JP2001140674A - Engine starting device - Google Patents

Engine starting device

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JP2001140674A
JP2001140674A JP32988399A JP32988399A JP2001140674A JP 2001140674 A JP2001140674 A JP 2001140674A JP 32988399 A JP32988399 A JP 32988399A JP 32988399 A JP32988399 A JP 32988399A JP 2001140674 A JP2001140674 A JP 2001140674A
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JP
Japan
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engine
rotation speed
electric motor
motor
clutch
Prior art date
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JP32988399A
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Japanese (ja)
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Kosuke Suzui
康介 鈴井
Katsunori Yagi
克典 八木
Takanori Moriya
孝紀 守屋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JP2001140674A publication Critical patent/JP2001140674A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/543Transmission for changing ratio the transmission being a continuously variable transmission

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decide whether seizure of a clutch is generated or not in a constitution that a starter motor is coupled with an engine via the clutch. SOLUTION: An engine 10 is coupled with a starter motor 14 via a one way clutch 15. The starter motor 14 is a synchronous motor and is controlled in rotation by a control unit 60. An actual number of revolution of the starter motor 14 is periodically monitored by a number of revolution sensor 17. When the actual number of revolution remarkably exceeds a number of revolution command value when the control unit 60 controls the starter motor 14, seizure of the one way clutch 15 is judged and engine speed of the engine 10 is suppressed. As a result, abnormal high speed rotation of the starter motor 14 due to co-rotation by the engine 10 by seizure of the clutch 15 can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチその他の
結合機構を介してエンジンに結合された電動機を用いて
エンジンを始動するエンジン始動装置において該結合機
構の固着を判定する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for judging whether the coupling mechanism is stuck in an engine starting device that starts an engine using an electric motor coupled to the engine via a clutch or other coupling mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを動力源とす
るハイブリッド車両が提案されている。ハイブリッド車
両では、停車中にエンジンを停止する他、電動機を動力
源として、エンジンを停止したまま走行することもでき
る。また、エンジンのみを動力源とする通常の車両にお
いては、燃費を改善するために、停車中にエンジンを停
止する制御が提案されている。このように近年では、車
両の運転中に頻繁にエンジンの停止および始動が行われ
る技術が種々提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, hybrid vehicles using an engine and an electric motor as power sources have been proposed. In a hybrid vehicle, in addition to stopping the engine while the vehicle is stopped, the hybrid vehicle can be driven with the engine stopped using an electric motor as a power source. In addition, in a normal vehicle using only an engine as a power source, control for stopping the engine while the vehicle is stopped has been proposed in order to improve fuel efficiency. As described above, in recent years, various technologies have been proposed in which the engine is frequently stopped and started during the operation of the vehicle.

【0003】空調器機、パワーステアリング用オイルポ
ンプなどの補機は、通常、エンジンで駆動されているか
ら、車両の運転中にエンジンを停止させる場合、エンジ
ン停止中は別の手段でこれらの補機を駆動する必要があ
る。この駆動を実現する方法として、例えば補機を駆動
するための補機駆動用モータを備える技術が提案されて
いる(例えば、特開平10ー339185記載の技
術)。この技術では、ベルト伝動機構を介して補機を駆
動可能なモータをエンジンのクランクシャフトにクラッ
チを介して結合する。エンジン停止中は、クラッチを解
放状態にして、モータを力行し、補機を駆動する。クラ
ッチを係合させると、モータの動力によってエンジンを
クランキングして、エンジンを始動することができる。
[0003] Auxiliary equipment such as air conditioners and power steering oil pumps are usually driven by an engine. Therefore, when the engine is stopped during operation of the vehicle, these auxiliary equipment are provided by another means while the engine is stopped. Need to be driven. As a method for realizing this driving, for example, a technique including an accessory driving motor for driving the accessory has been proposed (for example, a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-339185). In this technique, a motor capable of driving an auxiliary machine via a belt transmission mechanism is connected to a crankshaft of an engine via a clutch. While the engine is stopped, the clutch is released, the motor is run, and the accessory is driven. When the clutch is engaged, the engine can be cranked by the power of the motor and the engine can be started.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、車両の運転中
には何らかの原因により、エンジンと補機駆動用モータ
とを結合するクラッチが焼き付く可能性がある。また
は、異物の混入などによってクラッチを解放できなくな
る可能性がある。焼き付きなどによってクラッチが固着
すると、補機駆動用モータはエンジンと常に結合され、
エンジンの回転とともに回転させられる状態となる。従
って、エンジンが高速回転した場合などには、補機駆動
用モータが許容範囲を超える回転数で回転され、その寿
命が著しく縮められるおそれがあった。
However, during operation of the vehicle, there is a possibility that the clutch connecting the engine and the auxiliary drive motor may seize for some reason. Alternatively, there is a possibility that the clutch cannot be released due to entry of foreign matter. If the clutch sticks due to seizure or the like, the auxiliary drive motor is always connected to the engine,
It is in a state where it can be rotated with the rotation of the engine. Therefore, when the engine rotates at a high speed, the accessory drive motor is rotated at a rotation speed exceeding an allowable range, and the life of the motor may be significantly shortened.

【0005】かかる課題は、運転中にエンジンを停止す
る制御が行われるか否かに関わらず、またモータが補機
の駆動に使われるか否かに関わらず、エンジン始動用の
モータがクラッチその他の結合機構を介して結合されて
いる車両に共通の課題であった。つまり、いわゆるセル
モータによってエンジンを始動する従来の車両において
も、セルモータをエンジンに結合および解放する機構が
固着して常時係合状態になれば同じ弊害が生じ得た。但
し、運転中にエンジンを停止することがある車両では、
エンジンを滑らかに始動する要求が高いため、回転を精
度良く制御可能なモータがエンジン始動用に用いられる
ことが多く、これらのモータは許容される回転数の範囲
が比較的低いのが通常であるため、上記課題は特に看過
し得ないものとなっていた。本発明は、これらの課題を
解決するためになされたものであり、エンジン始動用の
モータがクラッチその他の結合機構を介してエンジンに
結合された構成において、結合機構の固着による弊害を
回避する技術を提供することを目的とする。
[0005] The problem is that the motor for starting the engine is driven by a clutch or the like regardless of whether control to stop the engine is performed during operation and whether or not the motor is used to drive auxiliary equipment. This is a problem common to vehicles coupled via the coupling mechanism. In other words, even in a conventional vehicle in which the engine is started by a so-called cell motor, the same problem may occur if the mechanism for coupling and releasing the cell motor to and from the engine is fixed and constantly engaged. However, for vehicles that may stop the engine while driving,
Since there is a high demand for a smooth start of the engine, motors capable of accurately controlling the rotation are often used for starting the engine, and these motors usually have a relatively low range of allowable rotation speed. For this reason, the above-mentioned problem has not been particularly overlooked. The present invention has been made in order to solve these problems, and in a configuration in which a motor for starting an engine is coupled to an engine via a clutch or another coupling mechanism, a technique for avoiding adverse effects due to fixation of the coupling mechanism. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では
以下の構成を採用した。本発明は、2つの回転軸を結合
および切り離し可能な結合機構を介してエンジンに結合
された電動機と、前記結合機構を係合状態にするととも
に前記電動機を力行して前記エンジンを回転させる始動
制御装置とを備えるエンジン始動装置において、前記電
動機の実回転数に対応した所定のパラメータを検出する
検出手段と、該電動機の回転状態が所定の目標回転状態
にあるか否かを、前記パラメータの検出結果に基づいて
判定する判定手段と、前記目標回転状態を外れると判定
された場合に、前記実回転数を抑制する所定の動作を促
す信号を外部に出力する出力手段とを備えることを要旨
とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects In order to solve at least a part of the above problems, the present invention employs the following constitution. The present invention provides an electric motor coupled to an engine via a coupling mechanism capable of coupling and detaching two rotating shafts, and a start control for engaging the coupling mechanism and powering the electric motor to rotate the engine. An engine starting device comprising: a detection unit configured to detect a predetermined parameter corresponding to an actual rotation speed of the electric motor; and detecting whether the rotation state of the electric motor is a predetermined target rotation state by detecting the parameter. A gist comprising: a determination unit that determines based on a result; and an output unit that outputs a signal that prompts a predetermined operation for suppressing the actual rotation speed to the outside when it is determined that the target rotation state is deviated. I do.

【0007】結合機構が焼き付きなどの原因によって固
着しているか否かの判断は一般に困難であるが、本発明
では、上記構成により、この判断を比較的容易に実現し
ている。つまり、前記結合機構が固着していない状態で
は、電動機の実回転数は目標回転状態に維持されるのが
通常であるから、何らかのパラメータを介して実回転数
を検出することにより、結合機が固着しているか否かを
判定することができる。パラメータとしては、回転数自
体を用いるものとしてもよいし、永久磁石型の電動機を
備える場合には、該電動機の回転によって生じる誘導起
電圧または該起電圧によって流れる電流をパラメータと
してもよい。結合機構の固着が生じていると判定された
場合には、電動機はエンジンとともに強制的に回転させ
られるから、エンジン始動装置自体では、該回転を抑制
することができないが、上記構成によれば、外部に信号
を出力することで実回転数の抑制を促すことができる。
It is generally difficult to determine whether the coupling mechanism is stuck due to seizure or the like, but in the present invention, this determination is relatively easily realized by the above configuration. That is, in a state where the coupling mechanism is not fixed, the actual rotation speed of the electric motor is generally maintained at the target rotation state. Therefore, by detecting the actual rotation speed through some parameter, the coupling machine can be operated. It can be determined whether or not it is fixed. As the parameter, the rotation speed itself may be used, or when a permanent magnet type motor is provided, an induced electromotive voltage generated by rotation of the motor or a current flowing by the electromotive voltage may be used as the parameter. When it is determined that the coupling mechanism is stuck, the electric motor is forcibly rotated together with the engine, so that the engine starting device itself cannot suppress the rotation, but according to the above configuration, By outputting a signal to the outside, it is possible to promote suppression of the actual rotation speed.

