CN1773102A - 驱动装置及其控制方法和汽车 - Google Patents

驱动装置及其控制方法和汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN1773102A
CN1773102A CNA2004100909716A CN200410090971A CN1773102A CN 1773102 A CN1773102 A CN 1773102A CN A2004100909716 A CNA2004100909716 A CN A2004100909716A CN 200410090971 A CN200410090971 A CN 200410090971A CN 1773102 A CN1773102 A CN 1773102A
Authority
CN
China
Prior art keywords
combustion engine
internal
motor
moment
torsion
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.)
Granted
Application number
CNA2004100909716A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1773102B (zh
Inventor
上条祐辅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to CN2004100909716A priority Critical patent/CN1773102B/zh
Publication of CN1773102A publication Critical patent/CN1773102A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1773102B publication Critical patent/CN1773102B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及一种驱动装置及其控制方法和汽车。本发明的目的在于降低起动内燃机之际的振动。具有发动机的起动指令时，发动机的转速Ne小于作为容易产生共振现象的转速区域的上限值设定的共振基准转速Nref1时，将转动曲轴扭矩Tm1max设定为电机MG1的扭矩指令Tm1* (S120，S140)，转速Ne处于共振基准转速Nref1以上时，并且曲轴转角θ处于规定角θ1～θ2的范围(发动机到达膨胀行程的定时的曲轴转角θ的范围)时，将扭矩指令Tm1*切换为能够稳定地电动转动发动机到控制开始转速Nref2的最低限度的扭矩Tm1min(S150)。

Description

驱动装置及其控制方法和汽车
技术领域
本发明涉及一种驱动装置及其控制方法和汽车，更详细地说，涉及一种具有内燃机的驱动装置及其控制方法和装载有如此驱动装置的汽车。
背景技术
以往，作为这种驱动装置，提出了一种具有发动机、与该发动机的输出轴和驱动轴连接的行星齿轮、将动力相对该行星齿轮的第3轴输入和输出的第1电机、和将动力相对驱动轴输入和输出的第2电机，在发动机起动时，驱动第1电机以转动发动机的曲轴的装置(例如，参照日本特开平11-153075号公报等)。在这种装置中，在通过发动机的转速产生共振现象的区域前，一直通过从第1电机输出较大的扭矩来转动曲轴，以降低共振现象所致的振动。
发明内容
在上述的驱动装置中，迅速地通过产生共振现象的转速区域后，由于无需那样大的转动曲轴扭矩，例如可以变更为更小的扭矩等。可是，变更转动曲轴扭矩的大小时，装载有该驱动装置的车辆等会发生稍许扭矩冲击。如此扭矩冲击会给予车辆等的驾驶员不适感，因此最好是尽可能地抑制该现象。
本发明的驱动装置及其控制方法和汽车的一个目的在于降低起动内燃机之际的振动。另外，本发明的驱动装置及其控制方法和汽车的另一目的在于提高能效。
本发明的驱动装置及其控制方法和汽车为了实现上述目的的至少一个，采用了如下的技术方案。
本发明的驱动装置为，一种具有内燃机的驱动装置，其中，具有：可转动所述内燃机的曲轴的转动曲轴装置；检测出所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测装置；根据该检测出的旋转位置、判定所述内燃机的任意一个气缸是否处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围内的定时的定时范围判定装置；在具有所述内燃机的起动指令时、在至少与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置，并且在所述规定条件成立以后、由所述定时范围判定装置判定为处于所述规定范围内的定时时、由比所述第1扭矩小的第2扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置的曲轴转动控制装置。
