JP2005030281A - Power output device, control method therefor, and automobile - Google Patents

Power output device, control method therefor, and automobile Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress torque shock in the initial explosion when starting an internal combustion engine while the power is output to a drive shaft from an electric motor with the internal combustion engine in a stopped state. <P>SOLUTION: The torque (the torque Tfire in the initial explosion) in the direction to cancel the torque applied to a ring gear shaft as a drive shaft in the initial explosion of an engine when the crank angle θ is within the range of predetermined angles θ1 and θ2 including the timing of the torque output from the engine in the initial explosion at the first ignition timing after the fuel injection control and the ignition control are started and the timing of the torque output from the engine in the initial explosion at the next ignition timing is set to the corrected torque Tα (S150-S180), the torque command Tm2* of a motor MG2 is set by using the corrected torque Tα (S190-S220), and the motor MG2 is drive-controlled. Torque shock occurring in the initial explosion of the engine and accompanying vibration can be suppressed thereby. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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その制御方法並びに自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、エンジンを始動するときにはエンジン始動時のトルクの変動を演算し、その演算結果に基づいて電動機の出力トルクを補正することにより、最終的な出力軸としての駆動軸のトルク変動を補正している。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−109694号公報(第6頁)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の動力出力装置では、エンジン始動時のトルク変動を演算して電動機の出力トルクを補正するものの、エンジンの初爆時には予期しないトルクが作用することにより、若干のトルクショックが生じることがある。この動力出力装置を搭載した自動車では、こうしたトルクショックは滑らかな路面を安定走行をしているときには運転者に違和感を与えるものとなるから、できるだけ抑制されることが好ましい。
【0005】
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関を停止した状態で電動機から駆動軸に出力している最中に内燃機関を始動する際の初爆時のトルクショックを抑制することを目的とする。
【0006】
【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その制御方法並びに自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【0007】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【0008】
この本発明の動力出力装置では、内燃機関の運転を停止した状態で操作者の操作に基づいて設定される要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには、内燃機関がクランキングされるよう電力動力入出力手段を駆動制御すると共に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御し、内燃機関が始動されるよう内燃機関を運転制御する。そして、内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう電動機を駆動制御する。即ち、内燃機関の初爆時に駆動軸に出力されるトルクを所定トルクでキャンセルするのである。この結果、内燃機関の初爆時のトルクショックを抑制することができる。
【0009】
こうした本発明の動力出力装置において、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングを前記初爆のタイミングとして前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の最初の点火と次の点火のタイミングとが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。最初の点火での初爆の確率が極めて高い内燃機関では前者が好ましく、最初の点火での初爆の確率があまり高くない内燃機関では後者が好ましい。
【0010】
また、本発明の動力出力装置において、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火の際には前記電力動力入出力手段からトルクが出力されないよう該電力動力入出力手段を駆動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、内燃機関の初爆時の影響を小さくすることができる。
【0011】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記所定トルクは、前記電力動力入出力手段における慣性値に基づいて設定されてな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、前記内燃機関の最初の点火の際の吸気圧,吸気温,スロットル開度の少なくとも一つを含む内燃機関の動作パラメータに基づいて前記所定トルクを設定する所定トルク設定手段を備えるものとすることもできる。
【0012】
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできる。
【0013】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。
【0014】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関の初爆時のトルクショックを抑制することができる効果などと同様な効果を奏することができる。
【0015】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置における、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記駆動軸に動力を出力している最中に該内燃機関の始動指示がなされたときの制御方法であって、
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御し、
(c)前記クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、
(d)前記内燃機関の初爆のタイミングの際には、前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
【0016】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関がクランキングされるよう電力動力入出力手段を駆動制御すると共に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら操作者の操作に基づいて設定される要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御し、クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、内燃機関の初爆のタイミングの際には電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう電動機を駆動制御するから、内燃機関の初爆時に駆動軸に出力されるトルクを所定トルクでキャンセルすることができ、この結果、内燃機関の初爆時のトルクショックを抑制することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車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26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
【0018】
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23aからのクランク角θや吸気系に取り付けられた吸気温センサ23bからの吸気温Ta,負圧検出センサ23cからの吸気圧Va,スロットルポジションセンサ23eからのスロットルバルブ23dの開度(スロットル開度)SP,エンジン22の冷却系に取り付けられた冷却水温度センサ23fからの冷却水温Twなどが入力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
【0019】
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ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遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア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からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
【0020】
