JP2005020865A

JP2005020865A - 動力出力装置

Info

Publication number: JP2005020865A
Application number: JP2003181097A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Kamijo; 祐輔上條
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】駆動軸に動力を出力可能なエンジンとモータとを備える動力出力装置において、内燃機関及び電動機のトルク変動に起因するドライバビリティの悪化を最小限に抑える。
【解決手段】駆動軸２６に動力を出力可能なエンジン５０とモータＭＧ２とを備える動力出力装置１０であって、駆動軸２６に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、設定された要求動力に基づいてモータＭＧ２から出力する目標動力を設定する目標動力設定手段と、エンジン５０の始動時に、モータＭＧ２から出力される動力を目標動力未満に制限するようにモータＭＧ２を駆動制御する電動機駆動制御手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は動力出力装置に関し、特に、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近時では、油圧を利用して吸気弁、排気弁の開閉時期を変更する可変動弁（ＶＶＴ；ＶａｒｉａｂｌｅＶａｌｖｅＴｉｍｉｎｇ）機構が用いられている。また、近時では、環境への配慮、燃費の向上等の要望から、電動機と内燃機関による駆動を併用した動力出力装置（ハイブリッド（ＨＶ）エンジン）が使用されている。そして、このような動力出力装置においても、内燃機関に可変動弁機構が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５２８８４号公報
【特許文献２】
特開平１０−２１２９８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＶＶＴを備えた機関では、機関を始動した後、ＶＶＴが作動するまでの間に一定の時間を要するという問題がある。特に、油圧で駆動するＶＶＴでは、機関を始動した後、ＶＶＴの機構部分にオイルが循環してＶＶＴを作動させるまでに一定の時間を要するため、始動直後からＶＶＴを作動させることは困難である。オイルの温度が低い場合は、オイルの粘度が低い状態にあるため、ＶＶＴの機構部分にオイルが到達するまでに比較的長い時間を要することとなる。また、オイルの温度が高い場合は、オイルの密度が低いため、ＶＶＴの機構部分にオイルが到達したとしても、ＶＶＴを作動させる油圧が得られるまで更に時間を要することとなる。このため、機関始動後の一定時間を経過した後にＶＶＴが作動することになるが、ＶＶＴの作動によって駆動輪に与えられるトルクが急激に増加することとなる。
【０００５】
また、電動機と内燃機関を併用した動力出力装置では、発進時など車両を加速させる際には、停止していた内燃機関を始動させる制御が行われる。しかし、始動直後の内燃機関のトルクは小さく、加速の際に要求される全トルクを下回るため、電動機の出力を高めることで内燃機関によるトルクの不足分を補う制御が行われる。
【０００６】
図５は、電動機と内燃機関を併用した動力出力装置による発進加速時において、駆動輪に出力される電動機のトルクＴｍと内燃機関のトルクＴｅの変動を示す特性図であって、縦軸はトルク、横軸は時間ｔを示している。図５において、実線はトルクＴｅ、破線はトルクＴｍを示している。図５に示すように、発進直後には、電動機によるトルクＴｍが主として駆動輪に出力され、時間の経過に伴って内燃機関によるトルクＴｅが増加していく。
【０００７】
図５に示すように、始動後、時刻ｔ_１までの間は内燃機関のＶＶＴが作動せず、時刻ｔ_１を過ぎるとＶＶＴが作動する。従って、時刻ｔ_１を過ぎると内燃機関によるトルクＴｅの増加率が大きくなる。
【０００８】
一方、電動機は回転数が上昇すると高出力を発揮できないため、電動機のトルクＴｍは回転数の上昇に伴って低下する。車両の加速に伴って電動機の回転数が上昇していくと、図５に示すように時刻ｔ_２を過ぎた時点から電動機のトルクＴｍが低下していく。駆動輪に出力されるトルクは概ねトルクＴｍとトルクＴｅの合計で表されるが、トルクＴｍが低下することにより、駆動輪に出力されるトルクの増加率が一時的に減少することとなる。これにより、加速しているにも関わらず、運転者に対して加速のもたつき感、減速感を与えることとなる。
