JP2009061869A - Internal combustion engine device, and power output device equipped therewith and vehicle mounted with the same, control method of internal combustion engine device - Google Patents

Internal combustion engine device, and power output device equipped therewith and vehicle mounted with the same, control method of internal combustion engine device Download PDF

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Hikokazu Akimoto
彦和 秋本
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To further properly set ignition timing at the start of the internal combustion engine. <P>SOLUTION: When an engine is started by motoring a first engine (S120, S160), the engine is controlled at an ignition timing according to the driving state of whether the engine reaches a complete combustion or not by masking a knock determining result (S180 to S210) until a predetermined time tref1 is passed from the start of the engine. It is controlled at an ignition timing according to the driving state and the knock determination result (S210, S220) after a predetermined time tref1 is passed from the start of the engine. Thereby, the ignition is controlled without the rotational speed Ne of the engine by motoring and a wrong knock determination result due to the rapid change of intake pressure, so that the ignition timing at a time of start of the engine can be more properly set. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine device, a power output device including the same, a vehicle equipped with the same, and a control method for the internal combustion engine device.

従来、この種の内燃機関装置としては、ノッキング発生の判定結果に基づいてエンジンの点火時期を制御する際に、エンジンの機関回転速度が適正なノッキング判定を実行するための実行最低回転速度よりも低いときにはノッキング判定の実行を禁止す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、ノックセンサからのノック信号がこのノック信号や機関回転速度,吸入空気圧に基づいて随時更新されるノック判定レベルより大きいときにノッキング発生を判定する。また、エンジンの機関回転速度が実行最低回転速度よりも若干高い領域にあるときに、ノック判定レベルとこのノック判定レベルが有効となる下限値を示す限界判定レベルとを比較することにより実行最低回転速度を更新し、適正なノッキング判定を可能とするエンジンの運転領域の拡大を図ろうとしている。
特開2003−314421号公報
Conventionally, in this type of internal combustion engine device, when controlling the ignition timing of the engine based on the determination result of the occurrence of knocking, the engine rotation speed of the engine is lower than the execution minimum rotation speed for executing an appropriate knocking determination. There has been proposed one that prohibits the execution of knocking determination when it is low (see, for example, Patent Document 1). In this device, the occurrence of knocking is determined when the knock signal from the knock sensor is greater than the knock determination level that is updated as needed based on the knock signal, engine speed, and intake air pressure. Further, when the engine speed of the engine is in a region slightly higher than the minimum execution speed, the minimum execution speed is compared by comparing the knock determination level with a limit determination level indicating a lower limit value at which the knock determination level is effective. We are trying to expand the engine operating range to update the speed and enable proper knocking determination.
JP 2003-314421 A

しかしながら、上述の内燃機関装置では、エンジンの機関回転速度が実行最低回転速度以上のときであっても、エンジンの始動が開始された直後にエンジンの運転状態が不安定なときにはノッキングを適正に判定することができない場合がある。特に、比較的急速にエンジンをモータリング可能な装置では、エンジンが始動されている最中にはエンジンの回転速度や吸入空気圧などが急変するため、ノッキングが誤って判定される結果としてエンジンの点火時期を適正に制御することができない場合が生じる。   However, in the above-described internal combustion engine device, even when the engine rotational speed of the engine is equal to or higher than the minimum effective rotational speed, knocking is properly determined when the engine operating state is unstable immediately after starting the engine. You may not be able to. In particular, in an apparatus capable of motoring the engine relatively quickly, the engine speed and intake air pressure change suddenly while the engine is being started. There are cases where the timing cannot be controlled properly.

本発明の内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法は、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることを主目的とする。   The internal combustion engine device of the present invention, a power output device including the same, a vehicle equipped with the same, and a control method for the internal combustion engine device are mainly intended to make the ignition timing more appropriate when starting the internal combustion engine. .

本発明の内燃機関装置およびこれを備える動力出力装置並びにこれを搭載する車両、内燃機関装置の制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The internal combustion engine apparatus of the present invention, the power output apparatus including the same, the vehicle equipped with the same, and the control method of the internal combustion engine apparatus employ the following means in order to achieve at least the main object described above.

本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と、
前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The internal combustion engine device of the present invention is
An internal combustion engine;
Motoring means for motoring the internal combustion engine;
Knocking determining means for determining a knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means, the internal combustion engine is started regardless of whether or not the knocking determination means determines whether or not until a predetermined time elapses after starting the internal combustion engine. A target ignition timing of the internal combustion engine is set based on the operating state of the engine, and after the predetermined time has elapsed, the target ignition timing of the internal combustion engine is determined based on the operating state of the internal combustion engine and the determination result by the knocking determination means. Target ignition timing setting means for setting
Start-up control means for controlling the internal combustion engine and the motoring means so that the internal combustion engine is started at the set target ignition timing with motoring by the motoring means;
It is a summary to provide.

この本発明の内燃機関装置では、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは内燃機関の運転状態に基づいて判定される内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づく内燃機関の目標点火時期で内燃機関が運転されるよう内燃機関を制御し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング状態の判定結果とに基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御する。これにより、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。ここで、「所定時間」としては、内燃機関が完爆した以降の時間などが含まれる。   In this internal combustion engine device according to the present invention, when the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means, the determination is made based on the operating state of the internal combustion engine until a predetermined time elapses after the start of the internal combustion engine. The internal combustion engine is controlled so that the internal combustion engine is operated at the target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine regardless of the presence or absence of the knocking state and the determination result. After the lapse of time, the internal combustion engine and the motoring means are controlled so that the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means at the target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine and the determination result of the knocking state. To do. As a result, the ignition timing when starting the internal combustion engine can be made more appropriate. Here, the “predetermined time” includes a time after the internal combustion engine is completely exploded.

こうした本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されたときには、前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関にノッキングが発生するのを抑制するなどにより、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる。   In such an internal combustion engine apparatus of the present invention, the target ignition timing setting means sets the target ignition timing of the internal combustion engine to a later timing than when the knocking state is not determined when the knocking state is determined after the predetermined time has elapsed. It may be a means for setting as a time. By so doing, it is possible to make the ignition timing more appropriate after a predetermined time has elapsed since the start of the internal combustion engine by suppressing the occurrence of knocking in the internal combustion engine.

また、本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過するまでは、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の始動に伴う燃焼圧の変動を抑制するなどにより、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる。   Further, in the internal combustion engine device of the present invention, the target ignition timing setting means sets the target ignition timing of the internal combustion engine until a time later than when the knocking state is not determined after the predetermined time elapses until the predetermined time elapses. It may be a means for setting as a time. In this way, the ignition timing of the internal combustion engine from the start of the internal combustion engine to the elapse of a predetermined time can be made more appropriate by suppressing fluctuations in the combustion pressure accompanying the start of the internal combustion engine. .

