JP2010202137A - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

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武志 元古
Ikuo Ando
郁男 安藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly burn unburnt fuel adsorbed to a cleaning catalyst of a cleaning apparatus after starting an internal combustion engine. <P>SOLUTION: A control method includes calculating a fuel increase quantity Tadd of fuel increased to fuel injection by a theoretical air-fuel ratio out of a fuel injection quantity integrated value Fa until an intake air quantity integrated value Ga reaches a threshold Gref or more from the start of the engine, and multiplying the fuel increase quantity Tadd by the theoretical air-fuel ratio to calculate an air quantity Gc required to completely burn fuel of the fuel increase quantity Tadd (S240, S250), and carrying out motoring of the engine in a fuel cut state until the intake air quantity integrated value Gb when motoring engine in the fuel cut state reaches an air quantity Gc (S260-S300). Unburnt fuel adsorbed to the purifying catalyst of the purifying apparatus due to the fuel increase quantity from the start of the engine is thereby quickly burnt and ejected into the atmosphere. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、内燃機関をモータリング可能な第1電動機と、走行用の動力を出力可能な第2電動機と、第1電動機および第2電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って内燃機関を始動する始動時制御手段と、を備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more specifically, an internal combustion engine to which a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas is attached, a first electric motor capable of motoring the internal combustion engine, and driving power. When the internal combustion engine is started, the fuel injection amount is larger than the stoichiometric air-fuel ratio until the predetermined condition is satisfied when the internal combustion engine is started, the second motor capable of output, the power storage means capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vehicle including a start time control unit that starts an internal combustion engine with an increase in fuel to be injected, and a method for controlling such a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンを一時停止するときには、エンジンへの燃料を遮断した後にモータジェネレータによりエンジンに負荷を掛け、燃料遮断後のエンジンの空転を制動するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、こうした制御により、燃料遮断後に触媒コンバータ内へ酸素が富んだ排気が排出されるのを抑止している。   Conventionally, as this type of hybrid vehicle, when the engine is temporarily stopped, a motor generator that applies a load to the engine after shutting off the fuel to the engine and brakes the idling of the engine after the fuel is shut off has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1). In this vehicle, such control prevents the exhaust gas rich in oxygen from being discharged into the catalytic converter after the fuel is shut off.

特開2002−130001号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-130001

一般に、エンジンを始動するときには、エンジンの始動性を向上させるために理論空燃比より燃料噴射量が多くなるように燃料増量が行なわれる。冷間における始動では、吸気管やシリンダの壁面に燃料が付着することを考慮して比較的多くの燃料増量を伴ってエンジンの始動が行なわれる。このため、排気を浄化する浄化装置の触媒には未燃焼燃料が吸着されることになり、場合によっては未燃焼燃料が大気に排出されてしまう。こうした問題に対して、エンジンを始動した後に空燃比を理論空燃比より大きくして運転を行なうことも考えられるが、触媒に吸着している未燃焼燃料を完全に燃焼させるには時間を要してしまう。   In general, when starting the engine, the fuel is increased so that the fuel injection amount is larger than the stoichiometric air-fuel ratio in order to improve the engine startability. In the cold start, the engine is started with a relatively large fuel increase in consideration of fuel adhering to the intake pipe and the cylinder wall. For this reason, unburned fuel is adsorbed by the catalyst of the purification device that purifies the exhaust, and in some cases, unburned fuel is discharged to the atmosphere. To deal with these problems, it is conceivable that the engine is operated with the air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio after starting the engine. However, it takes time to completely burn the unburned fuel adsorbed on the catalyst. End up.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、内燃機関を始動した後に浄化装置の浄化触媒に吸着している未燃焼燃料を迅速に燃焼させることを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof of the present invention is to quickly burn the unburned fuel adsorbed on the purification catalyst of the purification device after starting the internal combustion engine.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能な第1電動機と、走行用の動力を出力可能な第2電動機と、前記第1電動機および前記第2電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って前記内燃機関を始動する始動時制御手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記始動時制御手段は、前記所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、前記所定条件が成立した以降に前記演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で前記内燃機関がモータリングされるよう前記第1電動機を制御する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine having a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas, a first electric motor capable of motoring the internal combustion engine, a second electric motor capable of outputting driving power, the first electric motor, and the Electric storage means capable of exchanging electric power with the second electric motor, and the internal combustion engine with an increase in fuel to inject more fuel than the stoichiometric air-fuel ratio until the predetermined condition is satisfied when the internal combustion engine is started A hybrid vehicle comprising a start time control means for starting the vehicle,
The starting-time control means calculates an incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the theoretical air-fuel ratio among the fuel injection amounts injected until the predetermined condition is satisfied, and after the predetermined condition is satisfied, Means for controlling the first electric motor so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount. Is,
This is the gist.

この本発明のハイブリッド車では、内燃機関を始動した後に所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、所定条件が成立した以降にこの演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングされるよう第1電動機を制御する。これにより、内燃機関を始動した後に浄化装置の浄化触媒に吸着している未燃焼燃料を迅速に燃焼させることができる。もとより、第1電動機により走行することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the stoichiometric air-fuel ratio is calculated from the fuel injection amounts that are injected until the predetermined condition is satisfied after the internal combustion engine is started. After the establishment, the first electric motor is operated so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount. Control. Thereby, after the internal combustion engine is started, the unburned fuel adsorbed on the purification catalyst of the purification device can be quickly burned. Of course, it can drive | work with a 1st electric motor.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度以下のときにだけ前記所定条件が成立した以降の前記内燃機関のモータリングを行なうよう制御する手段である、ものとすることもできる。これは、内燃機関の冷却媒体の温度が低いときには多量の燃料増量が行なわれることに基づく。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the start time control means controls to perform motoring of the internal combustion engine after the predetermined condition is satisfied only when the temperature of the cooling medium of the internal combustion engine is equal to or lower than the predetermined temperature. It can also be a means. This is based on the fact that a large amount of fuel is increased when the temperature of the cooling medium of the internal combustion engine is low.

