JP2003032802A - 動力出力装置およびこれを備える自動車 - Google Patents
動力出力装置およびこれを備える自動車Info
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関からの動力を効率よく異なる二つの
駆動軸に出力すると共に装置の小型化を図る。 【解決手段】 エンジン22のクランクシャフト26と
モータMG1の回転軸とに接続された3軸式の動力分配
統合機構30の出力軸に、この出力軸に作用する動力を
後輪58a,58bの車軸56に連結された第1駆動軸
50と前輪68a,68bの車軸66に連結された第2
駆動軸60とに分配する動力分配機構40を取り付け、
第1駆動軸50と第2駆動軸60にモータMG2とモー
タMG3を取り付ける。そして、要求動力に見合う動力
が効率よくエンジン22から出力されるようエンジン2
2を運転制御すると共にエンジン22の制御に伴ってモ
ータMG1により発電される電力をモータMG2とモー
タMG3とにより消費するようモータMG1〜MG3を
駆動制御する。
駆動軸に出力すると共に装置の小型化を図る。 【解決手段】 エンジン22のクランクシャフト26と
モータMG1の回転軸とに接続された3軸式の動力分配
統合機構30の出力軸に、この出力軸に作用する動力を
後輪58a,58bの車軸56に連結された第1駆動軸
50と前輪68a,68bの車軸66に連結された第2
駆動軸60とに分配する動力分配機構40を取り付け、
第1駆動軸50と第2駆動軸60にモータMG2とモー
タMG3を取り付ける。そして、要求動力に見合う動力
が効率よくエンジン22から出力されるようエンジン2
2を運転制御すると共にエンジン22の制御に伴ってモ
ータMG1により発電される電力をモータMG2とモー
タMG3とにより消費するようモータMG1〜MG3を
駆動制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力出力装置およ
びこれを備える自動車に関し、詳しくは、第1の駆動軸
と第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装置および
これを備える自動車に関する。
びこれを備える自動車に関し、詳しくは、第1の駆動軸
と第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装置および
これを備える自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の動力出力装置を備える自
動車としては、内燃機関からの動力を前後輪に分配する
動力分配機構(トランスファ)を備える4輪駆動車が種
々提案されている。こうした4輪駆動車では、通常、内
燃機関からの動力を変速機で変速し、この変速した後の
動力を動力分配機構によって前後輪に分配している。
動車としては、内燃機関からの動力を前後輪に分配する
動力分配機構(トランスファ)を備える4輪駆動車が種
々提案されている。こうした4輪駆動車では、通常、内
燃機関からの動力を変速機で変速し、この変速した後の
動力を動力分配機構によって前後輪に分配している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】内燃機関からの動力を
変速機により変速して車軸に出力する自動車では、車速
と変速機の変速比と内燃機関の回転数との関係から内燃
機関を常に高効率で運転することが困難な場合が多いた
め、エネルギの有効利用や環境保護の観点から、自動車
全体のエネルギ効率の向上を図ることが大きな課題とさ
れている。また、こうした自動車に搭載する動力出力装
置は、限られたスペースに取り付けられることから、そ
の小型化も課題の一つとされている。
変速機により変速して車軸に出力する自動車では、車速
と変速機の変速比と内燃機関の回転数との関係から内燃
機関を常に高効率で運転することが困難な場合が多いた
め、エネルギの有効利用や環境保護の観点から、自動車
全体のエネルギ効率の向上を図ることが大きな課題とさ
れている。また、こうした自動車に搭載する動力出力装
置は、限られたスペースに取り付けられることから、そ
の小型化も課題の一つとされている。
【0004】こうした課題を解決する手法として、変速
機として無段変速機を用いて内燃機関をできる限り効率
よく運転できる領域で運転しようとするものや、内燃機
関からの動力をプラネタリギヤと二つの電動機を用いて
トルク変換して駆動軸に出力するものなどが提案されて
いる。
機として無段変速機を用いて内燃機関をできる限り効率
よく運転できる領域で運転しようとするものや、内燃機
関からの動力をプラネタリギヤと二つの電動機を用いて
トルク変換して駆動軸に出力するものなどが提案されて
いる。
【0005】出願人も、内燃機関からの動力をプラネタ
リギヤと二つの電動機を用いてトルク変換して駆動軸に
出力する動力出力装置を4輪駆動車に適用したものを提
案している(特願平8−148678号)。
リギヤと二つの電動機を用いてトルク変換して駆動軸に
出力する動力出力装置を4輪駆動車に適用したものを提
案している(特願平8−148678号)。
【0006】本発明の動力出力装置は、内燃機関からの
動力を効率よく異なる二つの駆動軸に出力することを目
的の一つとする。また、本発明の動力出力装置は、装置
の小型化を目的の一つとする。本発明の自動車は、全体
としてのエネルギ効率の向上と環境保護に資することを
目的の一つとする。また、本発明の自動車は、いずれか
の駆動輪がスリップしたときでも要求駆動力を出力する
ことを目的の一つとする。
動力を効率よく異なる二つの駆動軸に出力することを目
的の一つとする。また、本発明の動力出力装置は、装置
の小型化を目的の一つとする。本発明の自動車は、全体
としてのエネルギ効率の向上と環境保護に資することを
目的の一つとする。また、本発明の自動車は、いずれか
の駆動輪がスリップしたときでも要求駆動力を出力する
ことを目的の一つとする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の動力出力装置およびこれを備える自動車は、上述
の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を
採った。
発明の動力出力装置およびこれを備える自動車は、上述
の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を
採った。
【0008】本発明の動力出力装置は、第1の駆動軸と
第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装置であっ
て、内燃機関と、発電可能な第1の電動機と、前記内燃
機関の出力軸と前記第1の電動機の回転軸と第3の軸の
3軸に接続され、該3軸のうちの2軸に動力を入出力し
たときに該2軸に従属した動力を残余の軸から入出力す
る3軸式動力分配統合手段と、前記第3の軸の動力を前
記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸の2軸に分配する動
力分配手段と、を備えることを要旨とする。
第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装置であっ
て、内燃機関と、発電可能な第1の電動機と、前記内燃
機関の出力軸と前記第1の電動機の回転軸と第3の軸の
3軸に接続され、該3軸のうちの2軸に動力を入出力し
たときに該2軸に従属した動力を残余の軸から入出力す
る3軸式動力分配統合手段と、前記第3の軸の動力を前
記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸の2軸に分配する動
力分配手段と、を備えることを要旨とする。
【0009】この本発明の動力出力装置では、内燃機関
からの動力を3軸式動力分配統合手段と第1の電動機と
により所望の動力として第3の軸に出力し、この第3の
軸の動力を動力分配手段により第1の駆動軸と第2の駆
動軸とに分配する。したがって、内燃機関の運転ポイン
トを効率の高い運転ポイントで運転することができ、装
置のエネルギ効率を向上させることができる。また、ト
ルクコンバータやトランスミッションを備えるものに比
して小型化を図ることができる。
からの動力を3軸式動力分配統合手段と第1の電動機と
により所望の動力として第3の軸に出力し、この第3の
軸の動力を動力分配手段により第1の駆動軸と第2の駆
動軸とに分配する。したがって、内燃機関の運転ポイン
トを効率の高い運転ポイントで運転することができ、装
置のエネルギ効率を向上させることができる。また、ト
ルクコンバータやトランスミッションを備えるものに比
して小型化を図ることができる。
【0010】こうした本発明の動力出力装置において、
前記第1の駆動軸に動力を出力可能な第2の電動機を備
えるものとすることもできる。こうすれば、第1の駆動
軸に所望の動力を出力することができる。
前記第1の駆動軸に動力を出力可能な第2の電動機を備
えるものとすることもできる。こうすれば、第1の駆動
軸に所望の動力を出力することができる。
【0011】また、本発明の動力出力装置において、前
記第3の軸に動力を出力可能な第2の電動機を備えるも
のとすることもできる。こうすれば、第1の駆動軸と第
2の駆動軸とに動力を分配する前の第3の軸に所望の動
力を出力することができる。
記第3の軸に動力を出力可能な第2の電動機を備えるも
のとすることもできる。こうすれば、第1の駆動軸と第
2の駆動軸とに動力を分配する前の第3の軸に所望の動
力を出力することができる。
【0012】こうした第2の電動機を備える態様の本発
明の動力出力装置において、前記第2の駆動軸に動力を
出力可能な第3の電動機を備えるものとすることもでき
る。こうすれば、第2の駆動軸に所望の動力を出力する
ことができる。
明の動力出力装置において、前記第2の駆動軸に動力を
出力可能な第3の電動機を備えるものとすることもでき
る。こうすれば、第2の駆動軸に所望の動力を出力する
ことができる。
【0013】この第3の電動機を備える態様の本発明の
動力出力装置において、前記内燃機関から出力される動
力が前記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸とに分配され
て出力されるよう該内燃機関と前記第1の電動機と前記
第2の電動機と前記第3の電動機とを駆動制御する駆動
制御手段を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、内燃機関から出力される動力を第1の駆動軸と第2
の駆動軸とに出力することができる。
動力出力装置において、前記内燃機関から出力される動
力が前記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸とに分配され
て出力されるよう該内燃機関と前記第1の電動機と前記
第2の電動機と前記第3の電動機とを駆動制御する駆動
制御手段を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、内燃機関から出力される動力を第1の駆動軸と第2
の駆動軸とに出力することができる。
【0014】この駆動制御手段を備える態様の本発明の
動力出力装置において、前記駆動制御手段は、前記第1
の電動機により発電される電力が前記第2の電動機と前
記第3の電動機とにより消費されるよう制御する手段で
あるものとすることもできる。こうすれば、二次電池な
どの充放電を行なうことなく内燃機関から出力された動
力をトルク変換して第1の駆動軸と第2の駆動軸とに分
配して出力することができる。
動力出力装置において、前記駆動制御手段は、前記第1
の電動機により発電される電力が前記第2の電動機と前
記第3の電動機とにより消費されるよう制御する手段で
あるものとすることもできる。こうすれば、二次電池な
どの充放電を行なうことなく内燃機関から出力された動
力をトルク変換して第1の駆動軸と第2の駆動軸とに分
配して出力することができる。
【0015】また、駆動制御手段を備える態様の本発明
の動力出力装置において、前記駆動制御手段は、要求駆
動力が所定駆動力未満のときには前記第1の電動機によ
り発電される電力が前記第2の電動機により消費される