さらに、本発明の内燃機関装置において、前記目標点火時期設定手段は、前記内燃機関の始動を開始してから該内燃機関が完爆するまでは前記内燃機関の基準となる基準点火時期より遅い所定時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定し、前記内燃機関が完爆した以降は前記所定時期から前記基準点火時期に向けて徐々に早い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる。ここで「所定時期」としては、内燃機関の点火時期として制御可能な範囲内で最も遅い点火時期などが含まれる。   Further, in the internal combustion engine apparatus according to the present invention, the target ignition timing setting means is a predetermined time later than a reference ignition timing that is a reference of the internal combustion engine from the start of the start of the internal combustion engine until the internal combustion engine is completely exploded. Means for setting a timing as a target ignition timing of the internal combustion engine and, after the complete explosion of the internal combustion engine, setting a timing that is gradually earlier from the predetermined timing toward the reference ignition timing as the target ignition timing of the internal combustion engine; It can also be. In this way, the target ignition timing can be set based on the operating state of the internal combustion engine. Here, the “predetermined timing” includes the latest ignition timing within a controllable range as the ignition timing of the internal combustion engine.

本発明の動力出力装置は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段とを備え、前記内燃機関からの動力を用いて駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記モータリング手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際には前記始動時制御手段として機能する手段である、ことを要旨とする。   The power output apparatus of the present invention is an internal combustion engine apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically an internal combustion engine, motoring means for motoring the internal combustion engine, and operation of the internal combustion engine. When the internal combustion engine is started with the motoring by the motoring means and the knocking determination means for determining the knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine based on the state, the internal combustion engine is started. The target ignition timing of the internal combustion engine is set based on the operating state of the internal combustion engine regardless of the presence / absence of the determination by the knocking determination means and the result until a predetermined time elapses after the predetermined time elapses. A target ignition timing setting for setting a target ignition timing of the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine and a determination result by the knocking determination means. And a start time control means for controlling the internal combustion engine and the motoring means so that the internal combustion engine is started at the set target ignition timing with motoring by the motoring means, A power output device that outputs power to a drive shaft using power from an internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and an electric storage capable of exchanging electric power with the motoring means and the electric motor And control means for controlling the internal combustion engine, the motoring means, and the electric motor so that a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft with intermittent operation of the internal combustion engine. The control means is a means that functions as the start-up control means when the internal combustion engine is started.

この本発明の動力出力装置では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を備えるから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる効果や、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる効果,内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる効果,内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる効果などのうち少なくとも一部と同様の効果を奏することができる。   Since the power output apparatus of the present invention includes the internal combustion engine apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, the effects exerted by the internal combustion engine apparatus of the present invention, for example, the ignition timing when starting the internal combustion engine are more appropriate. An effect that can be achieved, an effect that the ignition timing after a predetermined time has passed since the start of the internal combustion engine can be made more appropriate, a predetermined time after the start of the internal combustion engine The effect similar to at least a part of the effect of making the ignition timing of the internal combustion engine until the elapsed time more appropriate, the effect of setting the target ignition timing based on the operating state of the internal combustion engine, etc. Can play.

また、本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される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、を備える手段であるものとすることもできる。   Further, in the power output apparatus of the present invention, the motoring means is connected to three axes of a generator that inputs and outputs power, the drive shaft, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator. It is also possible to use a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three axes.

本発明の車両は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。この本発明の車両では、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、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる効果や、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる効果,内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでの内燃機関の点火時期をより適正なものとすることができる効果,内燃機関の運転状態に基づいて目標点火時期を設定することができる効果などのうち少なくとも一部と同様の効果を奏することができる。   The gist of the vehicle of the present invention is that the power output device of the present invention according to any one of the above aspects is mounted, and the axle is connected to the drive shaft. Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, the effects exhibited by the power output device of the present invention, for example, the ignition timing when starting the internal combustion engine is more appropriate. The effect that can be assumed, the effect that the ignition timing after a predetermined time has elapsed since the start of the internal combustion engine can be made more appropriate, and the predetermined time that has elapsed since the start of the internal combustion engine The effect similar to at least a part of the effect of making the ignition timing of the internal combustion engine until the engine is more appropriate, the effect of setting the target ignition timing based on the operating state of the internal combustion engine, etc. be able to.

本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、を備える内燃機関装置において、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際の内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記内燃機関の運転状態に基づいて判定される前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング状態の判定結果とに基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
ことを特徴とする。
The control method of the internal combustion engine device of the present invention includes:
An internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and motoring means for motoring the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine device is controlled when the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means. ,
Regardless of the presence or absence of a knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine, which is determined based on the operating state of the internal combustion engine until a predetermined time elapses after the start of the internal combustion engine, the determination result The internal combustion engine and the motoring means are controlled so that the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means at a target ignition timing of the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine, and the predetermined time has elapsed. Thereafter, the internal combustion engine and the internal combustion engine are started so as to be started with motoring by the motoring means at a target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine and the determination result of the knocking state. Control the motoring means,
It is characterized by that.

この本発明の内燃機関装置の制御方法では、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは内燃機関の運転状態に基づいて判定される内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう内燃機関を制御し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング状態の判定結果とに基づく内燃機関の目標点火時期でモータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関が始動されるよう該内燃機関を制御する。これにより、内燃機関を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。   In this control method for an internal combustion engine device according to the present invention, when the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means, it is based on the operating state of the internal combustion engine until a predetermined time elapses after the start of the internal combustion engine. The internal combustion engine is subjected to motoring by the motoring means at the target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine irrespective of the presence or absence of the knocking state in which the internal combustion engine is knocked and the determination result. The internal combustion engine is controlled to be started, and after a predetermined time has elapsed, the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means at the target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine and the determination result of the knocking state. Controlling the internal combustion engine. As a result, the ignition timing when starting the internal combustion engine can be made more appropriate.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例である内燃機関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、車両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。ここで、実施例の内燃機関装置としては、主としてエンジン22とこのエンジン22を運転制御するエンジン用電子制御ユニット24とハイブリッド用電子制御ユニット70とが該当する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an internal combustion engine device 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 vehicle. Here, the internal combustion engine device of the embodiment mainly corresponds to the engine 22, the engine electronic control unit 24 that controls the operation of the engine 22, and the hybrid electronic control unit 70.

エンジン22は、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhalation and gasoline are injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline. The mixture is sucked into the fuel chamber through the intake valve 128 and is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24a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、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24c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。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,吸気管126内の圧力を検出する吸気圧センサ152からの吸気圧Pi,シリンダブロックに取り付けられたノックセンサ154からのノック信号Kcs,空燃比センサ135aからの空燃比,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of cooling water in the engine 22. From the cooling water temperature Tw from the engine, the in-cylinder pressure from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the intake valve 128 for intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor 144 for detecting the rotational position of the camshaft for opening and closing the exhaust valve , The throttle position from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position of the throttle valve 124, the air flow meter signal from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, and the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe The intake air temperature Pi, the intake pressure Pi from the intake pressure sensor 152 for detecting the pressure in the intake pipe 126, the knock signal Kcs from the knock sensor 154 attached to the cylinder block, the air-fuel ratio from the air-fuel ratio sensor 135a, the oxygen sensor An oxygen signal or the like from 135b is input through the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication 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 outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140.

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。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged 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.

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。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   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. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

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。また、バッテリECU52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)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   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 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. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

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。   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.