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。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として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)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の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号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が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70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用電子制御ユニット70に出力する。
【0021】
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によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tb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通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70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に基づいて残容量(SOC)も演算している。
【0022】
ハイブリッド用電子制御ユニット70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するROM74と、データを一時的に記憶する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。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,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からのシフトポジション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からのアクセル開度Acc,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。ハイブリッド用電子制御ユニット70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なっている。
【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の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する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、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にエンジン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すべてが動力分配統合機構30とモータ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およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【0024】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に運転停止しているエンジン22を始動する際の動作について説明する。図2は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動時駆動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、エンジン22の始動指示がなされたときに実行される。
【0025】
始動時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Neやクランク角θ,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neとクランク角θは、クランクポジションセンサ23aにより検出されたクランク角θとこのクランク角θに基づいて計算された回転数NeとをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。
【0026】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とリングギヤ軸32aに出力すべき駆動用のパワーとして駆動要求パワーPr*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。駆動要求パワーPr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。
【0027】
続いて、入力したエンジン22の回転数Neとクランク角θとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS120)。実施例では、トルク指令Tm1*は、図4のエンジン22を始動する際のモータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例に示されるように、エンジン22の回転数Neとクランク角θとに基づいて設定される。図示するように、エンジン22の始動指示がなされた時間t1の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Tm1*に設定し、エンジン22の回転数Neを迅速に増加させる。エンジン22の回転数Neが共振周波数を通過した時間t2以降のエンジン22のいずれかの気筒が膨張行程にさしかかるタイミングでトルク指令Tm1*にエンジン22を安定して回転数Nref以上にモータリングできるトルクを設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸32aにおける反力を小さくする。なお、膨張行程にさしかかるタイミングはクランク角θによって判断することができる。そして、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefに至った時間t3からレート処理を用いてトルク指令Tm1*に値0を設定する。そして、エンジン22の完爆が判定された時間t5から発電用のトルクをトルク指令Tm1*に設定する。いま、エンジン22の始動指示がなされた直後を考えれば、トルク指令Tm1*には比較的大きなトルクが設定されることになる。
【0028】
モータMG1のトルク指令Tm1*が設定されると、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefより大きくなったか否かを判定する(ステップS130)。エンジン22の始動指示がなされた直後を考えれば、エンジン22の回転数Neは値0であるから、この判定では、否定的な結果を得る。この場合、ステップS190に進み、バッテリ50の出力制限Woutと設定したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tmaxを次式(1)により計算すると共に(ステップS190)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(2)により計算し(ステップS200)、計算したトルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方のトルクから補正トルクTαを減じたものをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS210)。ここで、補正トルクTαは、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefより大きくなってから設定されるものであり、エンジン22の始動指示がなされた直後は初期値として値0が設定されている。したがって、ここでは、トルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方がトルク指令Tm2*として設定されることになる。上述の式(2)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。図5はエンジン22を始動する前における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図であり、図6はエンジン22をクランキングしている最中における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(2)は、図6の共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、図6中のR軸上の2つの太線矢印は、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクを出力してエンジン22をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する反力としてのトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示している。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、モータMG1によりエンジン22をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する反力としてのトルクを受け持つと共に運転者が要求する要求トルクTr*に応じたトルクを出力することができる。
【0029】
【数1】
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(1)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(2)
【0030】
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS220)。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。そして、エンジン22が完爆したか否かを判定し(ステップS230)、完爆していないときにはステップS100に戻り、完爆しているときには、エンジン22の始動完了と判断して始動時駆動制御ルーチンを終了する。
【0031】
ステップS130で回転数Neが制御開始回転数Nrefより大きくなると、モータMG1のトルク指令Tm1*が値0であるか否かを判定する(ステップS140)。前述したように、モータMG1のトルク指令Tm1*には、回転数Neが制御開始回転数Nref以上になると値0が設定されるが、レート処理を行なうことから、回転数Neが制御開始回転数Nref以上となっても直ちに値0とはならない。このステップS140では、実際にトルク指令Tm1*が値0となっているか否かを判定することになる。トルク指令Tm1*が値0になっていないときには、ステップS190以降の処理を実行する。
