JP2009126272A - Power output unit of vehicle and its control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power output unit of a vehicle which prevents excess rotation of a driving system upon sharp change of rotation of a wheel and to provide its control method. <P>SOLUTION: The power output unit includes a motor generator MG 1, an engine 22 and a power dividing mechanism 30 to which a drive shaft which drives a wheel is combined. An HV-ECU 70 performs torque reduction control to reduce generation of torque of the engine 22 when the number of rotation of the drive shaft changes in the reduction direction exceeding a threshold. The torque reduction control includes a process to correct ignition timing so as to reduce generation of torque and a process to suspend fuel supply to an internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、車両の動力出力装置およびその制御方法に関し、特に内燃機関と回転電機とを含む車両の動力出力装置に関する。   The present invention relates to a vehicle power output device and a control method thereof, and more particularly to a vehicle power output device including an internal combustion engine and a rotating electric machine.

エンジンおよび回転電機を駆動源に有するハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、車両の走行状態に応じてエンジンおよび回転電機が使い分けられる。たとえば、高速走行時などにおいては主にエンジンを用いて走行し、中低速走行時などにおいては主に回転電機を用いて走行する。このようなハイブリッド車の一つに、回転電機に連結される回転要素とエンジンに連結される回転要素とを有する差動機構を搭載したものがある。   A hybrid vehicle having an engine and a rotating electric machine as drive sources is known. In such a hybrid vehicle, an engine and a rotating electric machine are selectively used according to the traveling state of the vehicle. For example, the vehicle travels mainly using an engine when traveling at a high speed, and travels mainly using a rotating electrical machine when traveling at a medium or low speed. One such hybrid vehicle is equipped with a differential mechanism having a rotating element connected to a rotating electrical machine and a rotating element connected to an engine.

特開2004−153946号公報(特許文献1)は、主動力源と第1モータ(回転電機)と第2モータと出力部材との4要素が、共線図上で第1モータ、主動力源、出力部材、第2モータの回転速度順になるように連結された歯車機構(差動機構)を有するハイブリッド駆動系を搭載したハイブリッド車のモータ過回転防止制御装置を開示する。このモータ過回転防止制御装置は、主動力源の動作点が最適エネルギ効率線上にくるように変速比を設定し、この変速比設定に基づいて算出された第1モータと第2モータの回転速度のうち、一方のモータの回転速度が過回転と判断された場合、主動力源回転数指令値を補正することでモータの回転速度を下げるモータ過回転防止制御部を含む。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-153946 (Patent Document 1) discloses that four elements of a main power source, a first motor (rotary electric machine), a second motor, and an output member are the first motor and main power source on the collinear diagram. A motor over-rotation prevention control device for a hybrid vehicle equipped with a hybrid drive system having a gear mechanism (differential mechanism) connected so as to be in the order of the rotation speed of the output member and the second motor is disclosed. This motor over-rotation prevention control device sets the gear ratio so that the operating point of the main power source is on the optimum energy efficiency line, and the rotational speeds of the first motor and the second motor calculated based on the gear ratio setting. Among these, when the rotational speed of one of the motors is determined to be over-rotation, a motor over-rotation prevention control unit that reduces the rotational speed of the motor by correcting the main power source rotational speed command value is included.

この公報に記載のモータ過回転防止制御装置によれば、モータの回転速度が過回転と判断された場合、主動力源回転数指令値を補正することでモータの回転速度が下げられる。これにより、モータ回転速度が過回転すると予測される場合、主動力源の回転数補正により、モータの過回転を未然に防止することができる。
特開2004−153946号公報
According to the motor overspeed prevention control device described in this publication, when it is determined that the motor rotation speed is excessive, the motor rotation speed is reduced by correcting the main power source rotation speed command value. As a result, when the motor rotation speed is predicted to over-rotate, over-rotation of the motor can be prevented in advance by correcting the rotational speed of the main power source.
JP 2004-153946 A

ハイブリッド車には、このような差動機構としてプラネタリギヤが用いられる場合がある。   In a hybrid vehicle, a planetary gear may be used as such a differential mechanism.

図7は、差動機構としてプラネタリギヤを用いる一例の共線図である。
プラネタリギヤの3軸(サンギヤ軸,リングギヤ軸およびプラネタリキャリヤ)における回転数(回転速度)やトルクの関係は、図7に例示する共線図と呼ばれる図として表わすことができる。図7における縦軸は3軸の回転数軸でありNs,Nc,Nrは、サンギヤ軸,プラネタリキャリヤおよびリングギヤ軸の回転数を示す。図7の、横軸は3軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわち、サンギヤ軸とリングギヤ軸の位置を両端にとったとき、プラネタリキャリヤの座標軸は、両端を1:ρに内分する位置に定められる。ここで、ρは、リングギヤの歯数に対するサンギヤの歯数の比であり、次式(1)で表わされる。
ρ=(サンギヤの歯数)/(リングギヤの歯数) … (1)
図7の例では、プラネタリギヤのサンギヤは、第1の回転電機の回転軸に接続され、キャリヤはエンジンの回転軸に接続され、リングギヤは、第2の回転電機の回転軸と連動する車輪を駆動するための駆動軸に接続される。したがって、Ns=Nm1,Nc=Ne,Nr∝Nm2の関係が成り立つ。
FIG. 7 is an alignment chart of an example using a planetary gear as a differential mechanism.
The relationship between the rotational speed (rotational speed) and torque of the three planetary gear axes (sun gear shaft, ring gear shaft, and planetary carrier) can be expressed as a diagram called a collinear diagram illustrated in FIG. In FIG. 7, the vertical axis represents three rotational speed axes, and Ns, Nc, and Nr represent the rotational speeds of the sun gear shaft, the planetary carrier, and the ring gear shaft. The horizontal axis in FIG. 7 represents the ratio of the positions of the three coordinate axes. That is, when the positions of the sun gear shaft and the ring gear shaft are taken at both ends, the coordinate axis of the planetary carrier is determined at a position that internally divides both ends into 1: ρ. Here, ρ is the ratio of the number of teeth of the sun gear to the number of teeth of the ring gear, and is expressed by the following equation (1).
ρ = (number of teeth of sun gear) / (number of teeth of ring gear) (1)
In the example of FIG. 7, the sun gear of the planetary gear is connected to the rotating shaft of the first rotating electrical machine, the carrier is connected to the rotating shaft of the engine, and the ring gear drives the wheel that is linked to the rotating shaft of the second rotating electrical machine. Connected to a drive shaft. Therefore, the relationship of Ns = Nm1, Nc = Ne, Nr∝Nm2 holds.