【０００９】
更に、時刻ｔ_１を過ぎると、ＶＶＴの作動により内燃機関によるトルクＴｅの増加率が大きくなる。従って、駆動輪に出力されるトルクの増加率は、トルクＴｍの低下によって一時的に減少した後、ＶＶＴの作動によって増加する。このため、２段加速のような感触を運転者に与えることとなり、ドライバビリティが悪化するという問題が生じる。
【００１０】
更に、電動機と内燃機関を併用した動力出力装置では、熱効率を高めるためアトキンソンサイクルによる内燃機関が多く用いられている。アトキンソンサイクルによる機関では、始動時点、すなわちＶＶＴが作動する以前の吸気バルブの閉じるタイミングが通常の機関に比べて遅角側であり、通常の機関よりもトルクが抑えられている。従って、ＶＶＴが作動して吸気バルブの閉じるタイミングが進角側へ制御されると、通常の機関よりもトルク増加量が大きくなる。具体的には、ＶＶＴ作動後のトルクがＶＶＴ作動前のトルクの１２０％程度まで増加する場合がある。このため、ＶＶＴの作動によるトルクＴｅの増加の度合いがより大きくなり、ドライバビリティの更なる悪化を招来するという問題がある。
【００１１】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置において、内燃機関及び電動機のトルク変動に起因するドライバビリティの悪化を最小限に抑えることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、設定された前記要求動力に基づいて前記電動機から出力する目標動力を設定する電動機目標動力設定手段と、前記内燃機関の始動時に、前記電動機から出力される動力を前記目標動力未満に制限するように前記電動機を駆動制御する電動機駆動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、上記の目的を達成するため、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、前記内燃機関が始動時か否かを判断する内燃機関始動判断手段と、前記内燃機関が始動時か否かに応じて、設定された前記要求動力に対して前記電動機から出力する目標動力を変更する目標動力変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、上記の目的を達成するため、駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、前記内燃機関の始動時に、前記要求動力を制限する要求動力制限手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、設定された前記要求動力に基づいて前記内燃機関の目標動力を設定する内燃機関目標動力設定手段を更に備え、前記内燃機関の始動時とは、前記内燃機関の始動後、前記内燃機関から出力される動力が前記内燃機関の目標動力以下である時、又は前記内燃機関の始動後、前記内燃機関から出力される動力が前記内燃機関の目標動力の一部である時、であることを特徴とする。
【００１６】
第５の発明は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記内燃機関は、油圧を利用して吸気弁及び／又は排気弁の開閉時期を変更可能な可変動弁手段を備え、前記内燃機関の始動時とは、前記内燃機関の始動後、前記可変動弁手段が作動するまでの間であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
図１は、この発明の一実施形態にかかる動力出力装置１０を組み込んだ車両の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、この車両は、ガソリンを燃料として動力を出力するエンジン５０を備える。このエンジン５０は、吸気系からスロットルバルブ６６を介して吸入した空気と燃料噴射弁５１から噴射されたガソリンとの混合気を吸気弁５２を介して燃焼室５４へ吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピストン５５の運動をクランクシャフト５６の回転運動に変換する。
【００１９】
ここで、スロットルバルブ６６はアクチュエータ６８により開閉駆動される。点火プラグ６２は、イグナイタ５８からディストリビュータ６０を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成し、混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼する。
