JP2005341778A - Control unit of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関とモータを駆動源とするハイブリット車において、内燃機関の始動時の制御方式を改良したハイブリット車の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle control apparatus in which a control method at the start of the internal combustion engine is improved in a hybrid vehicle using an internal combustion engine and a motor as drive sources.
近年、低燃費、低エミッションの社会的要請からハイブリッド車の需要が急速に拡大している。現在、市販されている多くのハイブリッド車は、特許文献1(特開平11−22501号公報)に記載されている駆動方式(いわゆるスプリットタイプ)を採用し、内燃機関の燃費効率の悪い低速・軽負荷域においては内燃機関を停止させてモータの動力のみで走行して燃費効率を向上させるようにしている。また、高電圧電池の容量が低下したり、高負荷域では、内燃機関を始動させて、内燃機関の動力を用いて車両を走行させるようにしている。また、このハイブリッド車を停止状態から発進加速する場合は、モータの動力で発進し、その発進加速の途中で発電機を用いて内燃機関を始動するようにしている。 In recent years, demand for hybrid vehicles has been rapidly expanding due to social demands for low fuel consumption and low emissions. Many hybrid vehicles currently on the market adopt a drive system (so-called split type) described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-22501), and are low speed and light in which the internal combustion engine has poor fuel efficiency. In the load range, the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven only by the power of the motor to improve fuel efficiency. Further, when the capacity of the high voltage battery is reduced or the load is high, the internal combustion engine is started and the vehicle is driven using the power of the internal combustion engine. Further, when the hybrid vehicle is started and accelerated from a stopped state, the hybrid vehicle is started with the power of the motor, and the internal combustion engine is started using a generator during the start and acceleration.
また、内燃機関を発電機で始動する場合は、発電機に高電圧電池から電力を供給して内燃機関をモータリングしたり、始動時にエンジンのフリクション及びイナーシャの一部が車輪の駆動軸にスプリットされて伝達されるため、何もしないと、車両の駆動トルクが変化して運転者にトルクショックを感じさせてしまう。この対策として、車輪の駆動軸に伝達される発電機トルクをモータのトルクでキヤンセルして車両の駆動トルクの変化を防止するシステムが開発されている。このようなシステムでは、内燃機関を発電機で始動する際に、内燃機関の始動性が悪いと、発電機によるモータリングや、モータによるトルクキャンセルを実行する時間が増加して、高電圧電池からの電力持ち出しが増大することになる。一方、始動中はモータのみによる走行駆動力を高電圧電池のエネルギのみでまかなっているため、高電圧電池からの電力持ち出しが更に増大して、高電圧電池の能力によっては、モータのみによる走行駆動力に制限をかける必要が生じて、運転者にパワー不足を感じさせてしまうことになる。この問題は、電池コスト低減や車両重量軽量化という観点から、高電圧電池の搭載容量を低減すればするほど顕著に現れることとなる。 Also, when starting an internal combustion engine with a generator, power is supplied to the generator from a high-voltage battery to motor the internal combustion engine, or when starting, some of the engine's friction and inertia split into the wheel drive shaft. Therefore, if nothing is done, the driving torque of the vehicle will change, causing the driver to feel a torque shock. As a countermeasure, a system has been developed in which the generator torque transmitted to the wheel drive shaft is canceled by the motor torque to prevent changes in the vehicle drive torque. In such a system, when the internal combustion engine is started with a generator, if the startability of the internal combustion engine is poor, the time for executing motoring by the generator and torque cancellation by the motor increases, and the high voltage battery This will increase the amount of electricity taken out. On the other hand, during startup, the driving power of only the motor is supplied by only the energy of the high-voltage battery, so that the carry-out of power from the high-voltage battery further increases. It becomes necessary to limit the power, which makes the driver feel insufficient power. This problem becomes more prominent as the mounting capacity of the high voltage battery is reduced from the viewpoint of reducing the battery cost and reducing the vehicle weight and weight.
