JP2013107524A - Power output device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a torque shock when cranking an internal combustion engine.SOLUTION: When starting from a state where operation of an engine 22 is stopped, a hybrid ECU 70 controls a motor MG2 such that reaction torque that acts on a drive shaft with cranking of the engine 22 by a motor MG1 is canceled. The hybrid ECU controls the motor MG2 using an engine rotation speed, at the time point when a crank position upon the cranking is a top dead center or near the top dead center, and the engine rotation speed is a resonance frequency band or near the resonance frequency band, and an elapsed time from that time point.

Description

本発明は動力出力装置に関し、特に内燃機関の始動時における制御に関する。   The present invention relates to a power output device, and more particularly to control at the time of starting an internal combustion engine.

従来から、ハイブリッド自動車等において動力出力装置が搭載されている。動力出力装置は、エンジンと、エンジンのクランクシャフトをキャリアに接続するとともに車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギアを接続したプラネタリギアと、プラネタリギアのサンギヤに動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機を備える。エンジンを始動する際には、エンジン始動時のトルクの変動を演算し、演算結果に基づいて電動機の出力トルクを補正することで、最終的な出力軸としての駆動軸のトルク変動を補正する。   Conventionally, a power output device is mounted in a hybrid vehicle or the like. The power output device includes an engine, a planetary gear that connects the engine crankshaft to the carrier, and a ring gear that is mechanically coupled to the axle, and a generator that inputs and outputs power to the sun gear of the planetary gear. And an electric motor for inputting and outputting power to the drive shaft. When starting the engine, the torque fluctuation at the time of engine start is calculated, and the torque fluctuation of the drive shaft as the final output shaft is corrected by correcting the output torque of the electric motor based on the calculation result.

下記の特許文献1には、エンジンの運転を停止した状態で要求トルクが駆動軸に出力されるように電動機を駆動制御している間にエンジンの始動指示がなされたときに、エンジンがクランキングされるように電力動力入出力手段を駆動制御し、エンジンのクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら要求トルクが駆動軸に出力されるように電動機を駆動制御し、エンジンが始動されるようにエンジンを運転制御し、エンジンの初爆のタイミングを含む所定時間については電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるように電動機を制御する制御手段が開示されている。所定トルクは、エンジンの最初の点火の際の吸気圧、吸気温、スロットル開度の少なくとも1つを含むエンジンの動作パラメータに基づいて設定される。具体的には、種々の状態における初爆時トルクと吸気圧、吸気温等の動作パラメータとの関係を実験により求め、それをマップとしてROMに記憶しておき、検出された動作パラメータとマップとを用いて初爆時トルクを所定トルクとして導出する。   In Patent Document 1 below, when the engine is instructed to start while the motor is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the engine is stopped, the engine is cranked. The electric power input / output means is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with engine cranking. Control means for controlling the motor so that the engine is controlled so that the engine is started, and for a predetermined time including the timing of the first explosion of the engine, a torque smaller than the torque to be output from the motor is output by a predetermined torque. Is disclosed. The predetermined torque is set based on engine operating parameters including at least one of intake pressure, intake air temperature, and throttle opening at the time of the first ignition of the engine. Specifically, the relationship between the initial explosion torque in various states and the operation parameters such as the intake pressure and the intake air temperature is obtained by experiments, stored as a map in the ROM, and the detected operation parameters and map Is used to derive the initial explosion torque as a predetermined torque.

特開2005−30281号公報JP 2005-30281 A

ところで、エンジンのクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルする場合、当該反力としてのトルクを正確に評価する必要があるところ、反力としてのトルクはエンジンのクランキング時において上死点(TDC)の乗り越えに伴って脈動するため、吸気圧や吸気温、スロットル開度等の動作パラメータに基づいて設定するだけでは必ずしも十分といえない問題がある。   By the way, when canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with the cranking of the engine, it is necessary to accurately evaluate the torque as the reaction force. In this case, since the pulsation occurs when the top dead center (TDC) is overcome, there is a problem that it is not always sufficient to set based on the operation parameters such as the intake pressure, the intake temperature, and the throttle opening.

本発明の目的は、内燃機関の始動時に駆動軸に反力として作用するトルクをより高精度に評価してこれをキャンセルし、もって内燃機関の始動時に生じるトルクショックを抑制できる装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a device that can more accurately evaluate and cancel torque acting as a reaction force on a drive shaft at the start of the internal combustion engine, thereby suppressing torque shock that occurs at the start of the internal combustion engine. It is in.

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記内燃機関の運転が停止されている状態から前記内燃機関を始動する際に、前記電動クランキング手段による前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に作用する反力トルクがキャンセルされるように前記電動機を制御する制御手段であって、前記クランキング時のクランク位置が上死点の所定範囲内であり、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の共振周波数帯の所定範囲内となる時点における前記内燃機関の回転数と前記時点からの経過時間を用いて前記電動機を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。   The present invention is a power output device that outputs power to a drive shaft, the internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft, the electric motor capable of outputting power to the drive shaft, and the internal combustion engine. And the cranking of the internal combustion engine by the electric cranking means when starting the internal combustion engine from a state where the operation of the internal combustion engine is stopped. Control means for controlling the electric motor so that reaction force torque acting on the drive shaft is canceled, wherein a crank position at the time of cranking is within a predetermined range of top dead center, and rotation of the internal combustion engine Control means for controlling the electric motor using the rotational speed of the internal combustion engine at a time when the number falls within a predetermined range of a predetermined resonance frequency band and an elapsed time from the time. And features.