また、本発明のハイブリッド車において、前記所定条件は、前記内燃機関を始動開始してからの吸入空気量の積算値が所定量に至った条件である、ものとすることもできる。これは、内燃機関の始動後に内燃機関が安定して運転できるような状態に至ったか否かを判定する指標として吸入空気量の積算値により判断することができることに基づく。   In the hybrid vehicle of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which an integrated value of the intake air amount after starting the internal combustion engine reaches a predetermined amount. This is based on the fact that it can be determined from the integrated value of the intake air amount as an index for determining whether or not the internal combustion engine has been in a stable operation state after the internal combustion engine is started.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能な第1電動機と、走行用の動力を出力可能な第2電動機と、前記第1電動機および前記第2電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って前記内燃機関を始動するハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関を始動するときには前記所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、前記所定条件が成立した以降に前記演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で前記内燃機関がモータリングされるよう前記第1電動機を制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine having a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas, a first electric motor capable of motoring the internal combustion engine, a second electric motor capable of outputting driving power, the first electric motor, and the Electric storage means capable of exchanging electric power with the second electric motor, and the internal combustion engine with an increase in fuel to inject more fuel than the stoichiometric air-fuel ratio until the predetermined condition is satisfied when the internal combustion engine is started A method for controlling a hybrid vehicle that starts a vehicle,
When starting the internal combustion engine, an incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the stoichiometric air-fuel ratio among the fuel injection amounts injected until the predetermined condition is satisfied is calculated, and after the predetermined condition is satisfied, Controlling the first electric motor so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount;
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関を始動した後に所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、所定条件が成立した以降にこの演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングされるよう第1電動機を制御する。これにより、内燃機関を始動した後に浄化装置の浄化触媒に吸着している未燃焼燃料を迅速に燃焼させることができる。もとより、第1電動機により走行することができる。   In this hybrid vehicle control method of the present invention, an incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the stoichiometric air-fuel ratio among the fuel injection amounts that are injected until the predetermined condition is satisfied after the internal combustion engine is started, After the predetermined condition is satisfied, the internal combustion engine is motored so that the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount. 1 Control the motor. Thereby, after the internal combustion engine is started, the unburned fuel adsorbed on the purification catalyst of the purification device can be quickly burned. Of course, it can drive | work with a 1st electric motor.

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 the configuration of an engine 22. FIG. エンジンECU24により実行される始動時燃料噴射処理の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a start time fuel injection process executed by an engine ECU 24; エンジン22の回転数Neと燃料噴射量との関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the rotation speed Ne of the engine 22, and fuel injection quantity. 変形例の始動時燃料噴射処理の一例の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of example of the fuel injection process at the time of start of a modification. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration 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構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車420の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 420 according to a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire power output apparatus.

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触媒(三元触媒)を有する浄化装置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. The exhaust from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device 134 having a purification catalyst (three-way catalyst) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Is done.

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,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Pin,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からの吸入空気量Qa,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,空燃比センサ135aからの空燃比AF,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エンジン22の回転数Neも計算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as 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 from the combustion chamber, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve , The throttle position from the throttle valve position sensor 146 that detects the position of the throttle valve 124, the intake air amount Qa from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, and the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe Intake air temperature, the air-fuel ratio AF from an air-fuel ratio sensor 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b is input via 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 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。   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.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   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. 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.

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を計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled 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. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power is output to the ring gear shaft 32a with the operation of the engine 22. Since there is no difference in the control, both are hereinafter referred to as the engine operation mode.

エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、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と車速センサ88からの車速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*を設定し、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比で除して得られる回転数や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPr*を計算すると共に計算した走行用パワーPr*からバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定し、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときに動力分配統合機構30を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。そして、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてEGR率Reの目標値としての目標EGR率Re*を設定し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なうと共にEGR率Reが目標EGR率Re*となるようEGRシステム160のEGRバルブ164の開度を調整する。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。   In the engine operation mode, the hybrid electronic control unit 70 requires the required torque Tr to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. * Is set, and the conversion factor is converted into the rotation speed obtained by dividing the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a (for example, the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio of the reduction gear 35) to the set required torque Tr *. The traveling power Pr * required for traveling is calculated by multiplying the number of revolutions obtained by multiplication), and charging / discharging of the battery 50 obtained from the calculated traveling power Pr * based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 As the power to be output from the engine 22 by reducing the required power Pb * (positive value when discharging from the battery 50) An engine using an operation line (for example, a fuel efficiency optimum operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can set the required power Pe * and output the required power Pe * from the engine 22 efficiently. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of 22 are set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. A torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 is set by the rotational speed feedback control, and a torque acting on the ring gear shaft 32a via the power distribution and integration mechanism 30 when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by subtracting from the required torque Tr *, and the target rotational speed Ne * Send for the engine ECU24 target torque Te * city, the torque command Tm1 *, the Tm2 * is sent to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * sets a target EGR rate Re * as a target value for the EGR rate Re based on the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. In addition, intake air amount control, fuel injection control, ignition control, and the like of the engine 22 are performed so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te * so that the EGR rate Re becomes the target EGR rate Re *. The opening degree of the EGR valve 164 of the EGR system 160 is adjusted. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *.

モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。   In the motor operation mode, the hybrid electronic control unit 70 sets the torque command Tm1 * of the motor MG1 to a value of 0 and the required torque Tr * as a drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so as to be output to the shaft 32a and transmitted to the motor ECU 40. Then, the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *.