【0032】
トルク指令Tm1*が値0になったときには、エンジンECU24に燃料噴射制御や点火制御などの開始を指示し(ステップS150)、クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲にあるか否かを判定する(ステップS160)。ここで、所定角θ1は、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングによりエンジン22の初爆が生じたときにエンジン22からトルクが出力されるタイミングのクランク角より若干小さな角度(例えば10℃Aや20℃A)として設定されており、所定角θ2は、最初の点火タイミングの次の点火タイミングによりエンジン22の初爆が生じたときにエンジン22からトルクが出力されるタイミングのクランク角より若干大きな角度(例えば10℃Aや20℃A)として設定されている。即ち、所定角θ1〜θ2の範囲は、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングと次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングとが含まれるように設定されているのである。このように設定するのは、エンジン22は、最初の点火タイミングか次の点火タイミングで初爆することが多いからである。初爆のタイミングを考慮する理由については、後述する。
【0033】
クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲にないときには補正トルクTαに値0を設定し(ステップS170)、クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲内のときには補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定する(ステップS180)。ここで、初爆時トルクTfireは、エンジン22の初爆時にリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消す方向のトルクとして設定されるものである。モータMG1の回転子の質量(マス)に基づく慣性分を考慮しなければ、理論上、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定してモータMG1を駆動制御しているときにはエンジン22のクランクシャフト26が接続された動力分配統合機構30のキャリア34に動力の入出力があってもリングギヤ軸32aには何らトルクは作用しない。しかし、モータMG1の回転子の質量(マス)に基づく慣性分を考慮すると、キャリア34への急激な動力の入出力に対してリングギヤ軸32aにトルクが作用する。実施例の初爆時トルクTfireは、このリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消す方向のトルクとして設定されるものである。ここで、初爆時トルクTfireは、エンジン22の初爆時の状態によって定めることができる。実施例では、吸気温センサ23bにより検出される吸気温Taや負圧検出センサ23cにより検出される吸気圧Va,スロットルポジションセンサ23eにより検出されるシフトポジションSP,冷却水温度センサ23fにより検出される冷却水温Twなどのエンジン22の動作パラメータに基づいて設定している。初爆時トルクTfireをこれらの動作パラメータにより設定するためには、種々の状態における初爆時トルクTfireと動作パラメータとの関係を実験などにより求め、それをマップとしてROM74に記憶しておき、検出された動作パラメータとマップとを用いて初爆時トルクTfireを導出することにより行なうことができる。各動作パラメータの変化に対する初爆時トルクTfireの変化の程度を補正係数として求め、基本トルクに各動作パラメータに対する補正係数を乗じることにより初爆時トルクTfireを設定することもできる。なお、初爆時トルクTfireは、エンジン22やモータMG1の特性によりその大きさは異なるものである。
【0034】
こうして補正トルクTαを設定すると、ステップS190以降の処理を実行する。この場合、ステップS210では、補正トルクTαが設定されているから、トルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方のトルクから設定した補正トルクTαを減じたものがモータMG2のトルク指令Tm2*として設定される。このように、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータMG2を駆動制御することにより、エンジン22の初爆時にモータMG1の回転子の質量(マス)に基づくリングギヤ軸32aに作用するトルクの影響(トルクショックやこれに伴う振動)を抑制することができる。
【0035】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の初爆のタイミングを含むクランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲内のときには初爆時にリングギヤ軸32aに作用するトルクを考慮してモータMG2を駆動するから、エンジン22の初爆時に生じ得るトルクショックやこれに伴う振動を抑制することができる。しかも、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御などはエンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nref以上となり、モータMG1のトルク指令Tm1*が値0となった後に行なうから、エンジン22の初爆時の影響を小さなものにすることができる。
【0036】
実施例のハイブリッド自動車20では、クランク角θが燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングと次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングとが含まれる所定角θ1〜θ2の範囲内のときに補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を補正したが、クランク角θが燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングの前後10〜40℃Aの範囲内のときやその次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングの前後10〜40℃Aの範囲内のときに補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を補正するものとしてもよい。この場合、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングでエンジン22の初爆を検出した場合には、その次の点火タイミングに基づく補正トルクTαの設定では値0を設定するものとするのが好ましい。
【0037】
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図7における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。この場合、路面を介してエンジン22の初爆時の影響を抑制するものとなる。
【0038】
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
【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】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図3】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図4】エンジン22を始動する際のモータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例を示す説明図である。
【図5】エンジン22を始動する前における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。
【図6】エンジン22をクランキングしている最中における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。
【図7】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8】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。
【符号の説明】
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23a クランクポジションセンサ、23b 吸気温センサ、23c 負圧検出センサ、23d スロットルバルブ、23e スロットルポジションセンサ、23f 冷却水温度センサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35,減速ギヤ、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 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、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、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of power output device includes an engine, a planetary gear in which the crankshaft of the engine is connected to a carrier, and a ring gear connected to a drive shaft that is mechanically coupled to an axle, and a sun gear of the planetary gear. There has been proposed a generator including an input / output generator and an electric motor that inputs / outputs power to / from a drive shaft (see, for example, Patent Document 1). In this device, when starting the engine, the torque fluctuation at the time of engine start is calculated, and the output torque of the motor is corrected based on the calculation result, thereby correcting the torque fluctuation of the drive shaft as the final output shaft. is doing.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-109694 (page 6)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described power output device, although torque fluctuation at the time of engine start is calculated to correct the output torque of the electric motor, a slight torque shock may occur due to unexpected torque acting at the first explosion of the engine. is there. In an automobile equipped with this power output device, such a torque shock gives the driver a sense of incongruity when driving stably on a smooth road surface, and is preferably suppressed as much as possible.