在本发明的驱动装置中，指令内燃机的起动时，在与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动内燃机的曲轴的方式驱动控制转动曲轴装置，并且在该规定条件成立以后，在内燃机的任意一个气缸处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围的定时时、由比第1扭矩小的第2扭矩以转动内燃机的曲轴的方式驱动控制转动曲轴装置。因此，在内燃机的任意一个气缸处于包含到达膨胀行程的定时的范围时，能够抑制因从第1扭矩向第2扭矩切换从而在切换扭矩之际产生的扭矩冲击。不用说，通过将与随着起动发生的共振现象有关的规定条件设定为内燃机的转速通过容易产生共振现象的转速区域(以下，称作共振带区域)之际等情况下成立的条件，能够在共振带区域，由第1扭矩使转速迅速提升，降低共振现象所致的振动，并且，在通过共振带区域后，切换为比第1扭矩小的第2扭矩，可提高能效。另外，作为“规定范围(内)的定时”可以为从开始膨胀行程前到接近结束膨胀行程前范围内的时间等。
在本发明的如此驱动装置中，可以具有检测出所述内燃机的转速的转速检测装置，所述规定条件为：由所述转速检测装置检测出的转速至规定转速时成立的条件，所述规定条件也可以为：从以开始所述内燃机的起动的时刻为基准的规定时间起的经过时间至规定时间时成立的条件。如此，能够以内燃机的转速或经过时间为基准，判定与共振现象有关的条件。
另外，在本发明的驱动装置中，可以具有与该内燃机的输出轴和驱动轴连接、随着电力与动力的输入和输出、将来自该内燃机的动力的至少一部分向该驱动轴输出的电力动力输入输出装置，和可将动力相对所述驱动轴输入和输出的电机，，所述转动曲轴装置为由所述电力动力输入输出装置和所述电机构成的装置。在该形式的本发明的驱动装置中，所述转动曲轴控制装置可以为：驱动控制所述电力动力输入输出装置以输出所述第1扭矩或所述第2扭矩的同时，驱动控制所述电机以至少输出作为从该电力动力输入输出装置输出的扭矩的反力的扭矩的装置。
在具有该电力动力输入输出装置和电机形式的本发明的驱动装置中，所述电力动力输入输出装置可以为：具有与该内燃机的输出轴和所述驱动轴以及第3轴这3轴连接、根据相对该3轴中的任意2轴输入和输出的动力、将动力相对剩余的轴输入和输出的3轴式动力输入输出装置，和将动力相对所述第3轴输入和输出的发电机的装置，或者所述电力动力输入输出装置可以为：具有安装于所述内燃机的输出轴上的第1转子和安装于所述驱动轴上的第2转子，并且随着该第1转子和该第2转子的电磁作用产生的电力的输入和输出，将来自该内燃机的动力的至少一部分向该驱动轴输出的成对转子电机。
本发明的汽车为一种具有上述任一形式的本发明的驱动装置的汽车，即，所述驱动装置基本上为具有内燃机的驱动装置，其中，具有：可转动所述内燃机的曲轴的转动曲轴装置；检测出所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测装置；根据该检测出的旋转位置、判定所述内燃机的任意一个气缸是否处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围内的定时的定时范围判定装置；在具有所述内燃机的起动指令时、在至少与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置，并且在所述规定条件成立以后、由所述定时范围判定装置判定为处于所述规定范围的定时时、由比所述第1扭矩小的第2扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置的曲轴转动控制装置。
在本发明的汽车中，由于具有上述任一形式的本发明的驱动装置，能够具有与本发明的驱动装置所具有的效果，例如能够抑制切换扭矩之际产生的扭矩冲击的效果，或者降低共振现象所致的振动的效果，或者提高能效的效果等。
本发明的驱动装置的控制方法为，一种具有内燃机和可转动该内燃机的曲轴的转动曲轴装置的驱动装置的控制方法，其中，(a)检测出所述内燃机的输出轴的旋转位置，(b)根据该检测出的旋转位置、判定所述内燃机的任意一个气缸是否处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围的定时，(c)在具有所述内燃机的起动指令时、在至少与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置，并且在所述规定条件成立以后、由前述(b)步骤判定为处于所述规定范围的定时时、由比所述第1扭矩小的第2扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置。
在本发明的驱动装置的控制方法中，指令内燃机的起动时，在与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动内燃机的曲轴的方式驱动控制转动曲轴装置，并且在该规定条件成立以后，在内燃机的任意一个气缸处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围的定时时、切换成比第1扭矩小的第2扭矩以转动内燃机的曲轴的方式驱动控制转动曲轴装置。因此，在内燃机的任意一个气缸处于包含到达膨胀行程的定时的范围时，能够抑制因从第1扭矩向第2扭矩切换从而在切换扭矩之际产生的扭矩冲击。不用说，通过将与随着起动发生的共振现象有关的规定条件设定为(内燃机的转速)通过共振带区域之际等情况下成立的条件，能够在共振带区域，由第1扭矩使转速迅速提升，降低共振现象所致的振动，并且，在通过共振带区域后，切换为比第1扭矩小的第2扭矩，可提高能效。另外，作为“规定范围的定时”可以为从开始膨胀行程前到接近结束膨胀行程前范围内的时间等。作为“规定条件”可以为，所述内燃机的转速至规定转速时成立的条件。