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を始動する際の燃料噴射についての動作について説明する。エンジン22は、−10℃や−20℃などの冷間時にイグニッションスイッチ80がオンされたときや、アクセルペダル83の踏み込み量としてのアクセル開度Accと車速Vとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて計算される車両要求パワーP*が所定の始動値Pstart以上に至ったとき、車両の図示しない空調装置による暖房要求による始動要求がなされたときに始動され、暖房要求による始動要求がない状態で車両要求パワーP*が所定の停止値Pstop未満に至ったときにその運転が停止される。エンジン22の始動は、モータMG1からエンジン22をモータリングするモータリングトルクを出力すると共にその反力をモータMG2からのトルク出力やパーキングロックにより受け止めることなどによりエンジン22をモータリングし、以下に説明する燃料噴射弁126からの燃料噴射と点火プラグ130での点火を開始することによって行なわれる。図3は、エンジン22を始動する際にエンジンECU24により実行される始動時燃料噴射処理の一例を示すフローチャートである。なお、エンジン22のモータリングは、ハイブリッド用電子制御ユニット70によりモータリングトルクをモータMG1のトルク指令Tm1*として設定し、これを通信によりモータECU40に送信し、モータリングトルクが設定されたトルク指令Tm1*を受信したモータECU40がモータMG1からトルク指令Tm1*のトルクが出力されるようインバータ41のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、行なわれる。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation of fuel injection when starting the engine 22 will be described. When the ignition switch 80 is turned on when the engine 22 is cold, such as −10 ° C. or −20 ° C., the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 When the vehicle required power P * calculated based on the above reaches a predetermined starting value Pstart or more, the vehicle is started when a heating request is made by a heating request from an air conditioner (not shown) of the vehicle. When the vehicle required power P * reaches less than a predetermined stop value Pstop in the absence of the vehicle, the operation is stopped. The engine 22 is started by motoring the engine 22 by outputting a motoring torque for motoring the engine 22 from the motor MG1 and receiving the reaction force by a torque output from the motor MG2 or a parking lock. The fuel injection from the fuel injection valve 126 and ignition by the spark plug 130 are started. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a start time fuel injection process executed by the engine ECU 24 when the engine 22 is started. The motoring of the engine 22 is performed by setting the motoring torque as the torque command Tm1 * of the motor MG1 by the hybrid electronic control unit 70, and transmitting this to the motor ECU 40 by communication, and the torque command in which the motoring torque is set. The motor ECU 40 that receives Tm1 * performs switching control of the switching element of the inverter 41 so that the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1.

始動時燃料噴射処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22の回転数Neやエンジン22をモータリングしてからの経過時間t,エンジン22の始動を開始したときに水温センサ142により検出される冷却水温Tw,エアフローメータ148により検出される吸入空気量Qaなど燃料噴射処理に必要なデータを入力し(ステップS100)、入力した温度Twを閾値Twrefと比較する(ステップS110)。ここで、閾値Twrefは、エンジン22の良好な始動性を確保するために空燃比が理論空燃比より大幅に小さく(燃料の比率が大幅に大きく)なるよう燃料の大幅な増量を行なった燃料噴射量(始動前噴射量Tst)を燃料噴射弁126から噴射するか否かを判定するものであり、比較的低い温度(例えば、−15℃や−20℃など)を用いることができる。   When the fuel injection process at start-up is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first detects the rotational speed Ne of the engine 22, the elapsed time t after motoring the engine 22, and the water temperature sensor when starting the engine 22 is started. Data necessary for the fuel injection processing, such as the cooling water temperature Tw detected by 142 and the intake air amount Qa detected by the air flow meter 148, are input (step S100), and the input temperature Tw is compared with the threshold value Twref (step S110). . Here, the threshold value Twref is a fuel injection in which the amount of fuel is greatly increased so that the air-fuel ratio is significantly smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (the fuel ratio is greatly increased) in order to ensure good startability of the engine 22. It is determined whether or not the amount (pre-startup injection amount Tst) is injected from the fuel injection valve 126, and a relatively low temperature (for example, −15 ° C. or −20 ° C.) can be used.

エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twが閾値Twref未満のときには、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満であるか否かを判定し(ステップS120)、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満のときには、大幅な増量を行なった燃料噴射量(始動前噴射量Tst)を燃料噴射弁126から噴射する必要があると判断し、燃料噴射量Tに始動前燃料噴射量Tstを設定し(ステップS130)、設定した燃料噴射量Tに相当する燃料噴射時間だけ燃料噴射弁126を開弁する(ステップS200)。ここで、閾値Nref1は、エンジン22の良好な始動性を確保するために空燃比が理論空燃比より大幅に小さく(燃料の比率が大幅に大きく)なるよう燃料の大幅な増量を行なった燃料噴射量(始動前噴射量Tst)を燃料噴射弁126から噴射するか否かを判定するための閾値であり、エンジン22の回転数Neとしては比較的小さい回転数(例えば、400rpmなど)を用いることができる。そして、前回の燃料噴射量積算値Faに今回の燃料噴射量Tを加えて新たな燃料噴射量積算値Faを計算すると共に(ステップS210)、前回の吸入空気量積算値Gaに今回の吸入空気量Qaを加えて新たな吸入空気量積算値Gaを計算し(ステップS220)、計算した吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っているか否かを判定し(ステップS230)、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っていないときにはステップS100に戻る。ここで、閾値Grefは、始動後のエンジン22が安定して運転することができるようになるまでに必要な吸入空気量Qaの積算値であり、実験などにより定めることができる。上述の制御では、エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twが閾値Twref未満のときにはエンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上に至るまで始動前燃料噴射量Tstが燃料噴射量Tとして設定されて燃料噴射され、その間に噴射した燃料噴射量の積算値Faと吸入空気量の積算値Gaとが計算される。   When the coolant temperature Tw when starting the engine 22 is less than the threshold value Twref, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the engine 22 is less than the threshold value Nref1 (step S120), and the rotational speed Ne of the engine 22 is the threshold value. When it is less than Nref1, it is determined that it is necessary to inject the fuel injection amount (pre-startup injection amount Tst) that has been increased significantly from the fuel injection valve 126, and the pre-startup fuel injection amount Tst is set as the fuel injection amount T. (Step S130), the fuel injection valve 126 is opened for the fuel injection time corresponding to the set fuel injection amount T (Step S200). Here, the threshold value Nref1 is a fuel injection in which the amount of fuel is greatly increased so that the air-fuel ratio is significantly smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (the fuel ratio is greatly increased) in order to ensure good startability of the engine 22. This is a threshold for determining whether or not to inject the amount (pre-startup injection amount Tst) from the fuel injection valve 126, and a relatively small rotational speed (for example, 400 rpm) is used as the rotational speed Ne of the engine 22. Can do. Then, the current fuel injection amount T is added to the previous fuel injection amount integrated value Fa to calculate a new fuel injection amount integrated value Fa (step S210), and the current intake air is added to the previous intake air amount integrated value Ga. A new intake air amount integrated value Ga is calculated by adding the amount Qa (step S220), and it is determined whether or not the calculated intake air amount integrated value Ga is equal to or greater than the threshold value Gref (step S230). When the value Ga has not reached the threshold value Gref or more, the process returns to step S100. Here, the threshold value Gref is an integrated value of the intake air amount Qa necessary until the engine 22 after the start can be stably operated, and can be determined by an experiment or the like. In the above control, when the coolant temperature Tw when starting the engine 22 is less than the threshold value Twref, the pre-starting fuel injection amount Tst is set as the fuel injection amount T until the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref1 or more. The fuel injection amount integrated value Fa and the intake air amount integrated value Ga are calculated.

エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上に達すると、ステップS120でエンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上である判定され、エンジン22のモータリングを開始してからの経過時間tに応じて始動時における燃料噴射量である始動時噴射量T0を設定すると共に(ステップS140)、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2未満であるか否かを判定する(ステップS150)。ここで、始動時噴射量T0は、始動直後のエンジン22でより確実に爆発燃焼を生じさせるために空燃比が理論空燃比より小さく(燃料の比率が大きく)なる燃料噴射量として設定されたものであり、エンジン22のモータリングを開始してからの経過時間tに応じて徐々に小さくなるよう設定されている。したがって、始動時噴射量T0は、始動前噴射量Tstより随分小さな燃料噴射量となる。また、閾値Nref2は、始動前噴射量Tstの燃料噴射を行なったときに、エンジン22の回転数Neを滑らか変化させるために燃料噴射量を始動前噴射量Tstから緩変化をもって始動時噴射量T0に移行させる回転数の上限として設定されるものであり、閾値Nref1より大きな回転数(例えば、600rpmなど)である。エンジン22の回転数Neが閾値Nref2未満と判定されたときには、緩変化をもって燃料噴射量を始動前噴射量Tstから始動時噴射量T0に移行させる必要があると判断し、エンジン22の回転数Neを用いて次式(1)により補正量Taを設定すると共に(ステップS160)、始動時噴射量T0と補正量Taとの和として燃料噴射量Tを設定し(ステップS170)、設定した燃料噴射量Tに相当する燃料噴射時間だけ燃料噴射弁126を開弁し(ステップS200)、燃料噴射量積算値Faと吸入空気量積算値Gaとを計算し(ステップS210,S220)、計算した吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っているか否かを判定し(ステップS230)、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っていないときにはステップS100に戻る。従って、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上に至るまでエンジン22のモータリングを開始してからの経過時間tに応じた始動時噴射量T0と式(1)により求めた補正量Taとの和が燃料噴射量Tとして設定されて燃料噴射され、その間に噴射した燃料噴射量の積算値Faと吸入空気量の積算値Gaとが計算される。   When the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref1 or more, it is determined in step S120 that the rotational speed Ne of the engine 22 is greater than or equal to the threshold value Nref1, and the engine 22 is started according to an elapsed time t after starting the motoring of the engine 22. A start-time injection amount T0, which is a fuel injection amount at the time, is set (step S140), and it is determined whether or not the rotational speed Ne of the engine 22 is less than a threshold value Nref2 (step S150). Here, the starting injection amount T0 is set as a fuel injection amount at which the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (the fuel ratio is larger) in order to cause explosion combustion more reliably in the engine 22 immediately after starting. And is set so as to gradually decrease in accordance with the elapsed time t from the start of motoring of the engine 22. Therefore, the starting injection amount T0 is a fuel injection amount considerably smaller than the pre-starting injection amount Tst. Further, the threshold value Nref2 is a start-time injection amount T0 with a gradual change in the fuel injection amount from the pre-startup injection amount Tst in order to smoothly change the rotational speed Ne of the engine 22 when fuel injection of the pre-startup injection amount Tst is performed. Is set as the upper limit of the number of rotations to be shifted to, and the number of rotations is larger than the threshold value Nref1 (for example, 600 rpm). When it is determined that the rotational speed Ne of the engine 22 is less than the threshold value Nref2, it is determined that it is necessary to shift the fuel injection amount from the pre-starting injection amount Tst to the starting injection amount T0 with a gradual change, and the rotational speed Ne of the engine 22 is determined. Is used to set the correction amount Ta according to the following equation (1) (step S160), and the fuel injection amount T is set as the sum of the starting injection amount T0 and the correction amount Ta (step S170). The fuel injection valve 126 is opened for the fuel injection time corresponding to the amount T (step S200), the fuel injection amount integrated value Fa and the intake air amount integrated value Ga are calculated (steps S210 and S220), and the calculated intake air is calculated. It is determined whether or not the amount integrated value Ga has reached the threshold value Gref or more (step S230), and the intake air amount integrated value Ga has not reached the threshold value Gref or more. It returns to step S100. Therefore, the starting injection amount T0 corresponding to the elapsed time t from the start of motoring of the engine 22 until the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref2 or more and the correction amount Ta obtained by the equation (1). The sum is set as the fuel injection amount T and fuel is injected, and the integrated value Fa of the fuel injection amount injected during that time and the integrated value Ga of the intake air amount are calculated.

