JP2004044469A

JP2004044469A - Power output device and automobile for mounting the same

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Publication number: JP2004044469A
Application number: JP2002202426A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yamanaka; 山中　章弘; Yutaka Taga; 多賀　豊
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP3783776B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid automobile which saves fuel necessary for a continuous drive while continuously operating an engine to prevent an energy efficiency from lowering when a starting power becomes insufficient due to a low temperature of a battery to inhibit stopping of the engine of a plurality of cylinders. <P>SOLUTION: When the stop of the engine 22 of the plurality of cylinders is inhibited due to the low temperature of the battery 50, a requested power Pr* required for a drive shaft from an accelerator pedal position AP and a vehicle speed V is set, and a target power Pe* of the engine 22 is set based on this requested power Pr* and a system on chip of the battery 50. If the target power Pe* is less than a threshold value Pref, fuel is supplied only to a partial cylinder of the plurality of the cylinders, and the motor MG1 and the motor MG2 are controlled to be operated so that the requested power Pr* is output to the drive shaft while the target power Pe* is output from the engine. When zero is set as the target power Pe*, the engine 22 is idled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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搭載する自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な複数気筒を有する内燃機関を備え、該内燃機関の自動停止と二次電池の放電を伴う該内燃機関の自動始動とが可能な動力出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置では、二次電池からの電力を用いて始動用の電動機を駆動して内燃機関を始動し、始動した内燃機関からの動力を駆動軸に出力するものが提案されている。この装置では、内燃機関の駆動を要しない場面では、内燃機関への燃料供給の遮断により内燃機関を停止させることにより、内燃機関へ供給する燃料を節約して装置のエネルギ効率の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次電池が低温のときには、その内部抵抗の増加により二次電池から十分な電力を供給できなくなる。この場合に内燃機関の駆動を要しないとして内燃機関を停止させてしまうと二次電池の電力を始動エネルギとして用いて内燃機関を再始動するときにもたつくため、内燃機関からの動力の出力に遅れが生じ、装置の動力性能を十分に発揮できない場合がある。このため、二次電池が低温のときには内燃機関を停止せずに継続運転することが望ましいが、内燃機関の継続運転に伴って燃料の消費量が多くなるから、装置全体のエネルギ効率が低下してしまう。
【０００４】
本発明の動力出力装置は、こうした問題を解決し、内燃機関の始動に用いる二次電池の温度が低いときでも装置の動力性能を十分に発揮しながら装置のエネルギ効率の低下を防止することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、内燃機関の始動に用いる二次電池の温度が低いときでも装置の動力性能を十分に発揮しながら装置のエネルギ効率の低下を防止する自動車とすることを目的の一つとする。
【０００５】
【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搭載する自動車は、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。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な複数気筒を有する内燃機関を備え、該内燃機関の自動停止と二次電池の放電を伴う該内燃機関の自動始動とが可能な動力出力装置であって、
前記二次電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度以上のときに所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を運転制御し、前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、該成立に拘わらず前記複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により前記内燃機関が継続運転するよう該内燃機関を運転制御する運転制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、二次電池の温度が所定の温度以上のときに所定の停止条件が成立したときには、内燃機関が停止するように内燃機関を運転制御し、二次電池の温度が所定の温度未満のときに所定の停止条件が成立したときには、内燃機関の複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により内燃機関が継続運転するように内燃機関を運転制御する。即ち、二次電池の温度が低く十分な電力を供給することができないときには、停止条件の成立に拘わらず内燃機関の運転を継続することにより、二次電池が電力不足のときの内燃機関の再始動を回避して内燃機関からの動力の出力に遅れが生じるのを防止できると共に、内燃機関の運転の継続を内燃機関が有する複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により実現することにより内燃機関に供給する燃料を少なくすることができ継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができる。ここで、「複数気筒のうちの一部の気筒の駆動」には、複数の気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給すると共に残りの気筒に燃料を供給しないものが含まれる他、内燃機関の吸入，圧縮，膨張，排気を１サイクルとして例えば２サイクルや３サイクルなどの数サイクルおきに１サイクル分の燃料を各気筒に供給するものも含まれる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関をアイドリング運転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、内燃機関の継続運転に伴う燃料消費をより少なくすることができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記二次電池からの電力を用いて前記駆動軸に動力を出力可能な駆動用電動機を備え、前記運転制御手段は、前記駆動軸に要求動力が出力されるよう前記内燃機関と前記駆動用電動機とを運転制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
この態様の本発明の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときには、前記要求動力に基づいて前記内燃機関が出力すべき目標動力を設定し、該設定された目標動力が所定の動力以上のときには前記複数気筒の全部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御し、前記目標動力が前記所定の動力未満のときには前記複数気筒のうちの一部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に、前記要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記駆動用電動機を運転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、内燃機関から動力を出力しながら駆動軸に要求動力を出力することができる。
【００１１】
また、駆動用電動機を備える態様の本発明の動力出力装置のおいて、前記内燃機関からの動力の一部を前記駆動軸に伝達すると共に、残余の動力を電力に変換可能な動力伝達変換手段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記駆動軸に接続された第２の軸と第３の軸とを有し該３軸のうちのいずれかの２軸に入出力される動力に基づいて残余の動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に接続された発電可能な発電用電動機とを有する手段であり、前記駆動用電動機は、前記駆動軸に接続されているものとすることもできる。あるいは駆動用電動機を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと駆動軸に取り付けられた第２のロータとを有し該第１のロータと該第２のロータとの電磁的な作用により相対的に回転する発電可能な発電用電動機であり、前記駆動用電動機は、前記駆動軸に直接接続されているものとすることもできる。
【００１２】
本発明の自動車は、
上記各態様の本発明の動力出力装置を搭載する自動車であって、
前記駆動軸は、前記自動車の車軸に接続されていることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、本発明の動力出力装置の駆動軸が自動車の車軸に接続されているから、本発明の動力出力装置の効果、即ち、二次電池の温度が低く十分な電力を供給することができないときには、停止条件の成立に拘わらず内燃機関の運転を継続することにより不足電力による内燃機関の再始動を回避して内燃機関からの動力の出力にもたつきが生じるのを防止できると共に、この内燃機関の運転の継続を内燃機関が有する複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により実現することにより内燃機関に供給する燃料を少なくすることができ継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができるなどの効果を奏することができる。
【００１４】
【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ハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車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２３にダンパ２５を介して接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じくプラネタリギヤ３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系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（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０とを備える。
【００１５】
エンジン２２は、燃料タンク２６から燃料ポンプ２７により供給され燃料噴射弁２８により噴射された燃料（例えば、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料）の爆発燃焼によって得られる動力を出力する複数気筒（例えば、４気筒）の内燃機関として構成されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により駆動制御される。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力し、エンジン２２が吸入する空気量を調節するための吸入空気量調節制御や，適切な空燃比で燃料がエンジン２２に供給されるよう燃料噴射弁２８を制御する燃料噴射制御，エンジン２２内の空気と燃料との混合気を爆発燃料させるための点火制御などの運転制御を行なう。実施例では、エンジン２２は、燃料噴射弁２８が各気筒の燃焼室毎に燃料を直接噴射可能に配置された直接噴射式のエンジンとして構成されており、エンジンＥＣＵ２４により各気筒独立に噴射量の制御を受けるようになっている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０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出力する。
【００１６】