【0008】本発明のエンジン始動装置において、前記
判定手段は、種々の構成を採ることができ、例えば、前
記実回転数が、前記電動機に許容された回転数の上限値
を超えるか否かに基づいて前記判定を行う手段であるも
のとすることができる。この場合、前述の所定の目標回
転状態とは、許容された回転数の上限値を超えない範囲
ということになる。許容された回転数の上限値は、機械
的な上限値および電気的な上限値の双方を考慮して設定
することができる。電気的な上限値は、例えば、前記電
動機が、駆動回路によって駆動される永久磁石型の同期
モータである場合において、該電動機によって生じる誘
導起電圧によって前記駆動回路に流れる電流が許容値以
下となる範囲で設定された回転数とすることができる。
[0008] In the engine starter of the present invention, the determination means may have various configurations. For example, the determination means determines whether or not the actual rotation speed exceeds an upper limit value of the rotation speed allowed for the electric motor. The means may be a means for making the determination based on the determination. In this case, the above-mentioned predetermined target rotation state is a range that does not exceed the upper limit value of the permitted number of rotations. The allowable upper limit of the number of revolutions can be set in consideration of both the mechanical upper limit and the electrical upper limit. The electric upper limit value is, for example, when the electric motor is a permanent magnet type synchronous motor driven by a drive circuit, a current flowing through the drive circuit due to an induced electromotive voltage generated by the electric motor is equal to or less than an allowable value. The number of rotations set in the range can be set.

【0009】また、前記判定手段は、前記始動制御装置
が指定する前記電動機の回転数指令値よりも実回転数が
所定値以上大きい値であるか否かに基づいて前記判定を
行う手段であるものとしてもよい。電動機が始動制御装
置の制御によって運転されている場合には、その回転数
は回転数指令値から制御に起因する変動を考慮した所定
の範囲内に収まるはずである。従って、かかる範囲を目
標回転状態とすることで、電動機が始動制御装置の制御
を外れて強制的に回転させられているか否か、即ち、結
合機構が固着しているか否かを判定することができる。
この場合における判定は、例えば、実回転数から回転数
指令値を引いた値が所定値以上であるか否かに基づいて
行う態様、実回転数と回転数指令値との比が所定値以上
であるか否かに基づいて行う態様を採ることができる。
もちろん、これらと等価な演算式を種々適用できること
はいうまでもない。
[0009] Further, the determination means is a means for making the determination based on whether or not the actual rotation speed is greater than a rotation speed command value specified by the start control device by a predetermined value or more. It may be a thing. When the electric motor is operated under the control of the start control device, the rotation speed of the motor should fall within a predetermined range in consideration of the fluctuation due to the control from the rotation speed command value. Therefore, by setting such a range as the target rotation state, it is possible to determine whether or not the electric motor is forcibly rotated outside the control of the start control device, that is, whether or not the coupling mechanism is fixed. it can.
The determination in this case is performed based on, for example, whether a value obtained by subtracting the rotation speed command value from the actual rotation speed is equal to or greater than a predetermined value, and the ratio between the actual rotation speed and the rotation speed command value is equal to or greater than a predetermined value. It is possible to adopt an aspect in which the determination is made based on whether or not.
Of course, it goes without saying that various arithmetic expressions equivalent to these can be applied.

【0010】なお、ここで回転数指令値とは、狭義には
電動機を力行する際の目標値を意味するが、広義には電
動機を停止している際の値も含まれる。始動制御装置が
前記電動機の力行を指示していない場合には、該電動機
の回転数は値0となるはずである。従って、前記判定手
段には、この値を回転数指令値とみなし、実回転数との
偏差が所定の範囲よりも大きいか否かによって判定を行
う態様も含まれる。
[0010] Here, the rotation speed command value in a narrow sense means a target value at the time of power running of the motor, but in a broad sense also includes a value when the motor is stopped. If the start controller does not instruct powering of the motor, the motor speed should be zero. Therefore, the determination means includes a mode in which this value is regarded as a rotation speed command value and a determination is made based on whether or not a deviation from the actual rotation speed is larger than a predetermined range.

【0011】本願発明は、前記電動機に許容される回転
数が比較的低い場合に特に有効である。例えば、結合機
構が固着した状態でエンジンを高速回転することによっ
て電動機が強制的に回転させられる際の回転数が、駆動
回路も含めた電動機の許容回転数の上限値を超える場合
に有効である。また、電動機が不適切な状態で回転させ
られ寿命が著しく縮められることなどにより、エンジン
を搭載したシステムの運転に多大な影響が与えられる場
合に特に有効である。かかる観点から、本発明は、回転
数を比較的精度良く制御可能な構成の電動機および始動
制御装置を備えるエンジン始動装置に適用することが望
ましい。また、電動機がエンジン始動のみならず、補機
の駆動その他の用途も兼用しているシステムに適用する
ことが望ましい。かかるシステムの具体例としては、上
述のエンジンを搭載した車両が挙げられる。
The present invention is particularly effective when the rotation speed allowed for the electric motor is relatively low. For example, it is effective when the number of rotations when the motor is forcibly rotated by rotating the engine at a high speed with the coupling mechanism stuck exceeds the upper limit of the allowable number of rotations of the motor including the drive circuit. . Further, the present invention is particularly effective when the operation of a system equipped with an engine is greatly affected, for example, when the motor is rotated in an inappropriate state and its life is significantly shortened. From this point of view, it is desirable that the present invention be applied to an engine starter including a motor and a start control device configured to control the number of revolutions relatively accurately. It is also desirable to apply the present invention to a system in which the electric motor is used not only for starting the engine but also for driving auxiliary machines and other purposes. A specific example of such a system includes a vehicle equipped with the above-described engine.

【0012】本発明において、前記結合機構は種々の構
成を採用することができるが、前記電動機から前記エン
ジン方向にのみトルクの伝達が可能なワンウェイクラッ
チであるものとすることが望ましい。ワンウェイクラッ
チを適用すれば、結合機構の係合および切り離しを制御
することなく、電動機によるエンジンの始動を行うこと
ができる利点がある。また、ワンウェイクラッチは、他
の結合機構に比較して固着が生じやすいため、本発明を
有効に活用することができる。なお、本発明における結
合機構は、上述のワンウェイクラッチ、多板クラッチ、
電磁クラッチなど種々の形式のクラッチ機構その他、2
軸の動力伝達を係合、切り離し可能な機構一般を含む。
例えば、2軸にギヤをそれぞれ固定し、一方のギヤを軸
方向に可動にすることで両者を噛合させたり切り離した
りする機構も本発明における結合機構に含まれる。
In the present invention, the coupling mechanism may employ various configurations, but is preferably a one-way clutch capable of transmitting torque only from the electric motor to the engine. When a one-way clutch is applied, there is an advantage that the engine can be started by the electric motor without controlling engagement and disengagement of the coupling mechanism. Further, since the one-way clutch is more likely to be stuck than other coupling mechanisms, the present invention can be effectively used. The coupling mechanism according to the present invention includes the above-described one-way clutch, multi-plate clutch,
Various types of clutch mechanisms such as electromagnetic clutch
Includes general mechanisms that can engage and disengage shaft power transmission.
For example, a mechanism in which a gear is fixed to each of two shafts and one of the gears is movable in the axial direction to engage or disengage the two with each other is also included in the coupling mechanism of the present invention.

【0013】本発明において、前記出力手段が出力する
信号は、例えば、前記エンジンの回転数を抑制する信号
であるものとしたり、前記電動機の回転状態が目標回転
状態を外れることを報知する信号であるものとしたりす
ることができる。前者の信号を出力する場合には、エン
ジンの運転を制御するエンジン制御装置が、この信号に
応じて、該エンジンの回転数を抑制する回転数抑制制御
手段を備えることにより、エンジンの回転数を抑制する
ことができ、その結果、電動機の回転数を抑制すること
ができる。この場合、エンジン始動装置からは、エンジ
ンの回転数指令値を直接出力するものとしてもよいし、
電動機の回転状態が目標状態にあるか否かを繰り返し判
定する場合には、判定結果に応じて単にエンジンの回転
数を更に抑制することを促す信号を出力するものとして
もよい。後者の信号を出力する場合には、報知を検知し
た運転者がエンジンの回転数を抑制または停止すること
で電動機の回転数を抑制することができる。
In the present invention, the signal output by the output means is, for example, a signal for suppressing the number of revolutions of the engine, or a signal notifying that the rotation state of the electric motor deviates from a target rotation state. Or something. When the former signal is output, the engine control device that controls the operation of the engine includes a rotation speed suppression control unit that suppresses the rotation speed of the engine in accordance with the signal, thereby reducing the rotation speed of the engine. As a result, the number of rotations of the electric motor can be suppressed. In this case, the engine starter may directly output the engine speed command value,
When repeatedly determining whether or not the rotation state of the electric motor is in the target state, a signal may be output that simply prompts further suppression of the engine speed in accordance with the determination result. In the case of outputting the latter signal, the driver that has detected the notification can suppress or stop the engine speed, thereby suppressing the motor speed.

【0014】本発明のエンジン始動装置において、前記
電動機は、駆動回路によって駆動される永久磁石型の同
期モータである場合には、さらに、前記目標回転状態を
外れると判定された場合に、前記インバータを制御し
て、前記永久磁石による磁界を抑制する電流を前記電動
機に流す電流制御手段を備えることも望ましい。
In the engine starter of the present invention, when the electric motor is a permanent magnet type synchronous motor driven by a drive circuit, and when it is determined that the rotation is out of the target rotation state, the inverter is connected to the inverter. It is also preferable to provide a current control unit for controlling the electric current to flow a current for suppressing the magnetic field generated by the permanent magnet to the electric motor.