Ta=(Tst-T0)・(Nref2-Ne)/(Nref2-Nref1) (1)   Ta = (Tst-T0) ・ (Nref2-Ne) / (Nref2-Nref1) (1)

エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上に達すると、ステップS150でエンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上である判定され、緩変化をもって燃料噴射量を始動前噴射量Tstから始動時噴射量T0に移行させる回転数範囲を超えていると判断し、始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定すると共に(ステップS190)、設定した燃料噴射量Tに相当する燃料噴射時間だけ燃料噴射弁126を開弁し(ステップS200)、燃料噴射量積算値Faと吸入空気量積算値Gaとを計算し(ステップS210,S220)、計算した吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っているか否かを判定し(ステップS230)、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っていないときにはステップS100に戻る。従って、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上のときには、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでエンジン22のモータリングを開始してからの経過時間tに応じた始動時噴射量T0が燃料噴射量Tとして設定されて燃料噴射され、その間に噴射した燃料噴射量の積算値Faと吸入空気量の積算値Gaとが計算される。   When the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref2 or more, it is determined in step S150 that the rotational speed Ne of the engine 22 is greater than or equal to the threshold value Nref2, and the fuel injection amount is gradually changed from the pre-starting injection amount Tst to the starting injection amount T0. It is determined that the rotational speed range to be shifted to is exceeded, the starting injection amount T0 is set as the fuel injection amount T (step S190), and the fuel injection valve 126 is set for the fuel injection time corresponding to the set fuel injection amount T. Is opened (step S200), the fuel injection amount integrated value Fa and the intake air amount integrated value Ga are calculated (steps S210 and S220), and whether or not the calculated intake air amount integrated value Ga reaches or exceeds the threshold value Gref. (Step S230), and when the intake air amount integrated value Ga has not reached the threshold value Gref or more, the process returns to step S100.Therefore, when the rotational speed Ne of the engine 22 is equal to or greater than the threshold value Nref2, the starting injection amount T0 corresponding to the elapsed time t from the start of motoring of the engine 22 until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or greater. Is set as the fuel injection amount T and fuel is injected, and the integrated value Fa of the fuel injection amount injected during that time and the integrated value Ga of the intake air amount are calculated.

いま、エンジン22を始動するためにモータMG1によるエンジン22のモータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref未満であるときを考える。この場合、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満と判定されたときにはエンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満である間は、燃料の比率が大幅に大きな始動前噴射量Tstが燃料噴射量Tに設定されて燃料噴射される。これにより、エンジン22は良好に始動する。そして、モータMG1のモータリングによりエンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上となると、回転数Neが閾値Nref2に至るまでは、モータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0と上述した式(1)により計算される補正量Taとの和として燃料噴射量Tが設定されて燃料噴射される。このため、燃料噴射量が急変しないから、エンジン22の回転数Neの変化を滑らかに行なうことができる。そして、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上となると、モータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0が燃料噴射量Tに設定されて燃料噴射される。図4にエンジン22の回転数Neと燃料噴射量との関係を模式的に示す。   Consider a case where the coolant temperature Tw of the engine 22 when the motoring of the engine 22 by the motor MG1 is started to start the engine 22 is lower than the threshold value Twref. In this case, when it is determined that the rotational speed Ne of the engine 22 is less than the threshold value Nref1, while the rotational speed Ne of the engine 22 is less than the threshold value Nref1, the fuel injection amount Tst is a fuel injection amount Tst. The fuel is injected with the setting. As a result, the engine 22 starts well. When the rotational speed Ne of the engine 22 becomes equal to or higher than the threshold value Nref1 due to motoring of the motor MG1, the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring and the above-described injection amount T0 until the rotational speed Ne reaches the threshold value Nref2. The fuel injection amount T is set as the sum of the correction amount Ta calculated by the equation (1), and the fuel is injected. For this reason, since the fuel injection amount does not change suddenly, the change in the rotational speed Ne of the engine 22 can be performed smoothly. When the rotational speed Ne of the engine 22 becomes equal to or greater than the threshold value Nref2, the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring is set to the fuel injection amount T and fuel is injected. FIG. 4 schematically shows the relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the fuel injection amount.

エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twが閾値Twref以上のときには、ステップS110で冷却水温Twが閾値Twref以上と判定され、始動前噴射量Tstの燃料噴射やその緩変化による減少を行なう必要はないと判断し、エンジン22のモータリングを開始してからの経過時間tに応じて始動時における燃料噴射量である始動時噴射量T0を設定し(ステップS180)、始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定し(ステップS190)、設定した燃料噴射量Tに相当する燃料噴射時間だけ燃料噴射弁126を開弁し(ステップS200)、燃料噴射量積算値Faと吸入空気量積算値Gaとを計算し(ステップS210,S220)、計算した吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っているか否かを判定し(ステップS230)、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っていないときにはステップS100に戻る。従って、エンジン22を始動するためにモータMG1によるエンジン22のモータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref以上であるときには、始動前噴射量Tstの燃料噴射やその緩変化による減少を行なうことなく、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまで、モータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0が燃料噴射量Tとして設定されて燃料噴射されることになる。これにより、過剰な燃料噴射に伴ったエンジン22の始動による不都合、例えばエンジン22の失火やトルク脈動などの不都合を抑制することができる。   If the coolant temperature Tw when starting the engine 22 is equal to or higher than the threshold value Twref, it is determined in step S110 that the coolant temperature Tw is equal to or higher than the threshold value Twref, and it is necessary to reduce the pre-startup injection amount Tst by fuel injection or its gradual change. It is determined that there is no fuel injection, and a starting injection amount T0, which is a fuel injection amount at the time of starting, is set according to an elapsed time t after the start of motoring of the engine 22 (step S180). The fuel injection amount T is set (step S190), the fuel injection valve 126 is opened for the fuel injection time corresponding to the set fuel injection amount T (step S200), and the fuel injection amount integrated value Fa and the intake air amount integrated value are set. Ga is calculated (steps S210 and S220), and it is determined whether or not the calculated intake air amount integrated value Ga reaches or exceeds the threshold value Gref. Step S230), it returns to step S100 when the intake air amount integrated value Ga has not reached the threshold value or more Gref. Accordingly, when the cooling water temperature Tw of the engine 22 when starting the motoring of the engine 22 by the motor MG1 to start the engine 22 is equal to or higher than the threshold value Twref, the pre-starting injection amount Tst is decreased by fuel injection or its gradual change. Without starting the operation, the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring is set as the fuel injection amount T and fuel is injected until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or more. . As a result, inconveniences caused by the start of the engine 22 due to excessive fuel injection, such as misfires of the engine 22 and torque pulsations, can be suppressed.