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Tr*を計算し、この要求トルクTr*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。ここで、トルク変換運転モードは、充放電運転モードのうちバッテリ50の充放電が行なわれない状態であるから、充放電運転モードとして取り扱うことができる。トルク変換運転モードを含む充放電運転モードとモータ運転モードとの切り替えは、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*にリングギヤ軸32aの回転数Nr(車速Vと換算係数kとの積)を乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーとロスとの和としてエンジン22に要求される要求パワーがヒステリシスをもった閾値より大きいか小さいかの判定と、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値より小さいか大きいかの判定と、図示しない空調装置によりエンジン22を熱源として利用するための暖房要求の有無の判定との結果に基づいてエンジン22の運転が必要か否かを判定することにより行なわれる。トルク変換運転モードで走行しているときにエンジン22の運転が必要でないと判定されるとモータ運転モードに切り替えられ、モータ運転モードで走行しているときにエンジン22の運転が必要であると判定されるとトルク変換運転モードに切り替えられる。こうした運転モードの切り替えにより、エンジン22の始動と停止とが繰り返されて間欠運転が行なわれ、各運転モードで駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured has a required torque Tr * 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. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required power corresponding to the required torque Tr * 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 the 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 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 so as 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. Here, since the torque conversion operation mode is a state in which charging / discharging of the battery 50 is not performed in the charge / discharge operation mode, it can be handled as the charge / discharge operation mode. Switching between the charge / discharge operation mode including the torque conversion operation mode and the motor operation mode is performed by changing the rotation speed Nr (vehicle speed V and conversion factor k) of the ring gear shaft 32a to the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Product)) and the charge / discharge required power required by the battery 50 and the loss are determined to determine whether the required power required for the engine 22 is larger or smaller than a threshold having hysteresis, Whether the operation of the engine 22 is necessary based on the determination of whether the capacity (SOC) is smaller or larger than the threshold and the determination of the presence or absence of a heating request for using the engine 22 as a heat source by an air conditioner (not shown) It is performed by determining. If it is determined that the operation of the engine 22 is not necessary when traveling in the torque conversion operation mode, the mode is switched to the motor operation mode, and it is determined that the operation of the engine 22 is necessary when traveling in the motor operation mode. Then, the mode is switched to the torque conversion operation mode. By such switching of the operation mode, the engine 22 is started and stopped repeatedly to perform intermittent operation, and the engine 22 and the motor MG1 are output so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft in each operation mode. And the motor MG2 are controlled to operate.

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、特にエンジン22を始動するときに点火時期を制御する際の動作について説明する。説明の都合上、まず、エンジン22を始動するときのハイブリッド自動車20の駆動制御の処理について説明し、その後、エンジン22を始動するときの点火制御の処理について説明する。図3は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、モータ運転モードで走行しているときにエンジン22の運転が必要であると判定されたときに実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when controlling the ignition timing when the engine 22 is started will be described. For convenience of explanation, first, the drive control process of the hybrid vehicle 20 when starting the engine 22 will be described, and then the ignition control process when starting the engine 22 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a start-time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is executed when it is determined that the operation of the engine 22 is necessary when traveling in the motor operation mode.

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,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout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、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演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。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。   When the start-up drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first starts with the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the rotational speed of the motors MG1 and MG2. A process of inputting data necessary for control, such as Nm1, Nm2, and input / output limits Win and Wout of the battery 50, is executed (step S100). Here, 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. To do. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication.

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*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4に要求トルク設定用マップの一例を示す。   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. Is set (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, and the like. , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 4 shows an example of the required torque setting map.

次に、始動時駆動制御ルーチンの開始、即ちエンジン22の始動開始からの経過時間tと始動時のトルクマップ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)。エンジン22の始動時にモータMG1のトルク指令Tm1*に設定するトルクマップの一例とエンジン22の回転数Neの変化の様子の一例とを図7に示す。実施例のトルクマップは、エンジン22の始動が開始された時間t11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*に設定してエンジン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が共振回転数帯を通過したか共振回転数帯を通過するのに必要な時間以降の時間t12にエンジン22を安定して点火開始回転数Nfire以上でモータリングすることができるトルクをトルク指令Tm1*に設定し、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。そして、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至った時間t13からレート処理を用いてトルク指令Tm1*を値0とし、エンジン22の完爆が判定された時間t14からレート処理を用いて発電用のトルクをトルク指令Tm1*に設定する。ここで、点火開始回転数Nfireは、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。   Next, a torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the start of the start time drive control routine, that is, the elapsed time t from the start of the engine 22 and the torque map at the time of start (step S120). FIG. 7 shows an example of a torque map set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 when the engine 22 is started and an example of a change in the rotational speed Ne of the engine 22. In the torque map of the embodiment, a relatively large torque is set in the torque command Tm1 * using a rate process immediately after the time t11 when the start of the engine 22 is started, and the rotational speed Ne of the engine 22 is rapidly increased. The engine 22 can be stably motored at the ignition start rotational speed Nfire or more at a time t12 after the time when the rotational speed Ne of the engine 22 has passed the resonance rotational speed band or a time necessary for passing through the resonant rotational speed band. The torque that can be generated is set in the torque command Tm1 * to reduce the power consumption and the reaction force in the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Then, the torque command Tm1 * is set to 0 using the rate process from the time t13 when the engine speed Ne reaches the ignition start engine speed Nfire, and the rate process is used from the time t14 when the complete explosion of the engine 22 is determined. The torque for power generation is set to the torque command Tm1 *. Here, the ignition start rotational speed Nfire is the rotational speed at which the fuel injection control and ignition control of the engine 22 are started.

こうしてモータMG1のトルク指令Tm1*が設定されると、要求トルクTr*にトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えてモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(1)により計算し(ステップS130)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令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下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(2)および式(3)により計算すると共に(ステップS140)、設定した仮トルクTm2tmpを式(4)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS150)。ここで、式(1)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。エンジン22をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図6に示す。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を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、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をモータリ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す。   When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set in this way, a value obtained by dividing the torque command Tm1 * by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 to the required torque Tr * and a temporary torque to be output from the motor MG2. The temporary torque Tm2tmp, which is a value, is calculated by the following equation (1) (step S130), and obtained by multiplying the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equations (2) and (2): While calculating by (3) (step S140), the set temporary torque Tm2tmp is calculated by the equation (4). Limited Tm2min, and limited by Tm2max to set a torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S150). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is running while being motored. 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 dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Equation (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate torque as a reaction force that acts on the ring gear shaft 32a as a drive shaft when the motor MG1 outputs torque of the torque command Tm1 * and motors the engine 22. The torque Tm2 * output from the motor MG2 indicates the torque acting on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (1)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (2)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (4)

こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS160)。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。   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 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S160). 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 *. .

モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し送信すると、燃料噴射制御や点火制御を開始するまでは値0がセットされ燃料噴射制御や点火制御を開始したときに値1がセットされる燃料噴射開始フラグFfireの値を調べ(ステップS170)、燃料噴射開始フラグFfireが値0のときには、まだ燃料噴射制御や点火制御を開始していないと判断して、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至っているか否かを判定し(ステップS180)、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至っていないときには、ステップS100〜S170までの処理を繰り返す。エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至ったときには、燃料噴射制御と点火制御の開始を指示する制御信号をエンジンECU24に送信すると共に燃料噴射開始フラグFireに値1をセットし(ステップS190)、後述するノック判定の結果が用いられないようノック判定結果をマスクするノック判定マスク信号Kmskをオン信号としてエンジンECU24に送信する(ステップS200)。なお、燃料噴射制御と点火制御の開始を指示する制御信号を受信したエンジンECU24は、エンジン22の回転数Neや冷却水温Tw,始動開始からの経過時間tなどに基づく始動時用の燃料噴射量が適当なタイミングで燃料噴射弁126から噴射されるよう燃料噴射弁126を制御するが、点火制御の詳細については次に説明する。   When torque commands Tm1 * and Tm2 * of motors MG1 and MG2 are set and transmitted, value 0 is set until fuel injection control or ignition control is started, and value 1 is set when fuel injection control or ignition control is started. The value of the fuel injection start flag Ffire is checked (step S170). When the fuel injection start flag Ffire is 0, it is determined that the fuel injection control or ignition control has not started yet, and the rotational speed Ne of the engine 22 is determined. It is determined whether or not the ignition start speed Nfire has been reached (step S180), and when the engine speed Ne has not reached the ignition start speed Nfire, the processing from steps S100 to S170 is repeated. When the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the ignition start rotational speed Nfire, a control signal for instructing the start of fuel injection control and ignition control is transmitted to the engine ECU 24, and a value 1 is set to the fuel injection start flag Fire (step). S190), a knock determination mask signal Kmsk for masking the knock determination result is transmitted to the engine ECU 24 as an ON signal so that the result of the knock determination described later is not used (step S200). The engine ECU 24 having received the control signal instructing the start of the fuel injection control and the ignition control, the starting fuel injection amount based on the rotational speed Ne of the engine 22, the coolant temperature Tw, the elapsed time t from the start of the start, and the like. The fuel injection valve 126 is controlled to be injected from the fuel injection valve 126 at an appropriate timing. Details of the ignition control will be described below.

ノック判定マスク信号Kmskをオン信号としてエンジンECU24に送信すると、エンジン22が完爆に至ったか否かを判定するために始動開始から所定時間tref1が経過したか否かを判定し(ステップS210)、エンジン22の始動開始から所定時間tref1が経過していないときにはステップS100に戻る。いま、燃料噴射開始フラグFfireに値1がセットされたときを考えているから、ステップS170で燃料噴射開始フラグFfireが値1であると判定され、エンジン22の回転数Neが点火開始回転数Nfireに至っているか否かを判定する処理を行なうことなく、エンジン22の始動開始から所定時間tref1が経過したか否かを判定し(ステップS210)、所定時間tref1が経過していないときにはステップS100に戻り、所定時間tref1が経過したときには、ノック判定マスク信号Kmskをオフ信号としてエンジンECU24に送信して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間tref1は、実施例では、エンジン22の始動開始から冷間始動時などでも完爆に至るのに十分な時間としてエンジン22の特性や実験などにより予め定めたものを用いるものとした。こうした制御により、エンジン22を始動しながらモータMG2からバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   When knock determination mask signal Kmsk is transmitted as an ON signal to engine ECU 24, it is determined whether or not a predetermined time tref1 has elapsed since the start of starting in order to determine whether or not engine 22 has reached a complete explosion (step S210). When the predetermined time tref1 has not elapsed since the start of the engine 22, the process returns to step S100. Now, since it is considered that the value 1 is set in the fuel injection start flag Ffire, it is determined in step S170 that the fuel injection start flag Ffire is the value 1, and the rotational speed Ne of the engine 22 is set to the ignition start rotational speed Nfire. It is determined whether or not the predetermined time tref1 has elapsed since the start of the engine 22 without performing the process of determining whether or not the engine has reached (step S210), and when the predetermined time tref1 has not elapsed, the process returns to step S100. When predetermined time tref1 has elapsed, knock determination mask signal Kmsk is transmitted as an off signal to engine ECU 24 (step S220), and this routine is terminated. Here, in the embodiment, the predetermined time tref1 is set to a predetermined time based on characteristics or experiments of the engine 22 as a sufficient time for a complete explosion even from the start of the engine 22 to the cold start. did. By such control, it is possible to travel while outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 from the motor MG2 while starting the engine 22.

次に、エンジン22を始動するときの点火制御の処理について説明する。図9は、エンジンECU24により実行される始動時点火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の始動開始後に回転数Neが点火開始回転数Nfire以上に至ったときに実行される。   Next, the ignition control process when starting the engine 22 will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of a start point fire control routine executed by the engine ECU 24. This routine is executed when the rotation speed Ne reaches the ignition start rotation speed Nfire or more after the start of the engine 22.

始動時点火制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、上述の始動時駆動制御ルーチンで設定されたノック判定マスク信号Kmskをハイブリッド用電子制御ユニット70から通信により入力し(ステップS300)、入力したノック判定マスク信号Kmskのオンオフを判定し(ステップS310)、ノック判定マスク信号Kmskがオンのときには、ノック判定の結果を用いるべきでないと判断し、エンジン22が実際に完爆に至っているか否かを判定する(ステップS320)。   When the start-time fire control routine is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first inputs the knock determination mask signal Kmsk set in the above-described start-time drive control routine from the hybrid electronic control unit 70 by communication (step S300). ), It is determined whether the input knock determination mask signal Kmsk is on or off (step S310). When the knock determination mask signal Kmsk is on, it is determined that the result of the knock determination should not be used, and the engine 22 actually reaches the complete explosion. It is determined whether or not there is (step S320).

エンジン22が完爆に至っていないときには、エンジン22の点火時期として最も遅角側の最遅角時期Tfmaxを目標点火時期Tf*に設定し(ステップS330)、設定した目標点火時期Tf*で点火プラグ130により点火されるようイグニッションコイル138を制御し(ステップS340)、この始動時点火制御ルーチンの実行を終了する終了条件が成立しているか否かを判定して(ステップS350)、エンジン22の始動開始直後などの終了条件が成立していないときにはステップS300の処理に戻る。エンジン22の始動開始直後には、完爆が判定されずに最遅角時期Tfmaxで点火制御が行なわれるが、これは、燃焼室内の圧力変動を抑制して始動によるショックを低減するためなどの理由に基づく。また、終了条件としては、実施例では、所定時間tref1より長い時間として、最遅角時期Tfmaxから基準となる点火時期に戻るのに必要な予め定めた所定時間tref2が始動開始後に経過する条件を用いるものとした。   When the engine 22 has not reached the complete explosion, the most retarded angle Tfmax on the most retarded side is set as the target ignition timing Tf * as the ignition timing of the engine 22 (step S330), and the spark plug is set at the set target ignition timing Tf *. The ignition coil 138 is controlled so as to be ignited by 130 (step S340), and it is determined whether or not an end condition for ending the execution of the start time fire control routine is satisfied (step S350), and the engine 22 is started. When the end condition such as immediately after the start is not satisfied, the process returns to step S300. Immediately after the start of the engine 22, the complete explosion is not determined and ignition control is performed at the most retarded timing Tfmax. This is because, for example, the pressure fluctuation in the combustion chamber is suppressed to reduce the shock caused by the start. Based on the reason. Further, as the end condition, in the embodiment, a condition that a predetermined time tref2 required for returning from the most retarded angle timing Tfmax to the reference ignition timing as a time longer than the predetermined time tref1 elapses after starting is started. It was supposed to be used.