附图说明
图1为示意地示出本发明一实施例的混合动力汽车20的构成的构成图；
图2为示出实施例的混合动力用电子控制单元70执行的起动时驱动控制例程的一例的流程图；
图3为示出要求扭矩设定用图表的一例的说明图；
图4为示出起动发动机22前、动力分配综合机构30的各旋转要素的转速与扭矩的力学关系的共线图；
图5为示出转动发动机22的曲轴期间、动力分配综合机构30的各旋转要素的转速与扭矩的力学关系的共线图；
图6为示出扭矩限制设定图表的一例的说明图；
图7为起动发动机22之际的电机MG1的扭矩指令Tm1*与发动机22的转速Ne的时间变化状况的一例的说明图；
图8为示意地示出变形例的混合动力汽车120的构成的构成图；
图9为示意地示出变形例的混合动力汽车220的构成的构成图。
具体实施方式
下面，对本发明的具体实施方式用实施例进行说明。图1为示意地示出装载有本发明一实施例的驱动装置的混合动力汽车20的构成的构成图。实施例的混合动力汽车20正如图示，具有发动机22，通过减振器28而与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接的3轴式的动力分配综合机构30，与动力分配综合机构30连接的可发电的电机MG1，在与动力分配综合机构30连接的、作为驱动轴的齿圈轴32a上安装的减速齿轮35，与减速齿轮35连接的电机MG2，和控制整个驱动装置的混合动力用电子控制单元70。
发动机22为通过汽油或轻油等的碳氢化合物类燃料输出动力的内燃机，通过输入从检测出发动机22运转状态的各种传感器来的信号的发动机用电子控制单元(以下称作发动机ECU)24，接受燃料喷射控制或点火控制、吸入空气量调节控制等的运转控制。作为检测出发动机22的运转状态的各种传感器例如可以为，检测出曲轴26的曲轴转角(曲柄角)θ的曲轴位置传感器23或检测出发动机22的冷却水的温度(冷却水温)的未图示的水温传感器等。另外，发动机ECU24与混合动力用电子控制单元70通信连通，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号，运转控制发动机22，同时，根据需要向混合动力用电子控制单元70输出与发动机22的运转状态有关的数据。
动力分配综合机构30具有外齿齿轮的太阳齿轮31、与该太阳齿轮31同轴设置的内齿齿轮的齿圈32、与太阳齿轮31啮合的同时与齿圈32啮合的多个小齿轮33、和将多个小齿轮33保持可自由地自转和公转的行星齿轮架34，太阳齿轮31和齿圈32以及行星齿轮架34作为旋转要素而构成进行差动作用的行星齿轮装置。对于动力分配综合机构30，行星齿轮架34与发动机22的曲轴26连接，太阳齿轮31与电机MG1连接，减速齿轮35通过齿圈轴32a而与齿圈32连接，电机MG1作为发电机发挥功能时，从行星齿轮架34输入的、来自发动机22的动力根据其齿轮比分配于太阳齿轮31侧和齿圈32侧，而在电机MG1作为电动机发挥功能时，从行星齿轮架34输入的、来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的、来自电机MG1的动力综合后向齿圈32侧输出。向齿圈32输出的动力从齿圈轴32a开始、通过齿轮(传动)机构60和差动齿轮62，最终向车辆的驱动轮63a、63b输出。
电机MG1和电机MG2任意一个均具有可作为发电机驱动并可作为电动机驱动的公知的同步发电电动机的结构，通过逆变器41、42与蓄电池50进行电力的交换。将逆变器41、42与蓄电池50连接的电力线54由各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线构成，电机MG1、MG2之一发电的电力能够由另一电机消耗。因此，蓄电池50根据电机MG1、MG2任意一个发生的电力或电力不足而充放电。另外，如通过电机MG1、MG2获取电力收支的平衡，则蓄电池50就不进行充放电。电机MG1、MG2每一个均由电机用电子控制单元(以下称作电机ECU)40驱动控制。向电机ECU40输入驱动控制电机MG1、MG2用的必要信号，例如从检测出电机MG1、MG2的转子的旋转位置用的旋转位置检测传感器43、44来的信号或者输入由未图示的电流传感器检测出的、施加到电机MG1、MG2上的相电流等，由电机ECU40向逆变器41、42输出开关控制信号。电机ECU40与混合动力用电子控制单元70通信连通，根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号，驱动控制电机MG1、MG2的同时，根据需要，将与电机MG1、MG2的运转状态有关的数据向混合动力用电子控制单元70输出。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下称作蓄电池ECU)52管理。管理蓄电池50的必要信号，例如从设置于蓄电池50的端子间的、未图示的电压传感器来的端子间电压，从在与蓄电池50的输出端子连接的电力线54上安装的、未图示的电流传感器来的充放电电流，从安装到蓄电池50上的温度传感器51来的电池温度等向蓄电池ECU52输入，根据需要，与蓄电池50的状态有关的数据通过通信传递向混合动力用电子控制单元70输出。另外，在蓄电池ECU52中，为了管理蓄电池50，也可基于由电流传感器检测出的充放电电流的积算值，计算剩余容量(SOC)。