ステップS230で吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至っていると判定されると、燃料噴射量積算値Faから吸入空気量積算値Gaを理論空燃比で除したものを減じて理論空燃比による燃料噴射に対して燃料増量した燃料増量分Taddを計算すると共に(ステップS240)、計算した燃料増量分Taddに理論空燃比を乗じて燃料増量分Taddの燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量Gcを計算する(ステップS250)。そして、エンジン22を燃料カットした状態でそのときのエンジン22の回転数NeでモータMG1によりモータリングする制御信号をハイブリッド用電子制御ユニット70に送信すると共にエンジン22への燃料噴射を停止して燃料カットを開始し(ステップS260)、燃料カット中の吸入空気量積算値Gbが空気量Gc以上に至るまで吸入空気量Qaを入力して吸入空気量積算値Gbを計算する処理を繰り返し(ステップS270〜ステップS290)、燃料カット中の吸入空気量積算値Gbが空気量Gc以上に至ったときに燃料カットを終了する旨の制御信号をハイブリッド用電子制御ユニット70に送信すると共に燃料カットを終了して(ステップS300)、始動時燃料噴射処理を終了する。   If it is determined in step S230 that the intake air amount integrated value Ga has reached or exceeded the threshold value Gref, the fuel injection amount integrated value Fa divided by the stoichiometric air fuel ratio is subtracted from the fuel injection amount integrated value Fa. The amount of fuel increase Tadd obtained by increasing the fuel with respect to the fuel injection is calculated (step S240), and the amount of air necessary for completely burning the fuel of the fuel increase amount Tadd by multiplying the calculated fuel increase amount Tadd by the theoretical air-fuel ratio. Gc is calculated (step S250). Then, in a state where the fuel of the engine 22 is cut, a control signal to be motored by the motor MG1 at the rotation speed Ne of the engine 22 at that time is transmitted to the hybrid electronic control unit 70 and fuel injection to the engine 22 is stopped and fuel is supplied. Cutting is started (step S260), and the process of calculating the intake air amount integrated value Gb by inputting the intake air amount Qa until the intake air amount integrated value Gb during the fuel cut reaches the air amount Gc or more is repeated (step S270). To Step S290), when the intake air amount integrated value Gb during the fuel cut reaches the air amount Gc or more, a control signal for terminating the fuel cut is transmitted to the hybrid electronic control unit 70 and the fuel cut is terminated. (Step S300), the start-up fuel injection process is terminated.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の始動開始から吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至ったときに燃料カットした状態でエンジン22をモータリングすることにより、エンジン22の始動開始から燃料増量により浄化装置134の浄化触媒に吸着された未燃焼燃料を迅速に燃焼させて大気に排出することができる。しかも、エンジン22の始動開始から吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでの燃料噴射量積算値Faのうち理論空燃比による燃料噴射に対して燃料増量した燃料増量分Taddを計算すると共に燃料増量分Taddに理論空燃比を乗じて燃料増量分Taddの燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量Gcを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至ったときに燃料カットを終了するから、浄化触媒に過剰な空気を供給することがない。これにより、エンジン22への燃料噴射量を迅速にストイキなものとすることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the engine 22 is motored in a state where the fuel is cut when the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref from the start of the start of the engine 22. The unburned fuel adsorbed on the purification catalyst of the purification device 134 can be quickly burned and discharged to the atmosphere by increasing the amount of fuel from the start of starting. In addition, the fuel increase amount Tadd obtained by increasing the fuel with respect to the fuel injection by the stoichiometric air-fuel ratio among the fuel injection amount integrated value Fa from the start of the engine 22 until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or more is calculated. Multiplying the fuel increase amount Tadd by the stoichiometric air-fuel ratio to calculate the air amount Gc necessary to completely burn the fuel of the fuel increase amount Tadd, and integrating the intake air amount when the engine 22 is motored with the fuel cut Since the fuel cut is terminated when the value Gb reaches the air amount Gc, excessive air is not supplied to the purification catalyst. Thereby, the fuel injection amount to the engine 22 can be quickly stoichiometric.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twに拘わらずに、エンジン22の始動開始から吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでの燃料噴射量積算値Faのうち理論空燃比による燃料噴射に対して燃料増量した燃料増量分Taddを計算すると共に燃料増量分Taddに理論空燃比を乗じて燃料増量分Taddの燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量Gcを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至るまで燃料カットした状態でエンジン22をモータリングするものとしたが、エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twが閾値Twref未満のときにだけ、燃料増量分Taddと空気量Gcとを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至るまで燃料カットした状態でエンジン22をモータリングするものとしてもよい。この場合の始動時燃料噴射処理の一例のフローチャートの一部を図5に示す。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, regardless of the coolant temperature Tw when the engine 22 is started, the fuel injection amount integrated value from when the engine 22 starts to when the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or more. The amount of air necessary to completely burn the fuel of the fuel increase amount Tadd by calculating the fuel increase amount Tadd that is increased in fuel relative to the fuel injection by the stoichiometric air-fuel ratio and multiplying the fuel increase amount Tadd by the stoichiometric air-fuel ratio. The engine 22 is motored in a state where the fuel is cut until the intake air amount integrated value Gb reaches the air amount Gc when the fuel is cut and the engine 22 is motored. The fuel increase amount Tadd and the air amount Gc are calculated only when the coolant temperature Tw when starting the engine is less than the threshold value Twref, The engine 22 may alternatively be motoring in a state where the intake air amount integrated value Gb is fuel cut up to the amount of air Gc when cut fees are motoring the engine 22. FIG. 5 shows a part of a flowchart of an example of the starting fuel injection process in this case.