【0015】永久磁石型の同期モータでは、許容される
回転数の上限値は、モータの回転時に生じる誘導起電圧
に基づいて定まることが多い。回転数が高くなると、誘
導起電圧が高くなり、駆動回路を流れる電流が許容範囲
を超えるからである。かかる場合には、誘導起電圧によ
る電流が許容範囲に収まる程度にまでエンジンの回転数
を抑制する必要が生じるが、これはエンジンを搭載した
システムの運転範囲を制約することになる。例えば、エ
ンジンが車両に搭載されている場合には、走行速度が著
しく制限されるなどの弊害を招くことになる。上記構成
を適用すれば、永久磁石による磁界を抑制することがで
きるため、誘導起電圧を抑制することができる。従っ
て、結合機構の固着が生じた場合における電動機の許容
回転数を高めることができ、誘導起電圧に起因する弊害
を緩和することができる。なお、永久磁石による磁界を
抑制する電流を流す方法は、例えば、d軸に電圧を印加
するものとしてもよいし、電動機を駆動する際における
電圧の印加方向を所定の角度だけずらすものとしてもよ
い。
In a permanent magnet type synchronous motor, the upper limit of the allowable number of rotations is often determined based on an induced electromotive voltage generated when the motor rotates. This is because when the number of rotations increases, the induced electromotive voltage increases, and the current flowing through the drive circuit exceeds an allowable range. In such a case, it is necessary to suppress the number of revolutions of the engine to such a degree that the current due to the induced electromotive voltage falls within an allowable range, but this limits the operating range of the system equipped with the engine. For example, when the engine is mounted on a vehicle, adverse effects such as a severe limitation of the traveling speed are caused. When the above configuration is applied, the magnetic field generated by the permanent magnet can be suppressed, so that the induced electromotive voltage can be suppressed. Therefore, the allowable rotation speed of the electric motor when the coupling mechanism is fixed can be increased, and the adverse effect caused by the induced electromotive voltage can be reduced. The method of flowing a current for suppressing the magnetic field by the permanent magnet may be, for example, a method in which a voltage is applied to the d-axis, or a method in which the voltage application direction when driving the electric motor is shifted by a predetermined angle. .

【0016】本発明は、上述したエンジン始動装置とし
て構成する他、該エンジン始動装置を備える駆動システ
ムとして構成することもできる。また、結合機構を介し
てエンジンに結合された電動機と、前記結合機構を係合
状態にするとともに前記電動機を力行して前記エンジン
を回転させる始動制御装置とを備えるエンジン始動装置
において、前記結合機構の固着を判定する固着判定方法
として構成することもできる。
The present invention can be configured as a drive system including the engine starter, in addition to the above-described engine starter. An engine starter comprising: an electric motor coupled to an engine via a coupling mechanism; and a start control device for rotating the engine by powering the electric motor while engaging the coupling mechanism. It can also be configured as a sticking determination method for determining sticking of.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、実
施例に基づき以下の順序で説明する。 A.装置の構成: B.一般的動作: C.クラッチ焼き付き判定処理: D.第1変形例: E.第2変形例: F.その他の変形例:
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples. A. Device configuration: General operation: Clutch sticking determination processing: First modified example: Second modified example: Other variations:

【0018】A.装置の構成:図1は実施例としてのハ
イブリッド車両の動力系統についての概略構成を示す説
明図である。実施例のハイブリッド車両は、動力を出力
するための主な機構として、エンジン10、プラネタリ
ギヤ30、モータ20、無段変速機(以下、CVTとい
う)40を備える。エンジン10はガソリンエンジンで
ある。モータ20はロータに永久磁石を貼付した三相同
期モータであり、駆動回路として機能するインバータ2
1を介して供給されるバッテリ22の電力によって駆動
される(以下、かかる運転状態を力行運転という)。モ
ータ20は外力で回転させられる場合には、発電機とし
て機能し、得られた電力をバッテリ22に充電すること
もできる(以下、かかる運転状態を回生運転という)。
A. Device Configuration: FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a power system of a hybrid vehicle as an embodiment. The hybrid vehicle of the embodiment includes an engine 10, a planetary gear 30, a motor 20, and a continuously variable transmission (hereinafter, referred to as CVT) 40 as main mechanisms for outputting power. The engine 10 is a gasoline engine. The motor 20 is a three-phase synchronous motor in which a permanent magnet is attached to a rotor.
1 (hereinafter referred to as a power running operation). When the motor 20 is rotated by an external force, the motor 20 functions as a generator, and the obtained power can be charged in the battery 22 (hereinafter, such an operation state is referred to as a regenerative operation).

【0019】プラネタリギヤ30は、中心で回転するサ
ンギヤ31,その周囲を自転しながら公転するピニオン
ギヤ32a、32bおよびこれらのピニオンギヤ32、
33を軸支して回転するプラネタリキャリア33、ピニ
オンギヤ32bのさらに外周で回転するリングギヤ36
から構成される、いわゆるダブルピニオン型のプラネタ
リギヤである。プラネタリギヤ30は、サンギヤ31、
プラネタリキャリア33、リングギヤ36の回転数およ
びトルクが以下の関係式で表されることが知られてい
る。 Ns=(1+ρ)/ρ×Nc−Nr/ρ; Nc=ρ/(1+ρ)×Ns+Nr/(1+ρ); Nr=(1+ρ)Nc−ρNs; Ts=Tc×ρ/(1+ρ)=ρTr; Tr=Tc/(1+ρ); ρ=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数;
The planetary gear 30 includes a sun gear 31 that rotates at the center, pinion gears 32a and 32b that revolve while rotating around the sun gear 31, and these pinion gears 32.
A planetary carrier 33 which is rotatably supported by a shaft 33, and a ring gear 36 which is further rotatable around the pinion gear 32b
, A so-called double pinion type planetary gear. The planetary gear 30 includes a sun gear 31,
It is known that the rotational speed and the torque of the planetary carrier 33 and the ring gear 36 are represented by the following relational expressions. Ns = (1 + ρ) / ρ × Nc−Nr / ρ; Nc = ρ / (1 + ρ) × Ns + Nr / (1 + ρ); Nr = (1 + ρ) Nc−ρNs; Ts = Tc × ρ / (1 + ρ) = ρTr; Tr = Tc / (1 + ρ); ρ = number of teeth of sun gear / number of teeth of ring gear;

【0020】ここで、Nsはサンギヤ31の回転数;T
sはサンギヤ31のトルク;Ncはプラネタリキャリア
33の回転数;Tcはプラネタリキャリア33のトル
ク;Nrはリングギヤ36の回転数;Trはリングギヤ
36のトルク;である。
Here, Ns is the number of revolutions of the sun gear 31;
s is the torque of the sun gear 31; Nc is the rotation speed of the planetary carrier 33; Tc is the torque of the planetary carrier 33; Nr is the rotation speed of the ring gear 36;

【0021】CVT40は2つのプーリ41,42の間
にベルト43がかけられた構成をしている。プーリ4
1,42は図示しない油圧機構によってその幅が可変に
構成されている。プーリ41,42の幅を連続的に変え
るとベルト43のプーリ41,42への掛かり部分の有
効半径が連続的に変わるため、動力伝達の減速比を無断
階に変更することができる。
The CVT 40 has a configuration in which a belt 43 is hung between two pulleys 41 and 42. Pulley 4
The width of each of the reference numerals 1 and 42 is variable by a hydraulic mechanism (not shown). When the widths of the pulleys 41 and 42 are continuously changed, the effective radius of the portion of the belt 43 that is hooked on the pulleys 41 and 42 is continuously changed, so that the reduction ratio of the power transmission can be changed to an unrestricted floor.

【0022】エンジン10、プラネタリギヤ30、モー
タ20、CVT40の結合状態は次の通りである。クラ
ンクシャフト11はサンギヤ31に結合されている。モ
ータ20はプラネタリキャリア33に結合されている。
CVT40のプーリ41には、動力を入力するための回
転板35、39が結合されており、プラネタリキャリア
33は第1のクラッチ34を介して回転板35と結合お
よび切り離し可能に構成されている。リングギヤ36
は、第2のクラッチ38を介して回転板39と結合およ
び切り離し可能に構成されている。リングギヤ36に
は、その回転を制止するためのブレーキ37も設けられ
ている。CVT40のプーリ42には、車輪53が結合
された車軸52にディファレンシャルギヤ51を介して
動力を伝達可能な駆動軸50が結合されている。クラッ
チ34,38およびブレーキ37の係合状態を切り替え
ることにより、本実施例のハイブリッド車両は、エンジ
ン10、モータ20からの動力を後述する種々の態様で
CVT40に入力することができ、駆動軸50に出力す
ることができる。
The connected state of the engine 10, the planetary gear 30, the motor 20, and the CVT 40 is as follows. The crankshaft 11 is connected to a sun gear 31. The motor 20 is connected to a planetary carrier 33.
Rotary plates 35 and 39 for inputting power are coupled to the pulley 41 of the CVT 40, and the planetary carrier 33 is configured to be coupled to and decoupled from the rotary plate 35 via a first clutch 34. Ring gear 36
Is configured to be connectable to and disconnectable from the rotary plate 39 via the second clutch 38. The ring gear 36 is also provided with a brake 37 for stopping its rotation. A drive shaft 50 capable of transmitting power via a differential gear 51 is connected to an axle 52 to which wheels 53 are connected, to a pulley 42 of the CVT 40. By switching the engagement states of the clutches 34 and 38 and the brake 37, the hybrid vehicle of the present embodiment can input the power from the engine 10 and the motor 20 to the CVT 40 in various modes described later, and Can be output to

【0023】実施例のハイブリッド車両では、動力を出
力する系統の他、エンジン10を始動するための機構、
および補機12を駆動するための機構が備えられてい
る。補機12には、空調機器、オイルポンプなどが含ま
れる。補機12は、ベルト13を用いた伝動機構により
エンジン10およびスタータモータ14と連結されてい
る。スタータモータ14はロータに永久磁石が貼付され
た三相同期モータであり、該モータ側からベルト13方
向にのみ動力を伝達するワンウェイクラッチ15を介し
て連結されている。インバータ16をスイッチングする
ことによりバッテリ22を電源としてスタータモータ1
4を力行すれば、その動力によってエンジン10をクラ
ンキングし、始動することができる。スタータモータ1
4は同期モータであり、回転数を精度良く制御可能であ
るから、エンジン10の回転数を滑らかに上昇させるこ
とができ、円滑な始動を実現することができる。一方、
補機12は、エンジン10が運転されている場合にはそ
の動力が伝動機構により伝達されて駆動される。エンジ
ン10の運転が停止されている場合において、補機12
を駆動する必要があるときは、スタータモータ14を力
行し、その動力によって補機12を駆動する。このと
き、エンジン10は空転させられる。
In the hybrid vehicle of the embodiment, in addition to the system for outputting power, a mechanism for starting the engine 10,
Further, a mechanism for driving the auxiliary machine 12 is provided. The accessory 12 includes an air conditioner, an oil pump, and the like. The accessory 12 is connected to the engine 10 and the starter motor 14 by a transmission mechanism using a belt 13. The starter motor 14 is a three-phase synchronous motor in which a permanent magnet is attached to a rotor, and is connected via a one-way clutch 15 that transmits power only in the direction of the belt 13 from the motor side. By switching the inverter 16, the starter motor 1 is powered by the battery 22.
4, the engine 10 can be cranked and started by the power. Starter motor 1
Reference numeral 4 denotes a synchronous motor, which is capable of controlling the rotation speed with high precision, so that the rotation speed of the engine 10 can be smoothly increased and a smooth start can be realized. on the other hand,
When the engine 10 is operating, the motive power of the accessory 12 is transmitted by a transmission mechanism and driven. When the operation of the engine 10 is stopped,
When it is necessary to drive the auxiliary machine 12, the starter motor 14 is powered and the power is used to drive the auxiliary machine 12. At this time, the engine 10 is idled.