よう制御し、前記要求駆動力が所定駆動力以上のときに
は前記第3の電動機から動力を出力すると共に前記第1
の電動機により発電される電力が前記第2の電動機と前
記第3の電動機とにより消費されるよう制御する手段で
あるものとすることもできる。
の動力出力装置において、前記駆動制御手段は、要求駆
動力が所定駆動力未満のときには前記第1の電動機によ
り発電される電力が前記第2の電動機により消費される
よう制御し、前記要求駆動力が所定駆動力以上のときに
は前記第3の電動機から動力を出力すると共に前記第1
の電動機により発電される電力が前記第2の電動機と前
記第3の電動機とにより消費されるよう制御する手段で
あるものとすることもできる。
【0016】本発明の自動車は、第1の車軸と第2の車
軸とを備える自動車であって、上述のいずれかの態様の
本発明の動力出力装置を備え、前記第1の車軸と前記第
1の駆動軸とが接続され、前記第2の車軸と前記第2の
駆動軸とが接続されてなることを要旨とする。
軸とを備える自動車であって、上述のいずれかの態様の
本発明の動力出力装置を備え、前記第1の車軸と前記第
1の駆動軸とが接続され、前記第2の車軸と前記第2の
駆動軸とが接続されてなることを要旨とする。
【0017】この本発明の自動車では、基本的に、第1
の駆動軸と第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装
置であって、内燃機関と、発電可能な第1の電動機と、
前記内燃機関の出力軸と前記第1の電動機の回転軸と第
3の軸の3軸に接続され、該3軸のうちの2軸に動力を
入出力したときに該2軸に従属した動力を残余の軸から
入出力する3軸式動力分配統合手段と、前記第3の軸の
動力を前記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸の2軸に分
配する動力分配手段とを備える動力出力装置を備えるか
ら、内燃機関の運転ポイントを効率の高い運転ポイント
で運転することができ、動力出力装置、即ち自動車のエ
ネルギ効率を向上させることができる。
の駆動軸と第2の駆動軸とに動力を出力する動力出力装
置であって、内燃機関と、発電可能な第1の電動機と、
前記内燃機関の出力軸と前記第1の電動機の回転軸と第
3の軸の3軸に接続され、該3軸のうちの2軸に動力を
入出力したときに該2軸に従属した動力を残余の軸から
入出力する3軸式動力分配統合手段と、前記第3の軸の
動力を前記第1の駆動軸と前記第2の駆動軸の2軸に分
配する動力分配手段とを備える動力出力装置を備えるか
ら、内燃機関の運転ポイントを効率の高い運転ポイント
で運転することができ、動力出力装置、即ち自動車のエ
ネルギ効率を向上させることができる。
【0018】こうした本発明の自動車のうち動力出力装
置が駆動制御手段を備える態様の自動車において、前記
第1の車軸および前記第2の車軸に取り付けられた各車
輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、該検出された
各車輪の車輪速に基づいていずれかの車輪のスリップを
検出するスリップ検出手段と、を備え、前記駆動制御手
段は、前記スリップ検出手段がいずれかの車輪のスリッ
プを検出したとき、該スリップしている車輪の車軸に動
力を出力可能な電動機から該スリップが抑制される方向
の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御すると共に
前記第1の電動機により発電される電力が前記第2の電
動機と前記第3の電動機とにより消費されるよう制御す
る手段であるものとすることもできる。こうすれば、ス
リップを抑制することができると共に電気的なエネルギ
バランスをとることができる。この態様の本発明の自動
車において、前記駆動制御手段は、前記スリップしてい
る車輪の車軸に動力を出力可能な電動機から出力する動
力を減少させ、該減少させた分だけ他の車軸に動力を出
力可能な電動機から出力する動力を増加するよう制御す
る手段であるものとすることもできる。こうすれば、要
求駆動力を満たしながらスリップを抑制することができ
る。
置が駆動制御手段を備える態様の自動車において、前記
第1の車軸および前記第2の車軸に取り付けられた各車
輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、該検出された
各車輪の車輪速に基づいていずれかの車輪のスリップを
検出するスリップ検出手段と、を備え、前記駆動制御手
段は、前記スリップ検出手段がいずれかの車輪のスリッ
プを検出したとき、該スリップしている車輪の車軸に動
力を出力可能な電動機から該スリップが抑制される方向
の動力が出力されるよう該電動機を駆動制御すると共に
前記第1の電動機により発電される電力が前記第2の電
動機と前記第3の電動機とにより消費されるよう制御す
る手段であるものとすることもできる。こうすれば、ス
リップを抑制することができると共に電気的なエネルギ
バランスをとることができる。この態様の本発明の自動
車において、前記駆動制御手段は、前記スリップしてい
る車輪の車軸に動力を出力可能な電動機から出力する動
力を減少させ、該減少させた分だけ他の車軸に動力を出
力可能な電動機から出力する動力を増加するよう制御す
る手段であるものとすることもできる。こうすれば、要
求駆動力を満たしながらスリップを抑制することができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
動力出力装置を搭載したハイブリッド車20の構成の概
略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車20
は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の
出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介
して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力
分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1
と、動力分配統合機構30に接続されエンジン側の動力
を後輪58a,58b用の車軸56にデファレンシャル
ギヤ54を介して接続された第1駆動軸50と前輪68
a,68b用の車軸66にデファレンシャルギヤ64を
介して接続された第2駆動軸60とに分配する動力分配
機構40と、第1駆動軸50に接続された発電可能なモ
ータMG2と、第2駆動軸60に接続された発電可能な
モータMG3と、装置全体をコントロールするハイブリ
ッド用電子制御ユニット80とを備える。
例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
動力出力装置を搭載したハイブリッド車20の構成の概
略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車20
は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の
出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介
して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力
分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1
と、動力分配統合機構30に接続されエンジン側の動力
を後輪58a,58b用の車軸56にデファレンシャル
ギヤ54を介して接続された第1駆動軸50と前輪68
a,68b用の車軸66にデファレンシャルギヤ64を
介して接続された第2駆動軸60とに分配する動力分配
機構40と、第1駆動軸50に接続された発電可能なモ
ータMG2と、第2駆動軸60に接続された発電可能な
モータMG3と、装置全体をコントロールするハイブリ
ッド用電子制御ユニット80とを備える。
【0020】エンジン22は、ガソリンまたは軽油など
の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であ
り、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンEC
Uという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空
気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンE
CU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット80と通
信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット80から
の制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必
要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハ
イブリッド用電子制御ユニット80に出力する。
の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であ
り、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンEC
Uという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空
気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンE
CU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット80と通
信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット80から
の制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必
要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハ
イブリッド用電子制御ユニット80に出力する。
【0021】動力分配統合機構30は、外歯歯車のサン
ギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された
内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合する
第1ピニオンギヤ33と、この第1ピニオンギヤ33と
リングギヤ32と噛合する第2ピニオンギヤ34と、第
1ピニオンギヤ33と第2ピニオンギヤ34とを自転か
つ公転自在に保持するキャリア35とを備え、サンギヤ
31とリングギヤ32とキャリア35とを回転要素とし
て差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されてい
る。動力分配統合機構30は、キャリア35にはエンジ
ン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモ
ータMG1が、リングギヤ32にはトランスファ40が
それぞれ連結されており、モータMG1が発電機として
機能するときにはキャリア35から入力されるエンジン
22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側に
そのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機とし
て機能するときにはキャリア35から入力されるエンジ
ン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータ
MG1からの動力を統合してリングギヤ32に出力す
る。なお、実施例では、エネルギ効率の向上の観点か
ら、モータMG1を発電機として機能させているから、
動力分配統合機構30は、通常、動力分配機構として機
能する。
ギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された