プラネタリギヤ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に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう。プラネタリギヤ３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２３が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１のサンギヤ軸３１ａが、リングギヤ３２にはモータＭＧ２のリングギヤ軸３２ａがそれぞれ連結されている。図２にサンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとの関係を示す。図２には、キャリア３４にトルクＴｃが入力されたときにサンギヤ３１とリングギヤ３２とに分配されて出力されるトルクＴｃｓ，Ｔｃｒも示している。図２に示すように、キャリア３４の回転数Ｎｃは、プラネタリギヤ３０のギヤ比をρ（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）とすると、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとを用いて次式（１）により示すことができる。
【００１７】
【数１】
Ｎｃ＝Ｎｓ×ρ／（１＋ρ）＋Ｎｒ×１／（１＋ρ）　　（１）
【００１８】
また、キャリア３４にトルクＴｃが入力されたときにサンギヤ３１とリングギヤ３２とにそれぞれ出力されるトルクＴｃｓ，Ｔｃｒは、ギヤ比ρを用いて次式（２），（３）により示すことができる。
【００１９】
【数２】
Ｔｃｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）　　　　　　　　　　　　　（２）
Ｔｃｒ＝Ｔｃ×１／（１＋ρ）＝Ｔｃｓ／ρ　　　　　　　（３）
【００２０】
したがって、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１とリングギヤ３２とにプラネタリギヤ３０のギヤ比ρに応じて分配したり、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４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からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力したりすることができる。また、サンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力をキャリア３４に出力してエンジン２２を始動させることもできる。すなわち、モータＭＧ１は、エンジン２２の始動を担うスタータモータとしての機能を有することもできる。リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，ディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，ディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動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４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとり行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線を用いて構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方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５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２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。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転軸（サンギヤ軸３１ａ，リングギヤ軸３２ａ）の回転数を検出する回転数センサ４３，４４からの回転数Ｎｓ，Ｎｒや図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号としてバッテリ５０の温度を検出する温度センサ５１からの電池温度ＢＴやバッテリ５０を流れる電流を検出する図示しない電流センサからの充放電電流などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値などに基づいて残容量ＳＯＣの演算も行なっている。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２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、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６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ＥＣＵ７０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３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８４からアクセルペダルポジションＡＰ，ブレーキペダル８５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８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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ＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量としてのアクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求動力を計算し、この要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、例えば、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力の全部がモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する通常運転モードや、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限値ＳＬｏｗ（例えば、３０％や４０％）未満のときに駆動軸への要求動力とバッテリ５０の充電に必要な電力に相当する動力との和の動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御する共にエンジン２２からの動力の一部がモータＭＧ１によって必要な電力としてバッテリ５０に充電されエンジン２２からの残余の動力がモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する充電運転モード、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉ（例えば、７０％や８０％）以上のときに駆動軸への要求動力からバッテリ５０が放電する電力に相当する動力を減じた動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２からの動力と放電電力を動力に変換するモータＭＧ２からの動力とにより要求動力に見合う動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する放電運転モード、車速Ｖが比較的遅い速度ＶＬｏｗ未満のときにエンジン２２の運転を停止しつつ要求動力に見合う動力がモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうした運転モードによる運転を制限する際の実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される運転モード制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
運転モード制限処理ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、バッテリ５０の温度を検出する温度センサ５１により検出されバッテリＥＣＵ５２から通信により入力された電池温度ＢＴを読み込み（ステップＳ１００）、読み込んだ電池温度ＢＴが所定の閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、何もせずに本ルーチンを終了し、電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ未満であると判定されたときには前述の運転モードのうちモータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）を禁止して（ステップＳ１０４）本ルーチンを終了する。エンジン２２の停止を禁止するのは、図４のバッテリ５０の電池温度ＢＴとバッテリ５０が出力可能な電力との関係に示すように、バッテリ５０の電池温度ＢＴが低くなると、その内部抵抗の増加に伴ってバッテリ５０から出力できる電力も低下する。このため、低速走行時などにモータ運転モードによる運転により一旦エンジン２２を停止させてしまうと、次にエンジン２２の運転が必要となったときにバッテリ５０の出力不足によりモータＭＧ１によるエンジン２２の始動がもたつき、エンジン２２から出力される動力に遅れが生じてしまうことに基づいている。
【００２６】
次に、こうしてモータ走行モードによる運転が禁止されたときに実施例のハイブリッド自動車２０により実行される運転処理について説明する。図５は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン停止禁止時運転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、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
エンジン停止禁止時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセルペダルポジションＡＰや車速センサ８８からの車速Ｖ、バッテリＥＣＵ５２により演算され通信により入力されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣ、回転数センサ４３，４４により検出されたサンギヤ軸３１ａの回転数Ｎｓ，リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。続いて、入力されたアクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとから駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定すると共に（ステップＳ２０２）、リングギヤ軸３２ａに要求される要求パワーＰｒ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ２０４）。この処理は、実施例では、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係（Ｔｒ＊＝ｆ（ＡＰ，Ｖ））を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとが与えられると、マップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出し、この導出された要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて要求パワーＰｒ＊を算出するものとした。なお、リングギヤ３２は駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されており、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは車速Ｖと比例関係にあるから、車速Ｖから演算により回転数Ｎｒを導出するものとしても構わない。
【００２８】
こうして要求パワーＰｒ＊が設定されると、この要求パワーＰｒ＊とステップＳ２００により入力されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２０６）。実施例では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じて必要なバッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊を設定すると共に、この充放電量Ｐｂ＊と要求パワーＰｒ＊との和のパワーをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊として設定するものとした。したがって、前述したように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限値ＳＬｏｗ未満のときに充放電量Ｐｂ＊として正の値が設定されると充電運転モードによる運転となり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉ以上のときに充放電量Ｐｂ＊として負の値が設定されると放電運転モードによる運転となり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉと下限値ＳＬｏｗとの範囲内にあるときに充放電量Ｐｂ＊としてゼロが設定されると通常運転モードによる運転となる。また、要求パワーＰｒ＊が低く残容量ＳＯＣにも余裕があるときなどに目標パワーＰｅ＊がゼロに設定されるときでも前述したようにモータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）は禁止されているから、このときにはエンジン２２をアイドリング運転させることになる。目標パワーＰｅ＊が設定されると、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力可能な運転ポイント（トルクと回転数とにより決定される運転ポイント）のうち最もエンジン効率が高いポイントが選択され、選択された運転ポイントにおけるトルクと回転数がそれぞれエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定される。
【００２９】