混合动力用电子控制单元70由以CPU72为中心的微处理器构成，除了CPU72，还具有记忆处理程序的ROM74，暂时记忆数据的RAM76，未图示的输入和输出端口和通信连通端口。来自点火开关80的点火信号，从检测出变速杆81的操作位置的变速位置传感器82来的变速位置SP，从检测出加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84来的加速踏板开度Acc，从检测出制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86来的制动踏板位置BP，来自车速传感器88的车速V等通过输入端口向混合动力用电子控制单元70输入。混合动力用电子控制单元70正如前述，通过通信端口与发动机ECU24或电机ECU40、蓄电池ECU52连接，与发动机ECU24或电机ECU40、蓄电池ECU52交换各种控制信号或数据。
实施例的如此结构的混合动力汽车20基于与驾驶员对加速踏板83的踩下量相对应的加速踏板开度Acc和车速V，计算应当向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求扭矩，运转控制发动机22和电机MG1以及电机MG2，以将与该要求扭矩相对应的要求动力向齿圈轴32a输出。作为发动机22和电机MG1以及电机MG2的运转控制，具有：与要求动力相称的动力以从发动机22输出的方式运转控制发动机22的同时，从发动机22输出的动力的全部通过动力分配综合机构30与电机MG1和电机MG2进行扭矩变换，以向齿圈轴32a输出的方式驱动控制电机MG1和电机MG2的扭矩变换运转模式；或要求动力与蓄电池50的充放电所需要的电力之和相称的动力以从发动机22输出的方式运转控制发动机22的同时，随着蓄电池50的充放电，从发动机22输出的动力的全部或其一部分随着动力分配综合机构30与电机MG1和电机MG2所致的扭矩变换，以要求动力向齿圈轴32a输出的方式驱动控制电机MG1和电机MG2的充放电运转模式；停止发动机22的运转，将与来自电机MG2的要求动力相称的动力以向齿圈轴32a输出的方式运转控制的电机运转模式等。
下面，对实施例的如此构成的混合动力汽车20的动作、特别是对运转停止的发动机22起动之际的动作进行说明。图2为示出实施例的由混合动力用电子控制单元70执行的起动时(阶段)驱动控制例程的一例的流程图。该例程在有发动机22的起动指令时执行。
执行起动时驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU72，首先，进行对来自加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc或来自车速传感器88的车速V、发动机22的转速Ne和曲轴转角θ、电机MG2的转速Nm2等的控制所需要的数据加以输入的处理(步骤S100)。在此，发动机22的转速Ne和曲轴转角θ为，将由曲轴位置传感器23检测出的曲轴转角θ和根据该曲轴转角θ计算出的转速e通过通信传递由发动机ECU24输入而获得。另外，电机MG2的转速Nm2为，根据由旋转位置检测传感器44检测出的电机MG2的转子的旋转位置计算出的结果，通过通信传递而从电机ECU40输入而获得。
如此输入数据后，根据输入的加速踏板开度Acc和车速V，设定作为车辆要求的扭矩的、应向与驱动轮63a、63b连接的、作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求扭矩Tr*(步骤S110)。要求扭矩Tr*在本实施例中，以预先设定加速踏板开度Acc、车速V和要求扭矩Tr*的关系，作为要求扭矩设定用图表记忆于ROM74中，当给予加速踏板开度Acc和车速V时，导出与记忆的图表相对应的要求扭矩Tr*并设定。图3示出要求扭矩设定用图表的一例。
接着，将发动机22的转速Ne与共振基准转速Nref1、控制开始转速Nref2比较(步骤S120)。在发动机22的转速Ne小于共振基准转速Nref1时，将转动曲轴扭矩Tm1max设定为扭矩指令Tm1*(步骤S140)。在此，对于共振基准转速Nref1，设定为容易产生共振现象的发动机22的转速区域的上限值(例如，400rpm等)。因此，可将转动曲轴扭矩Tm1max设定为扭矩指令Tm1*，直到发动机22的转速Ne通过容易产生共振现象的转速区域为止。另外，控制开始转速Nref2作为开始发动机22的燃料喷射控制等的基准转速设定，将在后面详述。