そこで、特許文献2(特開平9−170533号公報)に記載されているように、補機用のバッテリで駆動される始動専用モータ(いわゆるスタータ)を設け、このスタータで内燃機関のクランク軸を回転駆動することで、高電圧電池から電力を持ち出すことなく内燃機関を始動するようにしたものがある。
しかし、スプリットタイプのハイブリット車では、上記特許文献2の技術のように、スタータで内燃機関を始動する構成にすると、次のような問題が生じる。一般に、スプリットタイプのハイブリット車では、内燃機関のクランク軸と発電機との間が遊星ギヤ機構等で連結されているため、スタータでクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動する際に、クランク軸の回転に応じて発電機が回転する(図4参照)。このため、内燃機関始動時のクランク軸の回転変動に応じて発電機の回転速度が変化して発電機のイナーシャによるトルクが駆動系に作用するため、車両の駆動トルクが変化して運転者にトルクショックを感じさせてしまうことになる。 However, in the split type hybrid vehicle, when the internal combustion engine is started with a starter as in the technique of Patent Document 2, the following problem occurs. Generally, in a split type hybrid vehicle, the crankshaft of the internal combustion engine and the generator are connected by a planetary gear mechanism or the like. Therefore, when the internal combustion engine is started by rotating the crankshaft with a starter, The generator rotates according to the rotation of the shaft (see FIG. 4). For this reason, the rotational speed of the generator changes according to the crank shaft rotation fluctuation at the time of starting the internal combustion engine, and the torque generated by the inertia of the generator acts on the drive system. You will feel a torque shock.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、内燃機関の始動時に駆動系のトルクショックを抑制することができ、内燃機関の始動時のドライバビリティを向上させることができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. Accordingly, an object of the present invention is to suppress a torque shock of the drive system when starting the internal combustion engine, and to improve the drivability when starting the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can improve the performance.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、車両の車輪を駆動する動力源として設けられた内燃機関及びモータと、内燃機関のクランク軸動力を二系統に分割し、その一方の系統で車両の車輪を駆動する動力分割手段と、この動力分割手段の他方の系統に連結された発電機とを備え、モータの駆動中は、該モータのトルクを動力分割手段の一方の系統に作用させて車両の車輪を駆動するようにしたハイブリッド車において、内燃機関を始動するためにクランク軸を回転駆動する始動手段を設け、この始動手段により内燃機関が始動されるときに、始動時発電機トルク制御手段によって駆動系のトルクショックを抑制するように発電機の発生トルクを制御するように構成したものである。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 divides an internal combustion engine and a motor provided as a power source for driving wheels of a vehicle and a crankshaft power of the internal combustion engine into two systems, A power splitting means for driving the wheels of the vehicle in the system, and a generator connected to the other system of the power splitting means, and during the driving of the motor, the torque of the motor is applied to one system of the power splitting means. In a hybrid vehicle that is actuated to drive the wheels of a vehicle, a starting means for rotationally driving a crankshaft is provided to start the internal combustion engine. When the internal combustion engine is started by the starting means, The generated torque of the generator is controlled so as to suppress the torque shock of the drive system by the machine torque control means.
この構成では、始動手段により内燃機関のクランク軸を回転駆動して始動する際に、クランク軸の回転変動に伴って駆動系に作用するトルク(例えば、発電機や動力分割手段のイナーシャによるトルク等)を発電機の発生トルクで打ち消すように発電機の発生トルクを制御して駆動系のトルクショックを抑制することができ、内燃機関の始動時のドライバビリティを向上させることができる。 In this configuration, when the crankshaft of the internal combustion engine is rotationally driven by the starting means, the torque acting on the drive system in accordance with the crankshaft rotational fluctuation (for example, torque generated by the inertia of the generator or power split means, etc. ) Can be controlled by the generated torque of the generator to suppress the torque shock of the drive system by controlling the generated torque of the generator, and the drivability at the start of the internal combustion engine can be improved.
この場合、請求項2のように、発電機のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機の発生トルクを制御することで駆動系のトルクショックを抑制するようにすると良い。内燃機関の始動時に発生する駆動系のトルクショックは、発電機のイナーシャによるトルクが主要因となるため、発電機のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機の発生トルクを制御することによって、内燃機関の始動時に駆動系のトルクショックを効果的に抑制することができる。 In this case, as described in claim 2, it is preferable to suppress the torque shock of the drive system by controlling the generated torque of the generator so as to cancel the torque caused by the inertia of the generator. The torque shock of the drive system generated at the start of the internal combustion engine is mainly caused by the torque generated by the inertia of the generator. The torque shock of the drive system can be effectively suppressed at the time of starting.