ノック判定マスク信号Kmskがオンのときにエンジン22が完爆に至ったときには、エンジン22からの出力トルクをできるだけ大きくするための基準点火時期Tfbに向けてレート処理により徐々に進角側になるよう目標点火時期Tf*を設定し(ステップS380)、設定した目標点火時期Tf*で点火制御を行なって(ステップS340)、終了条件を判定する(ステップS350)。なお、ステップS360でレート処理により目標点火時期Tf*が基準点火時期Tfbになっているときには基準点火時期Tfbが保持される。   When the engine 22 reaches a complete explosion when the knock determination mask signal Kmsk is on, it is gradually advanced by the rate process toward the reference ignition timing Tfb for increasing the output torque from the engine 22 as much as possible. A target ignition timing Tf * is set (step S380), ignition control is performed at the set target ignition timing Tf * (step S340), and an end condition is determined (step S350). When the target ignition timing Tf * is the reference ignition timing Tfb by the rate process in step S360, the reference ignition timing Tfb is held.

ノック判定マスク信号Kmskがオフのときには、ノック判定の結果を用いてもよいと判断し、エンジン22にノッキングが発生している状態を示すノック判定フラグFを入力し(ステップS360)、入力したノック判定フラグFの値を調べる(ステップS370)。ここで、ノック判定フラグFは、エンジン22の始動開始からの運転中にエンジンECU24により実行される、図8のノック判定処理ルーチンにより設定されたものを入力するものとした。図8のルーチンでは、エンジン22の回転数Neや吸気圧センサ152からの吸気圧Pi,ノックセンサ154からのノック信号Kcsなどを入力し(ステップS400)、入力した回転数Neと吸気圧Piとに基づいて予めエンジン22の特性や実験などにより定めたマップを用いて判定レベルKrefを設定し(ステップS410)、入力したノック信号Kcsと設定した判定レベルKrefとを比較して(ステップS420)、ノック信号Kcsが判定レベルKref未満のときには、ノッキングは発生していないと判断してノック判定フラグFに値0を設定し(ステップS430)、ノック信号Kcsが判定レベルKref以上のときには、ノッキングが発生していると判断してノック判定フラグFに値1を設定し(ステップS440)、ノック判定処理ルーチンを終了する。   When knock determination mask signal Kmsk is off, it is determined that the result of knock determination may be used, and knock determination flag F indicating that knocking has occurred in engine 22 is input (step S360). The value of the determination flag F is checked (step S370). Here, as the knock determination flag F, the one set by the knock determination processing routine of FIG. 8 executed by the engine ECU 24 during operation from the start of the engine 22 is input. In the routine of FIG. 8, the rotational speed Ne of the engine 22, the intake pressure Pi from the intake pressure sensor 152, the knock signal Kcs from the knock sensor 154, etc. are input (step S400), and the input rotational speed Ne and the intake pressure Pi Based on the above, a determination level Kref is set using a map determined in advance by the characteristics of the engine 22 or experiments (step S410), and the input knock signal Kcs is compared with the set determination level Kref (step S420). When knock signal Kcs is less than determination level Kref, it is determined that knocking has not occurred, and knock determination flag F is set to 0 (step S430). When knock signal Kcs is greater than or equal to determination level Kref, knocking occurs. Therefore, the value 1 is set to the knock determination flag F (step S44). ), To end the knock determination processing routine.

ノック判定フラグFが値0のときには、エンジン22からより大きいトルクを出力すると判断して、基準点火時期Tfbに向けてレート処理により徐々に進角側になるよう目標点火時期Tf*を設定し(ステップS380)、ノック判定フラグFが値1のときには、エンジン22に発生しているノッキングを抑制すると判断して、最遅角時期Tfmaxに向けてレート処理により徐々に遅角側になるよう目標点火時期Tf*を設定し(ステップS390)、設定した目標点火時期Tf*で点火制御を行なって(ステップS340)、終了条件を判定する(ステップS350)。そして、終了条件が成立したときには、始動時点火制御ルーチンを終了する。ここで、ノック判定結果によるステップS390の処理とステップS380の処理とを比較すると、ノック判定マスク信号Kmskをオフ信号として入力するエンジン22の始動開始から所定時間tref1経過した以降にノック判定フラグFが値1のときには、ノック判定フラグFが値0のときより遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものとなる。また、ノック判定マスク信号Kmskをオフ信号として入力するエンジン22の始動開始から所定時間tref1経過するまでのステップS330,S380の処理と所定時間tref1経過した以降のステップS380の処理とを比較すると、始動開始から所定時間tref1経過するまでは、所定時間tref1経過した以降にノック判定フラグFが値0のときより、遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものとなる。   When the knock determination flag F is 0, it is determined that a larger torque is output from the engine 22, and the target ignition timing Tf * is set so as to gradually advance toward the reference ignition timing Tfb by rate processing ( In step S380), when the knock determination flag F is a value 1, it is determined that the knocking occurring in the engine 22 is to be suppressed, and the target ignition is performed so as to gradually become retarded by rate processing toward the most retarded timing Tfmax. Timing Tf * is set (step S390), ignition control is performed at the set target ignition timing Tf * (step S340), and end conditions are determined (step S350). When the end condition is satisfied, the start point fire control routine is ended. Here, when the process of step S390 based on the knock determination result is compared with the process of step S380, the knock determination flag F is set after a predetermined time tref1 has elapsed from the start of the engine 22 that inputs the knock determination mask signal Kmsk as an OFF signal. When the value is 1, the retard side timing is set to the target ignition timing Tf * when the knock determination flag F is 0. Further, when the process of steps S330 and S380 from the start of the start of the engine 22 to which the knock determination mask signal Kmsk is input as an off signal until the predetermined time tref1 elapses is compared with the process of step S380 after the predetermined time tref1 elapses. Until the predetermined time tref1 elapses from the start, the retard side timing is set to the target ignition timing Tf * from when the knock determination flag F is 0 after the predetermined time tref1 has elapsed.

図11に、エンジン22を始動する際のエンジン22の回転数Neと目標点火時期Tf*との時間変化の一例を示す。図示する時間t11から時間t14までの各時間は、図5で用いたものと共通である。図示するように、エンジン22の回転数Neが始動開始後に点火開始回転数Nfireに至ってから実際に完爆が判定されるまでは最遅角時期Tfmaxで点火制御が行なわれ(時間t13−t14)、その後、始動開始から所定時間tref1が経過するまでは徐々に進角側の時期で点火制御が行なわれる(時間t14−t15)。始動開始から所定時間tref1が経過すると、ノック判定結果が用いられるようになり、始動開始から所定時間tref2が経過して始動時点火制御ルーチンが終了するまではノック判定結果に応じてより遅角側又はより進角側の時期で点火制御が行なわれる(時間t15−t16)。こうしてモータMG1のモータリングによるエンジン22の始動開始直後にノック判定結果を用いられないようマスクして点火制御するのは、始動ショック低減などのために最遅角時期Tfmaxで点火制御されてノッキングの発生が十分に抑制されている状態で、ノック判定結果を用いると、モータリングによる回転数Neや吸気圧Piの急変のために誤ったノック判定結果を用いる場合が生じ、却って点火時期を誤って遅角しようとする場合が生じるからである。しかも、実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22は間欠運転されるから、エンジン22が始動される度に点火時期が誤って制御される場合が生じ得る。このため、エンジン22の始動開始から所定時間tref1経過するまではノック判定結果が用いられないよう判定結果をマスクして点火制御することにより、始動時の点火時期をより適正なものとすることができるのである。   FIG. 11 shows an example of temporal changes in the engine speed Ne and the target ignition timing Tf * when the engine 22 is started. Each time from the time t11 to the time t14 shown in the figure is the same as that used in FIG. As shown in the drawing, ignition control is performed at the most retarded angle timing Tfmax from when the engine speed Ne reaches the ignition start engine speed Nfire after the start of the engine until the complete explosion is determined (time t13-t14). Thereafter, the ignition control is performed gradually at the timing of the advance angle until the predetermined time tref1 elapses from the start of the start (time t14-t15). When the predetermined time tref1 elapses from the start of the start, the knock determination result is used. From the start of the start until the predetermined time tref2 elapses and the start point fire control routine is finished, the knock side is further retarded. Alternatively, ignition control is performed at a more advanced timing (time t15-t16). In this way, the ignition control is performed by masking so that the knock determination result is not used immediately after the start of the engine 22 by the motoring of the motor MG1, so that the ignition control is performed at the most retarded angle timing Tfmax in order to reduce the start shock and the like. If the knock determination result is used in a state where the occurrence is sufficiently suppressed, the wrong knock determination result may be used due to a sudden change in the rotational speed Ne or the intake pressure Pi due to motoring. This is because there is a case where a delay is attempted. Moreover, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, since the engine 22 is intermittently operated, the ignition timing may be erroneously controlled every time the engine 22 is started. For this reason, it is possible to make the ignition timing at the start more appropriate by masking the determination result so that the knock determination result is not used until the predetermined time tref1 elapses from the start of the start of the engine 22 to control ignition. It can be done.