そして、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ３２の回転数Ｎｒに基づいてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定する（ステップＳ２０８）。前述したように、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとは式（１）の関係を有し、エンジン２２のクランクシャフト２３はキャリア３４にモータＭＧ１はサンギヤ３１にそれぞれ接続されているから、キャリア３４の回転数Ｎｃに相当するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ３２の回転数Ｎｒとギヤ比ρとから上記の式（１）を用いてサンギヤ３１の回転数Ｎｓを算出することができ、これをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とすることができる。なお、リングギヤ３２は駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されているから、回転数センサ４４から回転数Ｎｒを直接検出する代わりに車速Ｖから演算される回転数Ｎｒを用いるものとしても構わない。
【００３０】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、図２の関係に示すように、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊がトルクＴｃとしてキャリア３４に入力されたときにサンギヤ３１に分配されるトルクＴｃｓに釣り合うよう設定すればよい。すなわち、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、トルクＴｃｓに正負を入れ換えたものとして次式（４）により計算すればよい。一方、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊は、エンジン２２から直接分配されるトルクＴｃｒ（＝Ｔｃｓ／ρ）を考慮しつつステップＳ２０２で設定された要求トルクＴｒ＊がリングギヤ３２に出力されるように次式（５）により計算すればよい。
【００３１】
【数３】
Ｔｍ１＊＝−Ｔｅ＊×ρ／（１＋ρ）　　　　　　　（４）
Ｔｍ２＊＝Ｔｒ＊−Ｔｅ＊×１／（１＋ρ）　　　　（５）
【００３２】
こうして、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊や目標トルクＴｅ＊と、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊や目標回転数Ｎｍ１＊と、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とがそれぞれ設定されると、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。そして、目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判定されたときには、エンジン２２の各気筒の一部（例えば、４気筒のうちの２気筒）のみを用いてエンジン２２が目標トルクＴｅ＊を出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にモータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊および目標回転数Ｎｍ１＊で駆動するように又モータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊で駆動するようにモータＥＣＵ４０に指示して（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。一方、目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判定されたときには、エンジン２２の気筒の全てを用いてエンジン２２が目標トルクＴｅ＊を出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にモータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊および目標回転数Ｎｍ１＊で駆動するように又モータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊で駆動するようにモータＥＣＵ４０に指示して（ステップＳ２１６）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２が全気筒による運転を行なうか一部の気筒による運転を行なうかを判定するための閾値であり、エンジン２２の特性などを考慮して設定される。指示を受けたモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊を出力しながら目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようモータＭＧ１の回転数を制御すると共にモータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクを出力するようにモータＭＧ２を駆動制御する。また、指示を受けたエンジンＥＣＵ２４は、一部の気筒の駆動を指示されたときには、複数気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給すると共に残りの気筒の燃料の供給を遮断することによりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊に見合うトルクが出力されるようエンジン２２を運転制御し、全ての気筒の駆動を指示されたときには、全気筒に燃料を供給することによりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊に見合うトルクが出力されるようエンジン２２を運転制御する。目標パワーＰｅ＊としてゼロが設定されているときには、エンジンＥＣＵ２４は、一部の気筒に燃料を供給してエンジン２２をアイドリング運転することになる。このようにエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が低いときには一部の気筒のみを駆動するのは、前述したようにバッテリ５０の電池温度ＢＴが低いときには、バッテリ５０の出力不足によりエンジン２２の始動が遅れるからエンジン２２を停止させないが、エンジン２２の目標パワーが低いときに全気筒に燃料供給してエンジン２２を運転すると燃料の消費量が多くなりエネルギ効率が低下することに基づいている。
【００３３】
エンジン停止禁止時運転制御ルーチンは、モータ運転モードによる運転が禁止されているときの処理であるから、バッテリ５０の電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ以上あり図３のルーチンでエンジン２２の停止が禁止されていないときには、モータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）の条件が成立したとき例えば、車速Ｖが低速度ＶＬｏｗ未満のときにエンジン２２を停止してモータＭＧ２のみにより走行することになる。このモータ運転モードによる運転は、具体的には、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊とモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊をゼロに設定すると共に駆動軸から要求トルクＴｒ＊が出力されるようにモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定し、設定された目標値をエンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２に出力することにより行なわれる。
【００３４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の電池温度ＢＴが閾値Ｐｒｅｆ未満で十分な電力が供給できないときであって、駆動軸への要求パワーＰｒ＊に基づいて設定されたエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、一部の気筒の駆動によりエンジン２２を継続運転、例えば、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊がゼロのときには、一部の気筒を駆動してエンジン２２をアイドリング運転させるから、エンジン２２を停止したときのバッテリ５０からの電力不足によるエンジン２２の再始動時にもたつきが生じることを回避できると共に、一部の気筒のみの燃料供給により燃料消費を少なくして継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を、燃料噴射弁２８から各気筒の燃焼室毎に燃料を直接噴射可能な直接噴射式のエンジンとして構成するものとしたが、各気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給できるものであれば、如何なる構成とするものとしても構わない。例えば、エンジン２２を、気筒毎の吸気管毎に燃料噴射弁を配置することにより気筒毎に独立して燃料を噴射するように構成するものとしたり、複数の気筒のうちの２気筒ずつまたは３気筒ずつをグループとしてグループ毎の吸気マニホールドの集合部分に燃料噴射弁を配置することによりグループ毎に独立して燃料を噴射するように構成するものとしても構わない。また、燃料噴射弁による燃料の噴射制御としては、吸入，圧縮，膨張，排気を１サイクルとして例えば２サイクルや３サイクルおきに１サイクル分の燃料を各気筒に供給することにより一部の気筒を駆動するものとしても構わない。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ運転モードによる運転が禁止されているときに設定されたエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のとき、一部の気筒の駆動によりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力するものとしたが、駆動する気筒の数は、目標パワーＰｅ＊に応じて設定、例えば、目標パワーＰｅ＊が低いほど少ない数に設定するものとしても構わない。こうすれば、エンジン２２の運転を継続しながら、燃料の消費量をより少なくすることができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ運転モードによる運転が禁止されているときには、駆動軸の要求パワーＰｒ＊と残容量ＳＯＣとに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、設定された目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには一部の気筒の駆動によりエンジン２２からの目標パワーＰｅ＊に応じた目標トルクＴｅ＊が出力されるようエンジン２２を制御するものとしたが、モータ運転モードによる運転が禁止されているときにモータ運転モードによる運転条件（例えば、車速Ｖが比較的遅い速度ＶＬｏｗ未満のときなど）が成立したときには、常に、一部の気筒の駆動によりエンジン２２をアイドリング運転すると共にモータＭＧ１からトルクを出力せずに、モータＭＧ２からのパワーのみを用いて駆動軸に要求される要求パワーＰｒ＊を出力するものとしても構わない。このとき、駆動する一部の気筒には、エンジン２２がアイドリング運転を維持できる程度の燃料を供給すればよい。
【００３８】
実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを備える動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０を具体例として説明したが、複数気筒のうちの一部の気筒による運転が可能なエンジンとバッテリからの電力を用いて駆動するモータとを動力源として備えておりエンジンの自動停止とバッテリの放電を伴う自動始動とが可能な車両であれば、如何なる構成の車両であっても適用することができる。例えば、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、エンジン１２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ１３２と駆動輪１５９ａ，１５９ｂに結合された駆動軸１５２に取り付けられたアウターロータ１３４とを有しインナーロータ１３２とアウターロータ１３４との電磁的な作用により相対的に回転するモータ１３０と、駆動軸１５２に直接動力を出力可能なモータ１４０と、モータ１３０，１４０との間で電力をやり取りするバッテリ１５０とを備える構成とするものとしても構わない。また、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、変速機（Ａ／Ｔ）を介して駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンの回転軸とクラッチを介して接続された回転軸を有する発電可能なモータと、モータとの間で電力のやり取りを行なうバッテリとを備える構成とするものとしたり、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に示すように、クラッチと変速機（例えば、ＣＶＴ）とを順に介して駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、クラッチと変速機との間の回転軸に直接動力を出力可能なモータと、モータとの間で電力のやり取りを行なうバッテリとを備える構成としたり、図９の変形例のハイブリッド自動車４２０に示すように、変速機（Ａ／Ｔ）を介して第１の駆動輪（例えば、前輪）に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンの回転軸に接続された回転軸を有する発電可能な発電用モータと、発電用モータで発電された電力を蓄電するバッテリと、バッテリからの蓄電電力を用いて第２の駆動輪（例えば、後輪）に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動用モータとを備える構成としたりするものとしても構わない。さらに、複数気筒のうちの一部の気筒による運転が可能なエンジンのみを動力源とする車両であっても、エンジンの自動停止とバッテリの放電に伴う自動始動とが可能な車両であれば適用可能である。例えば、通常では、車両が停止しているときなどのエンジン停止の条件の成立によりエンジンを自動停止するが、バッテリの温度が低いときにはエンジン停止の条件が成立しても複数気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給してエンジンをアイドリング運転する場合が考えられる。
【００３９】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】サンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとの関係を示す図である。