【００２０】
このエンジン５０は、吸気弁５２の開閉タイミングＶＴを変更する可変動弁機構（ＶＶＴ）５３を備える。このＶＶＴ５３は、吸気弁５２を開閉駆動する吸気カムシャフト（不図示）のクランク角に対する位相を進角または遅角することにより吸気弁５２の開閉タイミングを調整する。なお、吸気カムシャフトの位相の進角および遅角は、吸気カムシャフトのポジションを検出するカムシャフトポジションセンサ７３により検出される信号に基づいて、後述するＥＣＵ４０により目標の位相となるようにフィードバック制御がなされる。
【００２１】
このエンジンの運転は、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）４０により制御されている。ＥＣＵ４０には、エンジンの運転状態を示す各センサが接続されている。例えば、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ６７、エンジン５０の負荷を検出する吸気管負圧センサ７２、吸気カムシャフトのポジションを検出するカムシャフトポジションセンサ７３、エンジン５０の水温を検出する水温センサ７４、ディストリビュータ６０に設けられクランクシャフト５６の回転数と回転角度を検出する回転数センサ及び回転角度センサなどである。なお、ＥＣＵ４０には、この他、例えばイグニッションキーの状態ＳＴを検出するスタータスイッチなども接続されているが、これらのスイッチ、他のセンサなどの図示は省略した。
【００２２】
エンジン５０のクランクシャフト５６は、後述するプラネタリギヤ２０やモータＭＧ１、モータＭＧ２を介して駆動軸１２を回転軸とする動力伝達ギヤ１１に機械的に結合されており、この動力伝達ギヤ１１はディファレンシャルギヤ１４にギヤ結合されている。従って、動力出力装置１０から出力された動力は、最終的に左右の駆動輪１６，１８に伝達される。
【００２３】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、制御装置８０に電気的に接続されており、この制御装置８０によって駆動制御される。制御装置８０の内部には制御ＣＰＵが備えられており、制御装置８０には、アクセルペダル６４に設けられたアクセルペダルポジションセンサ６４ａなどが接続されている。また、制御装置８０は、上述したＥＣＵ４０との通信により、種々の情報をやり取りしている。
【００２４】
図２は、この発明の一実施形態にかかる動力出力装置の概略構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態の動力出力装置１０は、大きくは、エンジン５０、エンジン５０のクランクシャフト５６にプラネタリキャリア２４が機械的に結合されたプラネタリギヤ２０、プラネタリキャリア２０のサンギヤ２１に結合されたモータＭＧ１、プラネタリギヤ２０のリングギヤ２２に結合されたモータＭＧ２およびモータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御する制御装置８０（図２において不図示）から構成されている。
【００２５】
プラネタリギヤ２０およびモータＭＧ１，ＭＧ２の構成について、図２により説明する。プラネタリギヤ２０は、クランクシャフト５６に軸中心に貫通された中空のサンギヤ軸２５に結合されたサンギヤ２１と、クランクシャフト５６と同軸のリングギヤ軸２６に結合されたリングギヤ２２と、サンギヤ２１とリングギヤ２２との間に配置されサンギヤ２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ２３と、クランクシャフト５６の端部に結合され各プラネタリピニオンギヤ２３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア２４とから構成されている。このプラネタリギヤ２０では、サンギヤ２１、リングギヤ２２およびプラネタリキャリア２４にそれぞれ結合されたサンギヤ軸２５、リングギヤ軸２６およびクランクシャフト５６の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のうちいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。
【００２６】
リングギヤ２２には、動力の取り出し用の動力取出ギヤ２８が結合されている。この動力取出ギヤ２８は、チェーンベルト２９により動力伝達ギヤ１１に接続されており、動力取出ギヤ２８と動力伝達ギヤ１１との間で動力の伝達がなされる。リングギヤ軸２６に出力される動力と駆動輪１６，１８に伝達される動力とにはリニアな関係が成立するため、駆動輪１６，１８に伝達される動力は、リングギヤ軸２６に出力される動力を制御することにより制御することができる。