エンジンのクランクシャフトが結合されているプラネタリキャリヤの座標軸にエンジンの回転数Neを、リングギヤ軸の座標軸に車輪駆動軸の回転数(Nm2に比例する値)をプロットすることができる。この両点を通る直線を描けば、この直線とサンギヤの座標軸との交点で表わされる回転数として第1の回転電機の回転数Nm1を求めることができる。以下、この直線を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Ns,Nc,Nrには、以下の比例計算式(次式(2))の関係が成立する。このようにプラネタリギヤでは、サンギヤ軸,リングギヤ軸およびプラネタリキャリヤのうちいずれか2つの回転を決定すると、残余の1つの回転は、決定した2つの回転に基づいて決定される。
Ns=Nr−(Nr−Nc)・(1+ρ)/ρ ・・・(2)
このような関係は、図7の共線図を用いることによって、回転数の変化を視覚的に表現できる。
The rotational speed Ne of the engine can be plotted on the coordinate axis of the planetary carrier to which the crankshaft of the engine is coupled, and the rotational speed of the wheel drive shaft (a value proportional to Nm2) can be plotted on the coordinate axis of the ring gear shaft. If a straight line passing through these two points is drawn, the rotational speed Nm1 of the first rotating electrical machine can be obtained as the rotational speed represented by the intersection of the straight line and the coordinate axis of the sun gear. Hereinafter, this straight line is called an operation collinear line. In addition, the relationship of the following proportional calculation formula (following Formula (2)) is materialized in rotation speed Ns, Nc, Nr. As described above, in the planetary gear, when any two rotations of the sun gear shaft, the ring gear shaft, and the planetary carrier are determined, the remaining one rotation is determined based on the determined two rotations.
Ns = Nr− (Nr−Nc) · (1 + ρ) / ρ (2)
Such a relationship can visually represent a change in the number of rotations by using the alignment chart of FIG.

以下に、走行中に制動開始から車輪完全停止までの期間において、車輪がロックするときを考える。   In the following, consider the case where the wheel is locked during the period from the start of braking to the complete stop of the wheel during traveling.

図8は、車輪ロック時の回転数の変化を説明するための図である。
図8の矢印A1に示すように、制動開始時に車輪がロックすると急激にリングギヤ軸の回転数が低下する。
FIG. 8 is a diagram for explaining a change in the number of rotations when the wheel is locked.
As indicated by an arrow A1 in FIG. 8, when the wheel is locked at the start of braking, the rotational speed of the ring gear shaft is abruptly reduced.

このとき、運転中のエンジンが接続されているキャリヤは、エンジンがトルクを出しつづけているので慣性力が大きく、矢印A2に示すようにあまり急激な変化ができない。そのため動作共線のテコの支点として作用し、矢印A3に示すようにサンギヤ軸の回転数Nm1が急激に上昇する。これによって第1の回転電機の回転がシステム上限回転数Nm1maxを超えて過回転となる。また、プラネタリギヤのピニオンギヤ回転数は、キャリヤ軸とリング軸の回転数差に比例するので、こちらも急激に上昇して過回転となる。   At this time, the carrier to which the operating engine is connected has a large inertial force because the engine continues to produce torque, and cannot change so rapidly as indicated by an arrow A2. Therefore, it acts as a lever for the operation collinear lever, and the rotational speed Nm1 of the sun gear shaft increases rapidly as indicated by an arrow A3. As a result, the rotation of the first rotating electrical machine exceeds the system upper limit number of rotations Nm1max, resulting in excessive rotation. Further, the planetary pinion gear rotation speed is proportional to the rotation speed difference between the carrier shaft and the ring shaft.

したがって、車輪にロックが生じたときには速やかにエンジン回転数を低減させてサンギヤ軸の過回転を防止することが望ましい。   Accordingly, it is desirable to prevent the sun gear shaft from over-rotating by quickly reducing the engine speed when the wheel is locked.

この発明の目的は、車輪の回転急変時に駆動系の過回転が防止される車両の動力出力装置およびその制御方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a power output apparatus for a vehicle and a control method therefor, in which an over-rotation of a drive system is prevented at the time when a wheel rotation suddenly changes.

この発明は、要約すると、車両の動力出力装置であって、内燃機関と、第1の回転電機と、車輪と、第1の回転電機の回転軸に連動する第1の回転要素、内燃機関の回転軸に連動する第2の回転要素および車輪を駆動するドライブシャフトに連動する第3の回転要素を有する動力分割機構と、内燃機関および第1の回転電機の制御を行なう制御部とを備える。制御部は、ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をする場合には、内燃機関の発生トルクを減少させるトルク減少制御を実行する。トルク減少制御は、内燃機関の発生トルクが減少するように点火時期を補正する処理と、内燃機関に対して燃料供給を停止する処理とを含む。   In summary, the present invention provides a power output apparatus for a vehicle, comprising: an internal combustion engine, a first rotating electrical machine, wheels, a first rotating element that is linked to a rotating shaft of the first rotating electrical machine, and an internal combustion engine. A power split mechanism having a second rotating element interlocked with the rotating shaft and a third rotating element interlocked with a drive shaft for driving the wheel, and a control unit for controlling the internal combustion engine and the first rotating electrical machine. When the rotational speed of the drive shaft changes in a decreasing direction exceeding the threshold value, the control unit executes torque reduction control for reducing the generated torque of the internal combustion engine. The torque reduction control includes a process of correcting the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine is reduced, and a process of stopping fuel supply to the internal combustion engine.

好ましくは、内燃機関は、複数の気筒と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の燃料噴射弁と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の点火装置とを含む。制御部は、トルク減少制御を実行する際に、燃料噴射後で点火前の気筒に対しては点火時期の遅角量を内燃機関の発生トルクが減少するように補正し、燃料噴射後でかつ点火後の気筒に対しては燃料噴射を停止させる。   Preferably, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders, a plurality of fuel injection valves respectively corresponding to the plurality of cylinders, and a plurality of ignition devices respectively corresponding to the plurality of cylinders. When executing the torque reduction control, the control unit corrects the retard amount of the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine decreases for the cylinder after the fuel injection and before the ignition, and after the fuel injection and Fuel injection is stopped for the cylinder after ignition.

より好ましくは、制御部は、内燃機関の回転数と内燃機関の負荷率とに応じて点火時期の遅角量の補正量を決定する。   More preferably, the control unit determines a correction amount for the retard amount of the ignition timing in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine and the load factor of the internal combustion engine.

好ましくは、車両の動力出力装置は、ドライブシャフトと連動する回転軸を有する第2の回転電機をさらに備える。制御部は、第1、第2の回転電機の力行および回生の制御を実行する。   Preferably, the power output apparatus for a vehicle further includes a second rotating electric machine having a rotating shaft interlocking with the drive shaft. The control unit executes power running and regeneration control of the first and second rotating electrical machines.