【図３】実施例のハイブリッド自動車２０により実行される運転モード制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ５０の電池温度ＢＴとバッテリ５０が出力可能な電力との関係を示す説明図である。
【図５】実施例のハイブリッド自動車２０により実行されるエンジン停止禁止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０　ハイブリッド自動車、２２，１２２エンジン、２３　クランクシャフト、２４　エンジンＥＣＵ、２５　ダンパ、２６　燃料タンク、２７　燃料ポンプ、２８　燃料噴射弁、３０　プラネタリギヤ、３１　サンギヤ、３１ａ　サンギヤ軸、３２　リングギヤ、３２ａ　リングギヤ軸、３３　ピニオンギヤ、３４　キャリア、３６　ベルト、３７　ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ，１５９ａ，１５９ｂ　駆動輪、４０　モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２　インバータ、４３，４４　回転数センサ、５０，１５０　バッテリ、５２　バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４　電力ライン、７０　ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２　ＣＰＵ、７４　ＲＯＭ、７６　ＲＡＭ、８１　シフトレバー、８２　シフトポジションセンサ、８３　アクセルペダル、８４　アクセルペダルポジションセンサ、８５　ブレーキペダル、８６　ブレーキペダルポジションセンサ、８８　車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２　モータ、１３０　モータ、１３２　インナーロータ、１３４　アウターロータ、１４０　モータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power output device and an automobile equipped with the power output device, and more particularly, to a power output device including an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, which automatically stops the internal combustion engine and discharges a secondary battery. The present invention relates to a power output device capable of automatically starting an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a power output device of this type has been proposed that drives an electric motor for starting using an electric power from a secondary battery to start an internal combustion engine, and outputs power from the started internal combustion engine to a drive shaft. ing. In this device, when the driving of the internal combustion engine is not required, the internal combustion engine is stopped by shutting off the fuel supply to the internal combustion engine, thereby saving fuel supplied to the internal combustion engine and improving the energy efficiency of the device. I have.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the temperature of the secondary battery is low, sufficient power cannot be supplied from the secondary battery due to an increase in the internal resistance. In this case, if the internal combustion engine is stopped as it is not necessary to drive the internal combustion engine, the power of the secondary battery is used as the starting energy and the internal combustion engine is restarted, so that the output of the power from the internal combustion engine is delayed. May occur, and the power performance of the device may not be sufficiently exhibited. For this reason, when the temperature of the secondary battery is low, it is desirable to continue the operation without stopping the internal combustion engine. However, since the fuel consumption increases along with the continuous operation of the internal combustion engine, the energy efficiency of the entire apparatus decreases. Would.
[0004]
The power output device of the present invention solves such a problem, and prevents a reduction in the energy efficiency of the device while sufficiently exhibiting the power performance of the device even when the temperature of the secondary battery used for starting the internal combustion engine is low. One of the purposes. Another object of the present invention is to provide an automobile that prevents the reduction of the energy efficiency of the apparatus while sufficiently exhibiting the power performance of the apparatus even when the temperature of the secondary battery used for starting the internal combustion engine is low. One.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects]
The power output device of the present invention and an automobile equipped with the same employ the following means in order to at least partially achieve the above-described object.
[0006]
The power output device of the present invention,
A power output device comprising an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, capable of automatically stopping the internal combustion engine and automatically starting the internal combustion engine with discharge of a secondary battery,
Temperature detection means for detecting the temperature of the secondary battery,
When a predetermined stop condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, the operation of the internal combustion engine is controlled to stop the internal combustion engine, and the temperature detected by the temperature detection means is controlled. When the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than a predetermined temperature, the operation control of the internal combustion engine is performed such that the internal combustion engine is continuously operated by driving some of the plurality of cylinders regardless of the satisfaction of the predetermined stop condition. Operation control means
The gist is to provide
[0007]
In the power output device of the present invention, when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature of the secondary battery is equal to or higher than the predetermined temperature, the operation of the internal combustion engine is controlled so as to stop the internal combustion engine, and the temperature of the secondary battery is controlled. When the predetermined stop condition is satisfied when is less than the predetermined temperature, the operation of the internal combustion engine is controlled such that the internal combustion engine is continuously operated by driving some of the plurality of cylinders of the internal combustion engine. That is, when the temperature of the secondary battery is low and sufficient power cannot be supplied, the operation of the internal combustion engine is continued irrespective of the establishment of the stop condition, thereby restarting the internal combustion engine when the power of the secondary battery is insufficient. It is possible to prevent a delay in the output of the power from the internal combustion engine by avoiding the start, and realize the continuation of the operation of the internal combustion engine by driving some of the plurality of cylinders of the internal combustion engine to drive the internal combustion engine. The amount of fuel supplied to the engine can be reduced, and a decrease in energy efficiency due to continuous operation can be prevented. Here, the term "drive of some of the plurality of cylinders" includes a fuel that supplies fuel to some of the plurality of cylinders and does not supply fuel to the remaining cylinders. One cycle of intake, compression, expansion, and exhaust of the engine is one cycle in which fuel is supplied to each cylinder every two or three cycles, for example.