内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合する
第1ピニオンギヤ33と、この第1ピニオンギヤ33と
リングギヤ32と噛合する第2ピニオンギヤ34と、第
1ピニオンギヤ33と第2ピニオンギヤ34とを自転か
つ公転自在に保持するキャリア35とを備え、サンギヤ
31とリングギヤ32とキャリア35とを回転要素とし
て差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されてい
る。動力分配統合機構30は、キャリア35にはエンジ
ン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモ
ータMG1が、リングギヤ32にはトランスファ40が
それぞれ連結されており、モータMG1が発電機として
機能するときにはキャリア35から入力されるエンジン
22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側に
そのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機とし
て機能するときにはキャリア35から入力されるエンジ
ン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータ
MG1からの動力を統合してリングギヤ32に出力す
る。なお、実施例では、エネルギ効率の向上の観点か
ら、モータMG1を発電機として機能させているから、
動力分配統合機構30は、通常、動力分配機構として機
能する。
【0022】動力分配機構40も、動力分配統合機構3
0と同様に、サンギヤ41とリングギヤ42と第1ピニ
オンギヤ43と第2ピニオンギヤ44とキャリア45と
を備える遊星歯車機構として構成されている。動力分配
機構40のリングギヤ42には動力分配統合機構30の
リングギヤ32が、サンギヤ41にはモータMG2が取
り付けられた第1駆動軸50が接続されており、キャリ
ア35にはモータMG3の取り付けられた第2駆動軸6
0がギヤ49,チェーンベルト48,ギヤ47を介して
接続されている。
0と同様に、サンギヤ41とリングギヤ42と第1ピニ
オンギヤ43と第2ピニオンギヤ44とキャリア45と
を備える遊星歯車機構として構成されている。動力分配
機構40のリングギヤ42には動力分配統合機構30の
リングギヤ32が、サンギヤ41にはモータMG2が取
り付けられた第1駆動軸50が接続されており、キャリ
ア35にはモータMG3の取り付けられた第2駆動軸6
0がギヤ49,チェーンベルト48,ギヤ47を介して
接続されている。
【0023】モータMG1,MG2,MG3は、いずれ
も発電機として駆動することができると共に電動機とし
て駆動できる周知の同期発電電動機として構成されてお
り、インバータ71,72,73を介してバッテリ75
と電力のやりとりを行なう。インバータ71,72,7
3とバッテリ75とを接続する電力ライン74は、各イ
ンバータ71,72,73が共用する正極母線および負
極母線として構成されており、モータMG1,MG2,
MG3のいずれかで発電される電力を他のモータで消費
することができるようになっている。したがって、バッ
テリ75は、モータMG1,MG2,MG3の全体から
生じた電力や不足する電力により充放電されることにな
る。なお、モータMG1,MG2,MG3の全体の電力
収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ75は充
放電されない。モータMG1,MG2,MG3は、いず
れもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUと
いう)70により駆動制御されている。モータECU7
0には、モータ40を駆動制御するために必要な信号、
例えばモータMG1,MG2,MG3の回転子の回転位
置を検出する回転位置検出センサからの信号や電流セン
サにより検出されるモータMG1,MG2,MG3に印
加される相電流などが入力されており、モータECU7
0からは、インバータ71,72,73へのスイッチン
グ制御信号が出力されている。モータECU70は、ハ
イブリッド用電子制御ユニット80と通信しており、ハ
イブリッド用電子制御ユニット80からの制御信号によ
ってモータMG1,MG2,MG3を駆動制御すると共
に必要に応じてモータMG1,MG2,MG3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8
0に出力する。バッテリ75は、バッテリ用電子制御ユ
ニット(以下、バッテリECUという)76によって管
理されている。バッテリECU76には、バッテリ75
を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ75の端
子間に設置された電圧センサ77からの端子間電圧,バ
ッテリ75の出力端子に接続された電力ライン74に取
り付けられた電流センサ78からの充放電電流,バッテ
リ75に取り付けられた温度センサ79からの電池温度
などが入力されており、必要に応じてバッテリ75の状
態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御
ユニット80に出力する。なお、バッテリECU76で
は、バッテリ75を管理するために電流センサ78によ
り検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(S
OC)も演算している。
も発電機として駆動することができると共に電動機とし
て駆動できる周知の同期発電電動機として構成されてお
り、インバータ71,72,73を介してバッテリ75
と電力のやりとりを行なう。インバータ71,72,7
3とバッテリ75とを接続する電力ライン74は、各イ
ンバータ71,72,73が共用する正極母線および負
極母線として構成されており、モータMG1,MG2,
MG3のいずれかで発電される電力を他のモータで消費
することができるようになっている。したがって、バッ
テリ75は、モータMG1,MG2,MG3の全体から
生じた電力や不足する電力により充放電されることにな
る。なお、モータMG1,MG2,MG3の全体の電力
収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ75は充
放電されない。モータMG1,MG2,MG3は、いず
れもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUと
いう)70により駆動制御されている。モータECU7
0には、モータ40を駆動制御するために必要な信号、
例えばモータMG1,MG2,MG3の回転子の回転位
置を検出する回転位置検出センサからの信号や電流セン
サにより検出されるモータMG1,MG2,MG3に印
加される相電流などが入力されており、モータECU7
0からは、インバータ71,72,73へのスイッチン
グ制御信号が出力されている。モータECU70は、ハ
イブリッド用電子制御ユニット80と通信しており、ハ
イブリッド用電子制御ユニット80からの制御信号によ
ってモータMG1,MG2,MG3を駆動制御すると共
に必要に応じてモータMG1,MG2,MG3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8
0に出力する。バッテリ75は、バッテリ用電子制御ユ
ニット(以下、バッテリECUという)76によって管
理されている。バッテリECU76には、バッテリ75
を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ75の端
子間に設置された電圧センサ77からの端子間電圧,バ
ッテリ75の出力端子に接続された電力ライン74に取
り付けられた電流センサ78からの充放電電流,バッテ
リ75に取り付けられた温度センサ79からの電池温度
などが入力されており、必要に応じてバッテリ75の状
態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御
ユニット80に出力する。なお、バッテリECU76で
は、バッテリ75を管理するために電流センサ78によ
り検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(S
OC)も演算している。
【0024】ハイブリッド用電子制御ユニット80は、
CPU82を中心とするマイクロプロセッサとして構成
されており、CPU82の他に処理プログラムを記憶す
るROM84と、データを一時的に記憶するRAM86
と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備え
る。ハイブリッド用電子制御ユニット80には、シフト
レバー90の操作位置を検出するシフトポジションセン
サ91からのシフトポジションSP,アクセルペダル9
2の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセ
ンサ93からのアクセル開度AP,ブレーキペダル94
の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセン
サ95からのブレーキペダルポジションBP,車速セン
サ96からの車速V,後輪58a,58bおよび前輪6
8a,68bに取り付けられた車輪速センサ97a,9
7b,98a,98bからの車輪速Vw1〜Vw4など
が入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用
電子制御ユニット80は、前述したように、エンジンE
CU24やモータECU70,バッテリECU76と通
信ポートを介して接続されており、エンジンECU24
やモータECU70,バッテリECU76と各種制御信
号やデータのやりとりを行なっている。
CPU82を中心とするマイクロプロセッサとして構成
されており、CPU82の他に処理プログラムを記憶す
るROM84と、データを一時的に記憶するRAM86
と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備え
る。ハイブリッド用電子制御ユニット80には、シフト
レバー90の操作位置を検出するシフトポジションセン
サ91からのシフトポジションSP,アクセルペダル9
2の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセ
ンサ93からのアクセル開度AP,ブレーキペダル94
の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセン
サ95からのブレーキペダルポジションBP,車速セン
サ96からの車速V,後輪58a,58bおよび前輪6
8a,68bに取り付けられた車輪速センサ97a,9
7b,98a,98bからの車輪速Vw1〜Vw4など
が入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用
電子制御ユニット80は、前述したように、エンジンE
CU24やモータECU70,バッテリECU76と通
信ポートを介して接続されており、エンジンECU24
やモータECU70,バッテリECU76と各種制御信
号やデータのやりとりを行なっている。
【0025】次に、こうして構成された実施例のハイブ
リッド車20の動作、特にトルク制御の際の動作につい
て説明する。実施例のハイブリッド車20の可能な走行
パターンとしては、エンジン22の運転を停止してモー
タMG2かモータMG3の一方または双方を電動機とし
て駆動して第1駆動軸50や第2駆動軸60に動力を出
力して走行する走行パターン1や、モータMG2とモー
タMG3とを駆動せずにモータMG1を発電機として駆
動してバッテリ75の充電を伴いながらエンジン22か
らの動力を第1駆動軸50および第2駆動軸60に出力
して走行する走行パターン2、モータMG1を発電機と
して駆動すると共にモータMG2またはモータMG3の
一方あるいは双方を電動機として駆動してバッテリ75
の充放電を伴いながらエンジン22からの動力を第1駆
動軸50と第2駆動軸60とに出力して走行する走行パ