【0024】スタータモータ14の駆動回路となるイン
バータ16の構成について説明する。図2はインバータ
の回路図である。インバータ16はトランジスタインバ
ータとして構成されている。スタータモータ14のU,
V,W相には、それぞれバッテリ22のソース側とシン
ク側の2つのトランジスタを一組にして合計6個のトラ
ンジスタ(Tu+,Tu−,Tv+,Tv−,Tw+,
Tw−)が備えられている。各トランジスタには、フラ
イホイールダイオード(Du+,Du−,Dv+,Dv
−,Dw+,Dw−)が併設されている。これらのトラ
ンジスタには、スイッチングする制御信号VU,VV,
VWが制御ユニット60から入力される。各相ごとに入
力される制御信号は、シンク側のトランジスタに対して
はインバータINU,INV,INWでハイ・ロウ反転
されて入力される。従って、ソース側とシンク側のトラ
ンジスタは、一方がハイ、他方がロウとなるようにスイ
ッチングされる。こうしてインバータ16の各トランジ
スタをいわゆるPWM制御すると、擬似三相交流がU,
V,W相に流れスタータモータ14は回転する。なお、
インバータ16には、制御ユニット60から、全てのト
ランジスタをオフにするシャットダウン信号も入力され
るが、ここでは図示を省略した。モータ20を駆動する
インバータ21もインバータ16と同じ構成であり、制
御ユニット60からの制御信号によってPWM制御され
る。
The configuration of the inverter 16 serving as a drive circuit for the starter motor 14 will be described. FIG. 2 is a circuit diagram of the inverter. Inverter 16 is configured as a transistor inverter. U of the starter motor 14,
In the V and W phases, a total of six transistors (Tu +, Tu−, Tv +, Tv−, Tw +, Tw +,
Tw-) is provided. Each transistor has a flywheel diode (Du +, Du−, Dv +, Dv +).
−, Dw +, Dw−). These transistors include switching control signals VU, VV,
VW is input from the control unit 60. The control signal input for each phase is inverted high / low by the inverters INU, INV, INW with respect to the transistor on the sink side and then input. Therefore, the transistors on the source side and the sink side are switched so that one is high and the other is low. When each transistor of the inverter 16 is so-called PWM controlled, the pseudo three-phase alternating current becomes U,
The flow starts in the V and W phases, and the starter motor 14 rotates. In addition,
Although a shutdown signal for turning off all the transistors is also input from the control unit 60 to the inverter 16, it is not shown here. The inverter 21 that drives the motor 20 has the same configuration as the inverter 16, and is PWM-controlled by a control signal from the control unit 60.

【0025】制御ユニット60は、内部にCPU、RA
M、ROMを備えるマイクロコンピュータとして構成さ
れており、インバータ16,21を含め、実施例の動力
系統を包括的に制御する役割を果たす。図1中に制御ユ
ニット60との間でやりとりされる信号を破線で示し
た。制御ユニット60が制御する対象としては、インバ
ータ16,21の他、エンジン10、クラッチ34,3
8,ブレーキ37およびCVT40がある。これらの制
御を実現するために、制御ユニット60には、種々のセ
ンサからの信号が入力されている。図1では、後述する
制御に関連深いスタータモータ14の回転数センサ17
からの信号のみを図示し、その他のセンサ入力について
は、図示を省略した。
The control unit 60 includes a CPU, RA
It is configured as a microcomputer including M and ROM, and plays a role of comprehensively controlling the power system of the embodiment including the inverters 16 and 21. In FIG. 1, signals exchanged with the control unit 60 are indicated by broken lines. The control unit 60 controls the engine 10, the clutches 34 and 3 in addition to the inverters 16 and 21.
8, brake 37 and CVT40. In order to realize these controls, signals from various sensors are input to the control unit 60. In FIG. 1, the rotation speed sensor 17 of the starter motor 14 is related to the control described later.
, And only other signals from the sensor are not shown.

【0026】B.一般的動作:次に、本実施例のハイブ
リッド車両における動力の出力に関する一般的動作につ
いて説明する。図3は各運転モードにおけるクラッチ3
4,38およびブレーキ37の係合状態を示す説明図で
ある。これらの係合状態は、運転者によるシフトレバー
の操作および車速やバッテリ22の充電状態などに応じ
て切り替えられる。シフトレバーがBレンジまたはDレ
ンジと呼ばれる前進用のシフトポジションにある場合に
は、電気トルコン(ETC)モード、直結モード、モー
タ走行モードの3種類の運転モードが選択可能である。
ETCモードでは、第1のクラッチ34およびブレーキ
37を非係合とし、第2のクラッチ38を係合とする。
このときリングギヤ36の回転数およびトルクは、先に
示した関係式から明らかな通り、サンギヤ31に結合さ
れたエンジン10、プラネタリキャリア33に結合され
たモータ20の回転数およびトルクに応じて決定され
る。従って、エンジン10を一定の回転数およびトルク
で運転しつつ、モータ20の回転数を制御すれば、リン
グギヤ36の回転数を滑らかに変化させることができ、
車両の滑らかな加速を実現することができる。なお、E
TCモードにおけるモータ20の運転状態は回生運転と
なる。
B. General Operation: Next, a general operation regarding the output of power in the hybrid vehicle of the present embodiment will be described. FIG. 3 shows the clutch 3 in each operation mode.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing engagement states of the brakes 4, 38 and a brake 37. These engagement states are switched according to the operation of the shift lever by the driver, the vehicle speed, the state of charge of the battery 22, and the like. When the shift lever is in a forward shift position called a B range or a D range, three types of operation modes of an electric torque converter (ETC) mode, a direct connection mode, and a motor traveling mode can be selected.
In the ETC mode, the first clutch 34 and the brake 37 are disengaged, and the second clutch 38 is engaged.
At this time, the rotation speed and the torque of the ring gear 36 are determined according to the rotation speed and the torque of the engine 10 connected to the sun gear 31 and the motor 20 connected to the planetary carrier 33, as is clear from the above-described relational expression. You. Therefore, by controlling the rotation speed of the motor 20 while operating the engine 10 at a constant rotation speed and torque, the rotation speed of the ring gear 36 can be changed smoothly.
Smooth acceleration of the vehicle can be realized. Note that E
The operation state of the motor 20 in the TC mode is a regenerative operation.

【0027】直結モードでは、クラッチ34、38が係
合され、ブレーキ37は非係合となる。このときは、先
の関係式から明らかな通り、プラネタリギヤ30は一体
的に回転するようになるから、エンジン10の動力が直
接、CVT40に伝達される。また、これに併せてモー
タ20を力行してエンジン10の動力をアシストした
り、モータ20でエンジン10の動力の一部を回生する
こともできる。
In the direct connection mode, the clutches 34 and 38 are engaged, and the brake 37 is disengaged. At this time, as is apparent from the above-mentioned relational expression, the planetary gear 30 rotates integrally, so that the power of the engine 10 is directly transmitted to the CVT 40. At the same time, the power of the engine 10 can be assisted by running the motor 20 or a part of the power of the engine 10 can be regenerated by the motor 20.

【0028】モータ走行モードでは、第1のクラッチ3
4のみが係合され、第2のクラッチ38、ブレーキ37
は非係合となる。このときはモータ20がCVT40に
結合された状態となる。第2のクラッチ38とブレーキ
37が解放された状態では、リングギヤ36の回転状態
が決まらず、プラネタリギヤ30の回転状態は決定され
ないから、エンジン10は実質的に切り離されたのと同
等となる。
In the motor running mode, the first clutch 3
4, only the second clutch 38, the brake 37
Is disengaged. At this time, the motor 20 is connected to the CVT 40. In the state where the second clutch 38 and the brake 37 are released, the rotation state of the ring gear 36 is not determined, and the rotation state of the planetary gear 30 is not determined, which is equivalent to the engine 10 being substantially disconnected.

【0029】シフトレバーがNレンジまたはPレンジに
ある場合は、ニュートラルモードまたは充電、エンジン
始動モードが選択可能である。ニュートラルモードで
は、クラッチ34,38およびブレーキ37の全てが非
係合となる。このとき、CVT40へは一切、動力を伝
達することができない。充電、エンジン始動モードでは
ブレーキ37のみが係合され、クラッチ34,38は非
係合となる。クラッチ34,38が非係合であるため、
CVT40に動力は伝達されないが、ブレーキ37が係
合されることによって、プラネタリギヤ30の回転状態
は決定可能となる。従って、エンジン10の動力をモー
タ20で回生したり、逆にモータ20を力行してエンジ
ン10をモータリングしたりすることが可能となる。
When the shift lever is in the N range or the P range, a neutral mode or a charging or engine starting mode can be selected. In the neutral mode, all of the clutches 34 and 38 and the brake 37 are disengaged. At this time, power cannot be transmitted to the CVT 40 at all. In the charging and engine start mode, only the brake 37 is engaged, and the clutches 34 and 38 are disengaged. Since the clutches 34 and 38 are disengaged,
Although power is not transmitted to the CVT 40, the rotation state of the planetary gear 30 can be determined by engaging the brake 37. Therefore, the power of the engine 10 can be regenerated by the motor 20, or conversely, the motor 20 can be powered to motor the engine 10.

