは図6のサブルーチンを繰り返し実行するので、充電状態SOCが既定充電状態SOCk以下である間、動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン15の高効率化を達成することができる。
Since the main routine repeatedly executes the subroutine of FIG. 6, the operating point shift subroutine is executed while the state of charge SOC is equal to or lower than the predetermined state of charge SOCk. As a result, the operating point approaches the high efficiency region, so that high efficiency of the
以上の構成、動作により、蓄電手段21が十分に発電電力を充電することができる際に、動作点シフトを行うことが可能となるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる。その結果、さらなる高効率化が可能となる。 With the above configuration and operation, it is possible to perform an operating point shift when the power storage means 21 can sufficiently charge the generated power, so that the effect of the operating point shift can be maximized. As a result, higher efficiency can be achieved.
なお、本実施の形態4の動作は実施の形態2で行ってもよい。 The operation of the fourth embodiment may be performed in the second embodiment.
(実施の形態5)
図7は、本発明の実施の形態5における車両駆動システムの動作を示すフローチャートである。
(Embodiment 5)
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the vehicle drive system in the fifth embodiment of the present invention.
本実施の形態5において、その構成は実施の形態1と同じであるので、構成に関する説明を省略する。すなわち、本実施の形態5の特徴は動作であるので、動作に関する特徴となる部分について説明する。 In the fifth embodiment, since the configuration is the same as that of the first embodiment, the description regarding the configuration is omitted. That is, since the feature of the fifth embodiment is the operation, the portion that is a feature relating to the operation will be described.
本実施の形態5における特徴となる動作は、制御手段23が、第1回転数R1と第2回転数R2を取り込み、第1回転数R1と第2回転数R2との差の絶対値が既定回転数差dR以下であれば、動作点をシフトするようにした点である。 The operation that is a feature of the fifth embodiment is that the control means 23 takes in the first rotation speed R1 and the second rotation speed R2, and the absolute value of the difference between the first rotation speed R1 and the second rotation speed R2 is predetermined. If it is equal to or less than the rotational speed difference dR, the operating point is shifted.
これにより、路面が滑りやすい状態では動作点シフトを行わず、路面が通常の状態であれば動作点シフトを行うことで、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる車両駆動システム1が実現できる。 As a result, the vehicle drive system 1 is realized in which the operating point shift is not performed when the road surface is slippery and the operating point shift is performed as much as possible by performing the operating point shift when the road surface is normal. it can.
以下、本実施の形態5の詳細な動作について図7を参照しながら説明する。 The detailed operation of the fifth embodiment will be described below with reference to FIG.
図7は前記メインルーチンから車両走行中に実行されるサブルーチンである。図7のサブルーチンが実行されると、制御手段23は、まず現在の第1回転数R1(前輪27の回転数)と、第2回転数R2(後輪29の回転数)とを、それぞれ第1回転数検出手段43、および第2回転数検出手段45より取り込む(S31)。 FIG. 7 is a subroutine executed from the main routine during vehicle travel. When the subroutine of FIG. 7 is executed, the control means 23 first sets the current first rotational speed R1 (the rotational speed of the front wheel 27) and the second rotational speed R2 (the rotational speed of the rear wheel 29), respectively. It takes in from the 1st rotation speed detection means 43 and the 2nd rotation speed detection means 45 (S31).
次に、制御手段23は、第1回転数R1と第2回転数R2との差の絶対値を求め(以下、回転数差|R1−R2|という)、回転数差|R1−R2|と既定回転数差dRとを比較する(S33)。ここで、既定回転数差dRは、前輪27と後輪29が滑って、十分な動作点シフトができない限界の回転数差であると定義し、あらかじめ実験などにより求めて前記メモリに記憶してある。
Next, the control means 23 obtains the absolute value of the difference between the first rotational speed R1 and the second rotational speed R2 (hereinafter referred to as rotational speed difference | R1-R2 |), and the rotational speed difference | R1-R2 | The predetermined rotational speed difference dR is compared (S33). Here, the predetermined rotational speed difference dR is defined as a rotational speed limit of a limit at which the
S33で回転数差|R1−R2|が既定回転数差dR以下でなければ(S33のNo)、前後輪の滑りが発生しているため、モータ19の発電による制動力が十分にエンジン15へ伝達されず、動作点シフトが不十分になる。そこで、制御手段23は、図7のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。
If the rotational speed difference | R1-R2 | is not equal to or smaller than the predetermined rotational speed difference dR in S33 (No in S33), the front and rear wheels have slipped, and therefore the braking force generated by the power generation by the
一方、回転数差|R1−R2|が既定回転数差dR以下であれば(S33のYes)、前後輪の滑りがほとんど発生していないため、動作点シフトを行う(S35)。その後、図7のサブルーチンを終了して前記メインルーチンに戻る。 On the other hand, if the rotational speed difference | R1−R2 | is equal to or smaller than the predetermined rotational speed difference dR (Yes in S33), since the front and rear wheels hardly slip, an operating point shift is performed (S35). Thereafter, the subroutine of FIG. 7 is terminated and the process returns to the main routine.