[0008]
In the power output device of the present invention, the operation control means is means for controlling the internal combustion engine to perform an idling operation when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than a predetermined temperature. You can also. In this case, the fuel consumption accompanying the continuous operation of the internal combustion engine can be further reduced.
[0009]
Further, in the power output device of the present invention, the power output device further includes a drive motor capable of outputting power to the drive shaft using power from the secondary battery, and the operation control unit outputs the required power to the drive shaft. As described above, it may be a means for controlling the operation of the internal combustion engine and the driving electric motor.
[0010]
In the power output device according to the aspect of the present invention, when the temperature is lower than a predetermined temperature, the operation control means sets a target power to be output by the internal combustion engine based on the required power, and the set power is set. When the target power is equal to or higher than a predetermined power, the operation of the internal combustion engine is controlled so that the target power is output by driving all of the plurality of cylinders. The internal combustion engine may be operation-controlled so that the target power is output by a part of the drive, and the driving motor may be operation-controlled so that the required power is output to the drive shaft. it can. By doing so, it is possible to output the required power to the drive shaft while outputting the power from the internal combustion engine.
[0011]
Further, in the power output device of the present invention having a driving motor, a power transmission conversion means capable of transmitting a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft and converting the remaining power into electric power. May be provided. In the power output device according to the aspect of the present invention, the power transmission conversion means includes a first shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine, a second shaft and a third shaft connected to the drive shaft. A three-axis power input / output means for inputting / outputting the remaining power based on the power input / output to any two of the three shafts; and a power generator connected to the third shaft And the driving motor may be connected to the driving shaft. Alternatively, in the power output device according to the aspect of the invention including a drive motor, the power transmission conversion unit includes a first rotor connected to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. A generator motor capable of generating electric power, which is relatively rotated by an electromagnetic action of the first rotor and the second rotor, wherein the drive motor is directly connected to the drive shaft. It can also be.
[0012]
The automobile of the present invention
An automobile equipped with the power output device of the present invention in each of the above aspects,
The gist is that the drive shaft is connected to an axle of the automobile.
[0013]
In the vehicle of the present invention, since the drive shaft of the power output device of the present invention is connected to the axle of the vehicle, the effect of the power output device of the present invention, that is, the temperature of the secondary battery is low and sufficient power is supplied When it is not possible, the operation of the internal combustion engine is continued irrespective of the satisfaction of the stop condition, thereby avoiding the restart of the internal combustion engine due to the insufficient power and preventing the output of the power from the internal combustion engine from being slack. By realizing the continuation of the operation of the internal combustion engine by driving some of the plurality of cylinders of the internal combustion engine, it is possible to reduce the amount of fuel supplied to the internal combustion engine, thereby reducing the energy efficiency associated with the continuous operation. Such effects as prevention can be achieved.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a hybrid vehicle 20 according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, an automobile 20 according to the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30 connected to a crankshaft 23 as an output shaft of the engine 22 via a damper 25, and a motor MG1 capable of generating electric power connected to the planetary gear 30. , A motor MG2 also connected to the planetary gear 30, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 70 for controlling the entire drive system of the vehicle.
[0015]
The engine 22 outputs power obtained by explosive combustion of fuel (for example, hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil) supplied from a fuel tank 26 by a fuel pump 27 and injected by a fuel injection valve 28. For example, it is configured as a four-cylinder) internal combustion engine. The drive of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter, referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, controls intake air amount adjustment for adjusting the amount of air taken in by the engine 22, and supplies fuel to the engine 22 at an appropriate air-fuel ratio. Operation control such as fuel injection control for controlling the fuel injection valve 28 and ignition control for causing a mixture of air and fuel in the engine 22 to explode fuel is performed. In the embodiment, the engine 22 is configured as a direct injection type engine in which a fuel injection valve 28 is arranged so as to directly inject fuel into each combustion chamber of each cylinder. It is controlled. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 according to a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data relating to the operating state of the engine 22 as necessary.
[0016]
The planetary gear 30 includes a sun gear 31 of an external gear, a ring gear 32 of an internal gear disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 meshing with the sun gear 31 and meshing with the ring gear 32, and a plurality of pinion gears. A carrier 34 for holding the rotation of the motor 33 and revolving freely is provided, and the sun gear 31, the ring gear 32 and the carrier 34 are used as rotating elements to perform a differential action. In the planetary gear 30, the carrier 34 is connected to the crankshaft 23 of the engine 22, the sun gear 31 is connected to the sun gear shaft 31a of the motor MG1, and the ring gear 32 is connected to the ring gear shaft 32a of the motor MG2. FIG. 2 shows the relationship among the rotation speed Ns of the sun gear 31, the rotation speed Nc of the carrier 34, and the rotation speed Nr of the ring gear 32. FIG. 2 also shows the torques Tcs and Tcr that are distributed and output to the sun gear 31 and the ring gear 32 when the torque Tc is input to the carrier 34. As shown in FIG. 2, the rotation speed Nc of the carrier 34 uses the rotation speed Ns of the sun gear 31 and the rotation speed Nr of the ring gear 32 when the gear ratio of the planetary gear 30 is ρ (the number of sun gear teeth / the number of ring gear teeth). Can be expressed by the following equation (1).
[0017]
(Equation 1)
Nc = Ns × ρ / (1 + ρ) + Nr × 1 / (1 + ρ) (1)
[0018]
Further, when the torque Tc is input to the carrier 34, the torques Tcs and Tcr respectively output to the sun gear 31 and the ring gear 32 can be expressed by the following equations (2) and (3) using the gear ratio ρ. .
[0019]
(Equation 2)
Tcs = Tc × ρ / (1 + ρ) (2)
Tcr = Tc × 1 / (1 + ρ) = Tcs / ρ (3)
[0020]
Therefore, when motor MG1 functions as a generator, power from engine 22 input from carrier 34 is distributed to sun gear 31 and ring gear 32 in accordance with gear ratio ρ of planetary gear 30, or motor MG1 functions as an electric motor. Sometimes, the power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 can be integrated and output to the ring gear 32. Further, the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 can be output to the carrier 34 to start the engine 22. That is, motor MG1 can also have a function as a starter motor responsible for starting engine 22. The ring gear 32 is mechanically connected to drive wheels 39a and 39b via a belt 36, a gear mechanism 37, and a differential gear 38. Therefore, the power output to the ring gear 32 is output to the drive wheels 39a and 39b via the belt 36, the gear mechanism 37, and the differential gear 38.