【0030】シフトレバーがRレンジにある場合は、モ
ータ走行モードおよびフリクション走行モードが選択可
能である。モータ走行モードでは、第1のクラッチ34
のみが係合され、第2のクラッチ38、ブレーキ37は
非係合となる。このときはモータ20がCVT40に結
合された状態となる。フリクション走行モードでは、第
1のクラッチ34が係合され、第2のクラッチ38が非
係合となるとともに、ブレーキ37とがスリップ係合さ
れる。これによりモータ20とエンジン10の動力を利
用して後進することが可能となる。
When the shift lever is in the R range, a motor traveling mode and a friction traveling mode can be selected. In the motor drive mode, the first clutch 34
Only the second clutch 38 and the brake 37 are disengaged. At this time, the motor 20 is connected to the CVT 40. In the friction running mode, the first clutch 34 is engaged, the second clutch 38 is disengaged, and the brake 37 is slip-engaged. This makes it possible to move backward using the power of the motor 20 and the engine 10.

【0031】本実施例のハイブリッド車両は、これらの
運転モードを使い分けて走行する。前進時を例にとって
説明する。まず、停車中は信号待ちなどの一時的な停車
時も含めて、エンジン10の運転は停止している。既に
説明した通り、この間、スタータモータ14を力行して
補機12が駆動されている。運転者がアクセルペダルを
踏み込んで加速操作を行うと、スタータモータ14によ
ってクランキングされているエンジン10に燃料が供給
され、エンジン10は運転を開始する。そして、ETC
モードでモータ20の回生電力を調整することで、エン
ジン10の回転数を滑らかに変化させつつ出力して発進
および加速する。なお、モータ走行モードでモータ20
の動力のみを利用して発進する場合もある。モータ走行
モードで発進した場合も、エンジン10はスタータモー
タ14によりクランキングされているから、所定の速度
に達した時点で燃料が供給されエンジン10の始動が行
われる。その後、エンジン10の動力を、CVT40の
みによって変速すれば足りる走行状態にある場合には、
直結モードが選択され、CVT40による変速範囲を超
えて変速が必要になる場合には、ETCモードが選択さ
れて走行する。
The hybrid vehicle of this embodiment travels by using these operation modes properly. The description will be made by taking the case of moving forward as an example. First, the operation of the engine 10 is stopped during a stop, including a temporary stop such as waiting for a traffic light. As described above, during this time, the auxiliary machine 12 is driven by powering the starter motor 14. When the driver depresses the accelerator pedal to perform an acceleration operation, fuel is supplied to the engine 10 that has been cranked by the starter motor 14, and the engine 10 starts operating. And ETC
By adjusting the regenerative electric power of the motor 20 in the mode, the output is started while changing the rotation speed of the engine 10 smoothly, and the engine 10 starts and accelerates. In the motor running mode, the motor 20
In some cases, the vehicle starts using only the power of the vehicle. Even when the vehicle starts in the motor running mode, the engine 10 is cranked by the starter motor 14, so that fuel is supplied and the engine 10 is started when a predetermined speed is reached. Thereafter, in a running state where the power of the engine 10 needs to be shifted only by the CVT 40,
When the direct connection mode is selected and the shift is required beyond the shift range of the CVT 40, the ETC mode is selected and the vehicle travels.

【0032】C.クラッチ焼き付き判定処理:本実施例
のハイブリッド車両は、上述の通り、ワンウェイクラッ
チ15を介して結合されたスタータモータ14を用いて
補機12の駆動をしたり、エンジン10を始動したりし
て走行する。エンジン10の運転中は、ワンウェイクラ
ッチ15の作用により、ベルト13からスタータモータ
14への動力伝達は行われないから、スタータモータ1
4が強制的に回転させられることはない。但し、ワンウ
ェイクラッチ15が焼き付いた場合など、エンジン10
の動力がスタータモータ14に伝達されるようになる
と、スタータモータ14が強制的に回転させられる可能
性がある。本実施例では、スタータモータ14として永
久磁石型の同期モータを用いているから、これが強制的
に回転させられると各相に誘導起電圧を生じ、エンジン
10が高速運転された場合には、インバータ16に多大
な電流が流れる可能性がある。図2に示した通り、イン
バータ16には、フライホイールダイオードが各トラン
ジスタに併設されているから、誘導電流は全てのトラン
ジスタをオフにした状態でも流れる。本実施例のハイブ
リッド車両では、このように予期しない大電流による弊
害を回避するために、運転の制御と併せて、クラッチの
焼き付き判定する処理を周期的に行っている。
C. Clutch seizure determination processing: As described above, the hybrid vehicle according to the present embodiment drives the auxiliary machine 12 using the starter motor 14 coupled via the one-way clutch 15 or starts the engine 10 to travel. I do. During the operation of the engine 10, power is not transmitted from the belt 13 to the starter motor 14 by the action of the one-way clutch 15, so that the starter motor 1
4 is not forced to rotate. However, when the one-way clutch 15 is seized, the engine 10
Is transmitted to the starter motor 14, the starter motor 14 may be forcibly rotated. In this embodiment, since a permanent magnet type synchronous motor is used as the starter motor 14, an induced electromotive force is generated in each phase when the synchronous motor is forcibly rotated. There is a possibility that a large amount of current will flow through 16. As shown in FIG. 2, in the inverter 16, a flywheel diode is provided for each transistor, so that the induced current flows even when all the transistors are turned off. In the hybrid vehicle according to the present embodiment, in order to avoid such an adverse effect due to an unexpectedly large current, the process of determining whether the clutch is seized is periodically performed together with the operation control.

【0033】クラッチ焼き付き判定処理の考え方は次の
通りである。本実施例では、スタータモータ14はワン
ウェイクラッチ15を介してエンジン10と連結されて
いるから、ワンウェイクラッチ15が焼き付いていない
限り、スタータモータ14は制御ユニット60の制御に
従って回転するはずである。ところが、ワンウェイクラ
ッチ15が焼き付くと、エンジン10の動力によってス
タータモータ14の実際の回転数が制御ユニット60か
ら指示された回転数指令値と大きくずれる。かかる点に
着目し、本実施例では、スタータモータ14の実回転数
が回転数指令値から大きくずれているか否かによってワ
ンウェイクラッチ15の焼き付きを判定する。クラッチ
の焼き付きが検出された場合には、エンジン10の回転
数を制限することによって、先に説明した弊害を回避す
る。
The concept of the clutch sticking determination process is as follows. In this embodiment, since the starter motor 14 is connected to the engine 10 via the one-way clutch 15, the starter motor 14 should rotate under the control of the control unit 60 unless the one-way clutch 15 is burned. However, when the one-way clutch 15 is seized, the actual rotation speed of the starter motor 14 is greatly deviated from the rotation speed command value instructed by the control unit 60 due to the power of the engine 10. Focusing on this point, in the present embodiment, the seizure of the one-way clutch 15 is determined based on whether or not the actual rotation speed of the starter motor 14 is greatly deviated from the rotation speed command value. When the seizure of the clutch is detected, the number of revolutions of the engine 10 is limited to avoid the above-described adverse effects.

【0034】上述の処理を実現するフローチャートにつ
いて説明する。図4はクラッチ焼き付き判定処理のフロ
ーチャートである。制御ユニット60のCPUが他の制
御処理と併せて周期的に行う処理である。この処理が開
始されると、CPUはスタータモータ14の回転数指令
値Ns*および実回転数Nsを入力する(ステップS1
0)。回転数指令値Ns*は、CPUが別のルーチンで
スタータモータ14の運転制御を行う際に自ら設定する
値である。実回転数Nsは回転数センサ17により検出
される値である。
A flowchart for realizing the above processing will be described. FIG. 4 is a flowchart of the clutch sticking determination process. This is a process that is periodically performed by the CPU of the control unit 60 together with other control processes. When this process is started, the CPU inputs the rotation speed command value Ns * and the actual rotation speed Ns of the starter motor 14 (step S1).
0). The rotation speed command value Ns * is a value set by the CPU when the CPU controls the operation of the starter motor 14 in another routine. The actual rotation speed Ns is a value detected by the rotation speed sensor 17.

【0035】次に、実回転数Nsと回転数指令値Ns*
との偏差が所定の値Drmよりも大きいか否かを判定す
る(ステップS12)。所定の値Drmは、制御時にお
ける誤差により生じうる回転数の変動範囲に基づいて設
定される。かかる値Drmを超える場合には、ワンウェ
イクラッチ15が焼き付いている可能性があると判断さ
れる。但し、本実施例では、走行中における振動や実回
転数のイレギュラーな変動などが一瞬生じることによっ
てクラッチが焼き付いていると誤って判断されることを
回避するため、値Drmを超える状態が一定期間継続し
て生じた場合にワンウェイクラッチ15が焼き付いてい
ると判断するものとしている。
Next, the actual rotation speed Ns and the rotation speed command value Ns *
Then, it is determined whether or not the deviation from is larger than a predetermined value Drm (step S12). The predetermined value Drm is set based on a fluctuation range of the number of rotations that may be caused by an error during control. If the value exceeds the value Drm, it is determined that the one-way clutch 15 may be seized. However, in the present embodiment, in order to avoid erroneous determination that the clutch is seized due to instantaneous occurrence of vibrations during running, irregular fluctuations in the actual rotation speed, and the like, the state where the value exceeds the value Drm is constant. It is determined that the one-way clutch 15 is seized in the case where the error occurs continuously during the period.