前記メインルーチンは図7のサブルーチンを繰り返し実行するので、回転数差|R1−R2|が既定回転数差dR以下である間、すなわち、前後輪が滑っていない間、動作点シフトのサブルーチンを実行する。これにより、動作点が高効率領域に近づいてゆくので、エンジン15の高効率化を達成することができる。
Since the main routine repeatedly executes the subroutine of FIG. 7, the operating point shift subroutine is executed while the rotational speed difference | R1-R2 | is equal to or smaller than the predetermined rotational speed difference dR, that is, while the front and rear wheels are not slipping. To do. As a result, the operating point approaches the high efficiency region, so that high efficiency of the
以上の構成、動作により、路面が滑りやすい状態の場合は動作点シフトを行わず、通常の路面であれば動作点シフトを行うことができるので、動作点シフトの効果をできるだけ大きくすることができる。その結果、さらなる高効率化が可能となる。 With the above configuration and operation, the operating point shift is not performed when the road surface is slippery, and the operating point shift can be performed on a normal road surface. Therefore, the effect of the operating point shift can be maximized. . As a result, higher efficiency can be achieved.
なお、実施の形態1においては、第1回転数R1と第2回転数R2に応じた動作点シフトの制御を行っていないので、動作点シフトのための第1回転数検出手段43と第2回転数検出手段45を特に設けない構成であってもよい。 In the first embodiment, since the operating point shift is not controlled according to the first rotational speed R1 and the second rotational speed R2, the first rotational speed detection means 43 and the second rotational speed detector for the operating point shift are used. A configuration in which the rotation speed detection means 45 is not particularly provided may be employed.
また、本実施の形態5の動作は実施の形態2で行ってもよい。この場合、構成として、実施の形態1における第1駆動軸13に替わって、駆動軸51の第1回転数R1を検出する第1回転数検出手段43が備えられる。同様に、実施の形態1における第2駆動軸17に替わって、車軸53の第2回転数R2を検出する第2回転数検出手段45が備えられる。このような構成とすることで、本実施の形態5の動作を実施の形態2の構成で行うことができる。
The operation of the fifth embodiment may be performed in the second embodiment. In this case, as a configuration, instead of the
また、実施の形態2においても、第1回転数R1と第2回転数R2に応じた動作点シフトの制御を行っていないので、動作点シフトのための第1回転数検出手段43と第2回転数検出手段45とを特に設けない構成であってもよい。
Also in the second embodiment, since the operating point shift is not controlled in accordance with the first rotational speed R1 and the second rotational speed R2, the first rotational
また、実施の形態3から5は、任意の2つを組み合わせてもよいし、すべてを同時に行ってもよい。これらの場合、よりいっそうの高効率化が可能となる。 In Embodiments 3 to 5, any two may be combined, or all may be performed simultaneously. In these cases, higher efficiency can be achieved.
本発明にかかる車両駆動システムは、エンジンの動作点シフトが可能となるので、特に高効率な車両駆動システム等として有用である。 Since the vehicle drive system according to the present invention can shift the operating point of the engine, it is particularly useful as a highly efficient vehicle drive system or the like.