また、内燃機関の始動手段は、請求項3のように、補機用のバッテリで駆動される始動専用モータによって動力分割手段を介することなく内燃機関のクランク軸を回転駆動するように構成しても良い。或は、請求項4のように、内燃機関の停止時に気筒内に閉じ込められた燃料の燃焼エネルギによって内燃機関のクランク軸を回転駆動するように構成しても良い。これらいずれの場合でも、車輪の動力源であるモータを駆動する高電圧電池から電力を持ち出すことなく内燃機関を始動することができるため、高電圧電池の搭載容量低減の要求を満たすことができる。 Further, the starting means of the internal combustion engine is configured such that the crankshaft of the internal combustion engine is rotationally driven by the starter dedicated motor driven by the auxiliary battery without using the power split means as in the third aspect. Also good. Alternatively, the crankshaft of the internal combustion engine may be driven to rotate by the combustion energy of the fuel confined in the cylinder when the internal combustion engine is stopped. In any of these cases, the internal combustion engine can be started without taking out electric power from the high-voltage battery that drives the motor that is the power source of the wheels, so that the requirement for reducing the mounting capacity of the high-voltage battery can be satisfied.
内燃機関始動時の発電機発生トルクの具体的な制御方法としては、請求項5のように、発電機の回転速度に基づいて発電機へのトルク指令値を演算し、該トルク指令値に基づいて発電機の発生トルクを制御することで駆動系のトルクショックを抑制するようにしても良い。クランク軸の回転変動に応じて発電機の回転速度が変化して発電機のイナーシャによるトルクが駆動系に作用するため、発電機の回転速度に基づいて駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを演算することができる。この関係から、発電機の回転速度に基づいて、発電機へのトルク指令値を発電機のイナーシャによるトルクに応じた値に設定して駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機の発生トルクを制御することができ、駆動系のトルクショックを抑制することが可能となる。 As a specific method for controlling the generator generated torque at the time of starting the internal combustion engine, as in claim 5, a torque command value to the generator is calculated based on the rotational speed of the generator, and based on the torque command value. Then, the torque shock of the drive system may be suppressed by controlling the generated torque of the generator. The torque generated by the inertia of the generator acting on the drive system based on the rotation speed of the generator, because the rotation speed of the generator changes according to the rotation fluctuation of the crankshaft and the torque generated by the generator inertia acts on the drive system. Can be calculated. From this relationship, based on the rotational speed of the generator, the torque command value for the generator is set to a value corresponding to the torque generated by the generator inertia so as to cancel the torque generated by the generator inertia acting on the drive system. The torque generated by the generator can be controlled, and the torque shock of the drive system can be suppressed.
また、始動専用モータでクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動する場合(請求項3に係る発明の場合)には、請求項6のように、始動専用モータの通電電流に基づいて発電機へのトルク指令値を演算し、該トルク指令値に基づいて発電機の発生トルクを制御することで駆動系のトルクショックを抑制するようにしても良い。 Further, when the internal combustion engine is started by rotationally driving the crankshaft with the start dedicated motor (in the case of the invention according to claim 3), the generator is generated based on the energization current of the start dedicated motor as in claim 6. The torque command value of the drive system may be calculated, and the torque shock of the drive system may be suppressed by controlling the torque generated by the generator based on the torque command value.
始動専用モータの通電電流は、クランク軸の回転速度ひいては発電機の回転速度を反映したパラメータとなるため、始動専用モータの通電電流に基づいて駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを演算することができる。従って、始動専用モータの通電電流に基づいて、発電機へのトルク指令値を発電機のイナーシャによるトルクに応じた値に設定して駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機の発生トルクを制御することができる。 Since the energizing current of the start-only motor is a parameter that reflects the rotation speed of the crankshaft and hence the generator, the torque generated by the generator inertia acting on the drive system is calculated based on the energizing current of the start-only motor. be able to. Therefore, based on the energization current of the start-up motor, the torque command value for the generator is set to a value corresponding to the torque generated by the generator inertia so that the torque generated by the generator inertia acting on the drive system is canceled out. The torque generated by the machine can be controlled.