设定电机MG1的扭矩指令Tm1*后，使用要求扭矩Tr*和扭矩指令Tm1*以及动力分配综合机构30的齿轮比ρ，由下式(1)计算作为应当从电机MG2输出的扭矩的临时电机扭矩Tm2tmp(步骤S180)。式(1)为相对动力分配综合机构30的旋转要素的力学关系式。图4为示出起动发动机22前、动力分配综合机构30的各旋转要素的转速与扭矩的力学关系的共线图，图5为示出转动发动机22的曲轴期间、动力分配综合机构30的各旋转要素的转速与扭矩的力学关系的共线图。图中，左边的S轴表示为电机MG1的转速Nm1的太阳齿轮31的转速，C轴表示为发动机22的转速Ne的行星齿轮架34的转速，R轴表示为电机MG2的转速Nm2乘以减速齿轮35的齿轮比Gr的齿圈32的转速Nr。式(1)如使用图5的共线图，则可很容易导出。另外，图5中R轴上的2个粗线箭头表示为：从电机MG1输出扭矩指令Tm1*的扭矩以转动发动机22的曲轴之际，作用于作为驱动轴的齿圈轴32a上的作为反力的扭矩，以及从电机MG2输出的扭矩Tm2*通过减速齿轮35作用于齿圈轴32a上的扭矩。通过如此设定电机MG2的扭矩指令Tm2*，由电机MG1转动发动机22的曲轴之际，接受(受け持つ)作用于作为驱动轴的齿圈轴32a上的为反力的扭矩，同时，可输出与驾驶者要求的要求扭矩Tr*相应的扭矩。
Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr...(1)
接着，根据电机MG2的额定输出，设定扭矩限制Tm2lim(步骤S190)。扭矩限制Tm2lim可根据电机MG2的转速Nm2设定。在本实施例中，电机MG2的转速Nm2与扭矩限制Tm2lim的关系通过实验等确定，并作为扭矩限制设定图表预先记忆于ROM74中，在给予电机MG2的转速Nm2时，从扭矩限制设定图表导出相应的扭矩限制Tm2lim。正如图6所示，在实施例的扭矩限制设定图表中，设定成转速Nm2越大则扭矩Tm2lim越大的限制。
然后，将临时电机扭矩Tm2tmp与扭矩限制Tm2lim相比较并将其中较小一方的扭矩设定为电机MG2的扭矩指令Tm2*(步骤S200)，将设定的扭矩指令Tm1*、Tm2*向电机ECU40传送(步骤S210)。接受扭矩指令Tm1*、Tm2*的电机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，以在扭矩指令Tm1*下驱动电机MG1的同时，在扭矩指令Tm2*下驱动电机MG2。并且，判定发动机22是否为完全燃烧(完爆)(步骤S220)，没有完全燃烧时，返回步骤S100，而完全燃烧时，判断为发动机22的起动结束，结束起动时驱动控制例程。如考虑到发动机22的转速Ne小于共振基准转速Nref1时，由于没有开始发动机22的燃料喷射控制等，返回步骤S100。
在步骤S120中，发动机22的转速Ne在共振基准转速Nref1以上而比控制开始转速Nref2小时，进一步判定曲轴转角θ是否在规定角θ1～θ2的范围内(步骤S130)。在此，规定角θ1～θ2设定为，发动机22到达膨胀行程的定时的曲轴转角θ的范围(例如，上死点-10℃A～上死点+20℃A等)。即，通过该步骤S130的判定，判定发动机22是否处于到达膨胀行程的定时。
通过步骤S130的判定，曲轴转角θ未处于规定角θ1～θ2的范围时，进入前述的步骤S140，将转动曲轴扭矩Tm1max设定为扭矩指令Tm1*。另外，曲轴转角θ处于规定角θ1～θ2的范围时，作为扭矩指令Tm1*，设定为能够将发动机22稳定地电动旋转到控制开始转速Nref2的最低限度的扭矩Tm1min(步骤S150)。另外，在该步骤S130中，如在进行肯定的判定(即，判定为发动机22到达膨胀行程的定时)以后，反复执行时，不进行曲轴转角θ的判定而进入步骤S150，将扭矩指令Tm1*设定为扭矩Tm1min。
如此设定扭矩指令Tm1*后，执行前述的步骤S180以下的处理。此时，由于作为扭矩指令Tm1*，设定为最低限度的扭矩Tm1min，与设定为转动曲轴扭矩Tm1max时相比，作用于齿圈轴32a上的作为反力的扭矩(Tm1*/ρ)变小，结果，即使相对于更大的要求扭矩Tr*，也能够实现不会受到扭矩限制Tm2lim的限制的应对。
在步骤S120中，发动机22的转速Ne到达控制开始转速Nref2时，将扭矩指令Tm1*设定为0值，同时，向发动机EC24发出开始燃料喷射控制等的指令(步骤S160，S170)。在此，扭矩指令Tm1*设定为0值，是基于发动机22初始燃烧(初爆)时降低振动的考虑。
如此设定扭矩指令Tm1*后，执行前述的步骤S180以下的处理。此时，由于在步骤S170中开始燃料喷射控制等的指令，在发动机22完全燃烧时，判断为发动机22的起动结束，从而结束起动时驱动控制例程。
图7为示出上述的电机MG1的扭矩指令Tm1*与发动机22的转速Ne的时间变化状况的一例的说明图。正如图示，发动机22的转速Ne小于共振基准转速Nref1时，转动曲轴扭矩Tm1max设定为扭矩指令Tm1*，转速Ne成为共振基准转速Nref1以上并且发动机11处于到达膨胀行程的定时时，将扭矩指令Tm1*切换为扭矩Tm1min(时间t1)。然后，转速Ne到达控制开始转速Nref2时，将扭矩指令Tm1*设定为0值(时间t2)。
根据上述实施例的混合动力汽车20，具有发动机22的起动指令时，发动机22的转速Ne处于共振基准转速Nref1以上，并且，曲轴转角θ处于到达发动机22的膨胀行程的定时的曲轴转角θ的范围(规定角θ1～θ2)时，能够将电机MG1的扭矩指令Tm1*从转动曲轴扭矩Tm1max切换为扭矩Tm1min。结果，能够抑制切换扭矩之际产生的扭矩冲击。不用说，由于直到发动机22的转速Ne到达共振基准转速Nref1为止，一直用较大的转动曲轴扭矩Tm1max转动发动机22的曲轴以迅速地通过容易产生共振现象的转速区域，能够降低共振现象所致的振动。此外，通过发动机22的转速Ne容易产生共振现象的转速区域后，由于将发动机22能够稳定地电动旋转直到控制开始转速Nref2的最低限度的扭矩Tm1min设定为扭矩指令Tm1*，能够使得通过从电机MG1输出的扭矩而作用于作为驱动轴的齿圈轴32a上的扭矩较小。结果，能够在从电机MG2可输出的扭矩范围内，对应于更大的要求扭矩Tr*。