【0036】かかる判断は、値Drmを超える状態の継
続時間を表すパラメータtdを用いて行われる。従っ
て、ステップS12において、偏差が値Drmよりも大
きいと判断された場合には、パラメータtdを値tsだ
け増加し(ステップS16)、値Drmよりも小さいと
判断された場合には、パラメータtdを値0にリセット
する(ステップS14)。値tsは、クラッチ焼き付き
判定処理を前回実行してから今回までの経過時間であ
り、通常は一定値となる。
This determination is made using a parameter td representing the duration of the state exceeding the value Drm. Therefore, in step S12, when it is determined that the deviation is larger than the value Drm, the parameter td is increased by the value ts (step S16), and when it is determined that the deviation is smaller than the value Drm, the parameter td is increased. The value is reset to 0 (step S14). The value ts is the elapsed time from the previous execution of the clutch burn-in determination process to the present, and is usually a constant value.

【0037】パラメータtdを値0にリセットした場合
は、その後の処理を何も行わずにクラッチ焼き付き判定
ルーチンを終了する。一方、パラメータtdを増加させ
た場合には、その結果が所定の値tthを超えるか否か
を判定する(ステップS18)。所定の値tthは、ワ
ンウェイクラッチ15が焼き付いていると判断して差し
支えない継続時間として任意に設定可能な値である。本
実施例では10秒に設定した。値tthを長く設定すれ
ば、クラッチの焼き付きに対する誤判断を抑制すること
ができるものの、仮にクラッチの焼き付きが生じている
場合には、その状態でスタータモータ14が長時間回転
させられることになる弊害が生じる。従って、値tth
は、焼き付き判定の精度と、焼き付きが生じた場合の弊
害の回避との両面を考慮して適切な値に設定することが
望ましい。
When the parameter td is reset to the value 0, the clutch burn-in determination routine ends without performing any subsequent processing. On the other hand, when the parameter td is increased, it is determined whether or not the result exceeds a predetermined value tth (step S18). The predetermined value tth is a value that can be arbitrarily set as a duration that can be determined that the one-way clutch 15 is seized. In this embodiment, it is set to 10 seconds. If the value tth is set to be long, it is possible to suppress erroneous determination regarding the seizure of the clutch. However, if the seizure of the clutch occurs, the starter motor 14 is rotated for a long time in that state. Occurs. Therefore, the value tth
Is preferably set to an appropriate value in consideration of both the accuracy of burn-in determination and the avoidance of adverse effects when burn-in occurs.

【0038】ステップS18において、パラメータtd
が値tth以下である場合には、ワンウェイクラッチ1
5が焼き付いていると断定できないから、何も処理を行
うことなく、クラッチ焼き付き判定ルーチンを終了す
る。これに対し、値tthを超える場合には、ワンウェ
イクラッチ15が焼き付いていると判断されるため、ス
タータモータ14の回転数を抑制すべくエンジン10の
回転数を制限する処理を実行する(ステップS20)。
ここでは、エンジン10の回転数を制限するフラグをオ
ンにする処理を行う。実際には、このフラグがオンにな
ると、エンジン10の運転を制御するために別途実行さ
れるルーチンで、エンジン10の回転数が抑制される。
In step S18, the parameter td
Is less than or equal to the value tth, the one-way clutch 1
Since it cannot be determined that 5 is burned in, the clutch burn-in determination routine ends without performing any processing. On the other hand, if the value exceeds the value tth, it is determined that the one-way clutch 15 is seized, so that a process of limiting the rotational speed of the engine 10 to suppress the rotational speed of the starter motor 14 is executed (step S20). ).
Here, a process of turning on a flag for limiting the rotation speed of the engine 10 is performed. Actually, when this flag is turned on, the rotational speed of the engine 10 is suppressed by a routine separately executed to control the operation of the engine 10.

【0039】エンジン10の回転数を制限する目標値に
ついては、スタータモータ14に許容される回転数に応
じて設定すればよい。つまり、スタータモータ14につ
いて機械的に許容される回転数の上限値(以下、機械的
上限という)、およびスタータモータ14で誘導起電圧
が生じた場合にインバータ16に流れる電流の許容範囲
に基づいて定まる回転数の上限値(以下、電気的上限と
いう)のうち低い側を超えない範囲にエンジン10の回
転数を制限すればよい。本実施例では、スタータモータ
14の上限回転数は、電気的上限により約7000rp
mであるから、スタータモータ14の回転数がかかる範
囲に収まるようエンジン10の制限回転数を設定した。
ここで、エンジン10とスタータモータ14とはベルト
13による伝動機構を介して連結されているから、伝動
機構における変速比も考慮してエンジン10の制限回転
数を設定する必要がある。
The target value for limiting the number of revolutions of the engine 10 may be set according to the number of revolutions permitted for the starter motor 14. That is, based on the upper limit value of the rotational speed mechanically permitted for the starter motor 14 (hereinafter referred to as the mechanical upper limit) and the allowable range of the current flowing through the inverter 16 when the induced electromotive voltage is generated in the starter motor 14. The rotational speed of the engine 10 may be limited to a range that does not exceed the lower limit of the determined upper limit of the rotational speed (hereinafter referred to as an electrical upper limit). In this embodiment, the upper limit rotation speed of the starter motor 14 is approximately 7000 rpm due to the electrical upper limit.
m, the rotational speed limit of the engine 10 is set so that the rotational speed of the starter motor 14 falls within such a range.
Here, since the engine 10 and the starter motor 14 are connected via a transmission mechanism by the belt 13, it is necessary to set the limit rotation speed of the engine 10 in consideration of the gear ratio in the transmission mechanism.

【0040】以上で説明した本実施例のハイブリッド車
両によれば、ワンウェイクラッチ15を介して結合され
たスタータモータ14によって補機12の駆動、エンジ
ン10の滑らかな始動を実現することができる。この
際、ワンウェイクラッチ15の焼き付きが生じているか
否かを特別な機構を設けることなく、比較的容易に判定
することができる。また、クラッチの焼き付きが生じて
いると判断される場合にはエンジン10の回転数を制限
して、焼き付きにより生じる弊害を回避することができ
る。
According to the hybrid vehicle of the present embodiment described above, the drive of the auxiliary machine 12 and the smooth start of the engine 10 can be realized by the starter motor 14 connected via the one-way clutch 15. At this time, whether or not the seizure of the one-way clutch 15 has occurred can be relatively easily determined without providing a special mechanism. Further, when it is determined that the clutch seizure has occurred, the number of revolutions of the engine 10 can be limited to avoid the adverse effect caused by the seizure.

【0041】D.第1変形例:クラッチの焼き付き判定
は、実施例で示した処理の他、種々の処理によって実現
可能である。図5は第1変形例としてのクラッチ焼き付
き判定処理のフローチャートである。実施例では、スタ
ータモータ14の回転数指令値と実回転数との偏差に基
づいてクラッチの焼き付きを判定する処理を例示した。
第1変形例では、スタータモータ14の実回転数が許容
される回転数の上限値を超えているか否かに基づいてク
ラッチの焼き付きを判定する点で相違する。
D. First Modification: The determination of the seizure of the clutch can be realized by various processes other than the processes described in the embodiment. FIG. 5 is a flowchart of clutch burn-in determination processing as a first modification. In the embodiment, the process of determining the burn-in of the clutch based on the deviation between the rotation speed command value of the starter motor 14 and the actual rotation speed has been exemplified.
The first modification is different in that the seizure of the clutch is determined based on whether or not the actual rotation speed of the starter motor 14 exceeds the upper limit value of the allowable rotation speed.

【0042】第1変形例の処理では、まず、スタータモ
ータ14の実回転数Nsが入力される(ステップS3
0)。そして、実回転数Nsと所定値NMorとを比較
し(ステップS32)、実回転数Nsが所定の値NMo
rを超えている場合には、パラメータtdを値tsだけ
増加する(ステップS36)。実回転数Nsが所定の値
NMor以下である場合には、パラメータtdをリセッ
トし(ステップS34)、その他の処理を行わずにクラ
ッチ焼き付き判定処理を終了する。パラメータtdおよ
び値tsの内容は、実施例と同じである。
In the process of the first modification, first, the actual rotation speed Ns of the starter motor 14 is input (step S3).
0). Then, the actual rotational speed Ns is compared with a predetermined value NMo (step S32), and the actual rotational speed Ns is compared with the predetermined value NMo.
If it exceeds r, the parameter td is increased by the value ts (step S36). If the actual rotational speed Ns is equal to or smaller than the predetermined value Nmor, the parameter td is reset (step S34), and the clutch burn-in determination processing ends without performing other processing. The contents of the parameter td and the value ts are the same as in the embodiment.

【0043】所定の値NMorは、先に説明した機械的
上限と電気的上限とのうち、低い側に基づいて設定され
る。実施例のハイブリッド車両の場合、スタータモータ
14は電気的上限が約7000rpmであるから、値N
Morは7000rpmよりも若干低い値に設定されて
いる。
The predetermined value N Mor is set based on the lower one of the mechanical upper limit and the electrical upper limit described above. In the case of the hybrid vehicle of the embodiment, since the electric upper limit of the starter motor 14 is about 7000 rpm, the value N
Mor is set to a value slightly lower than 7000 rpm.