[0005]
The power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention suppress the torque shock at the time of the first explosion when starting the internal combustion engine while the internal combustion engine is stopped and output from the electric motor to the drive shaft. With the goal.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve the above-described object, the power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention employ the following means.
[0007]
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft based on an operation by an operator;
When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is cranked. The power motive power input / output means is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with cranking of the internal combustion engine. Driving control of the electric motor, operation control of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started, and for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the electric motor by a predetermined torque Start-up control means for driving and controlling the electric motor to be output;
It is a summary to provide.
[0008]
In the power output apparatus according to the present invention, the internal combustion engine is being controlled to drive the electric motor so that the required torque set based on the operation of the operator is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped. When the start instruction is issued, the power motive power input / output means is driven and controlled so that the internal combustion engine is cranked, and the requested torque is canceled while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. The electric motor is controlled to be output to the drive shaft, and the internal combustion engine is controlled to start. Then, for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, the motor is driven and controlled so that a torque smaller than the torque to be output from the motor by a predetermined torque is output. That is, the torque output to the drive shaft at the first explosion of the internal combustion engine is canceled with a predetermined torque. As a result, torque shock at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be suppressed.
[0009]
In such a power output apparatus of the present invention, the start time control means may be means for driving and controlling the electric motor using the initial ignition timing of the internal combustion engine as the initial explosion timing. In this case, the starting time control means may be means for controlling the driving of the electric motor with the time that passes the crank angle range including the timing of the first ignition of the internal combustion engine as the predetermined time. The electric motor may be driven and controlled by setting the predetermined time as a time during which a crank angle range including the first ignition timing and the next ignition timing of the internal combustion engine is included. The former is preferable for an internal combustion engine having a very high probability of initial explosion at the first ignition, and the latter is preferable for an internal combustion engine having a low probability of initial explosion at the first ignition.
[0010]
In the power output apparatus of the present invention, the start time control means drives and controls the power power input / output means so that torque is not output from the power power input / output means at the first ignition of the internal combustion engine. It can also be a means. In this way, the influence at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be reduced.
[0011]
Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the predetermined torque may be set based on an inertia value in the power power input / output means. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the predetermined torque is set based on an operating parameter of the internal combustion engine including at least one of intake pressure, intake air temperature, and throttle opening at the time of the first ignition of the internal combustion engine. Predetermined torque setting means may be provided.
[0012]
In the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine and is input / output to any two of the three shafts. Further, it may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the generated power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft.