実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor MG2 is attached to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the reduction gear 35. However, the motor MG2 may be directly attached to the ring gear shaft 32a, or Instead, the motor MG2 may be attached to the ring gear shaft 32a via a transmission such as a 2-speed, 3-speed, or 4-speed.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図6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6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 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 6) 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).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図7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 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22から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に出力すると共にモータMG2からの動力を減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪63a,63bに接続された駆動軸に変速機330を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図9の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、エンジン22からの動力を変速機430を介して駆動輪63a,63bに接続された車軸に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪63a,63bが接続された車軸とは異なる車軸(図9における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from 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, and the power from the motor MG2 is reduced to the reduction gear. However, the motor MG is connected to the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the transmission 330, as exemplified in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. The engine 22 is connected to the rotation shaft of the motor MG via the clutch 329, and the power from the engine 22 is output to the drive shaft via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 330, and from the motor MG. This power may be output to the drive shaft via the transmission 330. Alternatively, as illustrated in the hybrid vehicle 420 of the modified example of FIG. 9, the power from the engine 22 is output to the axle connected to the drive wheels 63a and 63b via the transmission 430 and the power from the motor MG is driven. It may be output to an axle different from the axle to which the wheels 63a, 63b are connected (the axle connected to the wheels 64a, 64b in FIG. 9). That is, any type of hybrid vehicle may be used as long as it includes an engine that outputs power for traveling and an electric motor that outputs power for traveling.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。   Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It does not matter as a form of vehicles other than a vehicle. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a hybrid vehicle.

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、浄化装置134が取り付けられたエンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「第1電動機」に相当し、モータMG2が「第2電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、モータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref未満であるときにはエンジン22の回転数Neが閾値Nref以上に至るまでは燃料の比率が大幅に大きな始動前噴射量Tstを燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上に至ると回転数Neが閾値Nref2に至るまではモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0と補正量Taとの和を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上に至ると吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、モータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref以上であるときには吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の始動開始から吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでの燃料噴射量積算値Faのうち理論空燃比による燃料噴射に対して燃料増量した燃料増量分Taddを計算すると共に燃料増量分Taddに理論空燃比を乗じて燃料増量分Taddの燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量Gcを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至るまで燃料カットした状態でエンジン22をモータリングする図3の始動時燃料噴射処理を実行するエンジンECU24とハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40とが「始動時制御手段」に相当する。   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 to which the purification device 134 is attached corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to the “first electric motor”, the motor MG2 corresponds to the “second electric motor”, and the battery 50 is “ When the cooling water temperature Tw of the engine 22 when motoring is started is less than the threshold value Twref, the fuel ratio is significantly large until the engine speed Ne reaches the threshold value Nref or more. Fuel injection is performed with the injection amount Tst set as the fuel injection amount T, and when the engine speed Ne reaches the threshold value Nref1 or more, the engine starts based on the elapsed time t from the start of motoring until the engine speed Ne reaches the threshold value Nref2. The sum of the hourly injection amount T0 and the correction amount Ta is set as the fuel injection amount T, and fuel is injected, so that the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref2 or more. And the engine when the motoring is started by setting the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of the motoring as the fuel injection amount T until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or more. When the coolant temperature Tw of 22 is equal to or higher than the threshold value Twref, the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring is set as the fuel injection amount T until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or higher. Of the fuel injection amount integrated value Fa from the start of starting the engine 22 until the intake air amount integrated value Ga becomes equal to or greater than the threshold value Gref, a fuel increase amount Tadd obtained by increasing the fuel with respect to the fuel injection by the theoretical air-fuel ratio is calculated. At the same time, multiply the fuel increase amount Tadd by the stoichiometric air-fuel ratio to calculate the amount of air Gc required to completely burn the fuel of the fuel increase amount Tadd. The engine that performs the fuel injection process at the time of start in FIG. 3 that motors the engine 22 in a state where the fuel is cut until the intake air amount integrated value Gb reaches the air amount Gc when the fuel is cut and the engine 22 is motored. The ECU 24, the hybrid electronic control unit 70, and the motor ECU 40 correspond to “starting time control means”.