[0021]
The motors MG1 and MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and motors, and exchange power with the battery 50 via the inverters 41 and 42. Power line 54 connecting inverters 41 and 42 and battery 50 is formed using a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by inverters 41 and 42, and supplies power generated by one of motors MG1 and MG2 to another. The motor can be consumed. Therefore, battery 50 is charged and discharged by the electric power generated from motors MG1 and MG2 or by insufficient electric power. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter, referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for controlling the driving of the motors MG1 and MG2, for example, rotation speed sensors 43 and 44 for detecting the rotation speeds of the rotating shafts (the sun gear shaft 31a and the ring gear shaft 32a) of the motors MG1 and MG2. The rotation speeds Ns and Nr, phase currents applied to the motors MG1 and MG2 detected by current sensors (not shown), and the like are input. The motor ECU 40 outputs switching control signals and the like to the inverters 41 and 42. I have. The motor ECU 40 communicates with the hybrid ECU 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data on the operating state of the motors MG1 and MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 includes a battery temperature BT from the temperature sensor 51 that detects the temperature of the battery 50 as a signal necessary for managing the battery 50 and a charge / discharge current from a current sensor (not shown) that detects a current flowing through the battery 50. And outputs data relating to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 as necessary. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.
[0022]
The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centering on the CPU 72, and includes, in addition to the CPU 72, a ROM 74 storing a processing program, a RAM 76 temporarily storing data, and an input / output port and a communication port (not shown). . The hybrid ECU 70 receives the shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and the accelerator pedal position AP and the brake pedal 85 from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of an accelerator pedal 83. The detected brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 are input via the input port. Further, as described above, the hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. .
[0023]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the required power to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is calculated based on the accelerator pedal position AP as the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver and the vehicle speed V. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled such that the required power is output to the ring gear shaft 32a. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, for example, the operation of the engine 22 is controlled so that the power corresponding to the required power is output from the engine 22, and the entire power output from the engine 22 is controlled by the motor MG1 and the motor MG2. The normal operation mode in which the motors MG1 and MG2 are operation-controlled so that the torque is converted by the MG2 and output to the ring gear shaft 32a, or the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the lower limit value SLow (for example, 30% or 40%). In this case, the operation of the engine 22 is controlled such that the sum of the power required for the drive shaft and the power corresponding to the power required to charge the battery 50 is output from the engine 22 and a part of the power from the engine 22 Is charged to the battery 50 as necessary power by the motor MG1 and the remaining power from the engine 22 is A charging operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are torque-converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a in a charging operation mode in which the remaining capacity SOC of the battery 50 is set to an upper limit SHi (for example, 70% And 80%) or more, the operation of the engine 22 is controlled such that the power obtained by subtracting the power corresponding to the power discharged from the battery 50 from the required power to the drive shaft is output from the engine 22, and the power from the engine 22 is controlled. A discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are operation-controlled so that the power corresponding to the required power is output to the ring gear shaft 32a by the power from the motor MG2 that converts the discharge power to the power, and the vehicle speed V is a relatively low speed VLow. Is less than the motor MG2 while stopping the operation of the engine 22 when the power is less than the required power. There is a motor operation mode in which operation control of the motor MG2 to be outputted.
[0024]
Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment when restricting operation in such an operation mode will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation mode restriction process routine executed by the hybrid ECU 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This process is repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, at every 20 msec).
[0025]
When the operation mode restriction processing routine is executed, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first reads the battery temperature BT detected by the temperature sensor 51 for detecting the temperature of the battery 50 and input from the battery ECU 52 through communication (step S100). It is determined whether the read battery temperature BT is lower than a predetermined threshold Tref (step S102). When it is determined that the battery temperature BT is equal to or higher than the threshold value Tref, the routine ends without performing any operation. When it is determined that the battery temperature BT is lower than the threshold value Tref, the operation in the motor operation mode among the above-described operation modes is performed. (Stop of the engine 22) is prohibited (step S104), and this routine ends. The prohibition of the stop of the engine 22 is caused by the increase in the internal resistance when the battery temperature BT of the battery 50 decreases, as shown in the relationship between the battery temperature BT of the battery 50 and the power that can be output by the battery 50 in FIG. Accordingly, the power that can be output from the battery 50 also decreases. For this reason, once the engine 22 is stopped by the operation in the motor operation mode at the time of low-speed running or the like, the engine MG 22 is started by the motor MG1 due to insufficient output of the battery 50 when the operation of the engine 22 is required next time. This is based on the wobbling, which causes a delay in the power output from the engine 22.
[0026]
Next, a description will be given of a driving process executed by the hybrid vehicle 20 of the embodiment when driving in the motor traveling mode is prohibited in this manner. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an engine stop prohibition operation control routine executed by the hybrid ECU 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 20 msec).
[0027]
When the engine stop prohibition operation control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first calculates the accelerator pedal position AP from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the battery ECU 52 and inputs them by communication. The remaining capacity SOC of the battery 50, the rotation speed Ns of the sun gear shaft 31a and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a detected by the rotation speed sensors 43 and 44 are input (step S200). Subsequently, a required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as a drive shaft is set from the input accelerator pedal position AP and the vehicle speed V (step S202), and a required power Pr * required for the ring gear shaft 32a. Is set (step S204). In this process, in the embodiment, the relationship (Tr * = f (AP, V)) between the accelerator pedal position AP, the vehicle speed V, and the required torque Tr * is obtained in advance and stored in the ROM 74 as a map. Given the AP and the vehicle speed V, a corresponding required torque Tr * is derived from a map, and a required power Pr * is calculated by multiplying the derived required torque Tr * by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a. did. Since the ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 39a and 39b, and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a is proportional to the vehicle speed V, the rotation speed Nr may be derived from the vehicle speed V by calculation. I do not care.
[0028]
When the required power Pr * is set in this way, the target power Pe * of the engine 22 is set based on the required power Pr * and the remaining capacity SOC of the battery 50 input in step S200 (step S206). In the embodiment, the required charge / discharge amount Pb * of the battery 50 is set according to the remaining capacity SOC of the battery 50, and the sum of the charge / discharge amount Pb * and the required power Pr * is set to the target power of the engine 22. It was set as Pe *. Therefore, as described above, if a positive value is set as the charge / discharge amount Pb * when the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the lower limit value SLow, the operation is performed in the charge operation mode, and the remaining capacity SOC of the battery 50 becomes the upper limit. If a negative value is set as the charge / discharge amount Pb * at or above the value Shi, the operation is performed in the discharge operation mode, and the charge is performed when the remaining capacity SOC of the battery 50 is within the range between the upper limit value Shi and the lower limit value SLow. When zero is set as the discharge amount Pb *, the operation is in the normal operation mode. Further, even when the target power Pe * is set to zero, for example, when the required power Pr * is low and the remaining capacity SOC has a margin, the operation in the motor operation mode (stop of the engine 22) is prohibited as described above. Therefore, at this time, the engine 22 is operated at idling. When the target power Pe * is set, a point having the highest engine efficiency is selected and selected from the operation points (operation points determined by the torque and the rotation speed) at which the engine 22 can output the target power Pe *. The torque and the rotation speed at the operating point are set as the target torque Te * and the target rotation speed Ne * of the engine 22, respectively.