[0013]
The automobile of the present invention is a power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and an output of the internal combustion engine. An electric power input / output means connected to the shaft and the drive shaft for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power; An electric motor capable of outputting; an electric power input / output means; an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor; a required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft based on an operation of an operator; When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is As ranked The electric power drive input / output means is driven and controlled, and the electric motor is driven so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft with cranking of the internal combustion engine. And controlling the operation of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started. For a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the motor is output by a predetermined torque. A starting point control means for driving and controlling the motor is mounted, and the driving shaft is mechanically connected to the axle for traveling.
[0014]
In the automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, the effects exerted by the power output device of the present invention, for example, the torque shock at the initial explosion of the internal combustion engine is suppressed. It is possible to achieve the same effects as the effects that can be achieved.
[0015]
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, and an electric power / power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; In a power output apparatus comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft; and an electric power driving input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, with the operation of the internal combustion engine stopped. A control method when an instruction to start the internal combustion engine is given during output of power from the electric motor to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) The required torque is controlled while driving the electric power drive input / output means so that the internal combustion engine is cranked, and canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. Driving and controlling the electric motor to be output to the drive shaft;
(C) controlling fuel supply and ignition to the internal combustion engine with the cranking;
(D) At the time of the first explosion of the internal combustion engine, the gist is to drive and control the motor so that a torque smaller by a predetermined torque than the torque to be output from the motor is output.
[0016]
According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is driven and controlled so that the internal combustion engine is cranked, and the torque acting as a reaction force on the drive shaft is accompanied with the cranking of the internal combustion engine. The motor is driven and controlled so that the requested torque set based on the operation of the operator is output to the drive shaft while canceling, and the fuel supply and ignition to the internal combustion engine are controlled in accordance with the cranking. At the time of the first explosion, the motor is controlled to output a torque that is smaller than the torque that should be output from the motor by a predetermined torque, so the torque output to the drive shaft at the first explosion of the internal combustion engine is canceled with the predetermined torque. As a result, torque shock at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be suppressed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire power output apparatus.
[0018]
The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 includes a crank angle θ from a crank position sensor 23a attached to the crankshaft 26, an intake air temperature Ta from an intake air temperature sensor 23b attached to the intake system, an intake air pressure Va from a negative pressure detection sensor 23c, An opening (throttle opening) SP of the throttle valve 23d from the throttle position sensor 23e, a cooling water temperature Tw from a cooling water temperature sensor 23f attached to the cooling system of the engine 22, and the like are input. Further, the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and transmits data on the operation state of the engine 22 as necessary for the hybrid. Output to the electronic control unit 70.
[0019]
The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.
[0020]
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. 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 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.
[0021]
The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.
[0022]
The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 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. ing.
[0023]
The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.
[0024]
Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, particularly the operation when starting the engine 22 that has been stopped will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a start time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment. This routine is executed when the engine 22 is instructed to start.
[0025]
When the start-up drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, and the like. A process of inputting data necessary for control, such as the crank angle θ and the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2, is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne and crank angle θ of the engine 22 are input from the engine ECU 24 by communication from the crank angle θ detected by the crank position sensor 23a and the rotational speed Ne calculated based on the crank angle θ. It was. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. I was supposed to.
[0026]
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Then, the drive request power Pr * is set as the drive power to be output to the ring gear shaft 32a (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. The required drive power Pr * can be calculated by multiplying the set required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or can be obtained by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.
[0027]
Subsequently, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the input engine speed Ne and the crank angle θ (step S120). In the embodiment, the torque command Tm1 * is the rotational speed of the engine 22 as shown in an example of the relationship between the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Ne of the engine 22 when starting the engine 22 in FIG. It is set based on Ne and the crank angle θ. As shown in the figure, a relatively large torque is set in the torque command Tm1 * using rate processing immediately after time t1 when the engine 22 is instructed to start, and the rotational speed Ne of the engine 22 is rapidly increased. Torque that can stably motor the engine 22 to the torque command Tm1 * at the timing when any cylinder of the engine 22 reaches the expansion stroke after the time t2 when the engine speed Ne passes the resonance frequency. To reduce power consumption and reaction force in the ring gear shaft 32a as a drive shaft. Note that the timing of the expansion stroke can be determined by the crank angle θ. Then, a value 0 is set to the torque command Tm1 * from time t3 when the engine speed Ne reaches the control start engine speed Nref using rate processing. Then, the power generation torque is set in the torque command Tm1 * from time t5 when the complete explosion of the engine 22 is determined. Considering immediately after the engine 22 is instructed to start, a relatively large torque is set in the torque command Tm1 *.