この発明は、他の局面に従うと、内燃機関と、第1の回転電機と、車輪と、第1の回転電機の回転軸に連動する第1の回転要素、内燃機関の回転軸に連動する第2の回転要素および車輪を駆動するドライブシャフトに連動する第3の回転要素を有する動力分割機構とを含む車両の動力出力装置の制御方法であって、ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をするか否かを判断するステップと、ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をした場合には、内燃機関の発生トルクを減少させるトルク減少制御を実行するステップとを備える。トルク減少制御を実行するステップは、内燃機関の発生トルクが減少するように点火時期を補正するステップと、内燃機関に対して燃料供給を停止するステップとを含む。   According to another aspect of the present invention, an internal combustion engine, a first rotating electrical machine, a wheel, a first rotating element interlocked with a rotating shaft of the first rotating electrical machine, and a first rotating element interlocked with a rotating shaft of the internal combustion engine. And a power split device having a third rotating element interlocked with a drive shaft for driving a wheel, wherein the rotational speed of the drive shaft exceeds a threshold value. A step of determining whether or not to change in the decreasing direction, and when the rotational speed of the drive shaft exceeds the threshold, the torque reduction control is performed to reduce the generated torque of the internal combustion engine. Performing. The step of executing the torque reduction control includes the step of correcting the ignition timing so that the torque generated by the internal combustion engine is reduced, and the step of stopping the fuel supply to the internal combustion engine.

好ましくは、内燃機関は、複数の気筒と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の燃料噴射弁と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の点火装置とを含む。点火時期を補正するステップは、トルク減少制御を実行する際に、燃料噴射後で点火前の気筒に対して点火時期の遅角量を内燃機関の発生トルクが減少するように補正する。燃料供給を停止するステップは、燃料噴射後でかつ点火後の気筒に対して燃料噴射を停止させる。   Preferably, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders, a plurality of fuel injection valves respectively corresponding to the plurality of cylinders, and a plurality of ignition devices respectively corresponding to the plurality of cylinders. In the step of correcting the ignition timing, when executing the torque reduction control, the retard amount of the ignition timing is corrected so that the generated torque of the internal combustion engine decreases with respect to the cylinder after fuel injection and before ignition. The step of stopping the fuel supply stops the fuel injection to the cylinder after the fuel injection and after the ignition.

好ましくは、点火時期を補正するステップは、内燃機関の回転数と内燃機関の負荷率とに応じて点火時期の遅角量の補正量を決定する。   Preferably, in the step of correcting the ignition timing, a correction amount for the retard amount of the ignition timing is determined according to the rotational speed of the internal combustion engine and the load factor of the internal combustion engine.

本発明によれば、エンジンの回転を低減させる速度が向上し、車輪ロック時の駆動系の過回転が防止される。   According to the present invention, the speed at which the rotation of the engine is reduced is improved, and over-rotation of the drive system when the wheels are locked is prevented.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施形態としての内燃機関を搭載するハイブリッド車両20の構成の概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an internal combustion engine as an embodiment of the present invention.

図1を参照して、ハイブリッド車両20は、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軸式の動力分割機構30と、動力分割機構30に接続された発電可能なモータジェネレータMG1と、動力分割機構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、減速ギヤ35に接続されたモータジェネレータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70(以下、HV−ECU70という)とを備える。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 20 includes an engine 22, a three-shaft power split mechanism 30 connected to crankshaft 26 as an output shaft of engine 22 via damper 28, and power split mechanism 30. Motor generator MG1 connected to generate power, reduction gear 35 attached to ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to power split mechanism 30, motor generator MG2 connected to reduction gear 35, and power output device A hybrid electronic control unit 70 (hereinafter referred to as HV-ECU 70) for controlling the whole is provided.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット24(以下、エンジンECU24という)により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、HV−ECU70と通信しており、HV−ECU70からの制御信号に基づいてエンジン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HV−ECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit 24 (hereinafter referred to as an engine ECU 24) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. The operation control such as the fuel injection control, the ignition control, and the intake air amount adjustment control is performed. The engine ECU 24 communicates with the HV-ECU 70, controls the operation of the engine 22 based on a control signal from the HV-ECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the HV-ECU 70 as necessary.

動力分割機構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ヤ34とを備える。そして、動力分割機構30は、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリヤ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。   The power split 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, And a carrier 34 for holding the pinion gear 33 so as to rotate and revolve freely. The power split mechanism 30 is configured as a planetary gear mechanism that performs a differential action with the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements.

サンギヤ31の回転数Ns、リングギヤ32の回転数Nr、キャリヤ34の回転数Ncとすると、これらのギヤ回転数の間には、図7、図8で説明した共線図の関係が成立し、既出の式(1),式(2)の関係も成立する。   Assuming that the rotational speed Ns of the sun gear 31, the rotational speed Nr of the ring gear 32, and the rotational speed Nc of the carrier 34, the relationship of the collinear charts described in FIG. 7 and FIG. The relationship of the above formulas (1) and (2) is also established.

キャリヤ34にはエンジン22のクランクシャフト26が連結され、サンギヤ31にはモータジェネレータMG1が連結され、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35が連結されている。したがって、エンジン回転数Ne,モータジェネレータMG1の回転数Nm1、モータジェネレータMG2の回転数Nm2とすると、Ns=Nm1,Nc=Ne,Nr=k・Nm2の関係が成り立つ。ただし、kは減速ギヤ35の減速比である。   A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, a motor generator MG1 is connected to the sun gear 31, and a reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via a ring gear shaft 32a. Therefore, assuming that the engine speed Ne, the motor generator MG1 speed Nm1, and the motor generator MG2 speed Nm2, the relationship Ns = Nm1, Nc = Ne, Nr = k · Nm2 holds. Here, k is a reduction ratio of the reduction gear 35.

モータジェネレータMG1が発電機として機能するときには、キャリヤ34から入力されるエンジン22からの動力がサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配される。モータジェネレータMG1が電動機として機能するときには、キャリヤ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ジェネレータMG1からの動力とが統合されて、リングギヤ32側に出力される。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。   When motor generator MG1 functions as a generator, power from engine 22 input from carrier 34 is distributed to sun gear 31 side and ring gear 32 side according to the gear ratio. When motor generator MG1 functions as an electric motor, the power from engine 22 input from carrier 34 and the power from motor generator MG1 input from sun gear 31 are integrated and output to 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.

モータジェネレータMG1およびモータジェネレータ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同期発電電動機であり、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。   Motor generator MG1 and motor generator MG2 are both synchronous generator motors that can be driven as generators and motors, and exchange power with battery 50 through inverters 41 and 42.

インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線を含む。これにより、モータジェネレータ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、モータジェネレータ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。   The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 includes a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42. As a result, the electric power generated by either motor generator MG1 or MG2 can be consumed by another motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motor generators MG1 and MG2 or insufficient electric power.

なお、モータジェネレータ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。   Note that the battery 50 is not charged / discharged if the power balance is balanced by the motor generators MG1, MG2.

モータジェネレータ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、モータジェネレータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータジェネレータ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ジェネレータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されている。   Motor generators MG1, MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as motor ECU) 40. The motor ECU 40 includes signals necessary for driving and controlling the motor generators MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motor generators MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motor generators MG1 and MG2 detected by the above is input.