ターン3、モータMG1を発電機として駆動すると共に
モータMG2またはモータMG3の一方あるいは双方を
電動機として駆動してバッテリ75の充放電なしにエン
ジン22からの動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60
とに出力して走行する走行パターン4がある。運転者が
要求する要求駆動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60
とに出力する制御は、走行パターン1では、その要求駆
動力に基づいてバッテリ75からの電力を用いてモータ
MG2とモータMG3とを駆動制御すればよく、走行パ
ターン2では、要求駆動力に基づいてエンジン22とモ
ータMG1とを駆動制御すればよい。走行パターン3で
は、バッテリ75を充放電する電力に相当する動力分だ
け走行パターン4におけるエンジン22からの動力を増
減すればよい。従って、実施例のハイブリッド車20に
おいて基本となる走行パターンは、パターン4であり、
運転者が要求する要求駆動力を走行パターン4により第
1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力する制御が基本
となる。
リッド車20の動作、特にトルク制御の際の動作につい
て説明する。実施例のハイブリッド車20の可能な走行
パターンとしては、エンジン22の運転を停止してモー
タMG2かモータMG3の一方または双方を電動機とし
て駆動して第1駆動軸50や第2駆動軸60に動力を出
力して走行する走行パターン1や、モータMG2とモー
タMG3とを駆動せずにモータMG1を発電機として駆
動してバッテリ75の充電を伴いながらエンジン22か
らの動力を第1駆動軸50および第2駆動軸60に出力
して走行する走行パターン2、モータMG1を発電機と
して駆動すると共にモータMG2またはモータMG3の
一方あるいは双方を電動機として駆動してバッテリ75
の充放電を伴いながらエンジン22からの動力を第1駆
動軸50と第2駆動軸60とに出力して走行する走行パ
ターン3、モータMG1を発電機として駆動すると共に
モータMG2またはモータMG3の一方あるいは双方を
電動機として駆動してバッテリ75の充放電なしにエン
ジン22からの動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60
とに出力して走行する走行パターン4がある。運転者が
要求する要求駆動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60
とに出力する制御は、走行パターン1では、その要求駆
動力に基づいてバッテリ75からの電力を用いてモータ
MG2とモータMG3とを駆動制御すればよく、走行パ
ターン2では、要求駆動力に基づいてエンジン22とモ
ータMG1とを駆動制御すればよい。走行パターン3で
は、バッテリ75を充放電する電力に相当する動力分だ
け走行パターン4におけるエンジン22からの動力を増
減すればよい。従って、実施例のハイブリッド車20に
おいて基本となる走行パターンは、パターン4であり、
運転者が要求する要求駆動力を走行パターン4により第
1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力する制御が基本
となる。
【0026】走行パターン4を更に細分化して考える
と、モータMG1により発電した電力をモータMG2と
モータMG3とによって消費するパターンAと、モータ
MG1により発電した電力をモータMG2により消費す
るパターンBと、モータMG1により発電した電力をモ
ータMG3により消費するパターンCとがある。この3
つのパターンのうちのいずれのパターンにより走行して
もよいが、モータMG2とモータMG3のサイズを小さ
くすることを考えればパターンAが好ましい。なお、運
転者による要求駆動力の大きさによりパターンを変更す
るものも好ましい。例えば、運転者による要求駆動力が
比較的小さいときにはパターンBかパターンCにより走
行し、要求駆動力が比較的大きくなったら、駆動してい
ないモータを駆動してパターンAで走行する場合であ
る。このように基本となる走行パターン4のうち、まず
パターンAの制御について説明し、次にパターンB,C
の制御について説明する。
と、モータMG1により発電した電力をモータMG2と
モータMG3とによって消費するパターンAと、モータ
MG1により発電した電力をモータMG2により消費す
るパターンBと、モータMG1により発電した電力をモ
ータMG3により消費するパターンCとがある。この3
つのパターンのうちのいずれのパターンにより走行して
もよいが、モータMG2とモータMG3のサイズを小さ
くすることを考えればパターンAが好ましい。なお、運
転者による要求駆動力の大きさによりパターンを変更す
るものも好ましい。例えば、運転者による要求駆動力が
比較的小さいときにはパターンBかパターンCにより走
行し、要求駆動力が比較的大きくなったら、駆動してい
ないモータを駆動してパターンAで走行する場合であ
る。このように基本となる走行パターン4のうち、まず
パターンAの制御について説明し、次にパターンB,C
の制御について説明する。
【0027】図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット
80により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示す
フローチャートである。このルーチンは、走行パターン
4のパターンAの制御とされたときに、所定時間毎(例
えば、8msec毎)に繰り返し実行される。このルー
チンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット
80のCPU82は、まず、アクセルペダルポジション
センサ93により検出されるアクセル開度APや車速セ
ンサ96により検出される車速Vを読み込む処理を実行
する(ステップS100)。そして、読み込んだアクセ
ル開度APと車速Vとに基づいて車軸56および車軸6
6に要求される要求駆動力としての要求トルクT*と要
求動力P*とを計算する(ステップS110)。要求ト
ルクT*の計算は、実施例では、アクセル開度APと車
速Vと要求トルクT*との関係を実験などにより設定し
て予めマップとしてROM84に記憶しておき、アクセ
ル開度APと車速Vとが与えられると、記憶したマップ
から対応する要求トルクT*が導出されるものとした。
アクセル開度APと車速Vと要求トルクT*との関係の
一例を示すマップを図3に示す。また、要求動力P*の
計算は、次式(1)により求めるものとした。式(1)
中、Gvは車速Vを車軸56や車軸66の回転数に変換
する変換係数である。
80により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示す
フローチャートである。このルーチンは、走行パターン
4のパターンAの制御とされたときに、所定時間毎(例
えば、8msec毎)に繰り返し実行される。このルー
チンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット
80のCPU82は、まず、アクセルペダルポジション
センサ93により検出されるアクセル開度APや車速セ
ンサ96により検出される車速Vを読み込む処理を実行
する(ステップS100)。そして、読み込んだアクセ
ル開度APと車速Vとに基づいて車軸56および車軸6
6に要求される要求駆動力としての要求トルクT*と要
求動力P*とを計算する(ステップS110)。要求ト
ルクT*の計算は、実施例では、アクセル開度APと車
速Vと要求トルクT*との関係を実験などにより設定し
て予めマップとしてROM84に記憶しておき、アクセ
ル開度APと車速Vとが与えられると、記憶したマップ
から対応する要求トルクT*が導出されるものとした。
アクセル開度APと車速Vと要求トルクT*との関係の
一例を示すマップを図3に示す。また、要求動力P*の
計算は、次式(1)により求めるものとした。式(1)
中、Gvは車速Vを車軸56や車軸66の回転数に変換
する変換係数である。
【0028】
【数1】P*=T*×V・Gv (1)
【0029】こうして要求トルクT*と要求動力P*と
を求めると、要求動力P*を動力出力装置全体の効率η
aで除してエンジン22から出力すべき目標動力Pe*
を計算すると共にこの目標動力Pe*に基づいてエンジ
ン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを決定
する(ステップS120)。目標回転数Ne*と目標ト
ルクTe*は、エンジン22から目標動力Pe*を出力
可能な運転ポイントのうちエンジン22が最も効率よく
運転できる運転ポイントとして設定される。なお、こう
した目標回転数Ne*と目標トルクTe*との決定は、
実施例では、エンジン22が最も効率よく運転できる運
転ポイントとしての出力動力と回転数とトルクとを実験
などにより求めて予めマップとしてROM84に記憶し
ておき、目標動力Pe*が与えられると、記憶したマッ
プから対応する回転数とトルクとを目標回転数Ne*と
目標トルクTe*として導出するものとした。
を求めると、要求動力P*を動力出力装置全体の効率η
aで除してエンジン22から出力すべき目標動力Pe*
を計算すると共にこの目標動力Pe*に基づいてエンジ
ン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを決定
する(ステップS120)。目標回転数Ne*と目標ト
ルクTe*は、エンジン22から目標動力Pe*を出力
可能な運転ポイントのうちエンジン22が最も効率よく
運転できる運転ポイントとして設定される。なお、こう
した目標回転数Ne*と目標トルクTe*との決定は、
実施例では、エンジン22が最も効率よく運転できる運
転ポイントとしての出力動力と回転数とトルクとを実験
などにより求めて予めマップとしてROM84に記憶し
ておき、目標動力Pe*が与えられると、記憶したマッ
プから対応する回転数とトルクとを目標回転数Ne*と
目標トルクTe*として導出するものとした。
【0030】目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを
決定すると、目標回転数Ne*と車速Vとに基づいてモ
ータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に目標
トルクTe*に基づいてトルク指令Tm1*を計算する
(ステップS130)。後輪58a,58bや前輪68
a,68bのいずれもがスリップしていないとすれば、
車軸56と車軸66は略同一の回転数、即ち車速Vに換
算係数Gvを乗じた回転数で回転する。車軸56と車軸
66は、動力分配機構40を介して機械的に動力分配統
合機構30のリングギヤ32に接続されているから、リ
ングギヤ32の回転数は、車速Vに換算係数を乗じるこ
とにより計算することができる。いま、ハイブリッド車
20が車速Vで走行し、エンジン22が目標回転数Ne
*で回転している状態を考える。この状態では、動力分
配統合機構30のキャリア35は目標回転数Ne*で回
転し、リングギヤ32は車速Vに換算係数を乗じた回転
数で回転する。遊星歯車機構は、3軸のうちの2軸の回
転状態が決まれば残余の1軸の回転状態は、2軸の回転
状態にギヤ比を考慮すれば一義的に決まるから、モータ
MG1が取り付けられたサンギヤ31の回転数は、キャ
リア35の回転数とリングギヤ32の回転数、即ち目標
回転数Ne*と車速Vとにより計算できる。また、上述
の仮定の状態で、更に、キャリア35に目標トルクTe
*のトルクが入力され、このトルクをサンギヤ31とリ
ングギヤ32とに分配して出力する状態を考えれば、キ
ャリア35に入力されたトルクはその大きさとギヤ比に
より一義的にサンギヤ31とリングギヤ32とに分配で
きるから、目標トルクTe*とギヤ比によりサンギヤ3
1に分配されるトルクを計算することができる。従っ
て、このサンギヤ31に分配されるトルクをモータMG
1のトルク指令Tm1*とすれば、トルク指令Tm1*
を目標トルクTe*に基づいて計算することができる。
決定すると、目標回転数Ne*と車速Vとに基づいてモ
ータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に目標
トルクTe*に基づいてトルク指令Tm1*を計算する
(ステップS130)。後輪58a,58bや前輪68
a,68bのいずれもがスリップしていないとすれば、
車軸56と車軸66は略同一の回転数、即ち車速Vに換
算係数Gvを乗じた回転数で回転する。車軸56と車軸
66は、動力分配機構40を介して機械的に動力分配統
合機構30のリングギヤ32に接続されているから、リ
ングギヤ32の回転数は、車速Vに換算係数を乗じるこ
とにより計算することができる。いま、ハイブリッド車
20が車速Vで走行し、エンジン22が目標回転数Ne
*で回転している状態を考える。この状態では、動力分
配統合機構30のキャリア35は目標回転数Ne*で回
転し、リングギヤ32は車速Vに換算係数を乗じた回転
数で回転する。遊星歯車機構は、3軸のうちの2軸の回
転状態が決まれば残余の1軸の回転状態は、2軸の回転
状態にギヤ比を考慮すれば一義的に決まるから、モータ
MG1が取り付けられたサンギヤ31の回転数は、キャ
リア35の回転数とリングギヤ32の回転数、即ち目標
回転数Ne*と車速Vとにより計算できる。また、上述
の仮定の状態で、更に、キャリア35に目標トルクTe
*のトルクが入力され、このトルクをサンギヤ31とリ
ングギヤ32とに分配して出力する状態を考えれば、キ
ャリア35に入力されたトルクはその大きさとギヤ比に
より一義的にサンギヤ31とリングギヤ32とに分配で
きるから、目標トルクTe*とギヤ比によりサンギヤ3
1に分配されるトルクを計算することができる。従っ
て、このサンギヤ31に分配されるトルクをモータMG
1のトルク指令Tm1*とすれば、トルク指令Tm1*
を目標トルクTe*に基づいて計算することができる。
【0031】次に、算出した目標回転数Nm1*と目標
トルクTe*との積によりモータMG1により発電され
る発電電力P1を計算し(ステップS140)、発電電
力P1がモータMG2とモータMG3とにより消費され
るよう次式(2)および式(3)によりトルク指令Tm
2*,Tm3*を計算する(ステップS150)。ここ
で、式(2)および式(3)中、kはモータMG2とモ
ータMG3の電力の分配比であり、k=1とすればモー
タMG2のみで電力P1を消費し、k=0とすればモー
タMG3のみで電力P1を消費することになる。また、
Gd1およびGd2は車速Vを第1駆動軸50および第
2駆動軸60の回転数に変換する変換係数である。
トルクTe*との積によりモータMG1により発電され
る発電電力P1を計算し(ステップS140)、発電電
力P1がモータMG2とモータMG3とにより消費され
るよう次式(2)および式(3)によりトルク指令Tm
2*,Tm3*を計算する(ステップS150)。ここ
で、式(2)および式(3)中、kはモータMG2とモ
ータMG3の電力の分配比であり、k=1とすればモー
タMG2のみで電力P1を消費し、k=0とすればモー
タMG3のみで電力P1を消費することになる。また、
Gd1およびGd2は車速Vを第1駆動軸50および第
2駆動軸60の回転数に変換する変換係数である。
【0032】
【数2】
Tm2*=k・P1/V・Gd1 (2)
Tm3*=(1−k)・P1/V・Gd2 (3)
【0033】こうしてエンジン22の目標回転数Ne*
や目標トルクTe*,モータMG1の目標回転数Nm1
*やトルク指令Tm1*,モータMG2のトルク指令T
m2*,モータMG3のトルク指令Tm3*を決定する
と、この目標値や指令値をエンジンECU24やモータ
ECU70に出力して(ステップS160)、本ルーチ
ンを終了する。エンジン22の目標回転数Ne*や目標
トルクTe*を入力したエンジンECU24は、エンジ
ン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからな
る運転ポイントで運転されるよう燃料噴射制御や点火制
御,吸入空気量調節制御などの運転制御を行なう。ま
た、モータMG1の目標回転数Nm1*やトルク指令T
m1*,モータMG2のトルク指令Tm2*,モータM
G3のトルク指令Tm3*を入力したモータECU70
は、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するよう
モータMG1を駆動制御すると共にモータMG2および
モータMG3からトルク指令Tm2*,Tm3*のトル
クが出力されるようモータMG2およびモータMG3を
駆動制御する。
や目標トルクTe*,モータMG1の目標回転数Nm1
*やトルク指令Tm1*,モータMG2のトルク指令T
m2*,モータMG3のトルク指令Tm3*を決定する
と、この目標値や指令値をエンジンECU24やモータ
ECU70に出力して(ステップS160)、本ルーチ
ンを終了する。エンジン22の目標回転数Ne*や目標
トルクTe*を入力したエンジンECU24は、エンジ
ン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからな
る運転ポイントで運転されるよう燃料噴射制御や点火制
御,吸入空気量調節制御などの運転制御を行なう。ま
た、モータMG1の目標回転数Nm1*やトルク指令T
m1*,モータMG2のトルク指令Tm2*,モータM
G3のトルク指令Tm3*を入力したモータECU70
は、モータMG1が目標回転数Nm1*で回転するよう
モータMG1を駆動制御すると共にモータMG2および
モータMG3からトルク指令Tm2*,Tm3*のトル
クが出力されるようモータMG2およびモータMG3を
駆動制御する。
【0034】以上説明したトルク制御ルーチンを実行す
ることにより、走行パターン4のパターンA、即ち、エ
ンジン22から要求駆動力に基づく動力を出力し、この
動力を、モータMG1を発電機として駆動すると共にモ
ータMG2およびモータMG3を電動機として駆動して
バッテリ75の充放電なしに第1駆動軸50と第2駆動
軸60とに出力して走行するパターンによって走行する
ことができる。
ることにより、走行パターン4のパターンA、即ち、エ
ンジン22から要求駆動力に基づく動力を出力し、この
動力を、モータMG1を発電機として駆動すると共にモ
ータMG2およびモータMG3を電動機として駆動して
バッテリ75の充放電なしに第1駆動軸50と第2駆動
軸60とに出力して走行するパターンによって走行する
ことができる。
【0035】また、このトルク制御ルーチンにおけるス
テップS150で電力の分配比kを値1とすることによ
り、走行パターン4のパターンB、即ち、エンジン22
から要求駆動力に基づく動力を出力し、この動力を、モ
ータMG1を発電機として駆動すると共にモータMG2
だけを電動機として駆動してバッテリ75の充放電なし
に第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走行す
るパターンによって走行することができる。さらに、こ
のトルク制御ルーチンにおけるステップS150で電力
の分配比kを値0とすることにより、走行パターン4の
パターンC、即ち、エンジン22から要求駆動力に基づ
く動力を出力し、この動力を、モータMG1を発電機と
して駆動すると共にモータMG3だけを電動機として駆
動してバッテリ75の充放電なしに第1駆動軸50と第
2駆動軸60とに出力して走行するパターンによって走
行することができる。
テップS150で電力の分配比kを値1とすることによ
り、走行パターン4のパターンB、即ち、エンジン22
から要求駆動力に基づく動力を出力し、この動力を、モ
ータMG1を発電機として駆動すると共にモータMG2
だけを電動機として駆動してバッテリ75の充放電なし
に第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走行す
るパターンによって走行することができる。さらに、こ
のトルク制御ルーチンにおけるステップS150で電力
の分配比kを値0とすることにより、走行パターン4の
パターンC、即ち、エンジン22から要求駆動力に基づ
く動力を出力し、この動力を、モータMG1を発電機と
して駆動すると共にモータMG3だけを電動機として駆
動してバッテリ75の充放電なしに第1駆動軸50と第
2駆動軸60とに出力して走行するパターンによって走
行することができる。
【0036】運転者による要求駆動力が比較的小さいと
きにはパターンBかパターンCにより走行し、要求駆動
力が比較的大きくなったら、駆動していないモータを駆
動してパターンAで走行する場合には、図2におけるト
ルク制御ルーチンに代えて図4に例示するトルク制御ル
ーチンを実行すればよい。この図4のトルク制御ルーチ
ンでは、ステップS140のモータMG1の発電電力P
1の計算処理の後に、要求トルクT*に応じて分配比k
を決定する処理(ステップS142〜146)を追加
し、この決定した分配比kを用いてモータMG2とモー
タMG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を計算してい
る点を除いて図2のトルク制御ルーチンと同一である。
図4のトルク制御ルーチンにおける分配比kの決定処理
では、要求トルクT*を閾値Trefと比較し(ステッ
プS142)、要求トルクT*が閾値Tref以上のと
きには分配比kにTref/T*で計算される値を設定
し、要求トルクT*が閾値Tref未満のときには分配
比kに値1を設定する。ここで、閾値Trefは、一定
値としてもよいし、車速Vに応じて変化するものとして
もよい。このように分配比kを決定すると、要求トルク
T*が閾値TrefになるまではモータMG1で発電し
た電力P1のすべてをモータMG2で消費するよう制御
し、要求トルクT*が閾値Tref以上になるとモータ
MG1で発電した電力P1をモータMG2とモータMG
3とにより消費するよう制御することになり、しかも、
モータMG3のトルクは要求トルクT*が閾値Tref
を超えた分に相当するから、モータMG2では不足する
トルクをモータMG3により補うよう制御するものと考
えることができる。
きにはパターンBかパターンCにより走行し、要求駆動
力が比較的大きくなったら、駆動していないモータを駆
動してパターンAで走行する場合には、図2におけるト
ルク制御ルーチンに代えて図4に例示するトルク制御ル
ーチンを実行すればよい。この図4のトルク制御ルーチ
ンでは、ステップS140のモータMG1の発電電力P
1の計算処理の後に、要求トルクT*に応じて分配比k
を決定する処理(ステップS142〜146)を追加
し、この決定した分配比kを用いてモータMG2とモー
タMG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を計算してい
る点を除いて図2のトルク制御ルーチンと同一である。
図4のトルク制御ルーチンにおける分配比kの決定処理
では、要求トルクT*を閾値Trefと比較し(ステッ
プS142)、要求トルクT*が閾値Tref以上のと
きには分配比kにTref/T*で計算される値を設定
し、要求トルクT*が閾値Tref未満のときには分配
比kに値1を設定する。ここで、閾値Trefは、一定
値としてもよいし、車速Vに応じて変化するものとして
もよい。このように分配比kを決定すると、要求トルク
T*が閾値TrefになるまではモータMG1で発電し
た電力P1のすべてをモータMG2で消費するよう制御
し、要求トルクT*が閾値Tref以上になるとモータ
MG1で発電した電力P1をモータMG2とモータMG
3とにより消費するよう制御することになり、しかも、
モータMG3のトルクは要求トルクT*が閾値Tref
を超えた分に相当するから、モータMG2では不足する
トルクをモータMG3により補うよう制御するものと考
えることができる。
【0037】上述した走行パターン3、即ちモータMG
1を発電機として駆動すると共にモータMG2またはモ
ータMG3の一方あるいは双方を電動機として駆動して
バッテリ75の充放電を伴いながらエンジン22からの
動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走
行する走行パターンを実行する場合では、バッテリ75
を充放電する充放電電力Pbを要求動力P*に加えて目