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。「第1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、動力を入出力可能な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。「第2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、電力動力入出力手段とや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。「始動時制御手段」としては、エンジンECU24とハイブリッド用電子制御ユニット70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、モータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref未満であるときにはエンジン22の回転数Neが閾値Nref以上に至るまでは燃料の比率が大幅に大きな始動前噴射量Tstを燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上に至ると回転数Neが閾値Nref2に至るまではモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0と補正量Taとの和を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2以上に至ると吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、モータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref以上であるときには吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射し、エンジン22の始動開始から吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでの燃料噴射量積算値Faのうち理論空燃比による燃料噴射に対して燃料増量した燃料増量分Taddを計算すると共に燃料増量分Taddに理論空燃比を乗じて燃料増量分Taddの燃料を完全燃焼させるのに必要な空気量Gcを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至るまで燃料カットした状態でエンジン22をモータリングするものに限定されるものではなく、モータリングを開始したときのエンジン22の冷却水温Twに拘わらず、吸入空気量積算値Gaが閾値Gref以上に至るまでモータリング開始からの経過時間tに基づく始動時噴射量T0を燃料噴射量Tとして設定して燃料噴射するものとしたり、エンジン22の始動を開始したときの冷却水温Twが閾値Twref未満のときにだけ、燃料増量分Taddと空気量Gcとを計算し、燃料カットしてエンジン22をモータリングしているときの吸入空気量積算値Gbが空気量Gcに至るまで燃料カットした状態でエンジン22をモータリングするものとしたりするなど、内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って内燃機関を始動し、所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、所定条件が成立した以降に演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で内燃機関がモータリングされるよう第1電動機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。   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 “first motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “second electric motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of electric motor such as an induction motor that can input and output power to the drive shaft. I do not care. The “power 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 power power input / output means such as a capacitor and an electric motor. The “starting time control means” is not limited to the combination of the engine ECU 24, the hybrid electronic control unit 70, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “starting time control means”, when the cooling water temperature Tw of the engine 22 when starting the motoring is less than the threshold value Twref, the fuel ratio is greatly increased until the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref or more. The fuel injection amount T is set as a large pre-startup injection amount Tst. When the engine speed Ne reaches the threshold value Nref1 or more, the elapsed time from the start of motoring until the engine speed Ne reaches the threshold value Nref2. The sum of the starting injection amount T0 based on t and the correction amount Ta is set as the fuel injection amount T to inject fuel, and when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the threshold value Nref2 or more, the intake air amount integrated value Ga becomes the threshold value Gref. Until this time, the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring is set as the fuel injection amount T and fuel is injected. When the cooling water temperature Tw of the engine 22 when starting the engine is equal to or higher than the threshold value Twref, the fuel injection is performed at the starting injection amount T0 based on the elapsed time t from the start of motoring until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or higher. Fuel injection is performed with the amount set as T, and the fuel is increased with respect to the fuel injection by the stoichiometric air-fuel ratio in the fuel injection amount integrated value Fa from the start of the engine 22 until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or more. The fuel increase amount Tadd is calculated, and the fuel increase amount Tadd is multiplied by the stoichiometric air-fuel ratio to calculate the air amount Gc required to completely burn the fuel of the fuel increase amount Tadd, and the fuel is cut and the engine 22 is motored. When the engine 22 is motored with the fuel cut until the integrated intake air amount Gb reaches the air amount Gc. The starting injection amount based on the elapsed time t from the start of motoring until the intake air amount integrated value Ga reaches the threshold value Gref or higher, regardless of the cooling water temperature Tw of the engine 22 when the motoring is started. The fuel increase amount Tadd and the air amount Gc are calculated only when the fuel injection amount T0 is set as the fuel injection amount T or when the cooling water temperature Tw when the engine 22 is started is less than the threshold value Twref. The internal combustion engine is started by, for example, motoring the engine 22 in a state where the fuel is cut until the intake air amount integrated value Gb reaches the air amount Gc when the fuel is cut and the engine 22 is motored. Sometimes the internal combustion engine is started with a fuel increase amount that injects more fuel than the stoichiometric air-fuel ratio until a predetermined condition after starting is satisfied, Of the fuel injection amounts injected until the predetermined condition is satisfied, the incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the theoretical air-fuel ratio is calculated, and the incremental fuel injection amount that is calculated after the predetermined condition is satisfied is completely burned Any method may be used as long as it controls the first electric motor so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the required air amount.

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。   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. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. 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。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

20,120,220,320,420 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、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、329 クラッチ、330,430 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320, 420 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 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle Valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 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 Capacitors, 150 variable valve timing mechanism, 230 pair-rotor motor, 232 an inner rotor, 234 outer rotor, 329 clutches, 330 and 430 transmission, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (4)

排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能な第1電動機と、走行用の動力を出力可能な第2電動機と、前記第1電動機および前記第2電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って前記内燃機関を始動する始動時制御手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記始動時制御手段は、前記所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、前記所定条件が成立した以降に前記演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で前記内燃機関がモータリングされるよう前記第1電動機を制御する手段である、
ハイブリッド車。
An internal combustion engine having a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas, a first electric motor capable of motoring the internal combustion engine, a second electric motor capable of outputting driving power, the first electric motor, and the Electric storage means capable of exchanging electric power with the second electric motor, and the internal combustion engine with an increase in fuel to inject more fuel than the stoichiometric air-fuel ratio until the predetermined condition is satisfied when the internal combustion engine is started A hybrid vehicle comprising a start time control means for starting the vehicle,
The starting-time control means calculates an incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the theoretical air-fuel ratio among the fuel injection amounts injected until the predetermined condition is satisfied, and after the predetermined condition is satisfied, Means for controlling the first electric motor so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount. Is,
Hybrid car.
請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記始動時制御手段は、前記内燃機関の冷却媒体の温度が所定温度以下のときにだけ前記所定条件が成立した以降の前記内燃機関のモータリングを行なうよう制御する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The start-up control means is means for controlling the internal combustion engine to perform motoring after the predetermined condition is satisfied only when the temperature of the cooling medium of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined temperature.
Hybrid car.
請求項1または2記載のハイブリッド車であって、
前記所定条件は、前記内燃機関を始動開始してからの吸入空気量の積算値が所定量に至った条件である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The predetermined condition is a condition in which an integrated value of the intake air amount after starting the internal combustion engine reaches a predetermined amount.
Hybrid car.
排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能な第1電動機と、走行用の動力を出力可能な第2電動機と、前記第1電動機および前記第2電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記内燃機関を始動するときには始動後の所定条件が成立するまで理論空燃比より燃料噴射量を多く燃料噴射する燃料増量を伴って前記内燃機関を始動するハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関を始動するときには前記所定条件が成立するまでに燃料噴射した燃料噴射量のうち理論空燃比による燃料噴射量より増分の増分燃料噴射量を演算し、前記所定条件が成立した以降に前記演算した増分燃料噴射量を完全燃焼するのに必要な空気量に吸入空気量の積算値が達するまで燃料噴射を停止した状態で前記内燃機関がモータリングされるよう前記第1電動機を制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
An internal combustion engine having a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas, a first electric motor capable of motoring the internal combustion engine, a second electric motor capable of outputting driving power, the first electric motor, and the Electric storage means capable of exchanging electric power with the second electric motor, and the internal combustion engine with an increase in fuel to inject more fuel than the stoichiometric air-fuel ratio until the predetermined condition is satisfied when the internal combustion engine is started A method for controlling a hybrid vehicle that starts a vehicle,
When starting the internal combustion engine, an incremental fuel injection amount that is incremental from the fuel injection amount by the stoichiometric air-fuel ratio among the fuel injection amounts injected until the predetermined condition is satisfied is calculated, and after the predetermined condition is satisfied, Controlling the first electric motor so that the internal combustion engine is motored in a state where the fuel injection is stopped until the integrated value of the intake air amount reaches the air amount necessary for complete combustion of the calculated incremental fuel injection amount;
A control method for a hybrid vehicle.
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