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、HV−ECU70と通信しており、HV−ECU70からの制御信号によってモータジェネレータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータジェネレータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHV−ECU70に出力する。   The motor ECU 40 outputs a switching control signal to the inverters 41 and 42. The motor ECU 40 communicates with the HV-ECU 70, controls the drive of the motor generators MG1 and MG2 by a control signal from the HV-ECU 70, and transmits data related to the operation state of the motor generators MG1 and MG2 to the HV-ECU 70 as necessary. Output.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット52(以下、バッテリECU52という)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HV−ECU70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit 52 (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, and the HV-ECU 70 communicates data regarding the state of the battery 50 as necessary. Output to. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

HV−ECU70は、CPU72を中心として構成されている。HV−ECU70は、CPU72の他に、処理プログラムやマップを記憶する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。   The HV-ECU 70 is configured around the CPU 72. In addition to the CPU 72, the HV-ECU 70 includes a ROM 74 that stores processing programs and maps, a RAM 76 that temporarily stores data, and input / output ports and communication ports (not shown).

HV−ECU70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。   The HV-ECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The opening degree Acc, 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.

HV−ECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   As described above, the HV-ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

ハイブリッド車両20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算する。この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータジェネレータMG1とモータジェネレータMG2とが運転制御される。   The hybrid vehicle 20 calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor generator MG1, and the motor generator MG2 is controlled so that the required power corresponding to this required torque is output to the ring gear shaft 32a.

エンジン22とモータジェネレータMG1とモータジェネレータMG2の運転制御としては、トルク変換運転モード、充放電運転モード、モータ運転モードなどがある。   As operation control of the engine 22, the motor generator MG1, and the motor generator MG2, there are a torque conversion operation mode, a charge / discharge operation mode, a motor operation mode, and the like.

トルク変換運転モードでは、HV−ECU70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割機構30とモータジェネレータMG1とモータジェネレータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるように、モータジェネレータMG1およびモータジェネレータMG2を駆動制御する。   In the torque conversion operation mode, the HV-ECU 70 controls the operation of the engine 22 so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the power split mechanism 30 and the motor generator. Motor generator MG1 and motor generator MG2 are driven and controlled so that torque is converted by MG1 and motor generator MG2 and output to ring gear shaft 32a.

充放電運転モードでは、HV−ECU70は、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割機構30とモータジェネレータMG1とモータジェネレータ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に出力されるように、モータジェネレータMG1およびモータジェネレータMG2を駆動制御する。   In the charge / discharge operation mode, the HV-ECU 70 controls the operation of the engine 22 so that the power corresponding to the sum of the required power and the power required for charging / discharging the battery 50 is output from the engine 22, All or part of the motive power output from the engine 22 with the discharge is output to the ring gear shaft 32a with the torque conversion by the power split mechanism 30, the motor generator MG1, and the motor generator MG2. Motor generator MG1 and motor generator MG2 are driven and controlled.

モータ運転モードでは、HV−ECU70は、エンジン22の運転を停止してモータジェネレータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するようモータジェネレータMG1およびモータジェネレータMG2を駆動制御する。   In the motor operation mode, the HV-ECU 70 drives and controls the motor generator MG1 and the motor generator MG2 so as to stop the operation of the engine 22 and output power corresponding to the required power from the motor generator MG2 to the ring gear shaft 32a.

なお、図1では、動力出力のための制御部をHV−ECU70、モータECU40、バッテリECU52およびエンジンECU24によって実現しているが、これらのECUをまとめてより少ない数のECUにしても良いし、より細分化された機能の多数のECUで実現するようにしても良い。   In FIG. 1, the control unit for power output is realized by the HV-ECU 70, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the engine ECU 24. However, these ECUs may be combined into a smaller number of ECUs. You may make it implement | achieve with many ECU of the more fragmented function.

図2は、車両20のエンジン22の周辺について説明するための概略図である。
図2を参照して、エンジン22は、シリンダヘッドに吸気を導入するための吸気通路111と、シリンダヘッドから排気を行なうための排気通路113とを含む。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the periphery of the engine 22 of the vehicle 20.
Referring to FIG. 2, engine 22 includes an intake passage 111 for introducing intake air to the cylinder head and an exhaust passage 113 for exhausting air from the cylinder head.

吸気通路111の上流から順にエアクリーナ102、エアフローメータ104、吸気温センサ106、スロットル弁107が設けられる。スロットル弁107は、電子制御スロットル108によってその開度が制御される。吸気通路111の吸気弁の近くには燃料を噴射するインジェクタ110が設けられる。   An air cleaner 102, an air flow meter 104, an intake air temperature sensor 106, and a throttle valve 107 are provided in this order from the upstream side of the intake passage 111. The opening degree of the throttle valve 107 is controlled by an electronic control throttle 108. An injector 110 that injects fuel is provided near the intake valve of the intake passage 111.

排気通路113には排気弁側から順に空燃比センサ145、触媒装置127、酸素センサ146、触媒装置128が配置される。エンジン22は、さらに、シリンダブロックに設けられたシリンダを上下するピストン114と、ピストン114の上下に応じて回転するクランクシャフトの回転を検知するクランクポジションセンサ143と、シリンダブロックの振動を検知してノッキングの発生を検出するノックセンサ144と、シリンダブロックの冷却水路に取り付けられている水温センサ148とを含む。   In the exhaust passage 113, an air-fuel ratio sensor 145, a catalytic device 127, an oxygen sensor 146, and a catalytic device 128 are arranged in this order from the exhaust valve side. The engine 22 further detects a piston 114 that moves up and down a cylinder provided in the cylinder block, a crank position sensor 143 that detects rotation of a crankshaft that rotates in accordance with the up and down movement of the piston 114, and vibrations of the cylinder block. It includes a knock sensor 144 that detects the occurrence of knocking, and a water temperature sensor 148 attached to the cooling water passage of the cylinder block.

エンジンECU24は、図1のHV−ECUを経由して得たアクセルペダルポジションセンサ84の出力に応じて電子制御スロットル108を制御して吸気量を変化させ、またクランクポジションセンサ143から得られるクランク角に応じてイグニッションコイル112に点火指示を出力して点火プラグから火花放電をさせ、インジェクタ110に燃料噴射時期を出力する。また吸気温センサ106、ノックセンサ144、空燃比センサ145、酸素センサ146の出力に応じて燃料噴射量、空気量、吸気弁開閉タイミングおよび点火タイミングを補正する。   The engine ECU 24 controls the electronic control throttle 108 in accordance with the output of the accelerator pedal position sensor 84 obtained via the HV-ECU of FIG. 1 to change the intake air amount, and the crank angle obtained from the crank position sensor 143 In response to this, an ignition instruction is output to the ignition coil 112 to cause a spark discharge from the spark plug, and the fuel injection timing is output to the injector 110. Further, the fuel injection amount, the air amount, the intake valve opening / closing timing, and the ignition timing are corrected according to the outputs of the intake air temperature sensor 106, knock sensor 144, air-fuel ratio sensor 145, and oxygen sensor 146.

車両20は、さらに、図示しないが燃料タンクと、燃料ポンプとを含み、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた燃料は加圧され、所定のタイミングでインジェクタ110が開かれると燃料は吸気通路111内に噴射される。   The vehicle 20 further includes a fuel tank and a fuel pump (not shown). The fuel sucked up from the fuel tank by the fuel pump is pressurized, and when the injector 110 is opened at a predetermined timing, the fuel is sucked into the intake passage 111. It is injected in.