以上説明した実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20によれば、モータMG1のモータリングによりエンジン22を始動する際に、始動開始から所定時間tref1経過するまではノック判定結果をマスクして完爆に至っているか否かの運転状態に応じた点火時期でエンジン22を制御し、始動開始から所定時間tref1経過した以降は運転状態とノック判定結果に応じた点火時期でエンジン22を制御するから、エンジン22を始動する際の点火時期をより適正なものとすることができる。また、始動開始から所定時間tref1経過した以降にノッキングが判定されたときには、ノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するから、所定時間tref1経過した以降の点火時期をより適正なものとすることができる。さらに、始動開始から所定時間tref1経過するまでは、所定時間tref1経過した以降にノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するから、所定時間tref1経過するまでの点火時期をより適正なものとすることができる。しかも、エンジン22が完爆に至るまでは最遅角時期Tfmaxを、また、完爆に至るとノッキングが判定されない限り徐々に進角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するから、エンジン22の運転状態に基づいて目標点火時期Tf*を設定することができる。もとより、エンジン22を始動しながらモータMG2からバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   According to the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment described above, when the engine 22 is started by motoring of the motor MG1, the knock determination result is masked until a predetermined time tref1 has elapsed from the start of the start. The engine 22 is controlled at an ignition timing corresponding to the operating state whether or not a complete explosion has occurred, and after a predetermined time tref1 has elapsed from the start of the engine, the engine 22 is controlled at an ignition timing corresponding to the operating state and the knock determination result. The ignition timing when starting the engine 22 can be made more appropriate. In addition, when knocking is determined after a predetermined time tref1 has elapsed from the start of starting, the timing on the retarded side is set as the target ignition timing Tf * when knocking is not determined, so the ignition timing after the predetermined time tref1 has elapsed. Can be made more appropriate. Further, until the predetermined time tref1 elapses from the start of starting, the timing on the retard side is set as the target ignition timing Tf * from the time when the knocking is not determined after the predetermined time tref1 has elapsed, so the ignition until the predetermined time tref1 elapses. The time can be made more appropriate. In addition, since the most retarded timing Tfmax is set until the engine 22 reaches the complete explosion, and when the complete explosion is reached, the advance timing is gradually set as the target ignition timing Tf * unless knocking is determined. The target ignition timing Tf * can be set based on the operating state. Needless to say, while starting the engine 22, the motor MG2 can travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22が完爆に至るまでは、最遅角時期Tfmaxを目標点火時期Tf*に設定するものとしたが、最遅角時期Tfmaxより若干進角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, the most retarded timing Tfmax is set to the target ignition timing Tf * until the engine 22 reaches the complete explosion, but is slightly different from the most retarded timing Tfmax. The advance side timing may be set to the target ignition timing Tf *.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22が完爆に至ったか否かの運転状態に応じて目標点火時期Tf*を設定するものとしたが、エンジン22の回転数Neが閾値以上に至った状態や回転数Neの変動量が閾値未満に至った状態などの運転状態に基づいて目標点火時期Tf*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, the target ignition timing Tf * is set according to the operating state whether or not the engine 22 has reached a complete explosion, but the rotational speed Ne of the engine 22 is The target ignition timing Tf * may be set based on an operation state such as a state where the threshold value is exceeded or a state where the variation amount of the rotational speed Ne is less than the threshold value.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動開始から所定時間tref1経過するまでは、最遅角時期Tfmaxまたは最遅角時期Tfmaxから徐々に進角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものとしたが、所定時間tref1経過した以降にノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものであれば、最遅角時期Tfmaxまたは最遅角時期Tfmaxより若干進角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するなどとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, until the predetermined time tref1 elapses from the start of the engine 22, the target ignition is performed with the most retarded timing Tfmax or the timing gradually advanced from the most retarded timing Tfmax. The timing Tf * is set, but if the timing on the retard side is set as the target ignition timing Tf * after knocking is not determined after the predetermined time tref1 has elapsed, the most retarded timing Tfmax or the maximum timing Tfmax is set. A timing slightly ahead of the retard timing Tfmax may be set as the target ignition timing Tf *.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動開始から所定時間tref1経過した以降に、ノッキングが判定されたか否かに応じてより遅角側またはより進角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものとしたが、ノッキングが判定されたときにはノッキングが判定されないときより遅角側の時期を目標点火時期Tf*に設定するものであれば、ノッキングが判定されないときには徐々に進角側の時期を設定するのに対してノッキングが判定されたときには最遅角時期Tfmaxを目標点火時期Tf*に設定するなどとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, after a predetermined time tref1 has elapsed from the start of the start of the engine 22, the timing on the more retarded side or the more advanced side is determined depending on whether knocking has been determined or not. Although the target ignition timing Tf * is set to the target ignition timing Tf * when the knocking is determined, the retarded timing is set to the target ignition timing Tf * when the knocking is not determined. When the knocking is determined while the advance timing is set, the most retarded timing Tfmax may be set to the target ignition timing Tf *.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動開始から所定時間tref1経過するまでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70からのノック判定マスク信号Kmskを受信したエンジンECU24がノック判定結果をマスクするものとしたが、ハイブリッド用電子制御ユニット70からのノック判定マスク信号Kmskを受信することなく始動開始から所定時間tref1経過するのをエンジンECU24が自ら判定してノック判定結果をマスクするものとしもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, the engine ECU 24 that has received the knock determination mask signal Kmsk from the hybrid electronic control unit 70 until the predetermined time tref1 elapses from the start of the engine 22 starts the knock determination result. However, the engine ECU 24 determines that the predetermined time period tref1 has elapsed from the start of the start without receiving the knock determination mask signal Kmsk from the hybrid electronic control unit 70, and masks the knock determination result. It is also good.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動開始からの運転中にノック判定処理ルーチンを実行するのに対して始動開始から所定時間tref1経過するまではノック判定結果をマスクして目標点火時期Tf*を設定するものとしたが、エンジン22の始動開始から所定時間tref1経過したときからの運転中にノック判定処理ルーチンを実行することにより始動開始から所定時間tref1経過するまではノック判定処理ルーチンを実行することなく、即ち、始動開始から所定時間tref1経過するまではノック判定の有無に拘わらずに目標点火時期Tf*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, the knock determination processing routine is executed during the operation from the start of the engine 22, whereas the knock determination result is masked until a predetermined time tref1 has elapsed from the start of the start. Although the target ignition timing Tf * is set, the knock determination processing routine is executed during the operation after the predetermined time tref1 has elapsed from the start of the engine 22 until the predetermined time tref1 has elapsed since the start of the engine 22. The target ignition timing Tf * may be set without executing the knock determination processing routine, that is, until the predetermined time tref1 elapses from the start of starting, regardless of whether or not the knock determination is made.