[0029]
Then, the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1 is set based on the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the target rotation speed Ne * of the engine 22, and the rotation speed Nr of the ring gear 32 (step S208). As described above, the rotation speed Ns of the sun gear 31, the rotation speed Nc of the carrier 34, and the rotation speed Nr of the ring gear 32 have a relationship represented by Expression (1), and the crankshaft 23 of the engine 22 is connected to the carrier 34 by the motor MG 1. Since the sun gear 31 is connected to the sun gear 31, the sun gear is calculated from the target rotation speed Ne * of the engine 22 corresponding to the rotation speed Nc of the carrier 34, the rotation speed Nr of the ring gear 32, and the gear ratio ρ using the above equation (1). The rotation speed Ns of the motor 31 can be calculated, and can be used as the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1. Since the ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 39a, 39b, the rotation speed Nr calculated from the vehicle speed V may be used instead of directly detecting the rotation speed Nr from the rotation speed sensor 44. .
[0030]
After the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1 is set, the target torques Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set based on the gear ratio ρ of the planetary gear 30 (step S210). As shown in the relationship of FIG. 2, the target torque Tm1 * of the motor MG1 is set so as to balance the torque Tcs distributed to the sun gear 31 when the target torque Te * of the engine 22 is input to the carrier 34 as the torque Tc. Just fine. That is, the target torque Tm1 * of the motor MG1 may be calculated by the following equation (4) assuming that the torque Tcs is reversed. On the other hand, the target torque Tm2 * of the motor MG2 is determined such that the required torque Tr * set in step S202 is output to the ring gear 32 while considering the torque Tcr (= Tcs / ρ) directly distributed from the engine 22. What is necessary is just to calculate by Formula (5).
[0031]
[Equation 3]
Tm1 * =-Te * × ρ / (1 + ρ) (4)
Tm2 * = Tr * -Te * × 1 / (1 + ρ) (5)
[0032]
In this way, when the target power Pe * and the target torque Te * of the engine 22, the target torque Tm1 * and the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1, and the target torque Tm2 * of the motor MG2 are set, the target of the engine 22 is set. It is determined whether or not the power Pe * is less than the threshold value Pref (step S212). When it is determined that the target power Pe * is less than the threshold value Pref, the engine 22 outputs the target torque Te * using only a part of each cylinder of the engine 22 (for example, two of the four cylinders). To the engine ECU 24, and to the motor ECU 40 to drive the motor MG1 with the target torque Tm1 * and the target rotation speed Nm1 * and to drive the motor MG2 with the target torque Tm2 * (step S214). Then, this routine ends. On the other hand, when it is determined that the target power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref, the engine 22 is instructed to output the target torque Te * using all of the cylinders of the engine 22, and the motor MG1 is driven by the motor MG1. The motor ECU 40 is instructed to drive at Tm1 * and the target rotation speed Nm1 *, and to drive the motor MG2 at the target torque Tm2 * (step S216), and this routine ends. Here, the threshold value Pref is a threshold value for determining whether the engine 22 operates with all cylinders or with some cylinders, and is set in consideration of the characteristics of the engine 22 and the like. The motor ECU 40 that has received the instruction controls the rotation speed of the motor MG1 so that the motor MG1 rotates at the target rotation speed Nm1 * while outputting the target torque Tm1 *, and the motor MG2 outputs a torque corresponding to the target torque Tm2 *. Drive control of the motor MG2 as described above. When instructed to drive some of the cylinders, the engine ECU 24 supplies the fuel to some of the plurality of cylinders and shuts off the supply of the fuel to the remaining cylinders. The operation of the engine 22 is controlled so that the torque corresponding to the target torque Te * is output from the engine 22. When the driving of all the cylinders is instructed, fuel is supplied to all the cylinders to match the target torque Te * from the engine 22. The operation of the engine 22 is controlled so that the torque is output. When zero is set as the target power Pe *, the engine ECU 24 supplies fuel to some of the cylinders and runs the engine 22 idling. As described above, when only the required power Pe * of the engine 22 is low, only some of the cylinders are driven. When the battery temperature BT of the battery 50 is low as described above, the start of the engine 22 is delayed due to insufficient output of the battery 50. Although the engine 22 is not stopped from starting, when the engine 22 is operated by supplying fuel to all cylinders when the target power of the engine 22 is low, the fuel consumption increases and the energy efficiency decreases.
[0033]
The engine stop prohibition operation control routine is a process when the operation in the motor operation mode is prohibited. Therefore, the battery temperature BT of the battery 50 is equal to or higher than the threshold value Tref, and the stop of the engine 22 is prohibited in the routine of FIG. When there is no such condition, when the condition of the operation in the motor operation mode (stop of the engine 22) is satisfied, for example, when the vehicle speed V is lower than the low speed VLow, the engine 22 is stopped and the vehicle runs only by the motor MG2. In the operation in the motor operation mode, specifically, the required torque Tr * is set based on the accelerator pedal position AP and the vehicle speed V, and the target power Pe * of the engine 22 and the target torque Tm1 * of the motor MG1 are set to zero. This is performed by setting the target torque Tm2 * of the motor MG2 so that the required torque Tr * is output from the drive shaft, and outputting the set target value to the engine ECU 24 and the battery ECU 52.
[0034]
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the battery temperature BT of the battery 50 is less than the threshold value Pref and sufficient power cannot be supplied, the engine set based on the required power Pr * for the drive shaft is used. When the target power Pe * of the engine 22 is less than the threshold value Pref, the engine 22 is continuously operated by driving some of the cylinders. For example, when the target power Pe * of the engine 22 is zero, the engine 22 is driven by driving some of the cylinders. Is operated idling, it is possible to avoid the occurrence of rattling when the engine 22 is restarted due to insufficient power from the battery 50 when the engine 22 is stopped, and to reduce fuel consumption by supplying fuel to only some of the cylinders. It is possible to prevent a decrease in energy efficiency due to the continuous operation.
[0035]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22 is configured as a direct injection type engine that can directly inject fuel from the fuel injection valve 28 into each combustion chamber of each cylinder. Any configuration may be used as long as fuel can be supplied to the cylinder. For example, the engine 22 may be configured to inject fuel independently for each cylinder by arranging a fuel injection valve for each intake pipe for each cylinder, or may be configured to inject two or three cylinders out of a plurality of cylinders. The cylinders may be grouped into groups, and the fuel injection valves may be arranged in a group of the intake manifolds for each group so that the fuel is independently injected for each group. In addition, as for the fuel injection control by the fuel injection valve, one cycle of intake, compression, expansion, and exhaust is supplied to each cylinder, for example, one cycle of fuel is supplied to each cylinder every two or three cycles. It may be driven.
[0036]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the target power Pe * of the engine 22 set when the operation in the motor operation mode is prohibited is less than the threshold value Pref, the target torque Te from the engine 22 by driving some of the cylinders. Although * is output, the number of cylinders to be driven may be set according to the target power Pe *. For example, the number may be set to be smaller as the target power Pe * is lower. In this case, the fuel consumption can be further reduced while the operation of the engine 22 is continued.