図2で説明したようなエンジン22と図1に示したモータジェネレータMG1,MG2を用いて車両を駆動する動力出力装置においては、図8に説明したような過回転の問題を解決するために、車輪ロック時にエンジンへの燃料供給を停止し、エンジンで発生するトルクを低減させてエンジンの回転数をすばやく下げることが考えられる。   In the power output apparatus that drives the vehicle using the engine 22 as described in FIG. 2 and the motor generators MG1 and MG2 as shown in FIG. 1, in order to solve the problem of overspeed as described in FIG. It is conceivable that the fuel supply to the engine is stopped when the wheels are locked, and the torque generated in the engine is reduced to rapidly reduce the engine speed.

しかしながら、フューエルカット指令を行なっても、車輪ロック検出時に既に噴射済みであった燃料にその後点火を行なうとエンジンにトルクが発生するので、すぐにエンジンのトルクを下げることができない。また、噴射済みの燃料に点火しないことも考えられるが、未燃焼の燃料を大気中に放出することになり、エミッションの悪化という問題が発生する。したがって、噴射済みの燃料を燃焼させつつも、エンジンに発生するトルクを抑制すると良い。   However, even if the fuel cut command is issued, if the fuel that has already been injected at the time of detecting the wheel lock is subsequently ignited, torque is generated in the engine, so the engine torque cannot be reduced immediately. Although it is conceivable that the injected fuel is not ignited, unburned fuel is released into the atmosphere, which causes a problem of deterioration in emissions. Therefore, it is preferable to suppress the torque generated in the engine while burning the injected fuel.

図3は、本実施の形態における内燃機関の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間経過ごとにまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 3 is a flowchart for illustrating control of the internal combustion engine in the present embodiment. The process of this flowchart is called from the main routine and executed whenever a certain time elapses or a predetermined condition is satisfied.

図3を参照して、まず処理が開始されると、ステップS1において、HV−ECU70は、モータECU40を経由して回転位置検出センサ43,44からそれぞれ回転数Nm1,Nm2を取得する。そして、前回取得した回転数Nm2と今回取得した回転数Nm2との差から変化量ΔNm2を求め、その値がしきい値Nt2以下であるか否かを判断する。さらに、今回取得した回転数Nm1がしきい値Nt1以上であるか否かを判断する。   Referring to FIG. 3, first, when the process is started, in step S <b> 1, HV-ECU 70 acquires rotational speeds Nm <b> 1 and Nm <b> 2 from rotational position detection sensors 43 and 44 via motor ECU 40. Then, a change amount ΔNm2 is obtained from the difference between the rotation speed Nm2 acquired last time and the rotation speed Nm2 acquired this time, and it is determined whether or not the value is equal to or less than a threshold value Nt2. Further, it is determined whether or not the rotation speed Nm1 acquired this time is equal to or greater than a threshold value Nt1.

しきい値Nt2は、車輪がロックしたか否かを判断するしきい値であり、車輪がロックするとΔNm2は負の値となるから、しきい値Nt2は、負の数である。   The threshold value Nt2 is a threshold value for determining whether or not the wheel is locked. Since ΔNm2 becomes a negative value when the wheel is locked, the threshold value Nt2 is a negative number.

また、しきい値Nt1は、モータジェネレータMG1が過回転であるか否かを判断するためのしきい値である。モータジェネレータMG1の構造やその発電による過電圧の発生、プラネタリギヤの耐久性などで定められるシステム上限回転数を超えないように余裕をもってしきい値Nt1が定められる。   Threshold value Nt1 is a threshold value for determining whether motor generator MG1 is over-rotating. Threshold value Nt1 is determined with a margin so as not to exceed the system upper limit rotational speed determined by the structure of motor generator MG1, the occurrence of overvoltage due to the power generation, the durability of planetary gears, and the like.

ステップS1において、ΔNm2≦Nt2が成立しなければ、車輪がロックしておらず、図8に示したような過回転は生じないのでステップS5に処理が進んで制御はメインルーチンに移される。また、Nm1≧Nt1が成立しなければ、図8に示したように車輪のロックの反動でモータジェネレータMG1の回転数Nm1が上昇したとしても、まだ上限値には余裕があるので、やはりステップS5に処理が進んで制御はメインルーチンに移される。   If ΔNm2 ≦ Nt2 does not hold in step S1, the wheel is not locked and the overspeed as shown in FIG. 8 does not occur, so the process proceeds to step S5 and the control is transferred to the main routine. If Nm1 ≧ Nt1 does not hold, even if the rotational speed Nm1 of the motor generator MG1 increases due to the reaction of the wheel lock as shown in FIG. Then, the process proceeds to the main routine.

ステップS1において、ΔNm2≦Nt2かつNm1≧Nt1が成立した場合には、ステップS2に処理が進み、内燃機関の複数の気筒(たとえば4気筒)について、気筒ごとにその気筒が燃料噴射後でかつ点火前であるか否かが判断される。   When ΔNm2 ≦ Nt2 and Nm1 ≧ Nt1 are satisfied in step S1, the process proceeds to step S2, and for each of a plurality of cylinders (for example, four cylinders) of the internal combustion engine, the cylinders are ignited after fuel injection for each cylinder. It is determined whether it is before.

ステップS2において、燃料噴射後かつ点火前であると判断されなかった気筒については、ステップS4に処理が進み、フューエルカット指令により燃料噴射が停止される。このためエンジンで発生するトルクは低減される。   For the cylinders that are not determined to be after fuel injection and before ignition in step S2, the process proceeds to step S4, and fuel injection is stopped by a fuel cut command. For this reason, the torque generated in the engine is reduced.

ステップS2において、燃料噴射後かつ点火前であると判断された気筒については、ステップS3の処理が実行される、ステップS3では、点火時期をマップにより補正し、燃焼行程においてエンジンで発生するトルクを減少させる。   In step S2, the process of step S3 is executed for the cylinder determined to be after fuel injection and before ignition. In step S3, the ignition timing is corrected by a map, and the torque generated in the engine in the combustion stroke is corrected. Decrease.

図4は、図3のステップS3で用いられる点火時期の補正マップの一例である。
図4では、横軸にエンジン回転数(rpm)が設定され、縦軸にエンジン負荷率(%)が設定されている。ここで、負荷率は、吸気量/シリンダ内容積で求められる。吸気量は、図2のエアフローメータ104の出力に基づいて算出される。
FIG. 4 is an example of an ignition timing correction map used in step S3 of FIG.
In FIG. 4, the horizontal axis indicates the engine speed (rpm), and the vertical axis indicates the engine load factor (%). Here, the load factor is obtained by the amount of intake air / the volume in the cylinder. The intake air amount is calculated based on the output of the air flow meter 104 in FIG.

ステップS3では、最大トルクが出力されるように定められた基本点火時期マップ(通常は、上死点からのクランク角度で示される)に対して図4のマップで規定される補正量分遅角させる。基本点火時期はMBT(Minimum advance for Best Torque)とも呼ばれる。   In step S3, the basic ignition timing map (usually indicated by the crank angle from the top dead center) determined to output the maximum torque is retarded by the correction amount defined by the map of FIG. Let The basic ignition timing is also called MBT (Minimum advance for Best Torque).

