JPH0946819A - 原動機とモータとを搭載した車両 - Google Patents
原動機とモータとを搭載した車両Info
- Publication number
- JPH0946819A JPH0946819A JP21526995A JP21526995A JPH0946819A JP H0946819 A JPH0946819 A JP H0946819A JP 21526995 A JP21526995 A JP 21526995A JP 21526995 A JP21526995 A JP 21526995A JP H0946819 A JPH0946819 A JP H0946819A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- sound
- vehicle
- prime mover
- electric power
- 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.)
- Pending
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
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- 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
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクセルペダルと原動機の動作とが対応しな
い車両において、車室内の音の変動を抑制する。 【解決手段】 内燃機関50の出力にクラッチモータ3
0とアシストモータ40とからなるトルク伝達装置20
が設けられており、車両の負荷が内燃機関50を高効率
で連続運転するほど大きくない場合には、内燃機関50
を間欠運転する。内燃機関50を停止したとき、クラッ
チモータ30,アシストモータ40を駆動する駆動回路
(インバータ)91,92のキャリア周波数を高くして
体感上の音を大きくする。内燃機関50が運転される時
には、キャリア周波数を低くして体感上の音を小さくす
る。この結果、車室内に聞こえる音の変動は抑制され
る。また、アクセルペダルの操作量APを検出し、これ
に応じてキャリア周波数を変更し、車室内における音の
体感をアクセルペダルの操作量に合わせても良い。
い車両において、車室内の音の変動を抑制する。 【解決手段】 内燃機関50の出力にクラッチモータ3
0とアシストモータ40とからなるトルク伝達装置20
が設けられており、車両の負荷が内燃機関50を高効率
で連続運転するほど大きくない場合には、内燃機関50
を間欠運転する。内燃機関50を停止したとき、クラッ
チモータ30,アシストモータ40を駆動する駆動回路
(インバータ)91,92のキャリア周波数を高くして
体感上の音を大きくする。内燃機関50が運転される時
には、キャリア周波数を低くして体感上の音を小さくす
る。この結果、車室内に聞こえる音の変動は抑制され
る。また、アクセルペダルの操作量APを検出し、これ
に応じてキャリア周波数を変更し、車室内における音の
体感をアクセルペダルの操作量に合わせても良い。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原動機とモータと
を搭載した車両に関し、詳しくは原動機から取り出され
たエネルギを発電機により一旦電力に変換し、該変換さ
れた電力を二次電池に蓄えると共に、前記発電された電
力および前記二次電池に蓄えられた電力を利用してモー
タを駆動することにより車軸を回転させる車両に関す
る。
を搭載した車両に関し、詳しくは原動機から取り出され
たエネルギを発電機により一旦電力に変換し、該変換さ
れた電力を二次電池に蓄えると共に、前記発電された電
力および前記二次電池に蓄えられた電力を利用してモー
タを駆動することにより車軸を回転させる車両に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の原動機とモータとを搭載
した車両は、原動機の運転状態とアクセルの操作量とを
切り離し、内燃機関などの原動機を効率の良い運転状態
で運転し、内燃機関により発電機を回してエネルギを取
り出している。発電機により発電された電力は、一部は
モータに供給され、モータの回転により車軸を回して車
両を駆動するのに用いられる。発電機の発電量が、車両
を駆動するのに必要なエネルギを上回れば残余の電力は
二次電池に蓄積し、他方発電量が不足すれば二次電池か
ら補って、モータを駆動することもなされている。こう
した原動機とモータとを搭載した車両(以下、ハイブリ
ッド車と呼ぶ)では、原動機の運転状態とアクセルの操
作量との一対一の関係はとられていないので、例えば車
両の駆動に要するエネルギが小さい場合には、二次電池
の充電が完了すると、車両の運転中であっても原動機を
停止することもなされている(例えば特開平4−295
04号公報の「電気自動車」)。
した車両は、原動機の運転状態とアクセルの操作量とを
切り離し、内燃機関などの原動機を効率の良い運転状態
で運転し、内燃機関により発電機を回してエネルギを取
り出している。発電機により発電された電力は、一部は
モータに供給され、モータの回転により車軸を回して車
両を駆動するのに用いられる。発電機の発電量が、車両
を駆動するのに必要なエネルギを上回れば残余の電力は
二次電池に蓄積し、他方発電量が不足すれば二次電池か
ら補って、モータを駆動することもなされている。こう
した原動機とモータとを搭載した車両(以下、ハイブリ
ッド車と呼ぶ)では、原動機の運転状態とアクセルの操
作量との一対一の関係はとられていないので、例えば車
両の駆動に要するエネルギが小さい場合には、二次電池
の充電が完了すると、車両の運転中であっても原動機を
停止することもなされている(例えば特開平4−295
04号公報の「電気自動車」)。
【0003】また、こうした原動機とモータとを搭載し
た車両では、原動機による発電機の発電量を種々の条件
に基づいて制御することもなされている(例えば、特開
平6−245320号公報の「電気自動車用エンジン駆
動発電機の制御装置」)。
た車両では、原動機による発電機の発電量を種々の条件
に基づいて制御することもなされている(例えば、特開
平6−245320号公報の「電気自動車用エンジン駆
動発電機の制御装置」)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
原動機とモータとを搭載した車両では、原動機の運転は
運転者の意図とは無関係ないし緩い相関を持ってしかな
されないから、原動機の運転音が聞こえる場合、運転者
が違和感を持つという問題があった。例えば、原動機が
定常状態で運転されて発電機を回している場合、あるい
は二次電池の充電量などに応じて走行中に間欠的に運転
される場合、運転者が加速しようとアクセルを踏み込ん
でも原動機の運転状態は一定に保たれ、あるいはアクセ
ルの操作とは無関係に運転・停止を繰り返すから、原動
機の音量により従来体感されていた車両の加速感は全く
生じない。
原動機とモータとを搭載した車両では、原動機の運転は
運転者の意図とは無関係ないし緩い相関を持ってしかな
されないから、原動機の運転音が聞こえる場合、運転者
が違和感を持つという問題があった。例えば、原動機が
定常状態で運転されて発電機を回している場合、あるい
は二次電池の充電量などに応じて走行中に間欠的に運転
される場合、運転者が加速しようとアクセルを踏み込ん
でも原動機の運転状態は一定に保たれ、あるいはアクセ
ルの操作とは無関係に運転・停止を繰り返すから、原動
機の音量により従来体感されていた車両の加速感は全く
生じない。
【0005】逆に、アクセルを操作していない時にも原
動機が運転を開始し、あるいは運転状態が高まり、その
音の変動が車室内の運転者に聴取される場合がある。こ
うした場合には、運転者は違和感を覚えてしまう可能性
がある。
動機が運転を開始し、あるいは運転状態が高まり、その
音の変動が車室内の運転者に聴取される場合がある。こ
うした場合には、運転者は違和感を覚えてしまう可能性
がある。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
され、電動機とモータとを備えた車両において原動機の
運転音の状態と運転者の体感との違和感を解消すること
を目的とする。
され、電動機とモータとを備えた車両において原動機の
運転音の状態と運転者の体感との違和感を解消すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】か
かる目的を達成するためになされた本発明の原動機とモ
ータとを搭載した車両が採用した手段は、次の通りであ
る。まず、第一発明の原動機とモータとを備えた車両
は、原動機から取り出されたエネルギを発電機により一
旦電力に変換し、該変換された電力を二次電池に蓄える
と共に、前記発電された電力および前記二次電池に蓄え
られた電力を利用してモータを駆動することにより車軸
を回転させる車両であって、前記原動機の運転状態によ
って生じる音の増減に応じて、車室内における音の増減
を抑制するよう所定の音源からの音量を制御することを
要旨とする。
かる目的を達成するためになされた本発明の原動機とモ
ータとを搭載した車両が採用した手段は、次の通りであ
る。まず、第一発明の原動機とモータとを備えた車両
は、原動機から取り出されたエネルギを発電機により一
旦電力に変換し、該変換された電力を二次電池に蓄える
と共に、前記発電された電力および前記二次電池に蓄え
られた電力を利用してモータを駆動することにより車軸
を回転させる車両であって、前記原動機の運転状態によ
って生じる音の増減に応じて、車室内における音の増減
を抑制するよう所定の音源からの音量を制御することを
要旨とする。
【0008】かかる車両は、原動機から取り出されたエ
ネルギで直接車軸を駆動するのでなく、一旦電力に変換
し、発電した電力を二次電池に蓄えると共に、発電した
電力および二次電池に蓄えた電力を用いてモータを駆動
することで車軸を回転させる。従って、原動機の運転状
態と車両の走行状態あるいは運転者の意図とは一対一に
対応しないのが通常である。この結果、原動機を音源と
して運転室内で聴取される音の状態も、車両の走行状態
や運転者の意図とは必ずしも一致しない。第一発明の車
両によれば、原動機の運転状態によって生じる音の増減
に応じて、車室内における音の増減を抑制するよう所定
の音源からの音量を制御するから、車室内の音の増減は
抑制され、運転者の違和感は軽減される。
ネルギで直接車軸を駆動するのでなく、一旦電力に変換
し、発電した電力を二次電池に蓄えると共に、発電した
電力および二次電池に蓄えた電力を用いてモータを駆動
することで車軸を回転させる。従って、原動機の運転状
態と車両の走行状態あるいは運転者の意図とは一対一に
対応しないのが通常である。この結果、原動機を音源と
して運転室内で聴取される音の状態も、車両の走行状態
や運転者の意図とは必ずしも一致しない。第一発明の車
両によれば、原動機の運転状態によって生じる音の増減
に応じて、車室内における音の増減を抑制するよう所定
の音源からの音量を制御するから、車室内の音の増減は
抑制され、運転者の違和感は軽減される。
【0009】かかる発明の実施の態様としては、原動機
から生じる音の大きさの変動に対応したパラメータを検
出する検出手段と、発生する音の状態を調整可能な音発
生手段と、該検出したパラメータに応じて、音発生手段
を制御して、車室内の音の状態を制御する音制御手段と
を備える原動機とモータとを搭載した車両の構成を考え
ることができる。
から生じる音の大きさの変動に対応したパラメータを検
出する検出手段と、発生する音の状態を調整可能な音発
生手段と、該検出したパラメータに応じて、音発生手段
を制御して、車室内の音の状態を制御する音制御手段と
を備える原動機とモータとを搭載した車両の構成を考え
ることができる。
【0010】原動機から生じる音の大きさの変動は、直
接検出しても良いし、原動機の制御状態、例えば内燃機
関の燃料噴射量などから検出することもできる。これら
が音の大きさの変動に対応したパラメータに相当する。
このパラメータに応じて、音発生手段を制御し、車室内
の音の状態を制御する。音の状態とは、音量や音程、音
質などが含まれる。したがって、音制御手段により、原
動機の音が大きく変動する際には、音発生手段を制御し
て、車室内における音の増減を抑制、更には解消するこ
とができる。音の増減の抑制は、音発生手段からの音量
を調整することによっても、あるいは音発生手段からの
音の高さを調整することによっても、体感上は可能であ
る。
接検出しても良いし、原動機の制御状態、例えば内燃機
関の燃料噴射量などから検出することもできる。これら