[0028]
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the engine 22 is greater than the control start rotational speed Nref (step S130). Considering immediately after the engine 22 is instructed to start, since the rotational speed Ne of the engine 22 is 0, a negative result is obtained in this determination. In this case, the process proceeds to step S190, and the deviation between the output limit Wout of the battery 50 and the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the set torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Is divided by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 to calculate a torque limit Tmax as an upper limit of the torque that may be output from the motor MG2 by the following equation (1) (step S190), and the required torque Tr * and the torque command Tm1 Using * and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the equation (2) (step S200), and the calculated torque limit Tmax and the temporary motor torque Tm2tmp are calculated. Is calculated by subtracting the correction torque Tα from the smaller torque. Is set as the torque command Tm2 * of the counter MG2 (step S210). Here, the correction torque Tα is set after the rotational speed Ne of the engine 22 becomes larger than the control start rotational speed Nref, and immediately after the engine 22 is instructed to start, the value 0 is set as an initial value. ing. Accordingly, here, the smaller one of the torque limit Tmax and the temporary motor torque Tm2tmp is set as the torque command Tm2 *. The above equation (2) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 5 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 before starting the engine 22, and FIG. It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque of each rotation element of the power distribution integration mechanism 30 in the inside. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by multiplying the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Equation (2) can be easily derived by using the alignment chart of FIG. Note that the two thick arrows on the R axis in FIG. 6 indicate reaction forces acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the engine 22 is cranked. And the torque Tm2 * output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Thus, by setting the torque command Tm2 * of the motor MG2, when the engine 22 is cranked by the motor MG1, it takes charge of the torque as a reaction force acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft and requests by the driver. Torque corresponding to the required torque Tr * can be output.
[0029]
[Expression 1]
Tmax = (Wout−Tm1 * · Nm1) / Nm2 (1)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (2)
[0030]
When the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set in this way, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S220). Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. . Then, it is determined whether or not the engine 22 has completely exploded (step S230). When the explosion has not been completed, the process returns to step S100. Exit the routine.
[0031]
When the rotational speed Ne becomes larger than the control start rotational speed Nref in step S130, it is determined whether or not the torque command Tm1 * of the motor MG1 is 0 (step S140). As described above, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to a value of 0 when the rotational speed Ne becomes equal to or higher than the control start rotational speed Nref. However, since the rate processing is performed, the rotational speed Ne is set to the control start rotational speed. Even if Nref or more, the value does not immediately become zero. In step S140, it is determined whether or not the torque command Tm1 * is actually 0. When the torque command Tm1 * is not 0, the processing after step S190 is executed.
[0032]
When the torque command Tm1 * becomes 0, the engine ECU 24 is instructed to start fuel injection control, ignition control, etc. (step S150), and it is determined whether or not the crank angle θ is within a predetermined angle θ1 to θ2. (Step S160). Here, the predetermined angle θ1 is slightly smaller than the crank angle at which the engine 22 outputs torque when the initial explosion of the engine 22 occurs at the first ignition timing after the fuel injection control or ignition control is started. (For example, 10 ° C. A or 20 ° C. A), and the predetermined angle θ2 is a timing at which torque is output from the engine 22 when the first explosion of the engine 22 occurs at the ignition timing subsequent to the initial ignition timing. Is set to an angle slightly larger than the crank angle (for example, 10 ° C. A or 20 ° C. A). That is, the range of the predetermined angles θ1 to θ2 is when the initial explosion is performed at the timing of torque output from the engine 22 when the first explosion is performed at the first ignition timing after the fuel injection control or ignition control is started, and at the next ignition timing. The timing of torque output from the engine 22 is set to be included. The reason why the engine 22 is set in this way is that the engine 22 often performs the first explosion at the first ignition timing or the next ignition timing. The reason for considering the timing of the first explosion will be described later.