低回転数および低負荷の領域では、気筒内の流速が低く、点火時期を変えてもトルクの減少量が小さい。このため、図4に示されたマップでは、低回転数および低負荷の領域では点火時期の遅角量の補正量は大きくなっている。すなわち最大トルクが出力される点火時期よりも大きく時期をずらすことになる。   In the region of low rotation speed and low load, the flow rate in the cylinder is low, and the amount of torque reduction is small even if the ignition timing is changed. For this reason, in the map shown in FIG. 4, the correction amount of the retard amount of the ignition timing is large in the low rotation speed and low load regions. That is, the timing is shifted larger than the ignition timing at which the maximum torque is output.

図5は、図3のフローチャートの制御が実行された場合の各気筒の燃料噴射と点火の状態を示した模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of fuel injection and ignition of each cylinder when the control of the flowchart of FIG. 3 is executed.

図5を参照して、上から順に気筒#1、#3、#4、#2の燃料噴射と点火時期が示されている。ハッチングの入った長方形は、燃料噴射が行なわれていることを示し、「FC」と表示されている部分はフューエルカットされ燃料噴射が行なわれないことを示す。   Referring to FIG. 5, the fuel injection and ignition timing of cylinders # 1, # 3, # 4, and # 2 are shown in order from the top. A hatched rectangle indicates that fuel injection is being performed, and a portion indicated by “FC” indicates that fuel is cut and fuel injection is not performed.

気筒#1について代表的に説明すると、期間T1、T2,T3、T4がそれぞれ吸入行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程であり、この順序で期間T5以降も同じ行程が繰返される。排気行程から吸入行程にかけて燃料噴射が行なわれる。また、圧縮行程から燃焼行程に移る部分に点火が行なわれている。   The cylinder # 1 will be described representatively. The periods T1, T2, T3, and T4 are an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke, respectively. In this order, the same stroke is repeated after the period T5. Fuel injection is performed from the exhaust stroke to the intake stroke. In addition, ignition is performed at a portion where the compression stroke shifts to the combustion stroke.

気筒#3は、気筒#1と比べて吸入行程が1期間ずれて期間T2に行なわれる。気筒#4は、気筒#1と比べて吸入行程が2期間ずれて期間T3に行なわれる。気筒#2は、気筒#1と比べて吸入行程が3期間ずれて期間T4に行なわれる。気筒#2、#3、#4においても、行程の順序と噴射時期、点火時期については、気筒#1と同じであるので説明は繰返さない。   Cylinder # 3 is performed in period T2 with the intake stroke shifted by one period compared to cylinder # 1. Cylinder # 4 is performed in period T3 with the intake stroke shifted by two periods compared to cylinder # 1. Cylinder # 2 is performed in period T4 with the intake stroke shifted by three periods compared to cylinder # 1. In cylinders # 2, # 3, and # 4, the stroke order, injection timing, and ignition timing are the same as in cylinder # 1, and therefore description thereof will not be repeated.

期間T1−T5は通常の運転が行なわれている。いま、図3のステップS1の条件が成立した結果、ステップS1からステップS2に処理が進んだとする。すると、図1のHV−ECU70からエンジンECU24に対してエンジントルクを減少させる旨のトルク減少指令が送られる。   Normal operation is performed during the period T1-T5. Now, assume that the process proceeds from step S1 to step S2 as a result of satisfying the condition of step S1 in FIG. Then, a torque reduction command for reducing the engine torque is sent from the HV-ECU 70 of FIG. 1 to the engine ECU 24.

トルク減少指令が期間T6において与えられた時点で、気筒#4、#2では燃料噴射された燃料に対して点火がされた後である。したがって、気筒#4、#2については、ステップS4の処理が実行されてフューエルカットにより燃料噴射が停止される。   When the torque reduction command is given in the period T6, the cylinders # 4 and # 2 are ignited with respect to the fuel injected. Therefore, for cylinders # 4 and # 2, the process of step S4 is executed and fuel injection is stopped by fuel cut.

一方、トルク減少指令が期間T6において与えられた時点で、燃料噴射後で点火前である気筒は気筒#1および#3である。したがって、気筒#1および#3については、ステップS3の処理が実行されて点火時期が遅角される。   On the other hand, when the torque reduction command is given in the period T6, the cylinders after fuel injection and before ignition are cylinders # 1 and # 3. Therefore, for cylinders # 1 and # 3, the process of step S3 is executed and the ignition timing is retarded.

つまり、期間T6と期間T7の境界付近において気筒#1の点火時期が遅角され、期間T7と期間T8の境界付近において気筒#3の点火時期が遅角される。そしてその後は気筒#1、#3についてもステップS4の処理が実行されフューエルカットされる。   That is, the ignition timing of the cylinder # 1 is retarded near the boundary between the periods T6 and T7, and the ignition timing of the cylinder # 3 is retarded near the boundary between the periods T7 and T8. Thereafter, the process of step S4 is also executed for the cylinders # 1 and # 3, and fuel cut is performed.

図6は、本実施の形態の制御が実行された場合と、実行されない場合の過回転の発生状況の差異を説明するための動作波形図である。   FIG. 6 is an operation waveform diagram for explaining the difference in occurrence of over-rotation between when the control of the present embodiment is executed and when it is not executed.

図6を参照して、時刻t0においてハイブリッド車両は、エンジン運転中で走行が行なわれている。したがって、エンジンは回転数Neで回転し、エンジンからは動力分割機構にトルクTeが出力されている。   Referring to FIG. 6, at time t0, the hybrid vehicle is running while the engine is running. Therefore, the engine rotates at the rotation speed Ne, and torque Te is output from the engine to the power split mechanism.

時刻t1において、たとえばブレーキを運転者が踏む等によって、車輪のロックが発生する。すると、モータジェネレータMG2の回転数が急激に減少したことが検出される。この検出は、図3のステップS1のΔNm2≦Nt2の判定条件で判断される。   At time t1, for example, when the driver steps on the brake, the wheels are locked. Then, it is detected that the number of rotations of motor generator MG2 has decreased rapidly. This detection is determined based on the determination condition of ΔNm2 ≦ Nt2 in step S1 of FIG.

本実施の形態の制御が実行されずに、ここで単にフューエルカット指令を出力しただけであれば、その時点で噴射されてしまった後で未点火の燃料については、時刻t1〜t2の間でも燃焼が行なわれるので、破線で示すようにエンジントルクTeが出力され続けている。このため、図8の矢印A2の減少量を少なくすることができない。その結果時刻t1〜t2において、モータジェネレータMG1の回転数は破線で示した回転数Nm1Xに示すようにNDだけ増加して過回転となってしまう。   If the fuel cut command is simply output here without executing the control of the present embodiment, the fuel that has been injected at that time and that has not been ignited is also between t1 and t2. Since combustion is performed, the engine torque Te continues to be output as indicated by a broken line. For this reason, the amount of decrease of the arrow A2 in FIG. 8 cannot be reduced. As a result, at times t1 to t2, the rotational speed of motor generator MG1 increases by ND as shown by the rotational speed Nm1X indicated by the broken line, resulting in overspeeding.