が音の大きさの変動に対応したパラメータに相当する。
このパラメータに応じて、音発生手段を制御し、車室内
の音の状態を制御する。音の状態とは、音量や音程、音
質などが含まれる。したがって、音制御手段により、原
動機の音が大きく変動する際には、音発生手段を制御し
て、車室内における音の増減を抑制、更には解消するこ
とができる。音の増減の抑制は、音発生手段からの音量
を調整することによっても、あるいは音発生手段からの
音の高さを調整することによっても、体感上は可能であ
る。
【0011】音発生手段として、電気的に音を発生する
手段(例えば、発振器とスピーカ)を設けてもよく、あ
るいはモータを駆動するインバータ回路で発信音のある
回路構成を用いても良い。あるいは、車両に搭載された
音源であれば、その他の音源も利用可能である。
手段(例えば、発振器とスピーカ)を設けてもよく、あ
るいはモータを駆動するインバータ回路で発信音のある
回路構成を用いても良い。あるいは、車両に搭載された
音源であれば、その他の音源も利用可能である。
【0012】本発明の第2の車両は、原動機から取り出
されたエネルギを発電機により一旦電力に変換し、該変
換された電力を二次電池に蓄えると共に、前記発電され
た電力および前記二次電池に蓄えられた電力を利用して
モータを駆動することにより車軸を回転させる車両であ
って、アクセル操作量を検出し、該検出したアクセル操
作量に応じて、車室内における音を増減することを要旨
とする。
されたエネルギを発電機により一旦電力に変換し、該変
換された電力を二次電池に蓄えると共に、前記発電され
た電力および前記二次電池に蓄えられた電力を利用して
モータを駆動することにより車軸を回転させる車両であ
って、アクセル操作量を検出し、該検出したアクセル操
作量に応じて、車室内における音を増減することを要旨
とする。
【0013】原動機とモータとを搭載したこの車両は、
アクセル操作量を検出しており、アクセル操作量に応じ
て車室内における音を増減するから、運転者は、自己の
意図に対応した音を聞くことになり、違和感を持つこと
がない。
アクセル操作量を検出しており、アクセル操作量に応じ
て車室内における音を増減するから、運転者は、自己の
意図に対応した音を聞くことになり、違和感を持つこと
がない。
【0014】かかる発明の実施の態様として、使用者に
よるアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段
と、発生する音の状態を調整可能な音発生手段と、前記
検出されたアクセル操作量に応じて、前記音発生手段を
制御して、車室内の音の状態を、前記アクセル操作量に
応じて制御する音量制御手段とを備えた構成を考えるこ
とができる。
よるアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段
と、発生する音の状態を調整可能な音発生手段と、前記
検出されたアクセル操作量に応じて、前記音発生手段を
制御して、車室内の音の状態を、前記アクセル操作量に
応じて制御する音量制御手段とを備えた構成を考えるこ
とができる。
【0015】アクセル操作量は、直接アクセルペダルな
どの移動量を検出することで容易に検出することができ
る。検出したアクセス操作量に応じて、音発生手段を制
御し、車室内の音の状態を制御する。音の状態とは、音
量や音程、音質などが含まれる。したがって、検出した
アクセル操作量に応じて、音発生手段を制御して、車室
内における音を制御、好ましくは増減する。アクセル操
作量と車室内の音の大きさの対応は、音発生手段からの
音量を調整することのみならず、音発生手段からの音の
高さや音質を調整することによっても、体感上は可能で
ある。
どの移動量を検出することで容易に検出することができ
る。検出したアクセス操作量に応じて、音発生手段を制
御し、車室内の音の状態を制御する。音の状態とは、音
量や音程、音質などが含まれる。したがって、検出した
アクセル操作量に応じて、音発生手段を制御して、車室
内における音を制御、好ましくは増減する。アクセル操
作量と車室内の音の大きさの対応は、音発生手段からの
音量を調整することのみならず、音発生手段からの音の
高さや音質を調整することによっても、体感上は可能で
ある。
【0016】更に、これらの車両において、モータを駆
動するインバータ回路を備え、インバータ回路を前記音
発生手段として用いる構成を採用することも可能であ
る。モータの駆動回路としてインバータ回路は広く用い
られており、その発振周波数を変えることでインバータ
から発生する音の状態を調整することができる。この場
合には、音発生手段を別途設ける必要がないので、構成
を簡易なものとすることができる。なお、音発生手段を
別途設け、より細かくまた実際の車両の動作音に近い音
で、音を制御することも好適である。
動するインバータ回路を備え、インバータ回路を前記音
発生手段として用いる構成を採用することも可能であ
る。モータの駆動回路としてインバータ回路は広く用い
られており、その発振周波数を変えることでインバータ
から発生する音の状態を調整することができる。この場
合には、音発生手段を別途設ける必要がないので、構成
を簡易なものとすることができる。なお、音発生手段を
別途設け、より細かくまた実際の車両の動作音に近い音
で、音を制御することも好適である。
【0017】以上説明した各発明において、原動機と
は、内燃機関など自然のエネルギを機械的な運動に変換
するものであって車両に搭載できるものであれば良く、
ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン,レシプロエン
ジン,ロータリエンジンなどの別を問わない。更に、外
燃機関であっても差し支えない。これらの原動機は、車
両に搭載されたモータのための発電機として動作してい
るが、原動機の出力軸に滑り回転可能なモータを設け、
原動機の出力軸の回転の一部は直接車軸に伝達し、滑り
回転に応じたエネルギを電気エネルギとして取り出す仕
様であっても差し支えない。この場合には、例えば、前
記モータを、原動機の出力軸に結合され、ロータおよび
ステータが共に回転可能な第1のモータと、該第1のモ
ータおよび前記車軸に結合された第2のモータとから構
成し、原動機が停止したとき、前記車軸のトルク変動を
抑制するよう、前記第1もしくは第2のモータを駆動す
るモータ駆動手段を備える構成とし、原動機の運転・停
止に応じて、前記の音発生手段を制御するものとすれば
よい。また、原動機の出力軸に遊星歯車を設置し、原動
機の回転の一部を車軸に直接伝達し、差分の回転数を別
途取り出して、発電機を回転する構成とすることも可能
である。車軸にはトルクを付加するアシストモータを設
けておき、発電した電力でアシストモータを駆動する構
成とすれば、原動機の発生するエネルギをトルク×回転
数として自由に制御でき、好適である。
は、内燃機関など自然のエネルギを機械的な運動に変換
するものであって車両に搭載できるものであれば良く、
ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン,レシプロエン
ジン,ロータリエンジンなどの別を問わない。更に、外
燃機関であっても差し支えない。これらの原動機は、車
両に搭載されたモータのための発電機として動作してい
るが、原動機の出力軸に滑り回転可能なモータを設け、
原動機の出力軸の回転の一部は直接車軸に伝達し、滑り
回転に応じたエネルギを電気エネルギとして取り出す仕
様であっても差し支えない。この場合には、例えば、前
記モータを、原動機の出力軸に結合され、ロータおよび
ステータが共に回転可能な第1のモータと、該第1のモ
ータおよび前記車軸に結合された第2のモータとから構
成し、原動機が停止したとき、前記車軸のトルク変動を
抑制するよう、前記第1もしくは第2のモータを駆動す
るモータ駆動手段を備える構成とし、原動機の運転・停
止に応じて、前記の音発生手段を制御するものとすれば
よい。また、原動機の出力軸に遊星歯車を設置し、原動
機の回転の一部を車軸に直接伝達し、差分の回転数を別
途取り出して、発電機を回転する構成とすることも可能
である。車軸にはトルクを付加するアシストモータを設
けておき、発電した電力でアシストモータを駆動する構
成とすれば、原動機の発生するエネルギをトルク×回転
数として自由に制御でき、好適である。
【0018】
【発明の他の態様】以上説明した本発明の第1の車両,
第2の車両において、音の発生および/または車室内に
おける音の状態の制御を行なうか行なわないかを設定す
る設定手段を設け、設定手段の状態に応じて音発生手段
による音の発生および/または音制御手段による制御を
行なったり、停止したりする構成とすることも可能であ
る。こうした場合には、車室内の音の制御を行なった方
が望ましい場合には、制御を行ない、制御が不要な場合
には、音発生などを行なわないから、無用なエネルギ消
費などを生じないと言う利点がある。
第2の車両において、音の発生および/または車室内に
おける音の状態の制御を行なうか行なわないかを設定す
る設定手段を設け、設定手段の状態に応じて音発生手段
による音の発生および/または音制御手段による制御を
行なったり、停止したりする構成とすることも可能であ
る。こうした場合には、車室内の音の制御を行なった方
が望ましい場合には、制御を行ない、制御が不要な場合
には、音発生などを行なわないから、無用なエネルギ消
費などを生じないと言う利点がある。
【0019】また、第1,第2の車両において、車両に
搭載された音源、例えば内燃機関やダイナモあるいはコ
ンプレッサなどから車室内に音を導く音導入手段を設
け、この音導入手段による音の伝導の状態を制御するこ
とで、車室内の音の状態を制御する制御手段を設ける構
成とすることも可能である。音の伝導の状態を制御する
ことは、音が伝わる経路に固さを可変できるダンパを設
け、このダンパの固さを調整することにより実現するこ
とができる。また、音の伝導経路を複数の部材に分割
し、部材間の接合の強さを変えることで音の伝導の状態
を可変することも可能である。こうした場合には、音の
発生を制御することなく、車室内の音の状態を制御する
ことができる。
搭載された音源、例えば内燃機関やダイナモあるいはコ
ンプレッサなどから車室内に音を導く音導入手段を設
け、この音導入手段による音の伝導の状態を制御するこ
とで、車室内の音の状態を制御する制御手段を設ける構
成とすることも可能である。音の伝導の状態を制御する
ことは、音が伝わる経路に固さを可変できるダンパを設
け、このダンパの固さを調整することにより実現するこ
とができる。また、音の伝導経路を複数の部材に分割
し、部材間の接合の強さを変えることで音の伝導の状態
を可変することも可能である。こうした場合には、音の
発生を制御することなく、車室内の音の状態を制御する
ことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】次に、以上説明した本発明の構
成、作用、効果を一層明らかにするために、本発明に係
る原動機とモータとを搭載した車両について、その実施
の形態を、実施例を挙げて、図面に基づき説明する。図
1は、本発明の一実施例としての車両の全体構成図、図
2は、この車両に搭載されたトルク伝達装置20の概略
構成図、図3はトルク伝達装置20を構成するクラッチ
モータ30およびアシストモータ40の構造を示す断面
図である。
成、作用、効果を一層明らかにするために、本発明に係
る原動機とモータとを搭載した車両について、その実施
の形態を、実施例を挙げて、図面に基づき説明する。図
1は、本発明の一実施例としての車両の全体構成図、図
2は、この車両に搭載されたトルク伝達装置20の概略
構成図、図3はトルク伝達装置20を構成するクラッチ
モータ30およびアシストモータ40の構造を示す断面
図である。
【0021】図1に示すように、この車両には、動力源
としてガソリンにより運転される内燃機関50が備えら
れている。この内燃機関50は、吸気系から吸入した空
気と燃料噴射弁51から噴射されたガソリンとの混合気
を燃焼室52に吸入し、この混合気の爆発により押し下
げられるピストン54の運動をクランクシャフト56の
回転運動に変換する。混合気は、イグナイタ58からデ
ィストリビュータ60を介して導かれた高電圧により点
火プラグ62に形成された電気火花により点火され、爆
発燃焼する。この内燃機関50の運転は、電子制御ユニ
ット(以下、EFIECUと呼ぶ)70により制御され
ている。EFIECU70には、内燃機関50の運転状
態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、内燃
機関の50の負荷を検出する吸気管負圧センサ72、内
燃機関50の水温を検出する水温センサ74、ディスト
リビュータ60に設けられクランクシャフト56の回転