【００２７】
モータＭＧ１は、同期電動発電機として構成され、その回転軸はプラネタリギヤ２０のサンギヤ２１に結合されたサンギヤ軸２５に結合されている。モータＭＧ１は、サンギヤ軸２５を回転駆動する電動機として動作するとともに、サンギヤ軸２５の回転により起電力を生じさせる発電機として動作する。
【００２８】
モータＭＧ２も、モータＭＧ１と同様に同期電動発電機として構成され、その回転軸はプラネタリギヤ２０のリングギヤ２２に結合されたリングギヤ軸２６に結合されている。このモータＭＧ２もモータＭＧ１と同様に、電動機あるいは発電機として動作する。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態にかかる動力出力装置１０において、エンジン５０及びモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する方法を以下に説明する。先ず、制御装置８０において、アクセルペダルポジションセンサ６４ａによって検出されるアクセルペダルポジションＡＰを取得する。アクセルペダル６４は、運転者において出力トルクが足りないと感じたときに踏み込まれるものであるから、アクセルペダルポジションＡＰは運転者の欲している要求トルク、すなわち、駆動輪１６，１８に出力すべきトルクに対応するものとなる。
【００３０】
アクセルペダルポジションＡＰを読み込むと、読み込んだアクセルペダルポジションＡＰに基づいてリングギヤ軸２６に出力すべきトルクの目標値Ｔｒを算出する処理を行う。
【００３１】
リングギヤ軸２６に出力すべきトルクの目標値Ｔｒが求まると、目標値Ｔｒを用いてエンジン５０の目標トルクＴｅ_目標値、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１_目標値及びモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２_目標値がそれぞれ設定され、Ｔｅ_目標値，Ｔｍ１_目標値，Ｔｍ２_目標値に基づいてエンジン５０、モータＭＧ１、モータＭＧ２の制御が行われる。
【００３２】
なお、エンジン５０またはモータＭＧ２によってリングギヤ軸２６が駆動されると、モータＭＧ１の回転軸と結合されたサンギヤ軸２５が回転する。モータＭＧ１は、主として、サンギヤ軸２５の回転により起電力を生じさせる発電機として機能する。
【００３３】
定速運転時など動力出力装置１０に要求される出力が比較的小さい場合は、主としてモータＭＧ２の出力によりリングギヤ軸２６が駆動され、動力取出ギヤ２８、動力伝達ギヤ１１を介して最終的に駆動輪１６，１８が駆動される。
【００３４】
一方、発進加速時、登坂時、定速運転時に更なる加速をする場合など、動力出力装置１０に要求される出力が大きい場合は、モータＭＧ２の出力のみでは駆動力が不足するため、エンジン５０による出力を併用してリングギヤ軸２６を駆動する。モータＭＧ２の出力のみでリングギヤ軸２６を駆動している場合は、エンジン５０が停止しているため、エンジン５０による出力と併用するためには、先ずエンジン５０を始動させる必要がある。
【００３５】
図３は、モータＭＧ２の出力とエンジン５０による出力とを併用してリングギヤ軸２６を駆動する場合において、エンジン５０を始動させた直後のエンジン５０のトルクＴｅと、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を示す特性図である。ここで、図３は発進加速時におけるトルクＴｅ，Ｔｍ２の変動を示しており、モータＭＧ２のトルクＴｍ２は、モータＭＧ２の回転軸が結合されたリングギヤ軸２６におけるトルクを示している。また、エンジン５０のトルクＴｅは、クランクシャフト５６のトルクをリングギヤ軸２６におけるトルクに変換して示したものである。
【００３６】
モータＭＧ２は、モータの特性上、低回転から高トルクを発揮することができるため、発進時から比較的大きなトルクＴｍ２を出力する。そして、回転数が上昇するとトルクＴｍ２は減少する。一方、エンジンの特性上、エンジン５０は低回転時には高トルクを出力することができないため、図３に示すように、始動直後のエンジン５０のトルクは比較的小さく、トルクＴｅは時間の経過に伴って増加していく。この際、図５で説明したように、始動直後のトルクＴｅの増加率は比較的小さく、ＶＶＴ５３が作動するとトルクＴｅの増加率は大きくなる。トルクＴｍ２が減少し始めた後にＶＶＴ５３が作動すると、リングギヤ軸２６に伝わるトルクの増加率は減少した後、増加に転じ、図５で説明したようにドライバビリティの悪化を招来することとなる。