これに対し、本実施の形態の制御を実行すれば、実線で示したように時刻t1において速やかにエンジントルクTeを減少させることができ遅延時間td分だけトルクを抜く時刻が早められ、エンジン回転数Neも時刻t1〜t2の間で減少させることができる。したがって、モータジェネレータMG1の回転数も実線で示した回転数Nm1で示されるように過回転が防止される。   On the other hand, if the control of the present embodiment is executed, the engine torque Te can be quickly reduced at time t1 as shown by the solid line, and the time for extracting the torque by the delay time td is advanced, and the engine rotation The number Ne can also be decreased between times t1 and t2. Therefore, the motor generator MG1 is prevented from over-rotating as indicated by the rotational speed Nm1 indicated by the solid line.

最後に本実施の形態について総括的に説明する。図1を参照して、本実施の形態の動力出力装置は、内燃機関(エンジン22)と、第1の回転電機(モータジェネレータMG1)と、車輪63a、63bと、第1の回転電機の回転軸に連動する第1の回転要素、内燃機関の回転軸に連動する第2の回転要素および車輪を駆動するドライブシャフトに連動する第3の回転要素を有する動力分割機構(30)と、内燃機関および第1の回転電機の制御を行なう制御部(70,40,52,24)とを備える。制御部は、ドライブシャフト(32a)の回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をする場合には、内燃機関の発生トルクを減少させるトルク減少制御を実行する。トルク減少制御は、内燃機関の発生トルクが減少するように点火時期を補正する処理と、内燃機関に対して燃料供給を停止する処理とを含む。   Finally, the present embodiment will be generally described. Referring to FIG. 1, the power output apparatus of the present embodiment includes an internal combustion engine (engine 22), a first rotating electrical machine (motor generator MG1), wheels 63a and 63b, and the rotation of the first rotating electrical machine. A power split mechanism (30) having a first rotating element linked to a shaft, a second rotating element linked to a rotating shaft of the internal combustion engine, and a third rotating element linked to a drive shaft for driving a wheel; And a control unit (70, 40, 52, 24) for controlling the first rotating electrical machine. When the rotational speed of the drive shaft (32a) changes in a decreasing direction exceeding the threshold value, the control unit executes torque reduction control for reducing the generated torque of the internal combustion engine. The torque reduction control includes a process of correcting the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine is reduced, and a process of stopping fuel supply to the internal combustion engine.

好ましくは、内燃機関は、複数の気筒(図5:#1〜#4)と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の燃料噴射弁(図2:110)と、複数の気筒にそれぞれ対応する複数の点火装置(図2:112)とを含む。制御部は、トルク減少制御を実行する際に、燃料噴射後で点火前の気筒に対しては点火時期の遅角量を内燃機関の発生トルクが減少するように補正し(図3:ステップS3)、燃料噴射後でかつ点火後の気筒に対しては燃料噴射を停止させる(図4:ステップS4)。   Preferably, the internal combustion engine includes a plurality of cylinders (FIG. 5: # 1 to # 4), a plurality of fuel injection valves (FIG. 2: 110) respectively corresponding to the plurality of cylinders, and a plurality of cylinders respectively corresponding to the plurality of cylinders. Ignition device (FIG. 2: 112). When executing the torque reduction control, the control unit corrects the retard amount of the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine decreases for the cylinder after fuel injection and before ignition (FIG. 3: Step S3). ) The fuel injection is stopped for the cylinder after fuel injection and after ignition (FIG. 4: Step S4).

より好ましくは、図4に示すように、制御部は、内燃機関の回転数と内燃機関の負荷率とに応じて点火時期の遅角量の補正量を決定する。   More preferably, as shown in FIG. 4, the control unit determines a correction amount for the retard amount of the ignition timing in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine and the load factor of the internal combustion engine.

好ましくは、車両の動力出力装置は、ドライブシャフト(32a)と連動する回転軸を有する第2の回転電機(モータジェネレータMG2)をさらに備える。制御部は、第1、第2の回転電機の力行および回生の制御を実行する。   Preferably, the vehicle power output apparatus further includes a second rotating electrical machine (motor generator MG2) having a rotating shaft that is linked to the drive shaft (32a). The control unit executes power running and regeneration control of the first and second rotating electrical machines.

本実施の形態の車両の動力出力装置によれば、過回転が発生するのを防止するためにエンジンのトルク発生を低下させるタイミングを早くできるので、駆動系の過回転の防止に有利である。   According to the power output apparatus for a vehicle of the present embodiment, since the timing for reducing the torque generation of the engine can be shortened in order to prevent the occurrence of over-rotation, it is advantageous in preventing over-rotation of the drive system.

また、エンジントルクの発生を中止させることと引き換えに未燃焼の燃料を排出することもないので、環境に悪影響を与えることなく、過回転によるモータジェネレータの損傷を防止できる。   In addition, since unburned fuel is not discharged in exchange for stopping the generation of engine torque, damage to the motor generator due to overspeed can be prevented without adversely affecting the environment.

また、以上の実施の形態で開示された制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体(ROM、CD−ROM、メモリカードなど)から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。   In addition, the control methods disclosed in the above embodiments can be executed by software using a computer. A program for causing a computer to execute this control method is read from a recording medium (ROM, CD-ROM, memory card, etc.) recorded in a computer-readable manner into a computer in a vehicle control device or provided through a communication line. You may do it.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施形態としての内燃機関を搭載するハイブリッド車両20の構成の概略図である。It is the schematic of the structure of the hybrid vehicle 20 carrying the internal combustion engine as embodiment of this invention. 車両20のエンジン22の周辺について説明するための概略図である。2 is a schematic diagram for explaining the periphery of an engine 22 of a vehicle 20. FIG. 本実施の形態における内燃機関の制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating control of the internal combustion engine in this Embodiment. 図3のステップS3で用いられる点火時期の補正マップの一例である。It is an example of the correction map of the ignition timing used by step S3 of FIG. 図3のフローチャートの制御が実行された場合の各気筒の燃料噴射と点火の状態を示した模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of fuel injection and ignition of each cylinder when the control of the flowchart of FIG. 3 is executed. 本実施の形態の制御が実行された場合と、実行されない場合の過回転の発生状況の差異を説明するための動作波形図である。It is an operation waveform diagram for explaining the difference in the occurrence situation of overspeed when the control of the present embodiment is executed and when it is not executed. 差動機構としてプラネタリギヤを用いる一例の共線図である。It is an alignment chart of an example using a planetary gear as a differential mechanism. 車輪ロック時の回転数の変化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the change of the rotation speed at the time of a wheel lock.