数と回転角度を検出する回転数センサ76および回転角
度センサ78などである。なお、EFIECU70に
は、この他、例えばイグニッションキーの状態STを検
出するスタータスイッチ79なども接続されているが、
その他のセンサ,スイッチなどの図示は省略した。この
EFIECU70には、吸気ポートへの燃料噴射量を調
整する燃料噴射弁51とスロットルバルブ66の開度を
調整するスロットルモータ68とが接続されており、E
FIECU70は、これらのアクチュエータを制御する
ことで、内燃機関(エンジンともいう)50の運転状態
を、運転の停止・再開を含めて自由に制御することがで
きる。
としてガソリンにより運転される内燃機関50が備えら
れている。この内燃機関50は、吸気系から吸入した空
気と燃料噴射弁51から噴射されたガソリンとの混合気
を燃焼室52に吸入し、この混合気の爆発により押し下
げられるピストン54の運動をクランクシャフト56の
回転運動に変換する。混合気は、イグナイタ58からデ
ィストリビュータ60を介して導かれた高電圧により点
火プラグ62に形成された電気火花により点火され、爆
発燃焼する。この内燃機関50の運転は、電子制御ユニ
ット(以下、EFIECUと呼ぶ)70により制御され
ている。EFIECU70には、内燃機関50の運転状
態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、内燃
機関の50の負荷を検出する吸気管負圧センサ72、内
燃機関50の水温を検出する水温センサ74、ディスト
リビュータ60に設けられクランクシャフト56の回転
数と回転角度を検出する回転数センサ76および回転角
度センサ78などである。なお、EFIECU70に
は、この他、例えばイグニッションキーの状態STを検
出するスタータスイッチ79なども接続されているが、
その他のセンサ,スイッチなどの図示は省略した。この
EFIECU70には、吸気ポートへの燃料噴射量を調
整する燃料噴射弁51とスロットルバルブ66の開度を
調整するスロットルモータ68とが接続されており、E
FIECU70は、これらのアクチュエータを制御する
ことで、内燃機関(エンジンともいう)50の運転状態
を、運転の停止・再開を含めて自由に制御することがで
きる。
【0022】内燃機関50のクランクシャフト56に
は、トルク伝達装置20が結合されている。トルク伝達
装置20の駆動軸22は、ディファレンシャルギヤ24
に結合されており、トルク伝達装置20からのトルクは
最終的に左右の駆動輪26,28に伝達される。このト
ルク伝達装置20は、制御装置80により、制御されて
いる。制御装置80の構成は後で詳述するが、内部には
制御CPUが備えられており、アクセルペダル64の操
作量ACを検出するアクセルペダルポジションセンサ6
5や、シフトレバー82に設けられたシフトポジション
センサ84なども接続されている。また、制御装置80
は、上述したEFIECU70と通信により、種々の情
報をやり取りしている。これらの情報のやり取りを含む
制御については、後述する。
は、トルク伝達装置20が結合されている。トルク伝達
装置20の駆動軸22は、ディファレンシャルギヤ24
に結合されており、トルク伝達装置20からのトルクは
最終的に左右の駆動輪26,28に伝達される。このト
ルク伝達装置20は、制御装置80により、制御されて
いる。制御装置80の構成は後で詳述するが、内部には
制御CPUが備えられており、アクセルペダル64の操
作量ACを検出するアクセルペダルポジションセンサ6
5や、シフトレバー82に設けられたシフトポジション
センサ84なども接続されている。また、制御装置80
は、上述したEFIECU70と通信により、種々の情
報をやり取りしている。これらの情報のやり取りを含む
制御については、後述する。
【0023】トルク伝達装置20の構成について説明す
る。図2に示すように、内燃機関50のクランクシャフ
ト56の一端に取り付けられたトルク伝達装置20は、
大きくは、クランクシャフト56にアウタロータ32が
結合されたクラッチモータ30、このクラッチモータ3
0のインナロータ34に結合されたロータ42を有する
アシストモータ40、およびクラッチモータ30とアシ
ストモータ40を駆動・制御する制御装置80から構成
されている。
る。図2に示すように、内燃機関50のクランクシャフ
ト56の一端に取り付けられたトルク伝達装置20は、
大きくは、クランクシャフト56にアウタロータ32が
結合されたクラッチモータ30、このクラッチモータ3
0のインナロータ34に結合されたロータ42を有する
アシストモータ40、およびクラッチモータ30とアシ
ストモータ40を駆動・制御する制御装置80から構成
されている。
【0024】各モータの概略構成について、図2により
説明する。クラッチモータ30は、図2に示すように、
アウタロータ32の内周面に永久磁石35を備え、イン
ナロータ34に形成されたスロットに三相のコイル36
を巻回する同期電動機として構成されている。この三相
コイル36への電力は、回転トランス38を介して供給
される。インナロータ34において三相コイル36用の
スロットおよびティースを形成する部分は、無方向性電
磁鋼板の薄板を積層することで構成されている。なお、
クランクシャフト56には、その回転角度θeを検出す
るレゾルバ39が設けられているが、このレゾルバ39
は、ディストリビュータ60に設けられた回転角度セン
サ78と兼用することも可能である。
説明する。クラッチモータ30は、図2に示すように、
アウタロータ32の内周面に永久磁石35を備え、イン
ナロータ34に形成されたスロットに三相のコイル36
を巻回する同期電動機として構成されている。この三相
コイル36への電力は、回転トランス38を介して供給
される。インナロータ34において三相コイル36用の
スロットおよびティースを形成する部分は、無方向性電
磁鋼板の薄板を積層することで構成されている。なお、
クランクシャフト56には、その回転角度θeを検出す
るレゾルバ39が設けられているが、このレゾルバ39
は、ディストリビュータ60に設けられた回転角度セン
サ78と兼用することも可能である。
【0025】他方、アシストモータ40も同期電動機と
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
44は、ケース45に固定された固定子43に巻回され
ている。この固定子43も、無方向性電磁鋼板の薄板を
積層することで形成されている。ロータ42の外周面に
は、複数個の永久磁石46が設けられている。アシスト
モータ40では、この永久磁石46により磁界と三相コ
イル44が形成する磁界との相互作用により、ロータ4
2が回転する。ロータ42が結合された軸は、トルク伝
達装置20のトルクの出力軸である駆動軸22であり、
駆動軸22には、その回転角度θdを検出するレゾルバ
48が設けられている。また、駆動軸22は、ケース4
5に設けられたベアリング49により軸支されている。
して構成されているが、回転磁界を形成する三相コイル
44は、ケース45に固定された固定子43に巻回され
ている。この固定子43も、無方向性電磁鋼板の薄板を
積層することで形成されている。ロータ42の外周面に
は、複数個の永久磁石46が設けられている。アシスト
モータ40では、この永久磁石46により磁界と三相コ
イル44が形成する磁界との相互作用により、ロータ4
2が回転する。ロータ42が結合された軸は、トルク伝
達装置20のトルクの出力軸である駆動軸22であり、
駆動軸22には、その回転角度θdを検出するレゾルバ
48が設けられている。また、駆動軸22は、ケース4
5に設けられたベアリング49により軸支されている。
【0026】係るクラッチモータ30のロータ34は、
アシストモータ40のロータ42、延いては駆動軸22
に結合されている。従って、内燃機関50と両モータ3
0,40の関係を簡略を言えば、内燃機関50のクラン
クシャフト56の回転および軸トルクが、クラッチモー
タ30のアウタロータ32からロータ34に伝達され、
これにアシストモータ40による回転とトルクとが加減
算されて、最終的な駆動軸22の回転とトルクとになっ
ている。
アシストモータ40のロータ42、延いては駆動軸22
に結合されている。従って、内燃機関50と両モータ3
0,40の関係を簡略を言えば、内燃機関50のクラン
クシャフト56の回転および軸トルクが、クラッチモー
タ30のアウタロータ32からロータ34に伝達され、
これにアシストモータ40による回転とトルクとが加減
算されて、最終的な駆動軸22の回転とトルクとになっ
ている。
【0027】アシストモータ40は、通常の永久磁石型
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ30は、永久磁石35を有する部材も三相コイル36
を備えた部材も、共に回転するよう構成されている。そ
こで、クラッチモータ30の構成の詳細について、図3
を用いて補足する。クラッチモータ30のアウタロータ
32は、クランクシャフト56に嵌合されたホイール5
7の外周端に圧入ピン59aおよびネジ59bにより取
り付けられている。ホイール57の中心部は、軸形状に
突設されており、ここにベアリング37A,37Bを用
いてインナロータ34が回転自在に取り付けられてい
る。また、インナロータ34には、駆動軸22の一端が
固定されている。
三相同期モータとして構成されているが、クラッチモー
タ30は、永久磁石35を有する部材も三相コイル36
を備えた部材も、共に回転するよう構成されている。そ
こで、クラッチモータ30の構成の詳細について、図3
を用いて補足する。クラッチモータ30のアウタロータ
32は、クランクシャフト56に嵌合されたホイール5
7の外周端に圧入ピン59aおよびネジ59bにより取
り付けられている。ホイール57の中心部は、軸形状に
突設されており、ここにベアリング37A,37Bを用
いてインナロータ34が回転自在に取り付けられてい
る。また、インナロータ34には、駆動軸22の一端が
固定されている。
【0028】アウタロータ32に永久磁石35が設けら
れていることは既に説明した。この永久磁石35は、実
施例では4個設けられており、アウタロータ32の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ3
0の軸中心に向かう方向であり、一つおき磁極の方向は
逆向きになっている。この永久磁石35と僅かなギャッ
プにより対向するインナロータ34の三相コイル36
は、インナロータ34に設けられた計24個のスロット
(図示せず)に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル36の各々は、回転トランス38から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス38
は、ケース45に固定された一次巻線38Aとインナロ
ータ34が固定された駆動軸22に取り付けられた二次
巻線38Bとからなり、電磁誘導により、一次巻線38
Aと二次巻線38Bとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相(U,V,W相)の電流
をやり取りするために、回転トランス38には三相分の
巻線が用意されている。回転トランス38に代えてスリ
ップリング等の接触型の装置を用いることも可能であ
る。
れていることは既に説明した。この永久磁石35は、実
施例では4個設けられており、アウタロータ32の内周
面に貼付されている。その磁化方向はクラッチモータ3
0の軸中心に向かう方向であり、一つおき磁極の方向は
逆向きになっている。この永久磁石35と僅かなギャッ
プにより対向するインナロータ34の三相コイル36
は、インナロータ34に設けられた計24個のスロット
(図示せず)に巻回されており、各コイルに通電する
と、スロットを隔てるティースを通る磁束を形成する。
各コイルに三相交流を流すと、この磁界は回転する。三
相コイル36の各々は、回転トランス38から電力の供
給を受けるよう接続されている。この回転トランス38
は、ケース45に固定された一次巻線38Aとインナロ
ータ34が固定された駆動軸22に取り付けられた二次
巻線38Bとからなり、電磁誘導により、一次巻線38
Aと二次巻線38Bとの間で、双方向に電力をやり取り
することができる。なお、三相(U,V,W相)の電流
をやり取りするために、回転トランス38には三相分の
巻線が用意されている。回転トランス38に代えてスリ
ップリング等の接触型の装置を用いることも可能であ
る。
【0029】隣接する一組の永久磁石35が形成する磁
界と、インナロータ34に設けられた三相コイル36が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ3