【0044】パラメータtdの値が増加された場合に
は、その値が所定の値tth1を超えた時点で、エンジ
ン回転数制限処理を実行し(ステップS38,S4
0)、所定の値tth1以下である間は何も処理を行わ
ずにクラッチ焼き付き判定処理を終了する。値tth1
は、実施例と同様、クラッチの焼き付きが生じていると
判断される基準となる継続時間である。第1変形例で
は、スタータモータ14に許容される回転数の上限値に
基づいて設定された所定値NMorとの比較でクラッチ
の焼き付きを判定しているため、値tth1をあまりに
大きくすると、クラッチの焼き付きに伴う弊害が生じる
可能性がある。従って、値tth1は誤判断を回避可能
な範囲でできるだけ短くすることが望ましい。第1変形
例では、値tth1を100msecに設定した。な
お、先に値NMorをスタータモータ14の回転数の上
限値よりも若干低い値に設定したのは、クラッチの焼き
付きによって時間tth1を経過する間にスタータモー
タ14の回転数が増大し、弊害が生じることを回避する
ためである。このように、値tth1は、許容される回
転数の上限値に対する値NMorの余裕を踏まえて設定
すればよい。
When the value of the parameter td is increased, the engine speed limiting process is executed when the value exceeds a predetermined value tth1 (steps S38 and S4).
0), while the value is equal to or less than the predetermined value tth1, the clutch burn-in determination processing ends without performing any processing. Value tth1
Is a continuation time serving as a criterion for judging that clutch seizure has occurred, as in the embodiment. In the first modified example, since the seizure of the clutch is determined by comparing with a predetermined value N Mor set based on the upper limit of the number of revolutions allowed for the starter motor 14, if the value tth1 is too large, the clutch There is a possibility that adverse effects due to image sticking may occur. Therefore, it is desirable that the value tth1 be as short as possible within a range where erroneous determination can be avoided. In the first modification, the value tth1 is set to 100 msec. The reason why the value N Mor is previously set to a value slightly lower than the upper limit of the rotation speed of the starter motor 14 is that the rotation speed of the starter motor 14 increases during the passage of the time tth1 due to the seizure of the clutch. This is to avoid occurrence. As described above, the value tth1 may be set based on the allowance of the value Nmor with respect to the allowable upper limit value of the rotation speed.

【0045】第1変形例の処理によっても、実施例と同
様、クラッチの焼き付きを比較的容易に判定することが
できる。また、クラッチの焼き付きが生じていると判断
される場合にはエンジン10の回転数を制限して、焼き
付きにより生じる弊害を回避することができる。また、
第1変形例では、スタータモータ14が異常に高回転と
なることで生じる弊害を、クラッチの焼き付きが生じて
いない場合も含めて確実に回避することができる利点も
ある。なお、第1変形例では、焼き付き判定の基準とな
る回転数NMorをスタータモータ14の上限回転数に
基づいて設定する場合を例示したが、制御ユニットがス
タータモータ14の運転を制御する場合の回転数指令値
に上限値が設定されている場合には、その上限値に基づ
いてNMorを設定するものとしてもよい。
According to the processing of the first modified example, the burn-in of the clutch can be determined relatively easily as in the embodiment. Further, when it is determined that the clutch seizure has occurred, the number of revolutions of the engine 10 can be limited to avoid the adverse effect caused by the seizure. Also,
The first modified example also has an advantage that the adverse effect caused by the abnormally high rotation of the starter motor 14 can be reliably avoided even when the seizure of the clutch does not occur. In the first modified example, the case where the rotation speed N Mor as the reference for burn-in determination is set based on the upper limit rotation speed of the starter motor 14 has been described, but the rotation when the control unit controls the operation of the starter motor 14 is described. If an upper limit is set for the number command value, NMoR may be set based on the upper limit.

【0046】E.第2変形例:図6は第2変形例として
のクラッチ焼き付き判定処理のフローチャートである。
第2変形例では、クラッチの焼き付きが生じているか否
かの判定方法は実施例(図4)と共通するが、クラッチ
の焼き付きによる弊害を回避するための処理内容が実施
例と相違する。
E. Second Modification: FIG. 6 is a flowchart of a clutch sticking determination process as a second modification.
In the second modified example, the method of determining whether or not clutch seizure has occurred is the same as in the embodiment (FIG. 4), but the processing content for avoiding the adverse effect due to clutch seizure is different from that of the embodiment.

【0047】つまり、第2変形例では、実施例と同じ
く、スタータモータ14の回転数指令値Ns*と実回転
数Nsとの偏差に基づいてクラッチの焼き付きを判定す
る(ステップS10〜S18)。クラッチの焼き付きが
生じていると判断された場合には、弊害を回避するた
め、エンジン回転数を制限する処理とともに、スタータ
モータ14のd軸に電圧を印加する処理を行う(ステッ
プS20A)。
That is, in the second modification, as in the embodiment, the seizure of the clutch is determined based on the deviation between the rotation speed command value Ns * of the starter motor 14 and the actual rotation speed Ns (steps S10 to S18). If it is determined that the seizure of the clutch has occurred, a process of applying a voltage to the d-axis of the starter motor 14 is performed together with a process of limiting the engine speed in order to avoid the adverse effects (step S20A).

【0048】ここで、d軸に電圧を印加する意義につい
て説明する。図7はスタータモータ14の等価回路を示
す説明図である。スタータモータ14は永久磁石型の三
相同期モータであるため、図示する通り、ロータとして
回転する永久磁石と、その周囲に等角度間隔で配置され
たU,V,W相のコイルとで表される。かかる等価回路
において、永久磁石による磁界の方向がd軸となり、そ
れに直交する方向がq軸と定義される。また、ロータの
位置はd軸とU相との間の電気角θで特定される。
Here, the significance of applying a voltage to the d-axis will be described. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of the starter motor 14. Since the starter motor 14 is a permanent magnet type three-phase synchronous motor, it is represented by a permanent magnet rotating as a rotor and U, V, W phase coils arranged at equal angular intervals around the starter motor 14 as shown in the figure. You. In such an equivalent circuit, the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet is defined as the d-axis, and the direction orthogonal thereto is defined as the q-axis. The position of the rotor is specified by the electrical angle θ between the d axis and the U phase.

【0049】スタータモータ14が回転すると永久磁石
により生じる磁界Md1によってU,V,W相に誘導起
電圧が生じ、電流が流れる。図2の回路図で示した通
り、インバータ16の各トランジスタには、フライホイ
ールダイオードが併設されているから、全トランジスタ
をシャットダウンしても誘導起電圧による電流は流れ
る。誘導起電圧は永久磁石による磁界Md1の強さと回
転数に応じて高くなるから、d軸に永久磁石による磁界
Md1を相殺する向きの磁界Md2を生じるように電流
を流せば、誘導起電圧を抑制することができ、スタータ
モータ14の電気的上限を高めることができる。第2変
形例のステップS20Aでは、かかる効果を得るために
d軸に電圧を印加する。
When the starter motor 14 rotates, an induced electromotive voltage is generated in the U, V, and W phases by the magnetic field Md1 generated by the permanent magnet, and a current flows. As shown in the circuit diagram of FIG. 2, a flywheel diode is provided in each transistor of the inverter 16, so that even if all the transistors are shut down, a current due to the induced electromotive voltage flows. Since the induced electromotive voltage increases in accordance with the strength and rotation speed of the magnetic field Md1 generated by the permanent magnet, the induced electromotive voltage is suppressed by applying a current to the d axis so as to generate a magnetic field Md2 in a direction that cancels the magnetic field Md1 generated by the permanent magnet. The electric upper limit of the starter motor 14 can be increased. In step S20A of the second modification, a voltage is applied to the d-axis to obtain such an effect.

【0050】実際の制御は、いわゆるベクトル制御によ
って行われる。即ち、d軸方向に印加すべき電圧値を予
め設定しておき、電気角θに応じて2相/3相変換して
U,V,W相の電圧値に変換した上で各相にPWM制御
によって電圧が印加される。スタータモータ14の力行
は、予め設定されたマップを要求トルク、回転数に基づ
いて参照し、d軸方向およびq軸方向の電流を設定して
制御されていることを利用して、ステップS20Aで
は、このマップで得られる電流の方向を所定の角度だけ
d軸方向に回転させて制御するものとしてもよい。
The actual control is performed by so-called vector control. That is, a voltage value to be applied in the d-axis direction is set in advance, and two-phase / three-phase conversion is performed in accordance with the electrical angle θ to convert into U, V, and W-phase voltage values. Voltage is applied by control. The powering of the starter motor 14 refers to a preset map based on the required torque and the number of rotations, and utilizes the fact that the current is set and controlled in the d-axis direction and the q-axis direction. Alternatively, the control may be performed by rotating the direction of the current obtained from this map by a predetermined angle in the d-axis direction.

【0051】第2変形例の処理によれば、d軸に電圧を
印加することによってスタータモータ14の電気的上限
を高めることができる。これに応じて、クラッチに焼き
付きが生じた場合におけるエンジン10の回転数の制限
値を高めることができ、ハイブリッド車両の走行速度を
向上することができる。第2変形例では、実施例で示し
た処理でクラッチの焼き付きを判定した上で、d軸に電
圧を印加する場合を例示したが、第1変形例の処理(図
5参照)によってクラッチの焼き付きを判定するものと
してもよい。
According to the processing of the second modification, the electric upper limit of the starter motor 14 can be increased by applying a voltage to the d-axis. Accordingly, it is possible to increase the limit value of the rotation speed of engine 10 when seizure occurs in the clutch, and it is possible to improve the traveling speed of the hybrid vehicle. In the second modification, the case where the voltage is applied to the d-axis after judging the seizure of the clutch by the processing shown in the embodiment is illustrated. However, the seizure of the clutch is performed by the processing of the first modification (see FIG. 5). May be determined.

【0052】F.その他の変形例:本発明は、以上の実
施例および変形例で示した他に、以下に示す種々の変形
例で適用することができる。
F. Other Modifications: The present invention can be applied to the following various modifications in addition to the above-described embodiments and modifications.

【0053】第1に、本発明は、ハイブリッド車両に限
らず、エンジン10のみを動力源とする従来車両に適用
してもよい。エンジン10とスタータモータ14とがワ
ンウェイクラッチ15その他の結合機構を介して結合さ
れてさえいれば適用可能である。かかる場合には、実施
例および変形例で示した制御処理を、そのまま適用する
ことができる。上述の結合機構には、ワンウェイクラッ
チの他、多板式クラッチ、電磁クラッチその他の2軸間
を結合・切り離し可能な種々の機構が含まれる。
First, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, but may be applied to a conventional vehicle using only the engine 10 as a power source. The present invention is applicable as long as the engine 10 and the starter motor 14 are connected via the one-way clutch 15 or another connecting mechanism. In such a case, the control processing described in the embodiment and the modification can be applied as it is. The above-described coupling mechanism includes a one-way clutch, a multi-plate clutch, an electromagnetic clutch, and other various mechanisms capable of coupling and disconnecting between two shafts.