[0033]
When the crank angle θ is not within the range of the predetermined angles θ1 to θ2, the value 0 is set to the correction torque Tα (step S170). When the crank angle θ is within the range of the predetermined angles θ1 to θ2, the correction torque Tα is set to the initial torque. Tfire is set (step S180). Here, the initial-explosion torque Tfire is set as a torque in a direction that cancels out the torque acting on the ring gear shaft 32a at the initial explosion of the engine 22. If the inertia based on the mass of the rotor of the motor MG1 is not taken into account, the crank of the engine 22 is theoretically set when the motor MG1 is driven and controlled by setting the torque command Tm1 * of the motor MG1 to 0. No torque acts on the ring gear shaft 32a even if power is input to or output from the carrier 34 of the power distribution and integration mechanism 30 to which the shaft 26 is connected. However, when the inertia based on the mass of the rotor of motor MG1 is taken into consideration, torque acts on ring gear shaft 32a with respect to sudden input / output of power to carrier 34. The initial explosion torque Tfire of the embodiment is set as a torque in a direction to cancel the torque acting on the ring gear shaft 32a. Here, the initial explosion torque Tfire can be determined by the state of the engine 22 at the first explosion. In the embodiment, the intake air temperature Ta detected by the intake air temperature sensor 23b, the intake pressure Va detected by the negative pressure detection sensor 23c, the shift position SP detected by the throttle position sensor 23e, and the coolant temperature sensor 23f are detected. It is set based on the operating parameters of the engine 22 such as the cooling water temperature Tw. In order to set the initial explosion torque Tfire with these operating parameters, the relationship between the initial explosion torque Tfire and the operational parameters in various states is obtained through experiments and the like, stored in the ROM 74 as a map, and detected. This can be done by deriving the initial explosion time torque Tfire using the obtained operation parameters and map. It is also possible to set the initial explosion torque Tfire by obtaining the degree of change of the initial explosion torque Tfire with respect to the change of each operation parameter as a correction coefficient and multiplying the basic torque by the correction coefficient for each operation parameter. The magnitude of the initial explosion torque Tfire varies depending on the characteristics of the engine 22 and the motor MG1.
[0034]
When the correction torque Tα is set in this way, the processing after step S190 is executed. In this case, since the correction torque Tα is set in step S210, the torque limit Tmax and the temporary motor torque Tm2tmp are compared, and the torque obtained by subtracting the set correction torque Tα from the smaller torque is the torque command of the motor MG2. Set as Tm2 *. Thus, by setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 and controlling the drive of the motor MG2, the torque acting on the ring gear shaft 32a based on the mass of the rotor of the motor MG1 at the initial explosion of the engine 22 is controlled. Influence (torque shock and vibration accompanying this) can be suppressed.
[0035]
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the crank angle θ including the timing of the first explosion of the engine 22 is within the range of the predetermined angles θ1 to θ2, the torque acting on the ring gear shaft 32a at the first explosion is taken into consideration. Since the motor MG2 is driven, it is possible to suppress a torque shock that may occur at the time of the initial explosion of the engine 22 and vibrations associated therewith. In addition, the fuel injection control and the ignition control of the engine 22 are performed after the engine speed Ne exceeds the control start engine speed Nref and the torque command Tm1 * of the motor MG1 becomes zero. The influence of time can be made small.
[0036]
In the hybrid vehicle 20 of the example, the first explosion occurred at the timing of torque output from the engine 22 and the next ignition timing when the crank angle θ was first exploded at the first ignition timing after the fuel injection control or ignition control was started. The torque TG2 * of the motor MG2 is corrected by setting the initial-explosion torque Tfire to the correction torque Tα when the torque output timing from the engine 22 is within a predetermined angle θ1 to θ2 range. When the crank angle θ is within the range of 10 to 40 ° C. before and after the timing of torque output from the engine 22 when the first explosion is performed at the first ignition timing after the fuel injection control or ignition control is started, or the next ignition Correction torque Tα when within the range of 10 to 40 ° C. before and after the timing of torque output from engine 22 at the time of the first explosion at the timing Set the first explosion torque Tfire may corrects the torque command Tm2 * of the motor MG2. In this case, when the first explosion of the engine 22 is detected at the first ignition timing after the fuel injection control or ignition control is started, the value 0 is set in the correction torque Tα setting based on the next ignition timing. It is preferable that
[0037]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 7) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected). In this case, the influence at the time of the first explosion of the engine 22 is suppressed via the road surface.