2とインナロータ34とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル36に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト56に直結されたアウタロータ32の回転数
(1秒間の回転数)とインナロータ34の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。クラッチモータ30およびアシス
トモータ40の制御の詳細については、後でフローチャ
ートを用いて詳しく説明する。
界と、インナロータ34に設けられた三相コイル36が
形成する回転磁界との相互作用により、アウタロータ3
2とインナロータ34とは種々の振る舞いを示す。通常
は、三相コイル36に流す三相交流の周波数は、クラン
クシャフト56に直結されたアウタロータ32の回転数
(1秒間の回転数)とインナロータ34の回転数との偏
差の周波数としている。この結果、両者の回転には滑り
を生じることになる。クラッチモータ30およびアシス
トモータ40の制御の詳細については、後でフローチャ
ートを用いて詳しく説明する。
【0030】次に、クラッチモータ30およびアシスト
モータ40を駆動・制御する制御装置80について説明
する。制御装置80は、図2に示すように、クラッチモ
ータ30を駆動する第1の駆動回路91、アシストモー
タ40を駆動する第2の駆動回路92、両駆動回路9
1,92を制御する制御CPU90、二次電池であるバ
ッテリ94から構成されている。制御CPU90は、1
チップマイクロプロセッサであり、内部に、ワーク用の
RAM90a、処理プログラムを記憶したROM90
b、入出力ポート(図示せず)およびEFIECU70
と通信を行なうシリアル通信ポート(図示せず)を備え
る。この制御CPU90には、レゾルバ39からのエン
ジン回転角度θe、レゾルバ48からの駆動軸回転角度
θd、シフトポジションセンサ84からのシフトポジシ
ョンSP、アクセルペダルポジションセンサ65からの
アクセルペダル64の操作量AC、第1の駆動回路91
に設けられた2つの電流検出器95,96からのクラッ
チ電流値Iuc,Ivc、第2の駆動回路に設けられた
2つの電流検出器97,98からのアシスト電流値Iu
a,Iva、バッテリ94の残容量(充放電の状態)を
検出する残容量検出器99からの残容量BRMなどが、入
力ポートを介して入力されている。なお、残容量検出器
99は、バッテリ94の電解液の比重を測定して残容量
を検出するものや、充電・放電の電流値と時間を演算し
て残容量を検出するものなどが知られている。
モータ40を駆動・制御する制御装置80について説明
する。制御装置80は、図2に示すように、クラッチモ
ータ30を駆動する第1の駆動回路91、アシストモー
タ40を駆動する第2の駆動回路92、両駆動回路9
1,92を制御する制御CPU90、二次電池であるバ
ッテリ94から構成されている。制御CPU90は、1
チップマイクロプロセッサであり、内部に、ワーク用の
RAM90a、処理プログラムを記憶したROM90
b、入出力ポート(図示せず)およびEFIECU70
と通信を行なうシリアル通信ポート(図示せず)を備え
る。この制御CPU90には、レゾルバ39からのエン
ジン回転角度θe、レゾルバ48からの駆動軸回転角度
θd、シフトポジションセンサ84からのシフトポジシ
ョンSP、アクセルペダルポジションセンサ65からの
アクセルペダル64の操作量AC、第1の駆動回路91
に設けられた2つの電流検出器95,96からのクラッ
チ電流値Iuc,Ivc、第2の駆動回路に設けられた
2つの電流検出器97,98からのアシスト電流値Iu
a,Iva、バッテリ94の残容量(充放電の状態)を
検出する残容量検出器99からの残容量BRMなどが、入
力ポートを介して入力されている。なお、残容量検出器
99は、バッテリ94の電解液の比重を測定して残容量
を検出するものや、充電・放電の電流値と時間を演算し
て残容量を検出するものなどが知られている。
【0031】また、制御CPU90からは、第1の駆動
回路91に設けられたスイッチング素子である6個のト
ランジスタTr1ないしTr6を駆動する制御信号SW
1と、第2の駆動回路92に設けられたスイッチング素
子としての6個のトランジスタTr11ないしTr16
を駆動する制御信号SW2とが出力されている。第1の
駆動回路91の6個のトランジスタTr1ないしTr6
は、対をなす電源ラインP1,P2に対してソース側と
シンク側となるよう2個ずつペアで配置され、その接続
点に、クラッチモータ30の三相コイル(UVW)36
の各々が、回転トランス38を介して接続されている。
電源ラインP1,P2は、バッテリ94のプラス側とマ
イナス側に、それぞれ接続されているから、制御CPU
90により、対をなすトランジスタTr1ないしTr6
のオン時間の割合を制御信号SW1により順次制御し、
各コイル36に流れる電流を、PWM制御によって擬似
的な正弦波にすると、三相コイル36により、滑らかな
回転磁界が形成される。
回路91に設けられたスイッチング素子である6個のト
ランジスタTr1ないしTr6を駆動する制御信号SW
1と、第2の駆動回路92に設けられたスイッチング素
子としての6個のトランジスタTr11ないしTr16
を駆動する制御信号SW2とが出力されている。第1の
駆動回路91の6個のトランジスタTr1ないしTr6
は、対をなす電源ラインP1,P2に対してソース側と
シンク側となるよう2個ずつペアで配置され、その接続
点に、クラッチモータ30の三相コイル(UVW)36
の各々が、回転トランス38を介して接続されている。
電源ラインP1,P2は、バッテリ94のプラス側とマ
イナス側に、それぞれ接続されているから、制御CPU
90により、対をなすトランジスタTr1ないしTr6
のオン時間の割合を制御信号SW1により順次制御し、
各コイル36に流れる電流を、PWM制御によって擬似
的な正弦波にすると、三相コイル36により、滑らかな
回転磁界が形成される。
【0032】他方、第2の駆動回路92の6個のトラン
ジスタTr11ないしTr16も、第1の駆動回路91
と同様に配置されており、対をなすトランジスタの接続
点は、アシストモータ40の三相コイル44の各々に接
続されている。従って、制御CPU90により、対をな
すトランジスタTr11ないしTr16のオン時間を制
御信号SW2により順次制御し、各コイル44に流れる
電流を、PWM制御によって擬似的な正弦波にすると、
三相コイル44により、滑らかな回転磁界が形成され
る。なお、以上の説明では、クラッチモータ30および
アシストモータ40をいずれも駆動するものとして記述
したが、外部のトルクによりモータが回転している場合
には、これらのモータから電流を回生することが可能で
ある。回生の場合の電流の流れ方および各トランジスタ
のオン・オフの制御の様子は、駆動の場合と、電力の入
出力の関係をちょうど逆にしたものとなっている。
ジスタTr11ないしTr16も、第1の駆動回路91
と同様に配置されており、対をなすトランジスタの接続
点は、アシストモータ40の三相コイル44の各々に接
続されている。従って、制御CPU90により、対をな
すトランジスタTr11ないしTr16のオン時間を制
御信号SW2により順次制御し、各コイル44に流れる
電流を、PWM制御によって擬似的な正弦波にすると、
三相コイル44により、滑らかな回転磁界が形成され
る。なお、以上の説明では、クラッチモータ30および
アシストモータ40をいずれも駆動するものとして記述
したが、外部のトルクによりモータが回転している場合
には、これらのモータから電流を回生することが可能で
ある。回生の場合の電流の流れ方および各トランジスタ
のオン・オフの制御の様子は、駆動の場合と、電力の入
出力の関係をちょうど逆にしたものとなっている。
【0033】以上構成を説明したトルク伝達装置20の
動作について説明する。トルク伝達装置20の動作原
理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。内燃機
関50がEFIECU70により運転され、所定の回転
数N1で回転しているとする。このとき、制御装置80
が回転トランス38を介してクラッチモータ30の三相
コイル36に何等電流を流していないとすれば、即ち第
1の駆動回路91のトランジスタTr1ないしTr6が
常時オフ状態であれば、三相コイル36には何等の電流
も流れないから、クラッチモータ30のアウタロータ3
2とインナロータ34とは全く結合されていない状態と
なり、内燃機関50のクランクシャフト56は空回りし
ている状態となる。この状態では、トランジスタTr1
ないしTr6がオフとなっているから、三相コイル36
からの回生も行なわれない。即ち、内燃機関50はアイ
ドル回転をしていることになる。
動作について説明する。トルク伝達装置20の動作原
理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。内燃機
関50がEFIECU70により運転され、所定の回転
数N1で回転しているとする。このとき、制御装置80
が回転トランス38を介してクラッチモータ30の三相
コイル36に何等電流を流していないとすれば、即ち第
1の駆動回路91のトランジスタTr1ないしTr6が
常時オフ状態であれば、三相コイル36には何等の電流
も流れないから、クラッチモータ30のアウタロータ3
2とインナロータ34とは全く結合されていない状態と
なり、内燃機関50のクランクシャフト56は空回りし
ている状態となる。この状態では、トランジスタTr1
ないしTr6がオフとなっているから、三相コイル36
からの回生も行なわれない。即ち、内燃機関50はアイ
ドル回転をしていることになる。
【0034】制御装置80の制御CPU90が制御信号
SW1を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
内燃機関50のクランクシャフト56の回転数と駆動軸
22の回転数との偏差に応じて、クラッチモータ30の
三相コイル36に一定の電流が流れる。即ち、クラッチ
モータ30は発電機として機能し、電流が第1の駆動回
路91を介して回生され、バッテリ94が充電される。
この時、アウタロータ32とインナロータ34とは一定
の滑りが存在する結合状態となる。即ち、内燃機関50
のクランクシャフト56の回転数よりは低い回転数でイ
ンナロータ34は回転する。この状態で、回生された電
気エネルギと等しいエネルギがアシストモータ40で消
費されるように、制御CPU90が第2の駆動回路92
を制御すると、アシストモータ40の三相コイル44に
電流が流れ、アシストモータ40においてトルクが発生
する。
SW1を出力してトランジスタをオンオフ制御すると、
内燃機関50のクランクシャフト56の回転数と駆動軸
22の回転数との偏差に応じて、クラッチモータ30の
三相コイル36に一定の電流が流れる。即ち、クラッチ
モータ30は発電機として機能し、電流が第1の駆動回
路91を介して回生され、バッテリ94が充電される。
この時、アウタロータ32とインナロータ34とは一定
の滑りが存在する結合状態となる。即ち、内燃機関50
のクランクシャフト56の回転数よりは低い回転数でイ
ンナロータ34は回転する。この状態で、回生された電
気エネルギと等しいエネルギがアシストモータ40で消
費されるように、制御CPU90が第2の駆動回路92
を制御すると、アシストモータ40の三相コイル44に
電流が流れ、アシストモータ40においてトルクが発生
する。
【0035】図12にこのトルク伝達装置20の動作原
理を示した。図示するように、クランクシャフト56が
回転数N1,トルクT1で運転しているとき、領域G1
のエネルギをクラッチモータ30から回生し、これをア
シストモータ40に付与することで、駆動軸22を回転
数N2,トルクT2で回転するのである。こうして、ク
ラッチモータ30における滑り(回転数差)に応じたエ
ネルギがトルクとして駆動軸22に付与され、トルクの
変換が行なわれることになる。
理を示した。図示するように、クランクシャフト56が
回転数N1,トルクT1で運転しているとき、領域G1
のエネルギをクラッチモータ30から回生し、これをア
シストモータ40に付与することで、駆動軸22を回転
数N2,トルクT2で回転するのである。こうして、ク
ラッチモータ30における滑り(回転数差)に応じたエ
ネルギがトルクとして駆動軸22に付与され、トルクの
変換が行なわれることになる。
【0036】このように、本実施例では、クラッチモー
タ30で内燃機関50のエネルギの一部を電力の形態で
取り出し、これをアシストモータ40により駆動軸22
に付与してトルクアップ(回転数は内燃機関50の回転
数より低い)を行なうことが可能であるが、エネルギの