【００３７】
このため、本実施形態では、ＶＶＴ５３が作動してエンジン５０から高出力が発揮されるまでの時間Ｔの間は、モータＭＧ２の出力を制限するようにしている。すなわち、図３に示すように、本来のモータ特性からはトルクＴｍ２_目標値を出力できる場合であっても、時間Ｔの間は出力をＴｓに抑えてモータＭＧ２を駆動する。
【００３８】
これにより、時間Ｔの間にモータＭＧ２のトルクＴｓが減少してしまうことを抑止できる。そして、ＶＶＴ５３が作動した後は、エンジン５０の出力がトルクＴｓに加算されることとなるため、リングギヤ軸２６におけるトルクの増加率が減少してしまうことを抑止できる。従って、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００３９】
また、時間Ｔの間は出力をＴｓに抑えることで、その後にモータＭＧ２のトルクＴｍ２が減少しても、ＶＶＴ５３の作動によって増加したトルクＴｅによって補うことが可能となる。従って、リングギヤ軸２６の出力の増加傾向に鈍りが生じることを抑止することができる。
【００４０】
リングギヤ軸２６に出力されるトルクは概ねトルクＴｍとトルクＴｅの合計で表すことができるため、ドライバビリティを向上させるためには、トルクＴｍとトルクＴｅを合計して得られたトルク（リングギヤ軸２６の出力トルク）が継続的に増加し、減少に転じることのないように制御することが好適である。
【００４１】
なお、図３の方法では、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を目標トルクＴｍ２_目標値未満に制限するように制御を行ったが、動力出力装置１０への要求出力が所定値を超えた場合は、目標トルクＴｍ２_目標値を変更するようにしても良い。これにより、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２を制限することができ、図３の方法と同様、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えてしまうことを抑止できる。
【００４２】
また、動力出力装置１０への要求出力が所定値を超えた場合は、動力出力装置１０への要求出力を制限するようにしても良い。すなわち、リングギヤ軸２６に出力すべきトルクの目標値Ｔｒを一定値以下に制限するようにしても良い。これにより、モータＭＧ２に要求される目標トルクＴｍ２_目標値は、目標値Ｔｒに基づいて決定されるため、目標値Ｔｒを一定値以下に制限することで目標トルクＴｍ２_目標値を小さくすることができる。これにより、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２を制限することができ、図３の方法と同様、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えてしまうことを抑止できる。
【００４３】
なお、エンジン５０の目標トルクＴｅ_目標値がリングギヤ軸２６に出力すべきトルクの目標値Ｔｒに到達した後は、エンジン５０のトルクＴｅでリングギヤ軸２６を駆動することが可能となる。この場合、モータＭＧ２のトルクＴｍ２の変動がリングギヤ軸２６の出力に与える影響は小さいため、トルクＴｍ２を目標トルクＴｍ２_目標値未満に制限する必要はない。従って、エンジンの始動時において、エンジン５０の目標トルクＴｅ_目標値がリングギヤ軸２６に出力すべきトルクの目標値Ｔｒに到達するまでの間、トルクＴｍ２を目標トルクＴｍ２_目標値未満に制限するようにしても良い。
【００４４】
図４は、本実施形態の動力出力装置１０における処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１では、エンジン５０が始動時であるか否かを判定する。エンジン５０が始動時の場合は、ステップＳ２へ進み、始動時高出力要求フラグ（ｅｘｅｎｇａｃｃ）をＯＮに設定する。一方、内燃機関が既に始動して運転している場合は、ステップＳ５へ進み、始動時高出力要求フラグ（ｅｘｅｎｇａｃｃ）をＯＦＦに設定する。
【００４５】