[0038]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.
[0039]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a start time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a required torque setting map.
4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a torque command Tm1 * of a motor MG1 and a rotational speed Ne of the engine 22 when starting the engine 22. FIG.
FIG. 5 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 before the engine 22 is started.
6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 during cranking of the engine 22. FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.
[Explanation of symbols]
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23a crank position sensor, 23b intake air temperature sensor, 23c negative pressure detection sensor, 23d throttle valve, 23e throttle position sensor, 23f cooling water temperature sensor, 24 electronic control unit for engine (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 3a, 63b, 64a, 64b Driving wheel, 70 Hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 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, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor 234 Outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (10)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft based on an operation by an operator;
When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is cranked. The power motive power input / output means is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with cranking of the internal combustion engine. Driving control of the electric motor, operation control of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started, and for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the electric motor by a predetermined torque Start-up control means for driving and controlling the electric motor to be output;
A power output device comprising:
前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングを前記初爆のタイミングとして前記電動機を駆動制御する手段である請求項1記載の動力出力装置。2. The power output apparatus according to claim 1, wherein the start-up control means is means for driving and controlling the electric motor using the timing of initial ignition of the internal combustion engine as the timing of initial explosion. 前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として前記電動機を駆動制御する手段である請求項2記載の動力出力装置。3. The power output apparatus according to claim 2, wherein the starting time control means is means for driving and controlling the electric motor with the predetermined time as a time during which a crank angle range including the timing of initial ignition of the internal combustion engine is included. 前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火と次の点火のタイミングとが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として前記電動機を駆動制御する手段である請求項2記載の動力出力装置。3. The start-up control means is means for driving and controlling the electric motor with the predetermined time as the time that elapses a crank angle range including the first ignition timing and the next ignition timing of the internal combustion engine. Power output device. 前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火の際には前記電力動力入出力手段からトルクが出力されないよう該電力動力入出力手段を駆動制御する手段である請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置。5. The start-up control means is means for drivingly controlling the power motive power input / output means so that torque is not output from the power motive power input / output means at the first ignition of the internal combustion engine. The power output apparatus described. 前記所定トルクは、前記電力動力入出力手段における慣性値に基づいて設定されてなる請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置。6. The power output apparatus according to claim 1, wherein the predetermined torque is set based on an inertia value in the power power input / output means. 前記内燃機関の最初の点火の際の吸気圧,吸気温,スロットル開度の少なくとも一つを含む内燃機関の動作パラメータに基づいて前記所定トルクを設定する所定トルク設定手段を備える請求項6記載の動力出力装置。The predetermined torque setting means for setting the predetermined torque based on an operating parameter of the internal combustion engine including at least one of intake pressure, intake air temperature, and throttle opening at the time of initial ignition of the internal combustion engine. Power output device. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置。The power power input / output means is connected to the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and is connected to the remaining shaft based on the power input / output to / from any two of the three shafts. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the power generator and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. 請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行する自動車。An automobile mounted with the power output device according to any one of claims 1 to 8, wherein the drive shaft is mechanically connected to an axle. 内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置における、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記駆動軸に動力を出力している最中に該内燃機関の始動指示がなされたときの制御方法であって、
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御し、
(c)前記クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、
(d)前記内燃機関の初爆のタイミングの際には、前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, and an electric power / power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; In a power output apparatus comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft; and an electric power driving input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, with the operation of the internal combustion engine stopped. A control method when an instruction to start the internal combustion engine is given during output of power from the electric motor to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) The required torque is controlled while driving the electric power drive input / output means so that the internal combustion engine is cranked, and canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. Driving and controlling the electric motor to be output to the drive shaft;
(C) controlling fuel supply and ignition to the internal combustion engine with the cranking;
(D) A control method for a power output device that drives and controls the electric motor so that a torque smaller by a predetermined torque than the torque to be output from the electric motor is output at the timing of the first explosion of the internal combustion engine.
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