一方、気筒内に閉じ込められた燃料の燃焼エネルギでクランク軸を回転駆動して内燃機関を始動する場合(請求項4に係る発明の場合)には、請求項7のように、内燃機関のクランク軸の停止位置と気筒内の燃料温度とに基づいて発電機へのトルク指令値を演算し、該トルク指令値に基づいて発電機の発生トルクを制御することで駆動系のトルクショックを抑制するようにしても良い。 On the other hand, when the internal combustion engine is started by rotationally driving the crankshaft with the combustion energy of the fuel confined in the cylinder (in the case of the invention according to claim 4), the crank of the internal combustion engine is as in claim 7. The torque command value for the generator is calculated based on the shaft stop position and the fuel temperature in the cylinder, and the torque generated in the generator is controlled based on the torque command value to suppress the torque shock of the drive system. You may do it.
クランク軸の停止位置(つまりピストンの停止位置)や気筒内の燃料温度によって気筒内に閉じ込められた燃料の燃焼エネルギが変化してクランク軸の駆動トルクが変化するという特性があるため、クランク軸の停止位置や気筒内の燃料温度は、クランク軸の回転速度ひいては発電機の回転速度を反映したパラメータとなり、クランク軸の停止位置や気筒内の燃料温度に基づいて駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを演算することができる。従って、クランク軸の停止位置や気筒内の燃料温度に基づいて、発電機へのトルク指令値を発電機のイナーシャによるトルクに応じた値に設定して駆動系に作用する発電機のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機の発生トルクを制御することができる。 Because the combustion energy of the fuel confined in the cylinder changes depending on the stop position of the crankshaft (that is, the piston stop position) and the fuel temperature in the cylinder, the drive torque of the crankshaft changes. The stop position and the fuel temperature in the cylinder are parameters that reflect the rotation speed of the crankshaft and thus the rotation speed of the generator, and the inertia of the generator acting on the drive system based on the stop position of the crankshaft and the fuel temperature in the cylinder. The torque due to can be calculated. Therefore, based on the stop position of the crankshaft and the temperature of the fuel in the cylinder, the torque command value for the generator is set to a value corresponding to the torque generated by the generator inertia and the torque generated by the generator inertia acting on the drive system The generated torque of the generator can be controlled so as to cancel out.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した3つの実施例1〜3を説明する。 Hereinafter, three Examples 1 to 3 embodying the best mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の実施例1を図1乃至図5に基づいて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図1に基づいてスプリットタイプのハイブリッド車の駆動システムを説明する。ハイブリッド車の車輪11を駆動する動力源として、エンジン12(内燃機関)とモータ13(モータジェネレータ)が搭載されている。エンジン12のクランク軸14の動力は、動力分割手段である遊星ギヤ機構15で二系統に分割される。この遊星ギヤ機構15は、中心で回転するサンギヤ16と、このサンギヤ16の外周を自転しながら公転するプラネタリギヤ17と、このプラネタリギヤ17の外周を回転するリングギヤ18とから構成され、プラネタリギヤ17には図示しないキャリアを介してエンジン12のクランク軸14が連結され、リングギヤ18にはモータ13の回転軸が連結され、サンギヤ16には発電機19(モータジェネレータ)が連結されている。この発電機19には、発電機19の角速度を検出する回転センサ31が設けられている。
First, a drive system for a split type hybrid vehicle will be described with reference to FIG. An engine 12 (internal combustion engine) and a motor 13 (motor generator) are mounted as power sources for driving the
モータ13と発電機19は、それぞれインバータ28、29を介してバッテリ27と電力を授受するようになっている。一方、エンジン12を始動するためのスタータ32(始動手段)は、補機用のバッテリ(図示せず)で駆動される始動専用モータで構成され、このスタータ32により遊星ギヤ機構15を介することなくエンジン12のクランク軸14を回転駆動するようになっている。