符号の説明Explanation of symbols

20 ハイブリッド車両、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分割機構、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 キャリヤ、35 減速ギヤ、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、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a 車輪、63a,63b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、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、102 エアクリーナ、104 エアフローメータ、106 吸気温センサ、107 スロットル弁、108 電子制御スロットル、110 インジェクタ、111 吸気通路、112 イグニッションコイル、113 排気通路、114 ピストン、127,128 触媒装置、143 クランクポジションセンサ、144 ノックセンサ、145 空燃比センサ、146 酸素センサ、148 水温センサ、MG1,MG2 モータジェネレータ。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit for engine, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power split mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 41, 42 inverter , 43, 44 Rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 electronic control unit for battery, 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a wheel, 63a, 63b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid , 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, 102 air cleaner, 104 air flow meter, 106 intake temperature sensor, 107 throttle valve, 108 electronic control throttle, 110 injector, 111 intake passage, 112 ignition coil, 113 exhaust passage, 114 piston, 127, 128 catalyst Device, 143 crank position sensor, 144 knock sensor, 145 air-fuel ratio sensor, 146 oxygen sensor, 148 water temperature sensor, MG1, MG2 motor generator.

Claims (7)

内燃機関と、
第1の回転電機と、
車輪と、
前記第1の回転電機の回転軸に連動する第1の回転要素、前記内燃機関の回転軸に連動する第2の回転要素および前記車輪を駆動するドライブシャフトに連動する第3の回転要素を有する動力分割機構と、
前記内燃機関および前記第1の回転電機の制御を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、前記ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をする場合には、前記内燃機関の発生トルクを減少させるトルク減少制御を実行し、
前記トルク減少制御は、
内燃機関の発生トルクが減少するように点火時期を補正する処理と、
前記内燃機関に対して燃料供給を停止する処理とを含む、車両の動力出力装置。
An internal combustion engine;
A first rotating electrical machine;
Wheels,
A first rotating element that is linked to the rotating shaft of the first rotating electrical machine, a second rotating element that is linked to the rotating shaft of the internal combustion engine, and a third rotating element that is linked to the drive shaft that drives the wheels. A power split mechanism;
A control unit for controlling the internal combustion engine and the first rotating electrical machine,
When the rotational speed of the drive shaft changes in a decreasing direction exceeding a threshold value, the control unit executes torque reduction control for reducing the generated torque of the internal combustion engine,
The torque reduction control is
A process of correcting the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine is reduced;
A power output apparatus for a vehicle, including a process of stopping fuel supply to the internal combustion engine.
前記内燃機関は、
複数の気筒と、
前記複数の気筒にそれぞれ対応する複数の燃料噴射弁と、
前記複数の気筒にそれぞれ対応する複数の点火プラグとを含み、
前記制御部は、前記トルク減少制御を実行する際に、燃料噴射後で点火前の気筒に対しては点火時期の遅角量を内燃機関の発生トルクが減少するように補正し、燃料噴射後でかつ点火後の気筒に対しては燃料噴射を停止させる、請求項1に記載の車両の動力出力装置。
The internal combustion engine
Multiple cylinders,
A plurality of fuel injection valves respectively corresponding to the plurality of cylinders;
A plurality of spark plugs respectively corresponding to the plurality of cylinders,
When performing the torque reduction control, the control unit corrects the retard amount of the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine is reduced for the cylinder after the fuel injection and before the ignition, and after the fuel injection 2. The vehicle power output device according to claim 1, wherein fuel injection is stopped for the cylinder after ignition.
前記制御部は、前記内燃機関の回転数と前記内燃機関の負荷率とに応じて前記点火時期の遅角量の補正量を決定する、請求項2に記載の車両の動力出力装置。   The power output device for a vehicle according to claim 2, wherein the control unit determines a correction amount of the retard amount of the ignition timing according to a rotation speed of the internal combustion engine and a load factor of the internal combustion engine. 前記ドライブシャフトと連動する回転軸を有する第2の回転電機をさらに備え、
前記制御部は、前記第1、第2の回転電機の力行および回生の制御を実行する、請求項1に記載の車両の動力出力装置。
A second rotating electrical machine having a rotating shaft interlocking with the drive shaft;
The power output apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the control unit executes control of powering and regeneration of the first and second rotating electrical machines.
内燃機関と、第1の回転電機と、車輪と、前記第1の回転電機の回転軸に連動する第1の回転要素、前記内燃機関の回転軸に連動する第2の回転要素および前記車輪を駆動するドライブシャフトに連動する第3の回転要素を有する動力分割機構とを含む車両の動力出力装置の制御方法であって、
前記ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をするか否かを判断するステップと、
前記ドライブシャフトの回転数がしきい値を超えた減少方向の変化をした場合には、前記内燃機関の発生トルクを減少させるトルク減少制御を実行するステップとを備え、
前記トルク減少制御を実行するステップは、
内燃機関の発生トルクが減少するように点火時期を補正するステップと、
前記内燃機関に対して燃料供給を停止するステップとを含む、車両の動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, a first rotating electrical machine, a wheel, a first rotating element interlocked with a rotating shaft of the first rotating electrical machine, a second rotating element interlocked with the rotating shaft of the internal combustion engine, and the wheel. A power split device having a third rotating element interlocked with a drive shaft to be driven, and a control method for a vehicle power output device,
Determining whether the rotational speed of the drive shaft changes in a decreasing direction exceeding a threshold;
Executing a torque reduction control for reducing the torque generated by the internal combustion engine when the rotational speed of the drive shaft changes in a decreasing direction exceeding a threshold value,
The step of executing the torque reduction control includes:
Correcting the ignition timing so that the generated torque of the internal combustion engine decreases;
A method of controlling a vehicle power output apparatus, comprising: stopping fuel supply to the internal combustion engine.
前記内燃機関は、
複数の気筒と、
前記複数の気筒にそれぞれ対応する複数の燃料噴射弁と、
前記複数の気筒にそれぞれ対応する複数の点火プラグとを含み、
前記点火時期を補正するステップは、前記トルク減少制御を実行する際に、燃料噴射後で点火前の気筒に対して点火時期の遅角量を内燃機関の発生トルクが減少するように補正し、
前記燃料供給を停止するステップは、燃料噴射後でかつ点火後の気筒に対して燃料噴射を停止させる、請求項5に記載の車両の動力出力装置の制御方法。
The internal combustion engine
Multiple cylinders,
A plurality of fuel injection valves respectively corresponding to the plurality of cylinders;
A plurality of spark plugs respectively corresponding to the plurality of cylinders,
The step of correcting the ignition timing corrects the retard amount of the ignition timing with respect to the cylinder after the fuel injection and before the ignition so that the generated torque of the internal combustion engine decreases when the torque reduction control is executed,
The method for controlling a power output apparatus for a vehicle according to claim 5, wherein the step of stopping the fuel supply stops the fuel injection to the cylinder after the fuel injection and after the ignition.
前記点火時期を補正するステップは、前記内燃機関の回転数と前記内燃機関の負荷率とに応じて前記点火時期の遅角量の補正量を決定する、請求項5に記載の車両の動力出力装置の制御方法。   The vehicle power output according to claim 5, wherein the step of correcting the ignition timing determines a correction amount of a retard amount of the ignition timing according to a rotation speed of the internal combustion engine and a load factor of the internal combustion engine. Device control method.
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