変換はこの形態に限らない。即ち、クラッチモータ30
を駆動するか回生するか、アシストモータ40を駆動す
るか回生するか、回生した電力をバッテリ94の充電に
用いるか、バッテリ94に蓄えられた電力によりモータ
を駆動するか、などの組み合わせは、多岐に亘る。更
に、内燃機関50の出力も、内燃機関50がもっとも効
率よく運転される運転条件を中心に種々選択することが
でき、これら種々の装置を制御しつつ、全体として必要
なエネルギを駆動軸22に付与してゆく制御が実行され
るのである。
タ30で内燃機関50のエネルギの一部を電力の形態で
取り出し、これをアシストモータ40により駆動軸22
に付与してトルクアップ(回転数は内燃機関50の回転
数より低い)を行なうことが可能であるが、エネルギの
変換はこの形態に限らない。即ち、クラッチモータ30
を駆動するか回生するか、アシストモータ40を駆動す
るか回生するか、回生した電力をバッテリ94の充電に
用いるか、バッテリ94に蓄えられた電力によりモータ
を駆動するか、などの組み合わせは、多岐に亘る。更
に、内燃機関50の出力も、内燃機関50がもっとも効
率よく運転される運転条件を中心に種々選択することが
でき、これら種々の装置を制御しつつ、全体として必要
なエネルギを駆動軸22に付与してゆく制御が実行され
るのである。
【0037】以下、制御装置80における制御および本
発明の特徴に対応した音の制御について詳しく説明す
る。図4は、制御CPU90におけるトルク制御の処理
の概要を示すフローチャートである。図示するように、
この処理ルーチンが起動されると、まず駆動軸22の回
転数Ndを読み込む処理を行なう(ステップS10
0)。駆動軸22の回転数は、レゾルバ48から読み込
んだ駆動軸22の回転角度θdから求めることができ
る。次に、アクセルペダルポジションAPをアクセルペ
ダルポジションセンサ65から読み込む処理を行ない
(ステップS101)、このアクセルペダルポジション
APに基づいて、駆動軸22に付与すべき伝達トルクの
目標値(伝達トルク指令とも言う)Td*を求める処理
を行なう(ステップS102)。この結果、駆動軸22
の回転数Ndとから、駆動軸22に出力されるエネルギ
Pdを求めることができる(ステップS103)。即
ち、Pd=Td*×Ndを演算するのである。
発明の特徴に対応した音の制御について詳しく説明す
る。図4は、制御CPU90におけるトルク制御の処理
の概要を示すフローチャートである。図示するように、
この処理ルーチンが起動されると、まず駆動軸22の回
転数Ndを読み込む処理を行なう(ステップS10
0)。駆動軸22の回転数は、レゾルバ48から読み込
んだ駆動軸22の回転角度θdから求めることができ
る。次に、アクセルペダルポジションAPをアクセルペ
ダルポジションセンサ65から読み込む処理を行ない
(ステップS101)、このアクセルペダルポジション
APに基づいて、駆動軸22に付与すべき伝達トルクの
目標値(伝達トルク指令とも言う)Td*を求める処理
を行なう(ステップS102)。この結果、駆動軸22
の回転数Ndとから、駆動軸22に出力されるエネルギ
Pdを求めることができる(ステップS103)。即
ち、Pd=Td*×Ndを演算するのである。
【0038】こうして駆動軸22に出力されるエネルギ
Pdを求めた後、今度は内燃機関50を間欠運転する領
域か否かの判断を行なう(ステップS104)。内燃機
関50を間欠運転するのは、内燃機関50の運転領域
を、その効率などを考えて所定の範囲に限定しているか
らである。駆動軸22に出力すべきエネルギは車両の運
転状態に基づいて連続的な値を取る。一方、内燃機関5
0にとって高効率かつエミッションに優れた運転領域
は、比較的狭い。そこで、内燃機関50の運転領域をあ
る幅に制限しておき、駆動軸22に必要なエネルギ(回
転数×トルク)がこの運転領域に入っている場合には、
必要な運転状態で、内燃機関50を連続運転するものと
し、次に内燃機関(エンジン)の制御を行なう(ステッ
プS105)。このとき、エンジントルクTeと回転数
Neから計算されるその出力エネルギは、効率などを無
視すれば、駆動軸22の出力エネルギPd(ステップS
103で演算)と等しくしておくことができる。もとよ
り、バッテリ94が放電した状態にあり、充電が必要な
場合には、内燃機関50を、駆動軸22の回転に必要な
エネルギ以上のエネルギで運転し、余剰の電力を回生し
て充電に充てることも可能である。内燃機関50の制御
は、実際には、制御CPU90から通信によりEFIE
CU70に必要な指令を出力することにより行なわれ
る。
Pdを求めた後、今度は内燃機関50を間欠運転する領
域か否かの判断を行なう(ステップS104)。内燃機
関50を間欠運転するのは、内燃機関50の運転領域
を、その効率などを考えて所定の範囲に限定しているか
らである。駆動軸22に出力すべきエネルギは車両の運
転状態に基づいて連続的な値を取る。一方、内燃機関5
0にとって高効率かつエミッションに優れた運転領域
は、比較的狭い。そこで、内燃機関50の運転領域をあ
る幅に制限しておき、駆動軸22に必要なエネルギ(回
転数×トルク)がこの運転領域に入っている場合には、
必要な運転状態で、内燃機関50を連続運転するものと
し、次に内燃機関(エンジン)の制御を行なう(ステッ
プS105)。このとき、エンジントルクTeと回転数
Neから計算されるその出力エネルギは、効率などを無
視すれば、駆動軸22の出力エネルギPd(ステップS
103で演算)と等しくしておくことができる。もとよ
り、バッテリ94が放電した状態にあり、充電が必要な
場合には、内燃機関50を、駆動軸22の回転に必要な
エネルギ以上のエネルギで運転し、余剰の電力を回生し
て充電に充てることも可能である。内燃機関50の制御
は、実際には、制御CPU90から通信によりEFIE
CU70に必要な指令を出力することにより行なわれ
る。
【0039】他方、駆動軸22に要求されているエネル
ギから見て内燃機関50を連続運転することが困難な場
合には、内燃機関50は間欠運転領域にあると判断し、
続いてバッテリ94の容量が十分か否かの判断を行なう
(ステップS106)。バッテリ94がほぼフル充電さ
れているか否かを判断するのである。内燃機関50の運
転により得られるエネルギと駆動軸22が必要とするエ
ネルギとの差は、電力としてクラッチモータ30から回
生され、バッテリ94に充電されるから、バッテリ94
がある程度放電した状態であれば、回生を行なって充電
すべきと判断して、内燃機関50を所定の運転状態で運
転する。なお、図4では、この場合もステップS105
で内燃機関50を制御するものとして説明したが、この
場合の内燃機関50の運転状態は、駆動軸22が必要と
するエネルギとはバランスしないので、駆動軸22が必
要とするエネルギPdにもっとも近い状態(Pd′=N
e′×Te′で運転される。
ギから見て内燃機関50を連続運転することが困難な場
合には、内燃機関50は間欠運転領域にあると判断し、
続いてバッテリ94の容量が十分か否かの判断を行なう
(ステップS106)。バッテリ94がほぼフル充電さ
れているか否かを判断するのである。内燃機関50の運
転により得られるエネルギと駆動軸22が必要とするエ
ネルギとの差は、電力としてクラッチモータ30から回
生され、バッテリ94に充電されるから、バッテリ94
がある程度放電した状態であれば、回生を行なって充電
すべきと判断して、内燃機関50を所定の運転状態で運
転する。なお、図4では、この場合もステップS105
で内燃機関50を制御するものとして説明したが、この
場合の内燃機関50の運転状態は、駆動軸22が必要と
するエネルギとはバランスしないので、駆動軸22が必
要とするエネルギPdにもっとも近い状態(Pd′=N
e′×Te′で運転される。
【0040】内燃機関50が運転される場合には、次に
クラッチモータ30のトルク指令値Tc*を設定する処
理を行なう(ステップS108)。図12に示したよう
に、トルク変換が行なわれる場合、クラッチモータ30
は内燃機関50の回転数Neと駆動軸22の回転数Nd
との偏差△Nに内燃機関50の出力トルクTeとを乗算
した△N×Teに相当するエネルギを回生し、これをア
シストモータ40側で消費して駆動軸22のトルクの増
大に利用している。したがって、クラッチモータ30の
出力トルク自体は、最終的には、内燃機関50のトルク
と等しくなる。
クラッチモータ30のトルク指令値Tc*を設定する処
理を行なう(ステップS108)。図12に示したよう
に、トルク変換が行なわれる場合、クラッチモータ30
は内燃機関50の回転数Neと駆動軸22の回転数Nd
との偏差△Nに内燃機関50の出力トルクTeとを乗算
した△N×Teに相当するエネルギを回生し、これをア
シストモータ40側で消費して駆動軸22のトルクの増
大に利用している。したがって、クラッチモータ30の
出力トルク自体は、最終的には、内燃機関50のトルク
と等しくなる。
【0041】以上の処理により、駆動軸22が最終的に
必要とする出力トルクTd*やその回転数Ndが決ま
り、内燃機関50の最終的な運転状態が決まるから、ク
ラッチモータ30のトルク指令Tc*やアシストモータ
40の目標トルクTa*なども決定可能となる。そこ
で、続いて、インバータ周波数の制御を行なった後(ス
テップS109)、クラッチモータ30の制御(ステッ
プS110)およびアシストモータ40の制御(ステッ
プS130)を行なう。インバータの周波数制御とは、
インバータである第1の駆動回路91および第2の駆動
回路92のキャリア周波数を変更する制御である。イン
バータ周波数制御や各モータの制御の詳細については、
後述する。
必要とする出力トルクTd*やその回転数Ndが決ま
り、内燃機関50の最終的な運転状態が決まるから、ク
ラッチモータ30のトルク指令Tc*やアシストモータ
40の目標トルクTa*なども決定可能となる。そこ
で、続いて、インバータ周波数の制御を行なった後(ス
テップS109)、クラッチモータ30の制御(ステッ
プS110)およびアシストモータ40の制御(ステッ
プS130)を行なう。インバータの周波数制御とは、
インバータである第1の駆動回路91および第2の駆動
回路92のキャリア周波数を変更する制御である。イン
バータ周波数制御や各モータの制御の詳細については、
後述する。
【0042】他方、内燃機関50が間欠運転領域にあ
り、バッテリ94がフル充電に近い状態であれば、内燃
機関50を運転して電力を回生しても充電することがで
きない。そこで、この場合には、内燃機関50を停止す
る(ステップS107)。この場合にも、インバータで
ある第1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数
を変更する制御を行ない(ステップS109)、その
後、クラッチモータ30の制御(ステップS110)お
よびアシストモータ40の制御(ステップS130)を
行なう。なお、図示の都合上、クラッチモータ30の制
御とアシストモータ40の制御は別々のステップとして
記載したが、実際には、制御CPU90は割り込み処理
を利用してこれらの制御を同時に実行する。また、クラ
ッチモータ30およびアシストモータ40の制御に合わ
せて、EFIECU70とデータをやり取りし、内燃機
関50の運転も同時に制御している。
り、バッテリ94がフル充電に近い状態であれば、内燃
機関50を運転して電力を回生しても充電することがで
きない。そこで、この場合には、内燃機関50を停止す
る(ステップS107)。この場合にも、インバータで
ある第1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数
を変更する制御を行ない(ステップS109)、その
後、クラッチモータ30の制御(ステップS110)お
よびアシストモータ40の制御(ステップS130)を
行なう。なお、図示の都合上、クラッチモータ30の制
御とアシストモータ40の制御は別々のステップとして
記載したが、実際には、制御CPU90は割り込み処理
を利用してこれらの制御を同時に実行する。また、クラ
ッチモータ30およびアシストモータ40の制御に合わ
せて、EFIECU70とデータをやり取りし、内燃機
関50の運転も同時に制御している。
【0043】クラッチモータ30の制御(図4ステップ
S110)では、図5に示したように、まず駆動軸22
の回転角度θdをレゾルバ48から読み込む処理(ステ
ップS112)が、行なわれる。次に、レゾルバ39か
ら内燃機関50のクランクシャフト56の回転角度θe
を入力し(ステップS114)、両軸の相対角度θcを
求める処理を行なう(ステップS116)。即ち、θc
=θe−θdを演算するのである。
S110)では、図5に示したように、まず駆動軸22
の回転角度θdをレゾルバ48から読み込む処理(ステ
ップS112)が、行なわれる。次に、レゾルバ39か