The
発進時や低中速走行時(エンジン12の燃費効率が悪い領域)は、エンジン12を停止させた状態に維持してモータ13の動力のみで走行する(モータ走行モード)。このモータ走行モードでは、モータ13の動力のみで駆動軸20を駆動して車輪11を駆動する。この際、モータ13の回転力の一部は、遊星ギヤ機構15のリングギヤ18に伝達され、それによって、このリングギヤ18が回転してプラネタリギヤ17が自転し、サンギヤ16が回転することで、発電機19が駆動されて回転する。また、モータ走行モード中にエンジン12を始動する場合は、補機用のバッテリでスタータ32を駆動して、エンジン12のクランク軸14を回転駆動する。
When starting or running at low and medium speeds (region where the fuel efficiency of the
通常走行時は、エンジン12の燃費効率が最大となるように、エンジン12のクランク軸14の動力を遊星ギヤ機構15によって発電機19側と駆動軸20側(モータ13の回転軸側)の二系統に分割し、その一方の系統の出力でモータ13の回転軸を介して駆動軸20を駆動して車輪11を駆動し、他方の系統の出力で発電機19を駆動し、それによって、発電した電力をモータ13に供給してモータ13の動力でも車輪11を駆動する。
During normal running, the power of the
急加速時は、最もトルクが要求されるため、通常走行時の発電電力の他に、バッテリ27の直流電力も加えてインバータ28で交流電力に変換してモータ13に供給し、モータ13を運転する。これにより、エンジン12とバッテリ27の両方の動力で駆動軸20を駆動して車輪11を駆動することで、加速性能を向上させる。
At the time of sudden acceleration, the most torque is required. Therefore, in addition to the power generated during normal driving, the DC power of the
減速時や制動時には、車輪11がモータ13を駆動して発電機として作動させ、車両の制動エネルギを電力に変換してバッテリ27に充電する。
During deceleration or braking, the
次に、制御系の構成を説明する。ハイブリッド車制御装置30は、ハイブリッド車全体を総合的に制御するコンピュータであり、アクセル開度を検出するアクセルセンサ21、自動変速機のシフトレンジを検出するシフトスイッチ22、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ23等の各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出し、要求走行モードを判定する。このハイブリッド車制御装置30は、エンジン12の運転を制御するエンジンECU24と、モータ13の運転を制御するモータECU25と、発電機19の運転を制御する発電機ECU26との間で制御信号を送受信し、各ECU24〜26によって要求走行モードに応じてエンジン12とモータ13と発電機19の運転を制御する。
Next, the configuration of the control system will be described. The hybrid
ハイブリッド車制御装置30は、エンジン始動要求が発生したときに、エンジンECU24にエンジン始動指令を出力する。これにより、エンジンECU24は、補機用のバッテリでスタータ32を駆動して、エンジン12のクランク軸14を回転駆動し、このクランキング時に、カム角センサ(図示せず)とクランク角センサ33の出力信号に基づいて気筒判別して燃料噴射・点火を実行して、エンジン12を始動する。
The hybrid
スプリットタイプのハイブリッド車では、クランク軸14と発電機19との間が遊星ギヤ機構15で連結されているため、スタータ32でクランク軸14を回転駆動してエンジン12を始動する際に、クランク軸14の回転に応じて発電機19が回転する(図4参照)。このため、エンジン始動時のクランク軸14の回転変動に応じて発電機19の回転速度が変化して発電機19のイナーシャによるトルクが駆動系に作用する。
In the split type hybrid vehicle, the
そこで、ハイブリッド車制御装置30は、後述する図2及び図3に示す発電機トルク制御用の各ルーチンを実行して、エンジン始動時に、発電機19の角加速度dωg/dt(角速度ωgの時間変化)に基づいて発電機トルク指令値Tgを演算することで、駆動系に作用する発電機19のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機トルク指令値Tgを演算し、この発電機トルク指令値Tgの信号を発電機ECU26に出力する。これにより、発電機ECU26は、発電機トルク指令値Tgに基づいてバッテリ27の直流電力をインバータ29で交流電力に変換して発電機19に供給して、図5に示すように、駆動系に作用する発電機19のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御する。
Accordingly, the hybrid
以下、図2及び図3に示す発電機トルク制御用の各ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す発電機トルク制御メインルーチンは、ハイブリッド車制御装置30の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン始動要求があるか否かを判定する。
Hereinafter, the processing content of each routine for generator torque control shown in FIG.2 and FIG.3 is demonstrated.
The generator torque control main routine shown in FIG. 2 is executed at a predetermined cycle while the hybrid
その結果、エンジン始動要求があると判定された場合には、ステップ102に進み、後述する図3のエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンを実行して、エンジン始動時の発電機トルク指令値Tgを演算する。 As a result, if it is determined that there is an engine start request, the routine proceeds to step 102, where an engine start-time generator torque control routine of FIG. Calculate.