1 車両駆動システム
11 トルクコンバータ
13 第1駆動軸
15 エンジン
17 第2駆動軸
19 モータ
21 蓄電手段
23 制御手段
43 第1回転数検出手段
45 第2回転数検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle drive system 11
Claims (5)
ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の第1駆動軸を駆動するエンジンと、
当該車両の第2駆動軸を駆動するモータと、
前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、
前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、
前記第1駆動軸と前記第2駆動軸との間は機械的に接続されない構成を有し、
前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態(SOC)を求め、前記充電状態(SOC)が既定充電状態(SOCk)以下であれば、前記エンジンの効率(E)が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにした車両駆動システム。 A vehicle drive system for driving a vehicle,
An engine that drives the first drive shaft of the vehicle via a torque converter capable of a lock-up operation;
A motor for driving the second drive shaft of the vehicle;
Power storage means electrically connected to the motor;
Control means electrically connected to the engine and the motor,
The first drive shaft and the second drive shaft are not mechanically connected,
When the control means determines that the torque converter is performing the lock-up operation while the vehicle is running, the control means obtains a charge state (SOC) of the power storage means, and the charge state (SOC) is a predetermined charge. If it is less than the state (SOCk) , the operation point is adjusted so that the operating point is shifted in a direction in which the efficiency (E) of the engine is improved, and the amount of power to be charged to the power storage means is adjusted to repeat the operation. Vehicle drive system.
ロックアップ動作が可能なトルクコンバータを介して、当該車両の駆動軸を駆動するエンジンと、
前記駆動軸を駆動するモータと、
前記モータと電気的に接続される蓄電手段と、
前記エンジンと前記モータと電気的に接続される制御手段と、を備え、
前記制御手段は、当該車両の走行中に、前記トルクコンバータが前記ロックアップ動作を行っていると判断した場合、前記蓄電手段の充電状態(SOC)を求め、前記充電状態(SOC)が既定充電状態(SOCk)以下であれば、前記エンジンの効率(E)が良くなる方向へ動作点をシフトするように、前記モータを発電させ前記蓄電手段へ充電する電力量を調整する、動作を繰り返すようにした車両駆動システム。 A vehicle drive system for driving a vehicle,
An engine that drives the drive shaft of the vehicle via a torque converter capable of lock-up operation;
A motor for driving the drive shaft;
Power storage means electrically connected to the motor;
Control means electrically connected to the engine and the motor,
When the control means determines that the torque converter is performing the lock-up operation while the vehicle is running, the control means obtains a charge state (SOC) of the power storage means, and the charge state (SOC) is a predetermined charge. If it is less than the state (SOCk) , the operation point is adjusted so that the operating point is shifted in a direction in which the efficiency (E) of the engine is improved, and the amount of power to be charged to the power storage means is adjusted to repeat the operation. Vehicle drive system.
前記第2駆動軸の第2回転数(R2)を検出する第2回転数検出手段と、をさらに備え、
前記第1回転数検出手段と前記第2回転数検出手段は前記制御手段と電気的に接続される構成を有し、
前記制御手段は、前記第1回転数(R1)と前記第2回転数(R2)を取り込み、前記第1回転数(R1)と前記第2回転数(R2)との差の絶対値が既定回転数差(dR)以下であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項1に記載の車両駆動システム。 First rotational speed detection means for detecting a first rotational speed (R1) of the first drive shaft;
A second rotational speed detection means for detecting a second rotational speed (R2) of the second drive shaft;
The first rotational speed detection means and the second rotational speed detection means are configured to be electrically connected to the control means,
The control means takes in the first rotation speed (R1) and the second rotation speed (R2), and an absolute value of a difference between the first rotation speed (R1) and the second rotation speed (R2) is predetermined. The vehicle drive system according to claim 1, wherein the operating point is shifted when the rotational speed difference (dR) or less.
前記駆動軸の第1回転数(R1)を検出する第1回転数検出手段と、
前記車軸の第2回転数(R2)を検出する第2回転数検出手段と、をさらに備え、
前記第1回転数検出手段と前記第2回転数検出手段は前記制御手段と電気的に接続される構成を有し、
前記制御手段は、前記第1回転数(R1)と前記第2回転数(R2)を取り込み、前記第1回転数(R1)と前記第2回転数(R2)との差の絶対値が既定回転数差(dR)以下であれば、前記動作点をシフトするようにした請求項2に記載の車両駆動システム。 An axle that is not mechanically connected to the drive shaft;
First rotation speed detection means for detecting a first rotation speed (R1) of the drive shaft;
A second rotational speed detection means for detecting a second rotational speed (R2) of the axle;
The first rotational speed detection means and the second rotational speed detection means are configured to be electrically connected to the control means,
The control means takes in the first rotation speed (R1) and the second rotation speed (R2), and an absolute value of a difference between the first rotation speed (R1) and the second rotation speed (R2) is predetermined. The vehicle drive system according to claim 2, wherein the operating point is shifted if it is equal to or less than a rotational speed difference (dR).
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