実施例の内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20では、ノック信号Kcsが回転数Neと吸気圧Piとに基づく判定レベルKref以上のときにノッキングの発生を判定するものとしたが、ノック信号Kcsが判定レベルKref以上となるのを所定回数カウントしたときにノッキングの発生を判定するものなど、エンジン22の運転状態に基づいてノッキングを判定するものであれば如何なるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device of the embodiment, the occurrence of knocking is determined when the knock signal Kcs is equal to or higher than the determination level Kref based on the rotational speed Ne and the intake pressure Pi. Any method may be used as long as knocking is determined based on the operating state of the engine 22, such as determining whether knocking occurs when the determination level Kref or higher is counted a predetermined number of times.

実施例の内燃機関装置を搭載する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10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10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。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device 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 modification of FIG. In addition, the power of the motor MG2 is connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 10) 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). Also good.

実施例の内燃機関装置を搭載する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11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。   In the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device 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. 11, 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, And a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining power into electric power.

実施例では、内燃機関装置を搭載するハイブリッド自動車20に適用して説明したが、こうしたハイブリッド自動車に搭載された内燃機関装置に限定されるものではなく、ハイブリッド自動車以外の自動車や列車などの車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよく、建設設備などの移動しないものに組み込まれる動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。   In the embodiment, the description is applied to the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine device. However, the present invention is not limited to the internal combustion engine device mounted on the hybrid vehicle, and vehicles such as vehicles other than hybrid vehicles and trains, It may be in the form of a power output device or an internal combustion engine device mounted on a moving body such as a ship or an aircraft, or may be in the form of a power output device or internal combustion engine device incorporated in a non-moving device such as a construction facility. Moreover, it is good also as a form of the control method of such an internal combustion engine apparatus.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「モータリング手段」に相当し、ノック判定フラグFを設定する図8のノック判定処理ルーチンを実行するエンジンECU24が「ノッキング判定手段」に相当し、ノック判定マスク信号Kcsとエンジン22の完爆とノック判定フラグFとを判定して目標点火時期Tf*を設定する図9の始動時点火制御ルーチンのステップS300〜S330,S360〜S390の処理を実行するエンジンECU24が「目標点火時期設定手段」に相当し、モータMG1のトルク指令Tm1*を設定して送信したり燃料噴射制御と点火制御とが開始されるよう制御信号を送信する図3の始動時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と燃料噴射制御の処理や図7の始動時点火制御ルーチンのステップ340の処理を実行するエンジンECU24とトルク指令Tm1*でモータMG1を制御するモータECU40とが「始動時制御手段」に相当する。また、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、エンジン22の運転の必要性に応じたエンジン22の間欠運転を伴って要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるよう運転モードを切り替えてエンジン22やモータMG1,MG2を制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。また、対ロータ電動機230も「モータリング手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「モータリング手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、内燃機関をモータリングするものであれば如何なるものとしても構わない。「ノッキング判定手段」としては、図8のノック判定処理ルーチンを実行するエンジンECU24に限定されるものではなく、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標点火時期設定手段」としては、ノック判定マスク信号Kcsとエンジン22の完爆とノック判定フラグFとを判定して目標点火時期Tf*を設定する図7の始動時点火制御ルーチンの処理を実行するエンジンECU24に限定されるものではなく、モータリング手段によるモータリングを伴って内燃機関を始動する際、内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまではノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関の目標点火時期を設定し、所定時間経過した以降は内燃機関の運転状態とノッキング判定手段による判定結果とに基づいて内燃機関の目標点火時期を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「始動時制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「始動時制御手段」としては、トルク指令Tm1*でモータMG1を制御したり燃料噴射制御と点火制御とが開始されるようエンジン22を制御するものに限定されるものではなく、モータリング手段によるモータリングを伴って設定された目標点火時期で内燃機関が始動されるよう内燃機関とモータリング手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、モータリング手段および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン22の間欠運転を伴って要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の間欠運転を伴って駆動軸に要求される要求駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関とモータリング手段と電動機とを制御し、内燃機関を始動する際には始動時制御手段として機能するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力するものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to “internal combustion engine”, the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 correspond to “motoring means”, and the knock determination processing routine of FIG. The engine ECU 24 that corresponds to "knocking determination means" determines the knock determination mask signal Kcs, the complete explosion of the engine 22 and the knock determination flag F, and sets the target ignition timing Tf * in FIG. The engine ECU 24 that executes the processes of steps S300 to S330 and S360 to S390 corresponds to “target ignition timing setting means”, and sets and transmits the torque command Tm1 * of the motor MG1 or performs fuel injection control and ignition control. The hybrid electronic control unit 7 for executing the start time drive control routine of FIG. 3 for transmitting a control signal to be started And a motor ECU40 for controlling the motor MG1 in the engine ECU24 and the torque command Tm1 * for performing the process of step 340 of starting ignition control routine of the processing and Fig. 7 of the fuel injection control corresponding to the "start control means". Further, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the required torque Tr * is used as a drive shaft with intermittent operation of the engine 22 according to the necessity of operation of the engine 22. The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the engine 22 and the motors MG1, MG2 by switching the operation mode so as to be output to the ring gear shaft 32a correspond to "control means", and the motor MG1 The power distribution and integration mechanism 30 corresponds to “three-axis power input / output means”. The rotor motor 230 also corresponds to “motoring means”. Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “motoring means” is not limited to the combination of the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 or the anti-rotor motor 230, and any means can be used as long as it motors the internal combustion engine. I do not care. The “knocking determination means” is not limited to the engine ECU 24 that executes the knock determination processing routine of FIG. 8, but determines a knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine based on the operating state of the internal combustion engine. Any object can be used. As the “target ignition timing setting means”, the process of the starting point fire control routine of FIG. 7 for determining the knock determination mask signal Kcs, the complete explosion of the engine 22 and the knock determination flag F and setting the target ignition timing Tf * is performed. It is not limited to engine ECU24 to perform, When starting an internal combustion engine with motoring by a motoring means, the presence or absence of the determination by a knock determination means until the predetermined time passes after starting the internal combustion engine Regardless of the result, the target ignition timing of the internal combustion engine is set based on the operating state of the internal combustion engine, and after a predetermined time has elapsed, the target of the internal combustion engine is determined based on the operating state of the internal combustion engine and the determination result by the knocking determination means. Any method may be used as long as it sets the ignition timing. The “starting time control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, the “starting time control means” is not limited to the one that controls the motor 22 so that the motor MG1 is controlled by the torque command Tm1 * or the fuel injection control and the ignition control are started. Any method may be used as long as it controls the internal combustion engine and the motoring means so that the internal combustion engine is started at a target ignition timing set with motoring by the means. In addition, the “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor that can input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. I do not care. The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange power with a motoring means and an electric motor such as a capacitor. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, the “control means” is limited to one that controls the engine 22 and the motors MG1, MG2 so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft with the intermittent operation of the engine 22. Instead, the internal combustion engine, the motoring means, and the electric motor are controlled so that the required drive force required for the drive shaft is output to the drive shaft with intermittent operation of the internal combustion engine, and the internal combustion engine is started. Any device may be used as long as it functions as a time control means. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator as long as it can input and output power, such as an induction motor. The “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution / integration mechanism 30 described above, but includes four or more shafts using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. Connected to the three shafts of the drive shaft, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator, such as those connected to the shaft and those having a differential action different from the planetary gear such as a differential gear. As long as power is input / output to / from the remaining shafts based on the power input / output to / from any of the two shafts, any configuration may be used. The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、内燃機関装置や動力出力装置,車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in an internal combustion engine device, a power output device, a vehicle manufacturing industry, and the like.