ステップＳ２の後はステップＳ３へ進み、ＶＶＴ進角値（ｅｖｔａｖ）が高出力達成ＶＶＴ進角（ＥＶＴＡＣＣ）に達しているか否かを判定する。すなわち、ここではｅｖｔａｖ＜ＥＶＴＡＣＣであるか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ３でｅｖｔａｖ＜ＥＶＴＡＣＣの場合は、ステップＳ４へ進む。この場合、ＶＶＴ進角値（ｅｖｔａｖ）が高出力達成ＶＶＴ進角（ＥＶＴＡＣＣ）に達していないため、ＶＶＴ５３の作動が完了しておらず、エンジン５０から高出力のトルクＴｅが出力されていない状態にある。従って、ステップＳ４では、モータＭＧ２の出力ｅｐｍをモータ最大出力量ＥＰＭＧＡＲＤ（ｔ）よりも小さくする制御を行う。すなわち、ここではｅｐｍ＜ＥＰＭＧＡＲＤ（ｔ）としてモータＭＧ２を駆動する。これにより、ＶＶＴ５３が作動していない間にモータＭＧ２の出力ｅｍｐが減少してしまうことを抑えることができ、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えてしまうことを抑止できる。なお、モータ最大出力量ＥＰＭＧＡＲＤ（ｔ）は時間ｔの関数である。
【００４７】
ステップＳ３でｅｖｔａｖ≧ＥＶＴＡＣＣの場合は、ステップＳ５へ進み、始動時高出力要求フラグ（ｅｘｅｎｇａｃｃ）をＯＦＦに設定する。ステップＳ５の後、ステップＳ６へ進み、モータ出力ｅｐｍを最大値ＥＰＭＭＡＸに設定する。このように、ステップＳ３でｅｖｔａｖ≧ＥＶＴＡＣＣと判定された場合は、ＶＶＴ進角値（ｅｖｔａｖ）が高出力達成ＶＶＴ進角（ＥＶＴＡＣＣ）に達しているため、エンジン５０から高出力のトルクＴｅが出力されている状態にある。従って、モータＭＧ２の出力ｅｐｍが減少したとしてもエンジン５０のトルクＴｅで補うことができるため、モータＭＧ２の出力を抑える必要はない。このため、ステップＳ６でモータ出力ｅｐｍを最大値ＥＰＭＭＡＸに設定する。
【００４８】
図４の処理において、ステップＳ３の判定に用いる高出力達成ＶＶＴ進角（ＥＶＴＡＣＣ）は、例えばエンジン５０単体でベンチテスト等を行い、ＶＶＴ進角値（ｅｖｔａｖ）とエンジン５０の出力との関係を測定することで、予め求めておく。
【００４９】
また、高出力達成ＶＶＴ進角（ＥＶＴＡＣＣ）は、エンジン５０及びモータＭＧ１，ＭＧ２を含む動力出力装置１０の状態で、発進加速時などエンジン５０の始動が必要な条件下でＶＶＴ進角値（ｅｖｔａｖ）と動力出力装置１０の駆動軸（リングギヤ軸２６）の出力との関係を測定し、駆動軸のトルクが継続的に増加し、減少に転じることのない進角値を実験的に求めることで取得しても良い。
【００５０】
なお、要求出力が所定値以上であるか否かを判定する場合において、アクセルペダルポジションＡＰの変化量が大きい場合は運転者の欲している要求トルクが増大していると判断できるため、アクセルペダルポジションＡＰの変化量を判定の要素に加えても良い。
【００５１】
以上説明したように本実施形態によれば、発進加速時など動力出力装置１０に要求される出力が大きい場合は、モータＭＧ２の出力を低下させるようにしたため、ＶＶＴ５３の作動によりエンジン５０から高出力が発揮される以前にモータＭＧ２の出力が低下してしまうことを抑止できる。これにより、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えてしまうことを抑止でき、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止できる。従って、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５２】
なお、上述した実施形態では、エンジン５０がＶＶＴ５３を備えている場合について説明したが、エンジン５０がターボチャージャー、スーパーチャージャーなどの過給機を備えている場合にも、エンジン５０から高出力が発揮されるまでに一定の時間を要する。従って、エンジン５０が過給機を備えている場合に同様の制御を行うことで、エンジン５０から高出力が発揮される以前にモータの出力が低下してしまうことを抑止することができ、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、内燃機関の始動時に、電動機から出力される動力を目標動力未満に制限するようにしたため、回転数の上昇に伴う電動機のトルクの減少量を最小限に抑えることができる。従って、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５４】
第２の発明によれば、内燃機関が始動時の場合には、設定された要求動力に対して電動機から出力する目標動力を変更することができるため、目標動力を通常所よりも小さく設定することで、回転数の上昇に伴う電動機のトルクの減少量を最小限に抑えることができる。従って、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５５】