標動力Pe*を決定すると共にモータMG1で発電され
た電力P1から充放電電力Pbを減じたものを用いてモ
ータMG2とモータMG3のトルク指令Tm2*,Tm
3*を計算すればよい。即ち、図2および図4のトルク
制御ルーチンにおけるステップS120の目標動力Pe
*の計算処理でPe*=P*/ηaに代えてPe*=P
*/ηa+Pbにより目標動力Pe*を計算し、ステッ
プS150のモータMG2およびモータMG3のトルク
指令Tm2*,Tm3*の計算処理で上述の式(2)お
よび式(3)に代えて次式(4)および式(5)により
トルク指令Tm2*,Tm3*を計算するのである。な
お、この例では、要求トルクT*が閾値Tref未満の
ときにはモータMG2だけを駆動し要求トルクT*が閾
値Tref以上のときにモータMG2とモータMG3と
を駆動するものとしたが、逆に要求トルクT*が閾値T
ref未満のときにはモータMG3だけを駆動し要求ト
ルクT*が閾値Tref以上のときにモータMG2とモ
ータMG3とを駆動するものとしてもよい。
1を発電機として駆動すると共にモータMG2またはモ
ータMG3の一方あるいは双方を電動機として駆動して
バッテリ75の充放電を伴いながらエンジン22からの
動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走
行する走行パターンを実行する場合では、バッテリ75
を充放電する充放電電力Pbを要求動力P*に加えて目
標動力Pe*を決定すると共にモータMG1で発電され
た電力P1から充放電電力Pbを減じたものを用いてモ
ータMG2とモータMG3のトルク指令Tm2*,Tm
3*を計算すればよい。即ち、図2および図4のトルク
制御ルーチンにおけるステップS120の目標動力Pe
*の計算処理でPe*=P*/ηaに代えてPe*=P
*/ηa+Pbにより目標動力Pe*を計算し、ステッ
プS150のモータMG2およびモータMG3のトルク
指令Tm2*,Tm3*の計算処理で上述の式(2)お
よび式(3)に代えて次式(4)および式(5)により
トルク指令Tm2*,Tm3*を計算するのである。な
お、この例では、要求トルクT*が閾値Tref未満の
ときにはモータMG2だけを駆動し要求トルクT*が閾
値Tref以上のときにモータMG2とモータMG3と
を駆動するものとしたが、逆に要求トルクT*が閾値T
ref未満のときにはモータMG3だけを駆動し要求ト
ルクT*が閾値Tref以上のときにモータMG2とモ
ータMG3とを駆動するものとしてもよい。
【0038】
【数3】
Tm2*=k・(P1−Pb)/V・Gd1 (4)
Tm3*=(1−k)・(P1−Pb)/V・Gd2 (5)
【0039】以上説明した実施例のハイブリッド車20
によれば、エンジン22の運転を停止してモータMG2
かモータMG3の一方または双方を電動機として駆動し
て第1駆動軸50や第2駆動軸60に動力を出力して走
行する走行パターンや、モータMG2とモータMG3と
を駆動せずにモータMG1を発電機として駆動してバッ
テリ75の充電を伴いながらエンジン22からの動力を
第1駆動軸50および第2駆動軸60に出力して走行す
る走行パターン、モータMG1を発電機として駆動する
と共にモータMG2またはモータMG3の一方あるいは
双方を電動機として駆動してバッテリ75の充放電を伴
いながらエンジン22からの動力を第1駆動軸50と第
2駆動軸60とに出力して走行する走行パターン、モー
タMG1を発電機として駆動すると共にモータMG2ま
たはモータMG3の一方あるいは双方を電動機として駆
動してバッテリ75の充放電なしにエンジン22からの
動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走
行する走行パターンなどの種々の走行パターンにより走
行することができる。しかも、各走行パターンでは、エ
ンジン22を効率のよい運転ポイントで運転することが
できるから、ハイブリッド車20全体のエネルギ効率を
向上させることができる。
によれば、エンジン22の運転を停止してモータMG2
かモータMG3の一方または双方を電動機として駆動し
て第1駆動軸50や第2駆動軸60に動力を出力して走
行する走行パターンや、モータMG2とモータMG3と
を駆動せずにモータMG1を発電機として駆動してバッ
テリ75の充電を伴いながらエンジン22からの動力を
第1駆動軸50および第2駆動軸60に出力して走行す
る走行パターン、モータMG1を発電機として駆動する
と共にモータMG2またはモータMG3の一方あるいは
双方を電動機として駆動してバッテリ75の充放電を伴
いながらエンジン22からの動力を第1駆動軸50と第
2駆動軸60とに出力して走行する走行パターン、モー
タMG1を発電機として駆動すると共にモータMG2ま
たはモータMG3の一方あるいは双方を電動機として駆
動してバッテリ75の充放電なしにエンジン22からの
動力を第1駆動軸50と第2駆動軸60とに出力して走
行する走行パターンなどの種々の走行パターンにより走
行することができる。しかも、各走行パターンでは、エ
ンジン22を効率のよい運転ポイントで運転することが
できるから、ハイブリッド車20全体のエネルギ効率を
向上させることができる。
【0040】実施例のハイブリッド車20によれば、モ
ータMG1で発電した電力をモータMG2とモータMG
3の二つのモータにより消費するから、モータMG1で
発電した電力を一つのモータにより消費するものに比し
て小型化を図ることができる。しかも、アクセル開度A
Pと車速Vに応じて定まる要求トルクT*の大きさに基
づいてモータMG1で発電した電力を一つのモータで消
費したり二つのモータで消費したりすることができるか
ら、エネルギ効率の高い走行パターンで運転することが
できる。
ータMG1で発電した電力をモータMG2とモータMG
3の二つのモータにより消費するから、モータMG1で
発電した電力を一つのモータにより消費するものに比し
て小型化を図ることができる。しかも、アクセル開度A
Pと車速Vに応じて定まる要求トルクT*の大きさに基
づいてモータMG1で発電した電力を一つのモータで消
費したり二つのモータで消費したりすることができるか
ら、エネルギ効率の高い走行パターンで運転することが
できる。
【0041】次に、実施例のハイブリッド車20におけ
るスリップ時のトルク制御について説明する。図5は、
後輪58a,58bや前輪68a,68bのいずれかの
スリップを考慮したトルク制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。このトルク制御ルーチンでは、ス
テップS100で車輪速Vw1〜Vw4を読み込む点と
ステップS150の処理とステップS160の処理の間
にスリップに伴うモータMG2およびモータMG3のト
ルク指令Tm2*,Tm3*の設定処理が増加されてい
る点を除いて図2のトルク制御ルーチンと同一である。
スリップに伴うモータMG2およびモータMG3のトル
ク指令Tm2*,Tm3*の設定処理では、まず、後輪
58a,58bおよび前輪68a,68bのいずれかが
スリップしているか否かの判定を行なう(ステップS1
51)。このスリップの判定は、車輪速Vw1〜Vw4
のうちのいずれかが許容範囲を超えて他の車輪速より大
きいか否かにより判定することができる。スリップして
いないときには、スリップ判定フラグFsが値0である
かを調べ、スリップ判定フラグFsが値0のときには、
ステップS150で設定したモータMG2およびモータ
MG3のトルク指令Tm1*,Tm3*をエンジン22
の目標回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエン
ジン22およびモータECU70に出力して(ステップ
S160)、本ルーチンを終了する。
るスリップ時のトルク制御について説明する。図5は、
後輪58a,58bや前輪68a,68bのいずれかの
スリップを考慮したトルク制御ルーチンの一例を示すフ
ローチャートである。このトルク制御ルーチンでは、ス
テップS100で車輪速Vw1〜Vw4を読み込む点と
ステップS150の処理とステップS160の処理の間
にスリップに伴うモータMG2およびモータMG3のト
ルク指令Tm2*,Tm3*の設定処理が増加されてい
る点を除いて図2のトルク制御ルーチンと同一である。
スリップに伴うモータMG2およびモータMG3のトル
ク指令Tm2*,Tm3*の設定処理では、まず、後輪
58a,58bおよび前輪68a,68bのいずれかが
スリップしているか否かの判定を行なう(ステップS1
51)。このスリップの判定は、車輪速Vw1〜Vw4
のうちのいずれかが許容範囲を超えて他の車輪速より大
きいか否かにより判定することができる。スリップして
いないときには、スリップ判定フラグFsが値0である
かを調べ、スリップ判定フラグFsが値0のときには、
ステップS150で設定したモータMG2およびモータ
MG3のトルク指令Tm1*,Tm3*をエンジン22
の目標回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエン
ジン22およびモータECU70に出力して(ステップ
S160)、本ルーチンを終了する。
【0042】一方、ステップS151でスリップしてい
ると判定されると、スリップしている車輪に連結されて
いるモータのトルク指令Ts1*を次式(6)に示すよ
うに前回のトルク指令Ts1*から所定トルクΔTだけ
減じたものとして設定すると共に(ステップS15
3)、いずれもスリップしていない車輪に連結されてい
るモータのトルク指令Ts2*を式(7)に示すように
ステップS150で計算したトルク指令Ts2*にステ
ップS150で計算したトルク指令Ts1*と式(6)
で計算したトルク指令Ts1*との偏差を加えたものと
して設定し(ステップS154)、スリップ判定フラグ
Fsに値1をセットして(ステップS155)、設定し
たトルク指令Ts1*,Ts2*をエンジン22の目標
回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエンジン2
2およびモータECU70に出力して(ステップS16
0)、本ルーチンを終了する。ここで、所定トルクΔT
は、トルク制御ルーチンを繰り返し実行する毎にスリッ
プしている車輪の車軸に出力するトルクを減じるトルク
量として設定されるものであり、トルク制御ルーチンを
繰り返し実行する間隔やハイブリッド車20の走行に必
要なトルクなどにより決定される。いま、左後輪58b
がスリップしている場合を考えれば、スリップしている
車輪に連結されているモータがモータMG2であるか
ら、トルク指令Ts1*はモータMG2のトルク指令T
m2*、トルク指令Ts2*はモータMG3のトルク指
令Tm3*となる。従って、ステップS153では、左
後輪58bが連結されている第1駆動軸50に取り付け
られたモータMG2のトルク指令Tm2*を、前回のト
ルク指令Tm2*から所定トルクΔTを減じたものとし
て設定し、ステップS154では、第2駆動軸60に取
り付けられたモータMG3のトルク指令Tm3*を、ス
テップS150で計算されたトルク指令Tm3*にステ
ップS150で計算したトルク指令Tm2*と式(6)
で計算したトルク指令Tm2*との偏差を加えたものと
して設定する。
ると判定されると、スリップしている車輪に連結されて
いるモータのトルク指令Ts1*を次式(6)に示すよ
うに前回のトルク指令Ts1*から所定トルクΔTだけ
減じたものとして設定すると共に(ステップS15
3)、いずれもスリップしていない車輪に連結されてい
るモータのトルク指令Ts2*を式(7)に示すように
ステップS150で計算したトルク指令Ts2*にステ
ップS150で計算したトルク指令Ts1*と式(6)
で計算したトルク指令Ts1*との偏差を加えたものと
して設定し(ステップS154)、スリップ判定フラグ
Fsに値1をセットして(ステップS155)、設定し
たトルク指令Ts1*,Ts2*をエンジン22の目標
回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエンジン2
2およびモータECU70に出力して(ステップS16
0)、本ルーチンを終了する。ここで、所定トルクΔT
は、トルク制御ルーチンを繰り返し実行する毎にスリッ