ら内燃機関50のクランクシャフト56の回転角度θe
を入力し(ステップS114)、両軸の相対角度θcを
求める処理を行なう(ステップS116)。即ち、θc
=θe−θdを演算するのである。
【0044】次に、電流検出器95,96により、クラ
ッチモータ30の三相コイル36のU相とV相に流れて
いる電流Iuc,Ivcを検出する処理を行なう(ステ
ップS118)。電流はU,V,Wの三相に流れている
が、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流を測
定すれば足りる。こうして得られた三相の電流を用いて
座標変換(三相−二相変換)を行なう(ステップS12
0)。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のd軸,q
軸の電流値に変換することであり、次式(1)を演算す
ることにより行なわれる。
ッチモータ30の三相コイル36のU相とV相に流れて
いる電流Iuc,Ivcを検出する処理を行なう(ステ
ップS118)。電流はU,V,Wの三相に流れている
が、その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流を測
定すれば足りる。こうして得られた三相の電流を用いて
座標変換(三相−二相変換)を行なう(ステップS12
0)。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のd軸,q
軸の電流値に変換することであり、次式(1)を演算す
ることにより行なわれる。
【0045】
【数1】
【0046】ここで座標変換を行なうのは、永久磁石型
の同期電動機においては、d軸およびq軸の電流が、ト
ルクを制御する上で本質的な量だからである。もとよ
り、三相のまま制御することも可能である。2軸の電流
値に変換した後、クラッチモータ30におけるトルク指
令値から求められる各軸の電流指令値Idc*,Iqc
*と実際各軸に流れた電流Idc,Iqcと偏差を求
め、各軸の電圧指令値Vdc,Vqcを求める処理を行
なう(ステップS122)。即ち、まず以下の式(2)
の演算を行ない、次に次式(3)の演算を行なうのであ
る。
の同期電動機においては、d軸およびq軸の電流が、ト
ルクを制御する上で本質的な量だからである。もとよ
り、三相のまま制御することも可能である。2軸の電流
値に変換した後、クラッチモータ30におけるトルク指
令値から求められる各軸の電流指令値Idc*,Iqc
*と実際各軸に流れた電流Idc,Iqcと偏差を求
め、各軸の電圧指令値Vdc,Vqcを求める処理を行
なう(ステップS122)。即ち、まず以下の式(2)
の演算を行ない、次に次式(3)の演算を行なうのであ
る。
【0047】
【数2】
【0048】
【数3】
【0049】ここで、Kp1,2およびKi1,2は、
各々係数である。これらの係数は、適用するモータの特
性に適合するよう調整されている。
各々係数である。これらの係数は、適用するモータの特
性に適合するよう調整されている。
【0050】ここで、電圧指令値Vdc,Vqcは、電
流指令値I*との偏差△Iに比例する部分(上式(3)
右辺第1項)と偏差△Iのi回分の過去の累積分(右辺
第2項)とから求められる。その後、こうして求めた電
圧指令値をステップS120で行なった変換の逆変換に
相当する座標変換(二相−三相変換)を行ない(ステッ
プS124)、実際に三相コイル36に印加する電圧V
uc,Vvc,Vwcを求める処理を行なう。各電圧
は、次式(4)により求める。
流指令値I*との偏差△Iに比例する部分(上式(3)
右辺第1項)と偏差△Iのi回分の過去の累積分(右辺
第2項)とから求められる。その後、こうして求めた電
圧指令値をステップS120で行なった変換の逆変換に
相当する座標変換(二相−三相変換)を行ない(ステッ
プS124)、実際に三相コイル36に印加する電圧V
uc,Vvc,Vwcを求める処理を行なう。各電圧
は、次式(4)により求める。
【0051】
【数4】
【0052】実際の電圧制御は、第1の駆動回路91の
トランジスタTr1ないしTr6のオンオフ時間により
なされるから、式(4)によって求めた各電圧指令値と
なるよう各トランジスタTr1ないしTr6のオン時間
をPWM制御する(ステップS126)。以上の処理に
より、クラッチモータ30が機械的に駆動軸22に伝達
するトルクを目標トルクにする制御が行なわれることに
なる。
トランジスタTr1ないしTr6のオンオフ時間により
なされるから、式(4)によって求めた各電圧指令値と
なるよう各トランジスタTr1ないしTr6のオン時間
をPWM制御する(ステップS126)。以上の処理に
より、クラッチモータ30が機械的に駆動軸22に伝達
するトルクを目標トルクにする制御が行なわれることに
なる。
【0053】次にアシストモータ40によるトルク制御
(図4、ステップS130)の詳細について説明する。
アシストモータ40の制御は、図6に示すように、まず
クラッチモータ30側で発電される電力を演算する処理
(ステップS132)から開始される。即ち、回生され
る電力(エネルギ)Pcを、 Pc=Ks×Nc×Tc として演算するのである。ここで、Tcはクラッチモー
タ30において実際に伝達されたトルクであり、Ncは
回転数差であるから、Nc×Tcは、図12における領
域G1に相当するエネルギを求めることに相当する。K
sは発電(回生)の効率である。
(図4、ステップS130)の詳細について説明する。
アシストモータ40の制御は、図6に示すように、まず
クラッチモータ30側で発電される電力を演算する処理
(ステップS132)から開始される。即ち、回生され
る電力(エネルギ)Pcを、 Pc=Ks×Nc×Tc として演算するのである。ここで、Tcはクラッチモー
タ30において実際に伝達されたトルクであり、Ncは
回転数差であるから、Nc×Tcは、図12における領
域G1に相当するエネルギを求めることに相当する。K
sは発電(回生)の効率である。
【0054】続いてアシストモータ40により付与され
るトルク指令値Ta*を、 Ta*=Td*−Tc* として演算する(ステップS134)。なお、この場
合、アシストモータ40自身の効率をKasとすると、 PP=Pc−(Nd×Ta)/Kas が、バッテリ94に充電される余剰の電力となる。
るトルク指令値Ta*を、 Ta*=Td*−Tc* として演算する(ステップS134)。なお、この場
合、アシストモータ40自身の効率をKasとすると、 PP=Pc−(Nd×Ta)/Kas が、バッテリ94に充電される余剰の電力となる。
【0055】次にステップS134で求めたトルク指令
値Ta*がアシストモータ40によって付与し得る最大
トルクTamaxを越えているか否かの判断を行ない
(ステップS136)、越えている場合には、最大値に
制限する処理を行なう(ステップS138)。
値Ta*がアシストモータ40によって付与し得る最大
トルクTamaxを越えているか否かの判断を行ない
(ステップS136)、越えている場合には、最大値に
制限する処理を行なう(ステップS138)。
【0056】次に、駆動軸22の角度θdをレゾルバ4
8を用いて検出し(ステップS140)、更にアシスト
モータ40の各相電流を電流検出器97,98を用いて
検出する処理(ステップS142)を行なう。その後、
クラッチモータ30と同様座標変換(ステップS14
4)および電圧指令値Vda,Vqaの演算を行ない
(ステップS146)、更に電圧指令値の逆座標変換
(ステップS148)を行なって、アシストモータ40
の第2の駆動回路92のトランジスタTr11ないしT
r16のオンオフ制御時間を求め、PWM制御を行なう
(ステップS150)。これらの処理は、クラッチモー
タ30について行なったものと全く同一である。
8を用いて検出し(ステップS140)、更にアシスト
モータ40の各相電流を電流検出器97,98を用いて
検出する処理(ステップS142)を行なう。その後、
クラッチモータ30と同様座標変換(ステップS14
4)および電圧指令値Vda,Vqaの演算を行ない
(ステップS146)、更に電圧指令値の逆座標変換
(ステップS148)を行なって、アシストモータ40
の第2の駆動回路92のトランジスタTr11ないしT
r16のオンオフ制御時間を求め、PWM制御を行なう
(ステップS150)。これらの処理は、クラッチモー
タ30について行なったものと全く同一である。
【0057】以上の処理により、クラッチモータ30に
より所定の効率Ksで電力に変換されたトルク、即ち内
燃機関50のクランクシャフト56の回転数とクラッチ
モータ30のインナロータ34の回転数の偏差に比例し
てクラッチモータ30で回生された電力Pcの少なくと
も一部は、アシストモータ40において駆動軸22にト
ルクとして付与される。バッテリ94への充電が行なわ
れない状態では、アシストモータ40が駆動軸22に付
与するトルクは、クラッチモータ30により電力に変換
されたトルクに一致している。この結果、図12におい
て、領域G1のエネルギを領域G2に移して、トルク変
換を行なうことができる。
より所定の効率Ksで電力に変換されたトルク、即ち内
燃機関50のクランクシャフト56の回転数とクラッチ
モータ30のインナロータ34の回転数の偏差に比例し
てクラッチモータ30で回生された電力Pcの少なくと
も一部は、アシストモータ40において駆動軸22にト
ルクとして付与される。バッテリ94への充電が行なわ
れない状態では、アシストモータ40が駆動軸22に付
与するトルクは、クラッチモータ30により電力に変換
されたトルクに一致している。この結果、図12におい
て、領域G1のエネルギを領域G2に移して、トルク変
換を行なうことができる。
【0058】もとより、クラッチモータ30やアシスト
モータ40あるいは第1の駆動回路91,第2の駆動回
路92でも損失は幾らか存在するから、領域G1で示さ
れたエネルギと領域G2で示されたエネルギが完全に一
致することは現実には困難であるが、同期電動機自体は
効率が1に極めて近いものが得られているので、両モー
タにおける損失は比較的小さい。また、トランジスタT
r1ないしTr16のオン抵抗も、GTOなど極めて小
さいものが知られているから、第1の駆動回路91,第
2の駆動回路92での損失も十分に小さなものとし得
る。従って、両軸の回転数の偏差、即ち両軸間の回転の
滑りの大部分は、三相コイル36において発電のエネル
ギに変換され、アシストモータ40においてトルクとし
て駆動軸22に伝達される。
モータ40あるいは第1の駆動回路91,第2の駆動回
路92でも損失は幾らか存在するから、領域G1で示さ
れたエネルギと領域G2で示されたエネルギが完全に一
致することは現実には困難であるが、同期電動機自体は
効率が1に極めて近いものが得られているので、両モー
タにおける損失は比較的小さい。また、トランジスタT
r1ないしTr16のオン抵抗も、GTOなど極めて小
さいものが知られているから、第1の駆動回路91,第
2の駆動回路92での損失も十分に小さなものとし得
る。従って、両軸の回転数の偏差、即ち両軸間の回転の
滑りの大部分は、三相コイル36において発電のエネル
ギに変換され、アシストモータ40においてトルクとし
て駆動軸22に伝達される。
【0059】次に、インバータ周波数の制御を行なう処
理(図4、ステップS109に相当する処理)について
説明する。図7は、インバータ周波数切換ルーチンを示
すフローチャートである。図示するように、この処理が
開始されると、まず内燃機関50が停止されているか否
かの判断を行ない(ステップS200)、内燃機関50
が停止していると判断された場合には、インバータであ
る第1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数I
freqを第1の周波数I1に設定する処理を行なう(ステ
ップS210)。他方、内燃機関50が停止していない
と判断された場合には、キャリア周波数Ifreqを第2の
周波数I2(第1の周波数I1よりは低い周波数)に設
定する処理を行ない(ステップS220)、本ルーチン
を終了する。
理(図4、ステップS109に相当する処理)について
説明する。図7は、インバータ周波数切換ルーチンを示
すフローチャートである。図示するように、この処理が
開始されると、まず内燃機関50が停止されているか否
かの判断を行ない(ステップS200)、内燃機関50
が停止していると判断された場合には、インバータであ
る第1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数I
freqを第1の周波数I1に設定する処理を行なう(ステ
ップS210)。他方、内燃機関50が停止していない
と判断された場合には、キャリア周波数Ifreqを第2の