一方、上記ステップ101で、エンジン始動要求がないと判定された場合には、ステップ103に進み、図示しない通常時発電機トルク制御ルーチンを実行して、通常時の発電機トルク指令値Tgを演算する。
On the other hand, if it is determined in
図2のステップ102で実行される図3のエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンは、特許請求の範囲でいう始動時発電機トルク制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、回転センサ31で検出した発電機19の角速度ωgを読み込む。尚、回転センサ31を持たないシステムでは、運転状態に基づいて発電機19の角速度ωgを推定するようにしても良い。
The engine starting generator torque control routine of FIG. 3 executed in
この後、ステップ202に進み、発電機19の角速度ωgの時間変化である角加速度dωg/dtを演算した後、ステップ203に進み、発電機19のイナーシャJgに角加速度dωg/dtを乗算して発電機トルク指令値Tgを演算する。
Tg=Jg×dωg/dt
Thereafter, the process proceeds to step 202, and after calculating the angular acceleration dωg / dt, which is the time change of the angular velocity ωg of the
Tg = Jg × dωg / dt
この発電機トルク指令値Tgは、駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgによるトルクに相当する値となる。尚、発電機19のイナーシャJgは、予め設計データ、実験データ等に基づいて算出した値が、ハイブリッド車制御装置30のROMに記憶されている。
The generator torque command value Tg is a value corresponding to the torque generated by the inertia Jg of the
このようにして演算された発電機トルク指令値Tgは、ハイブリッド車制御装置21から発電機ECU26に送信され、この発電機ECU26によって、駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御する。
The generator torque command value Tg calculated in this way is transmitted from the hybrid
以上説明した本実施例1では、スタータ32でクランク軸14を回転駆動してエンジン12を始動する際に、発電機19の角加速度dωg/dtに基づいて発電機トルク指令値Tgを演算して、駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御するようにしたので、エンジン始動時に駆動系のトルクショックを効果的に抑制することができ、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
In the first embodiment described above, the generator torque command value Tg is calculated based on the angular acceleration dωg / dt of the
しかも、本実施例1では、補機用のバッテリで駆動されるスタータ32でエンジン12を始動する構成としたので、車輪11の動力源であるモータ13を駆動するバッテリ27から電力を持ち出すことなくエンジン11を始動することができて、バッテリ27の搭載容量低減の要求を満たすことができ、バッテリ27のコスト低減や車両重量軽量化の要求を満たすことができる。
Moreover, in the first embodiment, the
次に、図6乃至図8を用いて本発明の実施例2を説明する。
前記実施例1では、発電機19の角加速度dωg/dtに基づいて発電機トルク指令値Tg(駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgに相当する値)を演算するようにしたが、本実施例2では、スタータ32の通電電流Isがクランク軸14の回転速度ひいては発電機19の回転速度を反映したパラメータとなることを考慮して、図6に示すように、電流センサ34でスタータ32の通電電流Isを検出する構成とし、図7に示すエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンを実行して、スタータ32の通電電流Isに基づいて発電機トルク指令値Tg(駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgに相当する値)を演算するようにしている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the generator torque command value Tg (value corresponding to the inertia Jg of the
本実施例2で実行する図7のエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンでは、まず、ステップ301で、電流センサ34で検出したスタータ32の通電電流Isを読み込む。
この後、ステップ302に進み、図8に示す発電機トルク指令値Tgのマップを用いて、スタータ32の通電電流Isに応じた発電機トルク指令値Tgを演算する。図8に示す発電機トルク指令値Tgのマップは、予め設計データ、実験データ等に基づいて作成され、ハイブリッド車制御装置30のROMに記憶されている。
In the engine start-time generator torque control routine of FIG. 7 executed in the second embodiment, first, in
Thereafter, the process proceeds to step 302, and the generator torque command value Tg corresponding to the energization current Is of the
以上説明した本実施例2でも、エンジン始動時に、駆動系に作用する発電機19のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御することができて、駆動系のトルクショックを抑制することができ、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
Even in the second embodiment described above, the torque generated by the
次に、図9乃至図11を用いて本発明の実施例3を説明する。
上記各実施例1,2では、スタータ32でクランク軸14を回転駆動してエンジン12を始動するようにしたが、本実施例3では、エンジン停止時に気筒内に閉じ込められた燃料をエンジン始動時に燃焼させ、その燃焼エネルギによってクランク軸14を回転駆動してエンジン12を始動するようにしている。
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