【0054】第2に、エンジン10の回転数を制限する
処理に代えて、クラッチの焼き付きが生じていることを
外部に報知する処理を適用するものとしてもよい。運転
者が認識可能な手段であれば、表示の点灯、警報音の発
生など種々の報知手段を適用することができる。クラッ
チの焼き付きが生じていることを運転者が認識すれば、
運転者の判断でエンジン10の運転を調整して、焼き付
きによる弊害を回避することができる。
Second, in place of the process for limiting the number of revolutions of the engine 10, a process for notifying the outside that the clutch seizure has occurred may be applied. As long as the means can be recognized by the driver, various notification means such as turning on a display and generating an alarm sound can be applied. If the driver recognizes that the clutch is seizing,
The operation of the engine 10 can be adjusted at the driver's discretion to avoid the adverse effects caused by burn-in.

【0055】以上、本発明の種々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限定されず、その趣
旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができるこ
とはいうまでもない。例えば、以上の制御処理はソフト
ウェアで実現する他、ハードウェア的に実現するものと
してもよい。また、スタータモータ14は同期モータに
限らず、種々の交流モータおよび直流モータを適用する
ことができる。
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described control processing may be realized by software or by hardware. The starter motor 14 is not limited to a synchronous motor, and various AC motors and DC motors can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例としてのハイブリッド車両の動力系統に
ついての概略構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a power system of a hybrid vehicle as an embodiment.

【図2】インバータの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter.

【図3】各運転モードにおけるクラッチ34,38およ
びブレーキ37の係合状態を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing engagement states of clutches 34 and 38 and a brake 37 in each operation mode.

【図4】クラッチ焼き付き判定処理のフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart of a clutch sticking determination process.

【図5】第1変形例としてのクラッチ焼き付き判定処理
のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of clutch burn-in determination processing as a first modified example.

【図6】第2変形例としてのクラッチ焼き付き判定処理
のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of clutch burn-in determination processing as a second modification.

【図7】スタータモータ14の等価回路を示す説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of a starter motor 14.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…エンジン 11…クランクシャフト 12…補機 13…ベルト 14…スタータモータ 15…ワンウェイクラッチ 16,21…インバータ 17…回転数センサ 20…モータ 22…バッテリ 30…プラネタリギヤ 31…サンギヤ 32a,32b…ピニオンギヤ 33…プラネタリキャリア 34…第1のクラッチ 35…回転板 36…リングギヤ 37…ブレーキ 38…第2のクラッチ 39…回転板 40…無段変速機(CVT) 41,42…プーリ 43…ベルト 60…制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine 11 ... Crankshaft 12 ... Auxiliary equipment 13 ... Belt 14 ... Starter motor 15 ... One-way clutch 16, 21 ... Inverter 17 ... Rotation speed sensor 20 ... Motor 22 ... Battery 30 ... Planetary gear 31 ... Sun gear 32a, 32b ... Pinion gear 33 ... planetary carrier 34 ... first clutch 35 ... rotating plate 36 ... ring gear 37 ... brake 38 ... second clutch 39 ... rotating plate 40 ... continuously variable transmission (CVT) 41, 42 ... pulley 43 ... belt 60 ... control unit

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60L 11/14 B60K 9/00 E (72)発明者 守屋 孝紀 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3D039 AA01 AA03 AA04 AB27 AC02 AC06 AC21 AC34 AD01 AD06 AD11 AD53 3D041 AA80 AB01 AC20 AD01 AE03 AE14 3G093 AA06 AA07 AA16 BA24 CA01 DB01 DB20 EA03 EB00 FA11 FB05 5H115 PG04 PI16 PI29 PO17 PU10 PU22 PU24 PU25 PV09 PV23 QI04 QN03 RB08 RB22 RB26 RE01 SE05 SJ12 TO21 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) B60L 11/14 B60K 9/00 E (72) Inventor Takanori Moriya 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation F term (reference) 3D039 AA01 AA03 AA04 AB27 AC02 AC06 AC21 AC34 AD01 AD06 AD11 AD53 3D041 AA80 AB01 AC20 AD01 AE03 AE14 3G093 AA06 AA07 AA16 BA24 CA01 DB01 DB20 EA03 EB00 FA11 FB05 5H115 PG17 PU04 PI23 RB08 RB22 RB26 RE01 SE05 SJ12 TO21

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2つの回転軸を結合および切り離し可能
な結合機構を介してエンジンに結合された電動機と、前
記結合機構を係合状態にするとともに前記電動機を力行
して前記エンジンを回転させる始動制御装置とを備える
エンジン始動装置であって、 前記電動機の実回転数に対応した所定のパラメータを検
出する検出手段と、 該電動機の回転状態が所定の目標回転状態にあるか否か
を、前記パラメータの検出結果に基づいて判定する判定
手段と、 前記目標回転状態を外れると判定された場合に、前記実
回転数を抑制する所定の動作を促す信号を外部に出力す
る出力手段とを備えるエンジン始動装置。
An electric motor coupled to an engine via a coupling mechanism capable of coupling and detaching two rotating shafts, and a starter for engaging the coupling mechanism and powering the electric motor to rotate the engine. An engine starting device comprising: a control device; a detecting unit configured to detect a predetermined parameter corresponding to an actual rotation speed of the electric motor; and determining whether a rotation state of the electric motor is a predetermined target rotation state. An engine including: a determination unit that determines based on a detection result of a parameter; and an output unit that externally outputs a signal that prompts a predetermined operation for suppressing the actual rotation speed when it is determined that the target rotation state is deviated. Starting device.
【請求項2】 前記判定手段は、前記実回転数が、前記
電動機に許容された回転数の上限値を超えるか否かに基
づいて前記判定を行う手段である請求項1記載のエンジ
ン始動装置。
2. The engine starting device according to claim 1, wherein the determination unit performs the determination based on whether the actual rotation speed exceeds an upper limit value of the rotation speed allowed for the electric motor. .
【請求項3】 請求項2記載のエンジン始動装置であっ
て、 前記電動機は、駆動回路によって駆動される永久磁石型
の同期モータであり、 前記回転数の上限値は、該電動機によって生じる誘導起
電圧によって前記駆動回路に流れる電流が許容値以下と
なる範囲で設定された回転数であるエンジン始動装置。
3. The engine starting device according to claim 2, wherein the electric motor is a permanent magnet type synchronous motor driven by a drive circuit, and the upper limit of the rotation speed is an induction motor generated by the electric motor. An engine starting device having a rotation speed set within a range in which a current flowing through the drive circuit by a voltage is equal to or less than an allowable value.
【請求項4】 前記判定手段は、前記始動制御装置が指
定する前記電動機の回転数指令値よりも実回転数が所定
値以上大きい値であるか否かに基づいて前記判定を行う
手段である請求項1記載のエンジン始動装置。
4. The determination means is a means for making the determination based on whether or not an actual rotation speed is a value greater than a rotation speed command value specified by the start control device by a predetermined value or more. The engine starting device according to claim 1.
【請求項5】 前記結合機構は、前記電動機から前記エ
ンジン方向にのみトルクの伝達が可能なワンウェイクラ
ッチである請求項1記載のエンジン始動装置。
5. The engine starting device according to claim 1, wherein the coupling mechanism is a one-way clutch capable of transmitting torque only from the electric motor to the engine.
【請求項6】 前記出力手段が出力する信号は、前記エ
ンジンの回転数を抑制する信号である請求項1記載のエ
ンジン始動装置。
6. The engine starting device according to claim 1, wherein the signal output by the output means is a signal for suppressing a rotation speed of the engine.
【請求項7】 前記出力手段が出力する信号は、前記電
動機の回転状態が目標回転状態を外れることを報知する
信号である請求項1記載のエンジン始動装置。
7. The engine starting device according to claim 1, wherein the signal output from the output means is a signal notifying that the rotation state of the electric motor is out of the target rotation state.
【請求項8】 請求項1記載のエンジン始動装置であっ
て、 前記電動機は、駆動回路によって駆動される永久磁石型
の同期モータであり、 さらに、前記目標回転状態を外れると判定された場合
に、前記インバータを制御して、前記永久磁石による磁
界を抑制する電流を前記電動機に流す電流制御手段を備
えるエンジン始動装置。
8. The engine starting device according to claim 1, wherein the electric motor is a permanent magnet type synchronous motor driven by a drive circuit, and further, when it is determined that the target rotation state is deviated. An engine starting device comprising: a current control unit that controls the inverter to supply a current that suppresses a magnetic field generated by the permanent magnet to the electric motor.
【請求項9】 請求項6記載のエンジン始動装置が結合
されたエンジンの運転を制御するエンジン制御装置であ
って、 前記エンジン始動装置から出力される信号に応じて、該
エンジンの回転数を抑制する回転数抑制制御手段を備え
るエンジン制御装置。
9. An engine control device for controlling the operation of an engine to which the engine start device according to claim 6 is coupled, wherein the number of revolutions of the engine is suppressed in accordance with a signal output from the engine start device. An engine control device including a rotation speed suppression control unit.
【請求項10】 2つの回転軸を結合および切り離し可
能な結合機構を介してエンジンに結合された電動機と、
前記結合機構を係合状態にするとともに前記電動機を力
行して前記エンジンを回転させる始動制御装置とを備え
るエンジン始動装置において、前記結合機構の固着を判
定する固着判定方法であって、(a) 前記電動機の実
回転数を検出する工程と、(b) 前記実回転数によっ
て特定される該電動機の回転状態が目標回転状態にある
か否かに基づいて、前記結合機構の固着が生じているか
否かを判定する固着判定方法。
10. An electric motor coupled to the engine via a coupling mechanism capable of coupling and decoupling two rotating shafts,
A start control device for turning the engine by rotating the engine by powering the electric motor while bringing the coupling mechanism into an engaged state; Detecting the actual rotation speed of the electric motor; and (b) determining whether the coupling mechanism is stuck based on whether the rotation state of the electric motor specified by the actual rotation speed is a target rotation state. A fixation determination method for determining whether or not the fixation is performed.
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