第３の発明によれば、内燃機関の始動時に、要求動力を制限することが可能となるため、電動機に要求される動力を制限することが可能となる。従って、回転数の上昇に伴う電動機のトルクの減少量を最小限に抑えることができ、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５６】
第４の発明によれば、内燃機関の始動後、内燃機関から出力される動力が目標動力以下の時、又は目標動力の一部である時に、電動機の動力を制限するようにしたため、内燃機関から出力される動力が目標動力に達していない間に電動機のトルクが減少してしまうことを抑止できる。従って、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【００５７】
第５の発明によれば、内燃機関が可変動弁手段を備えている場合において、内燃機関の始動時、可変動弁手段が作動する以前に電動機のトルクが減少してしまうことを抑止できる。従って、運転者に加速のもたつき感、減速感を与えることがなく、また、運転者に２段加速のような感触を与えてしまうことを抑止でき、ドライバビリティを大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる動力出力装置を組み込んだ車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】この発明の一実施形態にかかる動力出力装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】エンジンを始動させた直後のエンジンのトルクＴｅと、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を示す特性図である。
【図４】この発明の一実施形態にかかる動力出力装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】従来のハイブリッドエンジンにおいて、エンジンを始動させた直後のエンジンのトルクＴｅと、モータＭＧ２のトルクＴｍ２を示す特性図である。
【符号の説明】
１０動力出力装置
２６リングギヤ軸（駆動軸）
４０ＥＣＵ
８０制御装置
５０内燃機関
５３可変動弁機構

Claims

駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、
駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、
設定された前記要求動力に基づいて前記電動機から出力する目標動力を設定する電動機目標動力設定手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記電動機から出力される動力を前記目標動力未満に制限するように前記電動機を駆動制御する電動機駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする動力出力装置。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、
駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関が始動時か否かを判断する内燃機関始動判断手段と、
前記内燃機関が始動時か否かに応じて、設定された前記要求動力に対して前記電動機から出力する目標動力を変更する目標動力変更手段と、
を備えたことを特徴とする動力出力装置。
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と電動機とを備える動力出力装置であって、
駆動軸に出力すべき要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記内燃機関の始動時に、前記要求動力を制限する要求動力制限手段と、
を備えたことを特徴とする動力出力装置。
設定された前記要求動力に基づいて前記内燃機関の目標動力を設定する内燃機関目標動力設定手段を更に備え、
前記内燃機関の始動時とは、前記内燃機関の始動後、前記内燃機関から出力される動力が前記内燃機関の目標動力以下である時、又は前記内燃機関の始動後、前記内燃機関から出力される動力が前記内燃機関の目標動力の一部である時、であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。
前記内燃機関は、油圧を利用して吸気弁及び／又は排気弁の開閉時期を変更可能な可変動弁手段を備え、
前記内燃機関の始動時とは、前記内燃機関の始動後、前記可変動弁手段が作動するまでの間であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の動力出力装置。