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。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an engine 22. FIG. 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。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of start performed by the hybrid electronic control unit 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン22の始動時にモータMG1のトルク指令Tm1*に設定するトルクマップの一例とエンジン22の回転数Neの変化の様子の一例とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the torque map set to the torque command Tm1 * of motor MG1 at the time of engine 22 start, and an example of the mode of the rotation speed Ne of the engine 22. エンジン22をモータリングしている状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque in the rotation element of the power distribution integration mechanism 30 when drive | working in the state which is motoring the engine 22. FIG. 実施例のエンジンECU24により実行される始動時点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the start time fire control routine performed by engine ECU24 of an Example. 実施例のエンジンECU24により実行されるノック判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the knock determination process routine performed by engine ECU24 of an Example. エンジン22を始動する際のエンジン22の回転数Neと目標点火時期Tf*との時間変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the time change of the rotation speed Ne of the engine 22 at the time of starting the engine 22, and target ignition timing Tf *. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 according to a modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、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 駆動輪、64a,64b 車輪、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、152 吸気圧センサ、154 ノックセンサ、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。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution 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 battery electronic control Unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 R OM, 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, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position sensor 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism, 152 Intake pressure sensor 154 knock sensor, 230 pair-rotor motor, 232 an inner rotor 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (8)

内燃機関と、
前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態を判定するノッキング判定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際、前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記ノッキング判定手段による判定の有無および結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング判定手段による判定結果とに基づいて前記内燃機関の目標点火時期を設定する目標点火時期設定手段と、
前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記設定された目標点火時期で前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する始動時制御手段と、
を備える内燃機関装置。
An internal combustion engine;
Motoring means for motoring the internal combustion engine;
Knocking determining means for determining a knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means, the internal combustion engine is started regardless of whether or not the knocking determination means determines whether or not until a predetermined time elapses after starting the internal combustion engine. A target ignition timing of the internal combustion engine is set based on the operating state of the engine, and after the predetermined time has elapsed, the target ignition timing of the internal combustion engine is determined based on the operating state of the internal combustion engine and the determination result by the knocking determination means. Target ignition timing setting means for setting
Start-up control means for controlling the internal combustion engine and the motoring means so that the internal combustion engine is started at the set target ignition timing with motoring by the motoring means;
An internal combustion engine device comprising:
前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されたときには、前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項1記載の内燃機関装置。   The target ignition timing setting means is a means for setting a later timing as a target ignition timing of the internal combustion engine when the knocking state is determined after the predetermined time has elapsed than when the knocking state is not determined. The internal combustion engine device according to 1. 前記目標点火時期設定手段は、前記所定時間経過するまでは、前記所定時間経過した以降に前記ノッキング状態が判定されないときより遅い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項1または2記載の内燃機関装置。   2. The target ignition timing setting means is means for setting, as the target ignition timing of the internal combustion engine, a timing later than when the knocking state is not determined after the predetermined time has elapsed until the predetermined time has elapsed. Or the internal combustion engine apparatus of 2. 前記目標点火時期設定手段は、前記内燃機関の始動を開始してから該内燃機関が完爆するまでは前記内燃機関の基準となる基準点火時期より遅い所定時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定し、前記内燃機関が完爆した以降は前記所定時期から前記基準点火時期に向けて徐々に早い時期を前記内燃機関の目標点火時期として設定する手段である請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の内燃機関装置。   The target ignition timing setting means sets, as a target ignition timing of the internal combustion engine, a predetermined timing that is later than a reference ignition timing that is a reference of the internal combustion engine from the start of the internal combustion engine to the complete explosion of the internal combustion engine. 4. The means for setting and setting the target ignition timing of the internal combustion engine as a target ignition timing that is gradually earlier from the predetermined timing toward the reference ignition timing after the internal combustion engine is completely detonated. 5. An internal combustion engine device according to one claim. 請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載の内燃機関装置を備え、前記内燃機関からの動力を用いて駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記モータリング手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関を始動する際には前記始動時制御手段として機能する手段である、
動力出力装置。
A power output device comprising the internal combustion engine device according to any one of claims 1 to 4 and outputting power to a drive shaft using power from the internal combustion engine,
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the motoring means and the electric motor,
Control means for controlling the internal combustion engine, the motoring means, and the electric motor so that a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft with intermittent operation of the internal combustion engine,
The control means is a means that functions as the start time control means when starting the internal combustion engine.
Power output device.
前記モータリング手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される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、を備える手段である請求項5記載の動力出力装置。   The motoring means is connected to three axes of a generator for inputting / outputting power, the drive shaft, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator, and any two of the three shafts 6. The power output apparatus according to claim 5, wherein the power output device comprises three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the input / output power. 請求項5または6記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。   A vehicle comprising the power output device according to claim 5 or 6 and an axle connected to the drive shaft. 内燃機関と、前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、を備える内燃機関装置において、前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関を始動する際の内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関の始動を開始してから所定時間経過するまでは前記内燃機関の運転状態に基づいて判定される前記内燃機関にノッキングが発生しているノッキング状態の有無および判定結果に拘わらずに前記内燃機関の運転状態に基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御し、前記所定時間経過した以降は前記内燃機関の運転状態と前記ノッキング状態の判定結果とに基づく前記内燃機関の目標点火時期で前記モータリング手段によるモータリングを伴って前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関と前記モータリング手段とを制御する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。
An internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and motoring means for motoring the internal combustion engine, wherein the internal combustion engine device is controlled when the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means. ,
Regardless of the presence or absence of a knocking state in which knocking has occurred in the internal combustion engine, which is determined based on the operating state of the internal combustion engine until a predetermined time elapses after the start of the internal combustion engine, the determination result The internal combustion engine and the motoring means are controlled so that the internal combustion engine is started with motoring by the motoring means at a target ignition timing of the internal combustion engine based on an operating state of the internal combustion engine, and the predetermined time has elapsed. Thereafter, the internal combustion engine and the internal combustion engine are started so as to be started with motoring by the motoring means at a target ignition timing of the internal combustion engine based on the operation state of the internal combustion engine and the determination result of the knocking state. Control the motoring means,
A control method for an internal combustion engine device.
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