周波数I2(第1の周波数I1よりは低い周波数)に設
定する処理を行ない(ステップS220)、本ルーチン
を終了する。
【0060】以上の処理がなされた場合の内燃機関5
0,インバータ周波数などの振る舞いの実際について例
示する。例えば図8に示すように、アクセルペダルが踏
み込まれて車両が加速され、その後定常走行するような
場合を考える。加速中には、内燃機関50は高い出力が
要求されるから、内燃機関50の運転可能領域の一定の
範囲内のうち、出力の大きな運転状態で運転される(図
8、領域A)。車両が定常走行状態になり、そのとき要
求される内燃機関50の出力が間欠運転領域に該当して
いるとする(図8、領域B)。この場合、内燃機関50
は、バッテリ94の容量に基づいて間欠運転されること
になる。内燃機関50が運転される場合(図8、領域b
1)、内燃機関50は、高効率で運転可能な運転領域で
運転される。
0,インバータ周波数などの振る舞いの実際について例
示する。例えば図8に示すように、アクセルペダルが踏
み込まれて車両が加速され、その後定常走行するような
場合を考える。加速中には、内燃機関50は高い出力が
要求されるから、内燃機関50の運転可能領域の一定の
範囲内のうち、出力の大きな運転状態で運転される(図
8、領域A)。車両が定常走行状態になり、そのとき要
求される内燃機関50の出力が間欠運転領域に該当して
いるとする(図8、領域B)。この場合、内燃機関50
は、バッテリ94の容量に基づいて間欠運転されること
になる。内燃機関50が運転される場合(図8、領域b
1)、内燃機関50は、高効率で運転可能な運転領域で
運転される。
【0061】この実施例では、アクセルペダルポジショ
ンセンサ65が検出したアクセルペダルポジションAP
に基づき、EFIECU70の制御の下、内燃機関50
の出力が制御され、この出力と、駆動軸22に必要なト
ルクTdと、バッテリ94の充電状態とに基づいて、ク
ラッチモータ30およびアシストモータ40が制御され
る。例示ではあるが、図8の場合には、領域Aでは、バ
ッテリ94の充電は行なわれず、クラッチモータ30に
より回生された電力はすべてアシストモータ40で消費
され、駆動軸22のトルクを大きくするのに用いられ
る。また、領域Bでは、バッテリ94の残容量により内
燃機関50は間欠運転される。内燃機関50が停止され
ている場合には(領域b2)、バッテリ94からの電力
によってアシストモータ40が駆動されて、駆動軸22
に要求されるトルクが出力される。この場合、バッテリ
94の残容量は低下してゆく。また、この場合には、イ
ンバータを構成している第1,第2の駆動回路91,9
2のキャリア周波数Ifreqは、第1の周波数I1に設定
される。他方、内燃機関50が運転されている領域(b
1)では、クラッチモータ30により回生された電力の
うち、アシストモータ40で消費されなかった部分PP
は、バッテリ94に充電される。この場合には、インバ
ータを構成している第1,第2の駆動回路91,92の
キャリア周波数Ifreqは、第2の周波数I2に設定され
る。インバータ周波数の切換の様子を、図8(C)に記
載した。
ンセンサ65が検出したアクセルペダルポジションAP
に基づき、EFIECU70の制御の下、内燃機関50
の出力が制御され、この出力と、駆動軸22に必要なト
ルクTdと、バッテリ94の充電状態とに基づいて、ク
ラッチモータ30およびアシストモータ40が制御され
る。例示ではあるが、図8の場合には、領域Aでは、バ
ッテリ94の充電は行なわれず、クラッチモータ30に
より回生された電力はすべてアシストモータ40で消費
され、駆動軸22のトルクを大きくするのに用いられ
る。また、領域Bでは、バッテリ94の残容量により内
燃機関50は間欠運転される。内燃機関50が停止され
ている場合には(領域b2)、バッテリ94からの電力
によってアシストモータ40が駆動されて、駆動軸22
に要求されるトルクが出力される。この場合、バッテリ
94の残容量は低下してゆく。また、この場合には、イ
ンバータを構成している第1,第2の駆動回路91,9
2のキャリア周波数Ifreqは、第1の周波数I1に設定
される。他方、内燃機関50が運転されている領域(b
1)では、クラッチモータ30により回生された電力の
うち、アシストモータ40で消費されなかった部分PP
は、バッテリ94に充電される。この場合には、インバ
ータを構成している第1,第2の駆動回路91,92の
キャリア周波数Ifreqは、第2の周波数I2に設定され
る。インバータ周波数の切換の様子を、図8(C)に記
載した。
【0062】インバータのキャリア周波数が、図9に例
示したように、内燃機関50の停止中に、運転中の周波
数I2より高い周波数I1に切り替えられると、インバ
ータ回路から発せられる音の周波数も高くなる。このた
め、車室内外にいる乗員や歩行者が体感する車両の音
は、内燃機関50が停止したことによる音量の低下を、
インバータからのノイズが打ち消して、音量の変動を小
さくする効果が得られる。例えば、領域Bでは、アクセ
ルペダルポジションAPが一定でも、内燃機関50が停
止・運転を繰り返すから、図7に示したインバータ周波
数切換の処理を行なわなければ、体感される音の大きさ
は、内燃機関50の運転に応じて変動する。しかし、本
実施例では、内燃機関50の運転に対応してインバータ
周波数を切り替えているので、全体としての運転者や歩
行者が体感する車両の音の変動は抑制される。この結
果、運転者等にとって、内燃機関50が間欠運転される
場合、車両音が運転状態に対して著しくそぐわないとい
う問題を解決することができる。
示したように、内燃機関50の停止中に、運転中の周波
数I2より高い周波数I1に切り替えられると、インバ
ータ回路から発せられる音の周波数も高くなる。このた
め、車室内外にいる乗員や歩行者が体感する車両の音
は、内燃機関50が停止したことによる音量の低下を、
インバータからのノイズが打ち消して、音量の変動を小
さくする効果が得られる。例えば、領域Bでは、アクセ
ルペダルポジションAPが一定でも、内燃機関50が停
止・運転を繰り返すから、図7に示したインバータ周波
数切換の処理を行なわなければ、体感される音の大きさ
は、内燃機関50の運転に応じて変動する。しかし、本
実施例では、内燃機関50の運転に対応してインバータ
周波数を切り替えているので、全体としての運転者や歩
行者が体感する車両の音の変動は抑制される。この結
果、運転者等にとって、内燃機関50が間欠運転される
場合、車両音が運転状態に対して著しくそぐわないとい
う問題を解決することができる。
【0063】次に、本発明の他の実施の形態について、
第2実施例により説明する。第2実施例では、第1実施
例における図7のインバータ周波数切換ルーチンに代え
て、図10に示すインバータ周波数制御ルーチンを実行
する。この処理では、まずアクセルペダルポジションセ
ンサ65から、現在のアクセルペダルポジションAPを
読み込み(ステップS300)、次に内燃機関50が停
止中か否かの判断を行なう(ステップS305)。内燃
機関50が停止中であると判断されると、次にインバー
タを構成する第1,第2の駆動回路91,92のキャリ
ア周波数を、検出したアクセルペダルポジションAPに
基づいて求める処理を行なう(ステップS310)。す
なわち、アクセルペダルポジションAPから関数g1
(AP)として、キャリア周波数Ifreqを設定するので
ある。他方、内燃機関50が停止中でなければ、関数g
1とは異なる関数g2を用いて、アクセルペダルポジシ
ョンAPからキャリア周波数Ifreqを求める処理を行な
う(ステップS320)。この結果、第1の実施例で
は、単にキャリア周波数を高低に切り替えていたに過ぎ
なかったのに対して(図8(C)参照)、本実施例で
は、図8(D)に示すように、インバータを構成する第
1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数は、ア
クセルペダルポジションAPに応じて可変される。
第2実施例により説明する。第2実施例では、第1実施
例における図7のインバータ周波数切換ルーチンに代え
て、図10に示すインバータ周波数制御ルーチンを実行
する。この処理では、まずアクセルペダルポジションセ
ンサ65から、現在のアクセルペダルポジションAPを
読み込み(ステップS300)、次に内燃機関50が停
止中か否かの判断を行なう(ステップS305)。内燃
機関50が停止中であると判断されると、次にインバー
タを構成する第1,第2の駆動回路91,92のキャリ
ア周波数を、検出したアクセルペダルポジションAPに
基づいて求める処理を行なう(ステップS310)。す
なわち、アクセルペダルポジションAPから関数g1
(AP)として、キャリア周波数Ifreqを設定するので
ある。他方、内燃機関50が停止中でなければ、関数g
1とは異なる関数g2を用いて、アクセルペダルポジシ
ョンAPからキャリア周波数Ifreqを求める処理を行な
う(ステップS320)。この結果、第1の実施例で
は、単にキャリア周波数を高低に切り替えていたに過ぎ
なかったのに対して(図8(C)参照)、本実施例で
は、図8(D)に示すように、インバータを構成する第
1,第2の駆動回路91,92のキャリア周波数は、ア
クセルペダルポジションAPに応じて可変される。
【0064】この実施例によれば、内燃機関50が間欠
運転されると、これに応じて、インバータのキャリア周
波数が切り替えられ、しかもアクセルペダルポジション
APに応じて可変されるので、運転者にとっての音の体
感とアクセルペダルの操作量とが良く対応し、運転感覚
に優れるという利点が得られる。
運転されると、これに応じて、インバータのキャリア周
波数が切り替えられ、しかもアクセルペダルポジション
APに応じて可変されるので、運転者にとっての音の体
感とアクセルペダルの操作量とが良く対応し、運転感覚
に優れるという利点が得られる。
【0065】更に、第三の実施の形態について実施例を
挙げて説明する。この実施例では、図11に示すよう
に、第1実施例のハードウェア構成に加えて、EFIE
CU70には、スピーカなど音を発生する音発生装置S
Pが接続されている。この音発生装置SPは、車室内に
設けても良いし、エンジンルームに設置してもよい。車
両内であって、少なくとも車室内に音の伝達される箇所
であればいずれの場所に設置することも可能である。こ
の実施例では、内燃機関50を間欠運転すると、内燃機
関50の停止に合わせて、音発生装置SPから、内燃機
関50の運転音に近い音を発生する。この結果、少なく
とも運転者にとっては、アクセルペダル64の操作量に
応じた運転を聴取可能となり、運転感覚にずれを生じる
ことがない。もとより、第2実施例のように、音発生装
置SPから発生する音の音量を、アクセルペダルポジシ
ョンAPに比例するものとすることも可能である。更
に、第1もしくは第2実施例と、この第3実施例とを組
み合わせて実施することも差し支えない。
挙げて説明する。この実施例では、図11に示すよう
に、第1実施例のハードウェア構成に加えて、EFIE
CU70には、スピーカなど音を発生する音発生装置S
Pが接続されている。この音発生装置SPは、車室内に
設けても良いし、エンジンルームに設置してもよい。車
両内であって、少なくとも車室内に音の伝達される箇所
であればいずれの場所に設置することも可能である。こ
の実施例では、内燃機関50を間欠運転すると、内燃機
関50の停止に合わせて、音発生装置SPから、内燃機
関50の運転音に近い音を発生する。この結果、少なく
とも運転者にとっては、アクセルペダル64の操作量に
応じた運転を聴取可能となり、運転感覚にずれを生じる
ことがない。もとより、第2実施例のように、音発生装
置SPから発生する音の音量を、アクセルペダルポジシ
ョンAPに比例するものとすることも可能である。更
に、第1もしくは第2実施例と、この第3実施例とを組
み合わせて実施することも差し支えない。
【0066】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、本発明はこれらの実施例に何等限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々の態様で実施されることはもちろんである。
説明したが、本発明はこれらの実施例に何等限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々の態様で実施されることはもちろんである。
【図1】本発明の実施例である車両全体の構成を示す説
明図である。
明図である。
【図2】実施例に用いられているトルク伝達装置および
その制御装置の概略構成図である。
その制御装置の概略構成図である。
【図3】トルク伝達装置20のクラッチモータ30とア
シストモータ40の構成を示す断面図である。
シストモータ40の構成を示す断面図である。