プしている車輪の車軸に出力するトルクを減じるトルク
量として設定されるものであり、トルク制御ルーチンを
繰り返し実行する間隔やハイブリッド車20の走行に必
要なトルクなどにより決定される。いま、左後輪58b
がスリップしている場合を考えれば、スリップしている
車輪に連結されているモータがモータMG2であるか
ら、トルク指令Ts1*はモータMG2のトルク指令T
m2*、トルク指令Ts2*はモータMG3のトルク指
令Tm3*となる。従って、ステップS153では、左
後輪58bが連結されている第1駆動軸50に取り付け
られたモータMG2のトルク指令Tm2*を、前回のト
ルク指令Tm2*から所定トルクΔTを減じたものとし
て設定し、ステップS154では、第2駆動軸60に取
り付けられたモータMG3のトルク指令Tm3*を、ス
テップS150で計算されたトルク指令Tm3*にステ
ップS150で計算したトルク指令Tm2*と式(6)
で計算したトルク指令Tm2*との偏差を加えたものと
して設定する。
【0043】
【数4】
Ts1*←前回Ts1*−ΔT (6)
Ts2*←今回Ts2*
+(S150のTs1*と式(6)のTs1*との偏差) (7)
【0044】ここで、ステップS153〜S155は、
スリップしている間は繰り返し実行されるから、車輪の
スリップは停止する。しかも、式(7)では、ステップ
S150で計算されたトルク指令Ts1*と式(6)で
計算されたトルク指令Ts1*との偏差がステップS1
50で計算されたトルク指令Ts2*に加えられるか
ら、ハイブリッド車20全体のトルクとしては、スリッ
プの有無に拘わらず、要求トルクT*が出力されるよう
になる。
スリップしている間は繰り返し実行されるから、車輪の
スリップは停止する。しかも、式(7)では、ステップ
S150で計算されたトルク指令Ts1*と式(6)で
計算されたトルク指令Ts1*との偏差がステップS1
50で計算されたトルク指令Ts2*に加えられるか
ら、ハイブリッド車20全体のトルクとしては、スリッ
プの有無に拘わらず、要求トルクT*が出力されるよう
になる。
【0045】ステップS151でスリップしていないと
判定されると共にステップS152でスリップ判定フラ
グFsが値0でないと判定されたときには、スリップに
基づくトルク制御の実施中と判定し、前回スリップして
いると判定された側のモータの前回のトルク指令Ts1
*に所定トルクΔTを加えたものを比較トルクTssと
して計算し(ステップS156)、計算した比較トルク
TssをステップS150で計算したトルク指令Ts1
*と比較する(ステップS157)。ステップS150
で計算したトルク指令Ts1*が比較トルクTssより
大きいときには、比較トルクTssをスリップ側のモー
タのトルク指令Ts1*として設定すると共に非スリッ
プ側のモータのトルク指令Ts2*をステップS150
で計算したトルク指令Ts2*にステップS150で計
算したトルク指令Ts1*と比較トルクTssとの偏差
を加えたものとして設定し(ステップS158)、設定
したトルク指令Ts1*,Ts2*をエンジン22の目
標回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエンジン
22およびモータECU70に出力して(ステップS1
60)、本ルーチンを終了する。前述の左後輪58bが
スリップしている場合を考えれば、ステップS158で
は、比較トルクTssをスリップ側のモータMG2のト
ルク指令Tm2*に設定すると共に非スリップ側のモー
タMG3のトルク指令Tm3*を、ステップS150で
計算されたトルク指令Tm3*にステップS150で計
算したトルク指令Tm2*と比較トルクTssとの偏差
を加えたものとして設定することになる。
判定されると共にステップS152でスリップ判定フラ
グFsが値0でないと判定されたときには、スリップに
基づくトルク制御の実施中と判定し、前回スリップして
いると判定された側のモータの前回のトルク指令Ts1
*に所定トルクΔTを加えたものを比較トルクTssと
して計算し(ステップS156)、計算した比較トルク
TssをステップS150で計算したトルク指令Ts1
*と比較する(ステップS157)。ステップS150
で計算したトルク指令Ts1*が比較トルクTssより
大きいときには、比較トルクTssをスリップ側のモー
タのトルク指令Ts1*として設定すると共に非スリッ
プ側のモータのトルク指令Ts2*をステップS150
で計算したトルク指令Ts2*にステップS150で計
算したトルク指令Ts1*と比較トルクTssとの偏差
を加えたものとして設定し(ステップS158)、設定
したトルク指令Ts1*,Ts2*をエンジン22の目
標回転数Ne*および目標トルクTe*と共にエンジン
22およびモータECU70に出力して(ステップS1
60)、本ルーチンを終了する。前述の左後輪58bが
スリップしている場合を考えれば、ステップS158で
は、比較トルクTssをスリップ側のモータMG2のト
ルク指令Tm2*に設定すると共に非スリップ側のモー
タMG3のトルク指令Tm3*を、ステップS150で
計算されたトルク指令Tm3*にステップS150で計
算したトルク指令Tm2*と比較トルクTssとの偏差
を加えたものとして設定することになる。
【0046】ステップS157でトルク指令Ts1*が
比較トルクTss以下のときには、スリップに基づくト
ルク制御は終了したと判定し、スリップ判定フラグFs
に値0をセットして、ステップS150で計算したモー
タMG2およびモータMG3のトルク指令Tm2*、T
m3*をエンジン22の目標回転数Ne*および目標ト
ルクTe*と共にエンジン22およびモータECU70
に出力して(ステップS160)、本ルーチンを終了す
る。
比較トルクTss以下のときには、スリップに基づくト
ルク制御は終了したと判定し、スリップ判定フラグFs
に値0をセットして、ステップS150で計算したモー
タMG2およびモータMG3のトルク指令Tm2*、T
m3*をエンジン22の目標回転数Ne*および目標ト
ルクTe*と共にエンジン22およびモータECU70
に出力して(ステップS160)、本ルーチンを終了す
る。
【0047】以上説明したスリップ時のトルク制御によ
れば、後輪58a,58bおよび前輪68a,68bの
いずれかがスリップしたときには、スリップした車輪に
連結されたモータのトルクを減少させてスリップを抑制
すると共にトルクを減らした分だけ他のモータのトルク
を増加させてハイブリッド車20に要求された要求トル
クT*を作用させることができる。即ち、スリップ時で
も要求トルクT*を出力することができる。
れば、後輪58a,58bおよび前輪68a,68bの
いずれかがスリップしたときには、スリップした車輪に
連結されたモータのトルクを減少させてスリップを抑制
すると共にトルクを減らした分だけ他のモータのトルク
を増加させてハイブリッド車20に要求された要求トル
クT*を作用させることができる。即ち、スリップ時で
も要求トルクT*を出力することができる。
【0048】以上説明したスリップ時のトルク制御で
は、スリップ時でも要求トルクT*を出力するものとし
たが、スリップ時には要求トルクT*を出力しないもの
としてもよい。
は、スリップ時でも要求トルクT*を出力するものとし
たが、スリップ時には要求トルクT*を出力しないもの
としてもよい。
【0049】実施例のハイブリッド車20では、第1駆
動軸50にモータMG2を取り付けると共に第2駆動軸
60にモータMG3を取り付けるものとしたが、モータ
MG2を備えないものとしたり、モータMG3を備えな
いものとしたり、モータMG2もモータMG3も備えな
いものとしても差し支えない。モータMG2もモータM
G3も備えない場合、モータMG1により発電された電
力をバッテリ75で蓄え、必要に応じてバッテリ75に
蓄えた電力を用いてモータMG1を電動機として駆動す
るものとすればよい。
動軸50にモータMG2を取り付けると共に第2駆動軸
60にモータMG3を取り付けるものとしたが、モータ
MG2を備えないものとしたり、モータMG3を備えな
いものとしたり、モータMG2もモータMG3も備えな
いものとしても差し支えない。モータMG2もモータM
G3も備えない場合、モータMG1により発電された電
力をバッテリ75で蓄え、必要に応じてバッテリ75に
蓄えた電力を用いてモータMG1を電動機として駆動す
るものとすればよい。
【0050】実施例のハイブリッド車20では、第1駆
動軸50にモータMG2を取り付け、第2駆動軸60に
モータMG3を取り付けるものとしたが、モータMG2
かモータMG3の一方を動力分配統合機構30と動力分
配機構40とを結合する結合軸39に取り付けるものと
してもよい。例えば、第1駆動軸50からモータMG2
を取り外して結合軸39に取り付けた変形例のハイブリ
ッド車20Bを図6に示す。この場合でも上述した図2
のトルク制御ルーチンや図4のトルク制御ルーチン、図
5のトルク制御ルーチンを実行することができる。
動軸50にモータMG2を取り付け、第2駆動軸60に
モータMG3を取り付けるものとしたが、モータMG2
かモータMG3の一方を動力分配統合機構30と動力分
配機構40とを結合する結合軸39に取り付けるものと
してもよい。例えば、第1駆動軸50からモータMG2
を取り外して結合軸39に取り付けた変形例のハイブリ
ッド車20Bを図6に示す。この場合でも上述した図2
のトルク制御ルーチンや図4のトルク制御ルーチン、図
5のトルク制御ルーチンを実行することができる。
【0051】実施例では、エンジン22からの動力を動
力分配統合機構30,動力分配機構40,モータMG
1,モータMG2,モータMG3を用いて第1駆動軸5
0と第2駆動軸60とに出力する動力出力装置を車両に
搭載した4輪駆動のハイブリッド車20の形態として説
明したが、車両以外の移動体、例えば、船舶や航空機,
建設機械などに搭載するものとしても差し支えない。
力分配統合機構30,動力分配機構40,モータMG
1,モータMG2,モータMG3を用いて第1駆動軸5
0と第2駆動軸60とに出力する動力出力装置を車両に
搭載した4輪駆動のハイブリッド車20の形態として説
明したが、車両以外の移動体、例えば、船舶や航空機,
建設機械などに搭載するものとしても差し支えない。
【0052】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図1】本発明の一実施例である動力出力装置を搭載し
たハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図であ
る。
たハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図であ
る。
【図2】ハイブリッド用電子制御ユニット80により実
行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。
行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャー
トである。
【図3】アクセル開度APと車速Vと要求トルクT*と
の関係の一例を示す説明図である。
の関係の一例を示す説明図である。
【図4】変形例のトルク制御ルーチンの一例を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図5】スリップ時のトルク制御ルーチンの一例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図6】変形例のハイブリッド車20Bの構成の概略を
示す構成図である。
示す構成図である。
20,20B ハイブリッド車、22 エンジン、24
エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、2
6 クランクシャフト、28 ダンパ、30動力分配統
合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、33 第
1ピニオンギヤ、34 第2ピニオンギヤ、35 キャ
リア、39 結合軸、40 動力分配機構、41 サン
ギヤ、42 リングギヤ、43 第1ピニオンギヤ、4
4 第2ピニオンギヤ、45 キャリア、50 第1駆
動軸、54 デファレンシャルギヤ、56 車軸、58