[0037]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the operation in the motor operation mode is prohibited, the target power Pe * of the engine 22 is set based on the required power Pr * of the drive shaft and the remaining capacity SOC, and the set target Pe * is set. When the power Pe * is less than the threshold value Pref, the engine 22 is controlled so that a target torque Te * corresponding to the target power Pe * from the engine 22 is output by driving some of the cylinders. When the driving condition is satisfied when the driving condition in the motor operation mode (for example, when the vehicle speed V is lower than the relatively low speed VLow) is satisfied while the driving is prohibited, the engine 22 is always idling by driving some of the cylinders. Together with the drive shaft using only the power from the motor MG2 without outputting the torque from the motor MG1. It may be as outputting the power demand Pr * to be determined. At this time, fuel may be supplied to some of the driven cylinders so that the engine 22 can maintain the idling operation.
[0038]
In the embodiment, the hybrid vehicle 20 equipped with the power output device including the engine 22, the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2 has been described as a specific example. However, the engine capable of operating with some of the plurality of cylinders is available. The present invention can be applied to a vehicle having any configuration as long as the vehicle has a power source including a motor driven by using electric power from a battery and an automatic stop of an engine and an automatic start accompanied by discharge of a battery. be able to. For example, as shown in a hybrid vehicle 120 in a modified example of FIG. 6, an inner rotor 132 connected to a crankshaft of an engine 122 and an outer rotor 134 attached to a drive shaft 152 connected to drive wheels 159a and 159b. Power is exchanged between a motor 130, which has an inner rotor 132 and an outer rotor 134 and which rotates relatively by electromagnetic action, a motor 140 which can directly output power to a drive shaft 152, and motors 130 and 140. The battery 150 may be provided. As shown in a hybrid vehicle 220 of a modified example in FIG. 7, an engine capable of outputting power to a drive shaft connected to drive wheels via a transmission (A / T), a rotating shaft of the engine and a clutch are provided. A power generating motor having a rotating shaft connected through the motor and a battery for exchanging electric power with the motor may be provided, as shown in a modified example of a hybrid vehicle 320 in FIG. An engine capable of outputting power to a drive shaft connected to drive wheels via a clutch and a transmission (for example, a CVT) in order, and a motor capable of outputting power directly to a rotating shaft between the clutch and the transmission. , A battery that exchanges power with a motor, or a first drive wheel (A / T) via a transmission (A / T) as shown in a hybrid vehicle 420 in a modified example of FIG. 9. For example, an engine capable of outputting power to a drive shaft connected to a front wheel), a power generating motor having a rotating shaft connected to a rotating shaft of the engine, and a power generating motor capable of storing power generated by the power generating motor. It may be configured to include a battery and a drive motor capable of outputting power to a drive shaft connected to a second drive wheel (for example, a rear wheel) using the stored power from the battery. Further, even if the vehicle is powered only by an engine that can be driven by some of the plurality of cylinders as a power source, the invention is applicable as long as the vehicle can automatically stop the engine and automatically start due to battery discharge. It is possible. For example, normally, the engine is automatically stopped when a condition for stopping the engine is satisfied, such as when the vehicle is stopped. However, when the temperature of the battery is low, even if the condition for stopping the engine is satisfied, a part of the plurality of cylinders is used. It is conceivable that the engine is idling-operated by supplying fuel to the cylinder.
[0039]
As described above, the embodiments of the present invention have been described using the examples. However, the present invention is not limited to these examples, and may be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Obviously you can get it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship among a rotation speed Ns of a sun gear 31, a rotation speed Nc of a carrier 34, and a rotation speed Nr of a ring gear 32.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation mode restriction processing routine executed by the hybrid vehicle 20 according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the battery temperature BT of the battery 50 and the power that can be output by the battery 50.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an engine stop prohibition operation control routine executed by the hybrid vehicle 20 according to the embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modified example.
FIG. 7 is a configuration diagram schematically illustrating a configuration of a hybrid vehicle 220 according to a modified example.
FIG. 8 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a hybrid vehicle 320 according to a modified example.
FIG. 9 is a configuration diagram schematically showing a configuration of a hybrid vehicle 420 of a modified example.
[Explanation of symbols]
20, 120, 220, 320, 420 Hybrid vehicle, 22, 122 engine, 23 crankshaft, 24 engine ECU, 25 damper, 26 fuel tank, 27 fuel pump, 28 fuel injection valve, 30 planetary gear, 31 sun gear, 31a sun gear shaft , 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 36 belt, 37 gear mechanism, 39a, 39b, 159a, 159b driving wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 Rotational speed sensor, 50, 150 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 70 hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 81 Shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor, 130 motor, 132 inner rotor, 134 outer rotor, 140 motor.

Claims

A power output device comprising an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, capable of automatically stopping the internal combustion engine and automatically starting the internal combustion engine with discharge of a secondary battery,
Temperature detection means for detecting the temperature of the secondary battery,
When a predetermined stop condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, the operation of the internal combustion engine is controlled to stop the internal combustion engine, and the temperature detected by the temperature detection means is controlled. When the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than a predetermined temperature, the operation control of the internal combustion engine is performed such that the internal combustion engine is continuously operated by driving some of the plurality of cylinders regardless of the satisfaction of the predetermined stop condition. Power output device comprising:

The power output device according to claim 1,
The power output device, wherein the operation control means is means for controlling the internal combustion engine to perform an idling operation when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than a predetermined temperature.

The power output device according to claim 1 or 2,
A drive motor capable of outputting power to the drive shaft using power from the secondary battery,
A power output device, wherein the operation control means is means for controlling the operation of the internal combustion engine and the driving motor so that required power is output to the drive shaft.

The power output device according to claim 3,
The operation control means sets a target power to be output by the internal combustion engine based on the required power when the temperature is lower than a predetermined temperature, and sets the target power when the set target power is equal to or higher than a predetermined power. The internal combustion engine is operation-controlled so that the target power is output by driving all of the cylinders. When the target power is less than the predetermined power, the target power is output by driving a part of the plurality of cylinders. A power output device for controlling the operation of the internal combustion engine and controlling the operation of the drive motor so that the required power is output to the drive shaft.

The power output device according to claim 3 or 4,
A power output device comprising: a power transmission conversion unit capable of transmitting a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft and converting the remaining power into electric power.

The power output device according to claim 5,
The power transmission conversion means includes a first shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine, a second shaft and a third shaft connected to the drive shaft, and any one of the three shafts. A three-axis power input / output means for inputting / outputting the remaining power based on the power input / output to / from the two shafts; and a generator motor capable of generating power connected to the third shaft,
A power output device, wherein the drive motor is connected to the drive shaft.

The power output device according to claim 5,
The power transmission conversion means has a first rotor connected to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to a drive shaft, and the electromagnetic force between the first rotor and the second rotor is provided. Is a generator motor that can rotate and generate power by relative action.
A power output device wherein the drive motor is directly connected to the drive shaft.

An automobile equipped with the power output device according to any one of claims 1 to 7,
The vehicle wherein the drive shaft is connected to an axle of the vehicle.