【図4】車両の運転制御の概要を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図5】クラッチモータ30の制御の基本的な処理を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図6】アシストモータ40の制御の基本的な処理を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図7】インバータ周波数の切換ルーチンを示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図8】アクセルペダルポジションAPと内燃機関の運
転状態およびインバータ周波数との関係を例示する説明
図である。
転状態およびインバータ周波数との関係を例示する説明
図である。
【図9】キャリア周波数の一例を示す説明図である。
【図10】本発明の第2の実施の態様を説明する実施例
におけるインバータ周波数制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。
におけるインバータ周波数制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。
【図11】本発明の第3の実施の態様を説明する実施例
である車両の概略構成図である。
である車両の概略構成図である。
【図12】実施例で用いたトルク変換装置20の動作原
理を示す説明図である。
理を示す説明図である。
20…トルク伝達装置 22…駆動軸 24…ディファレンシャルギヤ 26,28…駆動輪 30,40…モータ 30…クラッチモータ 32…アウタロータ 34…インナロータ 35…永久磁石 36…三相コイル 37A,37B…ベアリング 38…回転トランス 38A…一次巻線 38B…二次巻線 39…レゾルバ 40…アシストモータ 42…ロータ 43…固定子 44…三相コイル 45…ケース 46…永久磁石 48…レゾルバ 49…ベアリング 50…内燃機関 51…燃料噴射弁 52…燃焼室 54…ピストン 56…クランクシャフト 57…ホイール 58…イグナイタ 59a…圧入ピン 59b…ネジ 60…ディストリビュータ 62…点火プラグ 64…アクセルペダル 66…スロットルバルブ 68…スロットルポジションセンサ 70…EFIECU 72…吸気管負圧センサ 74…水温センサ 76…回転数センサ 78…回転角度センサ 79…スタータスイッチ 80…制御装置 82…シフトレバー 84…シフトポジションセンサ 90…制御CPU 90a…RAM 90b…ROM 91…第1の駆動回路 92…第2の駆動回路 94…バッテリ 95,96…電流検出器 97,98…電流検出器 99…残容量検出器 SP…音発生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/48 H04R 1/00 310G H04R 1/00 310 G10K 11/16 H
Claims (6)
- 【請求項1】 原動機から取り出されたエネルギを発電
機により一旦電力に変換し、該変換された電力を二次電
池に蓄えると共に、前記発電された電力および前記二次
電池に蓄えられた電力を利用してモータを駆動すること
により車軸を回転させる車両であって、 前記原動機の運転状態によって生じる音の増減に応じ
て、車室内における音の増減を抑制するよう所定の音源
からの音量を制御する原動機とモータとを搭載した車
両。 - 【請求項2】 請求項1記載の原動機とモータとを搭載
した車両であって、 前記原動機から生じる音の大きさの変動に対応したパラ
メータを検出する検出手段と、 発生する音の状態を調整可能な音発生手段と、 前記検出したパラメータに応じて、前記音発生手段を制
御して、車室内の音の状態を制御する音制御手段とを備
えた原動機とモータとを搭載した車両。 - 【請求項3】 原動機から取り出されたエネルギを発電
機により一旦電力に変換し、該変換された電力を二次電
池に蓄えると共に、前記発電された電力および前記二次
電池に蓄えられた電力を利用してモータを駆動すること
により車軸を回転させる車両であって、 アクセル操作量を検出し、該検出したアクセル操作量に
応じて、車室内における音を増減する原動機とモータと
を搭載した車両。 - 【請求項4】 請求項3記載の原動機とモータとを搭載
した車両であって、 発生する音の状態を調整可能な音発生手段と、 前記検出されたアクセル操作量に応じて、前記音発生手
段を制御して、車室内の音の状態を、前記アクセル操作
量に応じて制御する音制御手段とを備えた原動機とモー
タとを搭載した車両。 - 【請求項5】 前記モータを駆動するインバータ回路を
備え、該インバータ回路を前記音発生手段として用い、
前記音制御手段が、該インバータ回路のキャリア周波数
を変更することで発生する音の状態を変更する手段であ
る請求項2または4記載の原動機とモータとを備えた車
両。 - 【請求項6】 請求項1ないし5記載の原動機とモータ
とを備えた車両であって、 前記モータは、 原動機の出力軸に結合され、ロータおよびステータが共
に回転可能な第1のモータと、 該第1のモータおよび前記車軸に結合された第2のモー
タとからなり、 前記原動機が停止したとき、前記車軸のトルク変動を要
請するよう、前記第1もしくは第2のモータを駆動する
モータ駆動手段を備える原動機とモータと備えた車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21526995A JPH0946819A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原動機とモータとを搭載した車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21526995A JPH0946819A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原動機とモータとを搭載した車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0946819A true JPH0946819A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16669519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21526995A Pending JPH0946819A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 原動機とモータとを搭載した車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0946819A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254935A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fujitsu Ten Ltd | 自車両存在報知装置 |
JP2008307908A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド電気自動車 |
US7559871B2 (en) | 2004-07-20 | 2009-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, motor vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus |
JP2011036023A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の作動音制御装置 |
JP2015214188A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の動力制御システム |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP21526995A patent/JPH0946819A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005254935A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fujitsu Ten Ltd | 自車両存在報知装置 |
JP2009067382A (ja) * | 2004-03-10 | 2009-04-02 | Fujitsu Ten Ltd | 自車両存在報知装置 |
JP2009081991A (ja) * | 2004-03-10 | 2009-04-16 | Fujitsu Ten Ltd | 自車両存在報知装置 |
US7559871B2 (en) | 2004-07-20 | 2009-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, motor vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus |
JP2008307908A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド電気自動車 |
JP2011036023A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の作動音制御装置 |
JP2015214188A (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-03 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の動力制御システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3000953B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法 | |
JP3052802B2 (ja) | 動力伝達装置及びその制御方法 | |
KR100299726B1 (ko) | 동력출력장치,동력출력장치제어방법,및동력출력장치를내장한구동시스템 | |
JP3351942B2 (ja) | 動力伝達装置およびその制御方法 | |
JP3000943B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法 | |
JP3052803B2 (ja) | 動力伝達装置およびその制御方法 | |
JP3099699B2 (ja) | 動力伝達装置及びその制御方法 | |
JP3003573B2 (ja) | 動力出力装置 | |
JP3052804B2 (ja) | 原動機の始動装置および始動方法 | |
JP3063592B2 (ja) | 動力伝達装置およびその制御方法 | |
JPH0947093A (ja) | 動力伝達装置及びその制御方法 | |
JPH1084665A (ja) | 動力出力装置 | |
JP3099713B2 (ja) | 動力伝達装置およびその制御方法 | |
JP3783415B2 (ja) | 動力伝達装置およびこれを用いた四輪駆動車輌 | |
JP3063589B2 (ja) | 動力伝達装置およびその制御方法 | |
JPH0946965A (ja) | 動力伝達装置及びその制御方法 | |
JP3494008B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法 | |
EP0743212B1 (en) | Hybrid vehicle power output apparatus and method of controlling the same | |
JP3099723B2 (ja) | 車輌のエンジン制御装置およびその制御方法 | |
JP3180671B2 (ja) | 動力出力装置 | |
JP3173397B2 (ja) | 動力出力装置 | |
JPH0946819A (ja) | 原動機とモータとを搭載した車両 | |
JP3161328B2 (ja) | 動力伝達装置およびこれを用いた四輪駆動車両並びに動力伝達方法および四輪駆動方法 | |
JP3147030B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法 | |
EP0743210B1 (en) | Hybrid vehicle power output apparatus for battery charging with zero drive torque. |