In each of the first and second embodiments, the
その際、クランク軸14の停止位置(つまりピストンの停止位置)や気筒内の燃料温度によって気筒内に閉じ込められた燃料の燃焼エネルギが変化してクランク軸14の駆動トルクが変化するため、クランク軸14の停止位置や気筒内の燃料温度は、クランク軸14の回転速度ひいては発電機19の回転速度を反映したパラメータとなる。
At that time, the combustion energy of the fuel confined in the cylinder changes depending on the stop position of the crankshaft 14 (that is, the stop position of the piston) and the fuel temperature in the cylinder, so that the drive torque of the
そこで、本実施例3では、図9に示すように、エンジン停止時にクランク角センサ33の出力信号に基づいてクランク軸14の停止位置Posを検出し、温度センサ35で気筒内の燃料温度Temp を検出する構成とし、図10に示すエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンを実行して、クランク軸14の停止位置Posと気筒内の燃料温度Temp とに基づいて発電機トルク指令値Tg(駆動系に作用する発電機19のイナーシャJgに相当する値)を演算するようにしている。
Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 9, when the engine is stopped, the stop position Pos of the
本実施例3で実行する図10のエンジン始動時発電機トルク制御ルーチンでは、まず、ステップ401で、エンジン停止時にクランク角センサ33で検出したクランク軸14の停止位置Posを読み込む。
In the engine starting generator torque control routine of FIG. 10 executed in the third embodiment, first, in
この後、ステップ402に進み、温度センサ35で検出した気筒内の燃料温度Temp を読み込む。尚、冷却水温センサで検出した冷却水温やエンジン停止時間から気筒内の燃料温度Temp を推定するようにしても良い。
Thereafter, the process proceeds to step 402, and the fuel temperature Temp in the cylinder detected by the
この後、ステップ403に進み、図11に示す発電機トルク指令値Tgのマップを用いて、クランク軸14の停止位置Posと気筒内の燃料温度Temp とに応じた発電機トルク指令値Tgを演算する。図11に示す発電機トルク指令値Tgのマップは、予め設計データ、実験データ等に基づいて作成され、ハイブリッド車制御装置30のROMに記憶されている。
Thereafter, the process proceeds to step 403, and the generator torque command value Tg corresponding to the stop position Pos of the
以上説明した本実施例3でも、エンジン始動時に、駆動系に作用する発電機19のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御することができて、駆動系のトルクショックを抑制することができ、エンジン始動時のドライバビリティを向上させることができる。
Even in the third embodiment described above, the torque generated by the
尚、上記各実施例1〜3では、エンジン始動時に、発電機19のイナーシャによるトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御するようにしたが、発電機19のイナーシャによるトルクに、遊星ギヤ機構15のイナーシャによるトルク等を加味したトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御するようにしても良く、要は、エンジン始動時に、クランク軸14の回転変動に伴って駆動系に作用するトルクを打ち消すように発電機19の発生トルクを制御すれば良い。
In each of the first to third embodiments, the torque generated by the
11…車輪、12…エンジン(内燃機関)、13…モータ、14…クランク軸、15…遊星ギヤ機構(動力分割手段)、16…サンギヤ、17…プラネタリギヤ、18…リングギヤ、19…発電機、20…駆動軸、24…エンジンECU、25…モータECU、26…発電機ECU、27…バッテリ、30…ハイブリッド車制御装置(始動時発電機トルク制御手段)、31…回転センサ、32…スタータ(始動手段)、33…クランク角センサ、34…電流センサ、35…温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内燃機関を始動するためにクランク軸を回転駆動する始動手段と、
前記始動手段により前記内燃機関が始動されるときに駆動系のトルクショックを抑制するように前記発電機の発生トルクを制御する始動時発電機トルク制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。 An internal combustion engine and a motor provided as a power source for driving the wheels of the vehicle; a crankshaft power of the internal combustion engine is divided into two systems; And a generator connected to the other system of the dividing means, and during driving of the motor, a torque of the motor is applied to one system of the power dividing means to drive a vehicle wheel. In the car,
Starting means for rotationally driving a crankshaft to start the internal combustion engine;
And a starting-time generator torque control means for controlling a torque generated by the generator so as to suppress a torque shock of a drive system when the internal combustion engine is started by the starting means. Car control device.
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