a,58b、後輪、60 第2駆動軸、64 デファレ
ンシャルギヤ、66 車軸、68a,68b 前輪、7
0 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、71
〜73 インバータ、74 電力ライン、75バッテ
リ、76 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリEC
U)、77 電圧センサ、78 電流センサ、79 温
度センサ、80 ハイブリッド用電子制御ユニット、8
2 CPU、84 ROM、86 RAM、90 シフ
トレバー、91 シフトポジションセンサ、92 アク
セルペダル、93 アクセルペダルポジションセンサ、
94 ブレーキペダル、95 ブレーキペダルポジショ
ンセンサ、96 車速センサ、MG1〜MG3 モー
タ。
エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、2
6 クランクシャフト、28 ダンパ、30動力分配統
合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、33 第
1ピニオンギヤ、34 第2ピニオンギヤ、35 キャ
リア、39 結合軸、40 動力分配機構、41 サン
ギヤ、42 リングギヤ、43 第1ピニオンギヤ、4
4 第2ピニオンギヤ、45 キャリア、50 第1駆
動軸、54 デファレンシャルギヤ、56 車軸、58
a,58b、後輪、60 第2駆動軸、64 デファレ
ンシャルギヤ、66 車軸、68a,68b 前輪、7
0 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、71
〜73 インバータ、74 電力ライン、75バッテ
リ、76 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリEC
U)、77 電圧センサ、78 電流センサ、79 温
度センサ、80 ハイブリッド用電子制御ユニット、8
2 CPU、84 ROM、86 RAM、90 シフ
トレバー、91 シフトポジションセンサ、92 アク
セルペダル、93 アクセルペダルポジションセンサ、
94 ブレーキペダル、95 ブレーキペダルポジショ
ンセンサ、96 車速センサ、MG1〜MG3 モー
タ。
フロントページの続き
(72)発明者 梶 恭士
愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会
社デンソー内
Fターム(参考) 3D039 AA01 AA03 AB27 AC21 AC24
AD11 AD53
3G093 AA03 AA07 BA19 CB06 DA01
DA06 DB02 DB03 DB04 DB05
DB11 DB15 DB17 DB19 DB20
EA01 EA02 EC02
5H115 PA11 PC06 PG04 PI16 PI24
PI29 PO01 PO06 PO09 PO17
PU10 PU24 PU25 PV09 PV22
QN03 QN04 QN06 QN09 RB21
RE02 RE03 SE04 SE05 SE07
SF01 SJ11 TB03 TE02 TE03
TE06 TI02 TI05 TI06 TO21
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の駆動軸と第2の駆動軸とに動力を
出力する動力出力装置であって、 内燃機関と、 発電可能な第1の電動機と、 前記内燃機関の出力軸と前記第1の電動機の回転軸と第
3の軸の3軸に接続され、該3軸のうちの2軸に動力を
入出力したときに該2軸に従属した動力を残余の軸から
入出力する3軸式動力分配統合手段と、 前記第3の軸の動力を前記第1の駆動軸と前記第2の駆
動軸の2軸に分配する動力分配手段と、 を備える動力出力装置。 - 【請求項2】 前記第1の駆動軸に動力を出力可能な第
2の電動機を備える請求項1記載の動力出力装置。 - 【請求項3】 前記第3の軸に動力を出力可能な第2の
電動機を備える請求項1記載の動力出力装置。 - 【請求項4】 前記第2の駆動軸に動力を出力可能な第
3の電動機を備える請求項2または3記載の動力出力装
置。 - 【請求項5】 前記内燃機関から出力される動力が前記
第1の駆動軸と前記第2の駆動軸とに分配されて出力さ
れるよう該内燃機関と前記第1の電動機と前記第2の電
動機と前記第3の電動機とを駆動制御する駆動制御手段
を備える請求項4記載の動力出力装置。 - 【請求項6】 前記駆動制御手段は、前記第1の電動機
により発電される電力が前記第2の電動機と前記第3の
電動機とにより消費されるよう制御する手段である請求
項5記載の動力出力装置。 - 【請求項7】 前記駆動制御手段は、要求駆動力が所定
駆動力未満のときには前記第1の電動機により発電され
る電力が前記第2の電動機により消費されるよう制御
し、前記要求駆動力が所定駆動力以上のときには前記第
3の電動機から動力を出力すると共に前記第1の電動機
により発電される電力が前記第2の電動機と前記第3の
電動機とにより消費されるよう制御する手段である請求
項5または6記載の動力出力装置。 - 【請求項8】 第1の車軸と第2の車軸とを備える自動
車であって、 請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置を備え、 前記第1の車軸と前記第1の駆動軸とが接続され、 前記第2の車軸と前記第2の駆動軸とが接続されてなる
自動車。 - 【請求項9】 請求項5ないし7いずれか記載の動力出
力装置を備える請求項8記載の自動車であって、 前記第1の車軸および前記第2の車軸に取り付けられた
各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、 該検出された各車輪の車輪速に基づいていずれかの車輪
のスリップを検出するスリップ検出手段と、を備え、 前記駆動制御手段は、前記スリップ検出手段がいずれか
の車輪のスリップを検出したとき、該スリップしている
車輪の車軸に動力を出力可能な電動機から該スリップが
抑制される方向の動力が出力されるよう該電動機を駆動
制御すると共に前記第1の電動機により発電される電力
が前記第2の電動機と前記第3の電動機とにより消費さ
れるよう制御する手段である自動車。 - 【請求項10】 前記駆動制御手段は、前記スリップし
ている車輪の車軸に動力を出力可能な電動機から出力す
る動力を減少させ、該減少させた分だけ他の車軸に動力
を出力可能な電動機から出力する動力を増加するよう制
御する手段である請求項9記載の自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210589A JP2003032802A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 動力出力装置およびこれを備える自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210589A JP2003032802A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 動力出力装置およびこれを備える自動車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003032802A true JP2003032802A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19046038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001210589A Pending JP2003032802A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 動力出力装置およびこれを備える自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003032802A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312187A (ja) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Toyota Motor Corp | 自動車 |
| FR2870483A1 (fr) * | 2004-05-20 | 2005-11-25 | Toyota Motor Co Ltd | Unite de propulsion hybride pour vehicules |
| EP1533166A3 (en) * | 2003-11-18 | 2006-08-02 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Drive power controller for hybrid vehicle |
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| US7467678B2 (en) | 2004-11-08 | 2008-12-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Hybrid four-wheel-drive |
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| WO2010070725A1 (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置 |
| US8006790B2 (en) | 2007-02-07 | 2011-08-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method thereof, power output apparatus and control method thereof, and driving system and control method thereof |
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| US9186989B2 (en) | 2013-09-06 | 2015-11-17 | Denso Corporation | Control apparatus and vehicle having the same |
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-
2001
- 2001-07-11 JP JP2001210589A patent/JP2003032802A/ja active Pending
Cited By (20)
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| CN102245419A (zh) * | 2008-12-15 | 2011-11-16 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用动力传递装置 |
| US8535189B2 (en) | 2008-12-15 | 2013-09-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle power transmission device |
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| US11338789B2 (en) | 2016-05-19 | 2022-05-24 | Bentley Motors Limited | Method for controlling a drive system, and drive system |
| JP7258557B2 (ja) | 2016-05-19 | 2023-04-17 | ベントレー モーターズ リミテッド | 駆動システムの制御方法及び駆動システム |
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