在实施例的混合动力汽车20中，是在发动机22的转速Ne处于共振基准转速Nref1以上时，判断为通过了容易产生共振现象的转速区域的，但也可由其他条件判断，例如，可在从开始执行起动时驱动控制例程起的经过时间到达规定时间时等情况下，判断为通过了容易产生共振现象的转速区域。
在实施例的混合动力汽车20中，作为规定角θ1～θ2是设定在发动机22到达膨胀行程的定时的曲轴转角θ的范围的，但规定角θ1～θ2的设定范围也可包含到达膨胀行程的定时，例如，可作为从到达膨胀行程的定时起到结束该膨胀行程的定时的范围(例如，上死点-10℃A～上死点+180℃A等)，或者作为从到达膨胀行程的定时起到该膨胀行程中途的定时的范围(例如，上死点-10℃A～上死点+90℃A)等。
在实施例的混合动力汽车20中，是由减速齿轮35将电机MG2的动力变速后向齿圈轴32a输出的，但也可如图8的变形例的混合动力汽车120所例示的，也可将电机MG2的动力同与连接齿圈轴32a的车轴(与驱动轮63a、63b连接的车轴)不同的车轴(图8中与车轮64a、64b连接的车轴)连接。
在实施例的混合动力汽车20中，是将发动机22的动力通过动力分配综合机构30向与驱动轮63a、63b连接的、作为驱动轴的齿圈轴32a输出的，但也可如图9的变形例的混合动力汽车220所例示的，可包含有与发动机22的曲轴26连接的内转子232和与将动力向驱动轮63a、63b输出的驱动轴连接的外转子234，将发动机22的动力的一部分向驱动轴传递的同时、将剩余的动力变换为电力的成对转子电机230。
在实施例的混合动力汽车20中，是作为将发动机22的动力通过动力分配综合机构30向作为驱动轴的齿圈轴32a输出的并联型混合动力汽车的，但也可适用于所谓的串联型混合动力汽车。另外，也适用于频繁地进行发动机的运转/停止的、带有空转停止功能的车辆。此外，只要是具有发动机等的内燃机和转动该内燃机的曲轴的装置结构的任何种类的车辆均适用。
以上，用实施例对本发明的实施形态进行了说明，但本发明并不限于这些实施例，不用说，在不脱离本发明的要旨的范围内，可采用各种形态实施。

Claims (11)

1、一种具有内燃机的驱动装置，其特征在于，具有：
可转动所述内燃机的曲轴的转动曲轴装置，
检测出所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测装置，
根据该检测出的旋转位置、判定所述内燃机的任意一个气缸是否处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围内的定时的定时范围判定装置，
在具有所述内燃机的起动指令时、在至少与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置，并且在所述规定条件成立以后、由所述定时范围判定装置判定为处于所述规定范围内的定时时、由比所述第1扭矩小的第2扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置的曲轴转动控制装置。
2、按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，
具有检测出所述内燃机的转速的转速检测装置，
所述规定条件为：由所述转速检测装置检测出的转速至规定转速时成立的条件。
3、按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述规定条件为：从以开始所述内燃机的起动的时刻为基准的规定时间起的经过时间至规定时间时成立的条件。
4、按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述规定范围内的定时为：从开始膨胀行程前到接近结束膨胀行程前的范围内的定时。
5、按照权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，
具有与该内燃机的输出轴和驱动轴连接、随着电力与动力的输入和输出、将来自该内燃机的动力的至少一部分向该驱动轴输出的电力动力输入输出装置，和可将动力相对所述驱动轴输入和输出的电机，
所述转动曲轴装置为由所述电力动力输入输出装置和所述电机构成的装置。
6、按照权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述曲轴转动控制装置为：驱动控制所述电力动力输入输出装置以输出所述第1扭矩或所述第2扭矩的同时，驱动控制所述电机以至少输出作为从该电力动力输入输出装置输出的扭矩的反力的扭矩的装置。
7、按照权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述电力动力输入输出装置为：具有与该内燃机的输出轴和所述驱动轴以及第3轴这3轴连接、根据相对该3轴中的任意2轴输入和输出的动力、将动力相对剩余的轴输入和输出的3轴式动力输入输出装置，和将动力相对所述第3轴输入和输出的发电机的装置。
8、按照权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述电力动力输入输出装置为：具有安装于所述内燃机的输出轴上的第1转子和安装于所述驱动轴上的第2转子，并且随着该第1转子和该第2转子的电磁作用产生的电力的输入和输出，将来自该内燃机的动力的至少一部分向该驱动轴输出的成对转子电机。
9、一种具有权利要求1～8中任一项所述的驱动装置的汽车。
10、一种具有内燃机和可转动该内燃机的曲轴的转动曲轴装置的驱动装置的控制方法，其特征在于，
(a)检测出所述内燃机的输出轴的旋转位置，
(b)根据该检测出的旋转位置、判定所述内燃机的任意一个气缸是否处于包含到达膨胀行程的定时的规定范围内的定时，
(c)在具有所述内燃机的起动指令时、在至少与随着起动的共振现象有关的规定条件成立前、由第1扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置，并且在所述规定条件成立以后、由前述(b)步骤判定为处于所述规定范围内的定时时、由比所述第1扭矩小的第2扭矩以转动所述内燃机的曲轴的方式驱动控制所述转动曲轴装置。
11、按照权利要求10的驱动装置的控制方法，其特征在于，所述规定条件为：所述内燃机的转速至规定转速时成立的条件。
CN2004100909716A 2004-11-11 2004-11-11 驱动装置及其控制方法和汽车 Expired - Fee Related CN1773102B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2004100909716A CN1773102B (zh) 2004-11-11 2004-11-11 驱动装置及其控制方法和汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2004100909716A CN1773102B (zh) 2004-11-11 2004-11-11 驱动装置及其控制方法和汽车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1773102A true CN1773102A (zh) 2006-05-17
CN1773102B CN1773102B (zh) 2011-08-31

Family

ID=36760212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004100909716A Expired - Fee Related CN1773102B (zh) 2004-11-11 2004-11-11 驱动装置及其控制方法和汽车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1773102B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294516A (zh) * 2007-04-24 2008-10-29 罗伯特.博世有限公司 用于控制内燃机的方法与装置
CN101910589A (zh) * 2007-12-28 2010-12-08 丰田自动车株式会社 用于发动机的控制器
CN102612594A (zh) * 2010-11-08 2012-07-25 丰田自动车株式会社 发动机的起动装置
CN102678420A (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 减少在起动/停止期间动力系刚体运动的方法和机构
CN103354871A (zh) * 2011-02-16 2013-10-16 日产自动车株式会社 发动机的起动装置的保护装置
CN103597200A (zh) * 2011-09-07 2014-02-19 三菱电机株式会社 车辆用起动装置
CN102652088B (zh) * 2009-12-11 2015-04-15 丰田自动车株式会社 车辆及其控制方法
CN112031976A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 北京车和家信息技术有限公司 发动机启动控制方法和装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294516A (zh) * 2007-04-24 2008-10-29 罗伯特.博世有限公司 用于控制内燃机的方法与装置
CN101294516B (zh) * 2007-04-24 2015-05-13 罗伯特.博世有限公司 用于控制内燃机的方法与装置
CN101910589A (zh) * 2007-12-28 2010-12-08 丰田自动车株式会社 用于发动机的控制器
CN101910589B (zh) * 2007-12-28 2013-04-24 丰田自动车株式会社 用于发动机的控制器
CN102652088B (zh) * 2009-12-11 2015-04-15 丰田自动车株式会社 车辆及其控制方法
CN102612594A (zh) * 2010-11-08 2012-07-25 丰田自动车株式会社 发动机的起动装置
CN103354871A (zh) * 2011-02-16 2013-10-16 日产自动车株式会社 发动机的起动装置的保护装置
CN103354871B (zh) * 2011-02-16 2016-02-17 日产自动车株式会社 发动机的起动装置的保护装置
CN102678420A (zh) * 2011-03-16 2012-09-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 减少在起动/停止期间动力系刚体运动的方法和机构
US8910607B2 (en) 2011-03-16 2014-12-16 GM Global Technology Operations LLC Method and mechanism configured for reducing powertrain rigid body motion during start/stop
CN102678420B (zh) * 2011-03-16 2015-06-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 减少在起动/停止期间动力系刚体运动的方法和机构
CN103597200A (zh) * 2011-09-07 2014-02-19 三菱电机株式会社 车辆用起动装置
CN103597200B (zh) * 2011-09-07 2016-08-31 三菱电机株式会社 车辆用起动装置
CN112031976A (zh) * 2019-06-04 2020-12-04 北京车和家信息技术有限公司 发动机启动控制方法和装置
CN112031976B (zh) * 2019-06-04 2023-01-10 北京车和家信息技术有限公司 发动机启动控制方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1773102B (zh) 2011-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4086018B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法並びに動力出力装置
JP4196957B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
US6931318B2 (en) Hybrid vehicle and method of starting internal combustion engine mounted on hybrid vehicle
US7270621B2 (en) Moving body and control method of moving body
JP4259403B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド車並びに動力出力装置の制御方法
JP3894143B2 (ja) 動力出力装置およびこれを備える自動車
JPH11150806A (ja) 動力出力装置および内燃機関制御装置
CN1785728A (zh) 动力输出装置及其控制装置以及动力输出装置的控制方法
CN1868791A (zh) 动力输出装置、装有该装置的汽车以及该装置的控制方法
CN1950229A (zh) 混合动力车辆的发动机起动控制装置
WO2007102420A1 (ja) 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
CN1550369A (zh) 混合动力车及混合动力车的控制方法
JP4466635B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP3216590B2 (ja) 原動機の運転制御装置およびハイブリッド車輌の運転制御装置
JP4086010B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
US9682696B2 (en) Hybrid vehicle
CN1773102B (zh) 驱动装置及其控制方法和汽车
US11506134B1 (en) Control apparatus for electric vehicle
JP3452055B2 (ja) 動力出力装置および内燃機関制御装置
JP3937608B2 (ja) 動力出力装置
CN100379969C (zh) 驱动装置及其控制方法和汽车
JP3894159B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
CN100544990C (zh) 动力输出装置及其控制方法和汽车
JP3925462B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
CN1772539A (zh) 动力输出装置及其控制方法和汽车

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110831

Termination date: 20151111

EXPY Termination of patent right or utility model