電動クランキング手段によって内燃機関をクランキングする際に生じる反力トルクは一定ではなく、内燃機関の上死点(TDC)の前後においてその大きさが変化するため脈動する。そこで、本発明では、内燃機関のクランキング時のクランク位置が上死点の所定範囲内である場合に着目し、その時点における内燃機関の回転数とその時点からの経過時間を用いてクランキングに伴う反力トルクを推定ないし予測し、この反力トルクをキャンセルするように電動機を制御する。そして、クランキングに伴う反力トルクは、内燃機関のクランクシャフトの共振周波数帯の所定範囲内において駆動軸に伝達されるから、本発明は、内燃機関のクランキング時のクランク位置が上死点の所定範囲内であり、かつ、内燃機関の回転数がクランクシャフトの共振周波数帯の所定範囲内にある場合に着目し、その時点における内燃機関の回転数とその時点からの経過時間を用いて電動機を制御する。   The reaction torque generated when the internal combustion engine is cranked by the electric cranking means is not constant, and pulsates because its magnitude changes before and after the top dead center (TDC) of the internal combustion engine. Therefore, in the present invention, attention is paid to the case where the crank position during cranking of the internal combustion engine is within a predetermined range of top dead center, and the cranking is performed using the rotational speed of the internal combustion engine at that time and the elapsed time from that time. The reaction torque associated with is estimated or predicted, and the electric motor is controlled so as to cancel the reaction torque. Since the reaction force torque accompanying the cranking is transmitted to the drive shaft within a predetermined range of the resonance frequency band of the crankshaft of the internal combustion engine, the present invention is such that the crank position during cranking of the internal combustion engine has a top dead center. And the rotational speed of the internal combustion engine is within the predetermined range of the resonance frequency band of the crankshaft, and using the rotational speed of the internal combustion engine at that time and the elapsed time from that time Control the motor.

本発明の1つの実施形態では、前記制御手段は、前記内燃機関の回転数と前記経過時間を用いて、前記クランキング時の前記上死点通過前後における前記反力トルクの脈動分を用いて前記電動機を制御する。   In one embodiment of the present invention, the control means uses the pulsation of the reaction torque before and after passing through the top dead center at the time of cranking, using the rotation speed of the internal combustion engine and the elapsed time. The electric motor is controlled.

また、本発明の他の実施形態では、前記制御手段は、予め設定され記憶されている前記内燃機関の回転数と前記経過時間と前記脈動分との関係を用いて前記脈動分を取得する。   In another embodiment of the present invention, the control means obtains the pulsation component by using a relationship between the rotation speed of the internal combustion engine, the elapsed time, and the pulsation component that are preset and stored.

また、本発明の他の実施形態では、前記制御手段は、所定トルクに前記脈動分を加えて前記反力トルクとし、前記駆動軸に対する要求トルクに応じた前記電動機のトルクから前記反力トルクを減じたトルクで前記電動機を制御する。   In another embodiment of the present invention, the control means adds the pulsation component to a predetermined torque to obtain the reaction force torque, and calculates the reaction force torque from the torque of the electric motor according to the required torque for the drive shaft. The electric motor is controlled by the reduced torque.

本発明の動力出力装置は、例えばハイブリッド自動車に搭載してもよい。また、本発明の動力出力装置における電動機は、いわゆるモータジェネレータ(MG)で構成することができる。また、本発明の動力出力装置における電動クランキング手段は、電動機と同様にいわゆるモータジェネレータ(MG)で構成することができる。   The power output apparatus of the present invention may be mounted on, for example, a hybrid vehicle. Further, the electric motor in the power output apparatus of the present invention can be constituted by a so-called motor generator (MG). Further, the electric cranking means in the power output apparatus of the present invention can be constituted by a so-called motor generator (MG) as in the case of the electric motor.

本発明によれば、内燃機関のクランキング時に伴う反力トルクを電動機を用いて高精度にキャンセルすることができ、内燃機関のクランキングに伴うトルクショックを効果的に抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reaction force torque accompanying the cranking of an internal combustion engine can be canceled with high precision using an electric motor, and the torque shock accompanying cranking of an internal combustion engine can be suppressed effectively.

実施形態の構成図である。It is a block diagram of embodiment. 図1の要部構成図である。FIG. 2 is a main part configuration diagram of FIG. エンジンのクランク角と反力トルクの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an engine crank angle and reaction torque. 動力分配統合機構の回転数とトルクとの力学的関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed of a power distribution integration mechanism, and a torque. トルク指令生成処理の説明図である。It is explanatory drawing of a torque command production | generation process. 実施形態のマップを示すグラフ図である。It is a graph which shows the map of embodiment. 実施形態のフローチャートである。It is a flowchart of an embodiment. モータMG2のトルク変化を示すグラフ図である。It is a graph which shows the torque change of motor MG2.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態における動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成を示す。ハイブリッド自動車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にフライホイールダンパ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(あるいはリアプラネタリギヤ)35と、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制御するハイブリッド用電子制御ユニット(ECU)70を備える。   FIG. 1 shows a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with the power output apparatus in the present embodiment. The hybrid vehicle 20 is connected to an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a flywheel damper 28, and the power distribution and integration mechanism 30. A motor MG1 capable of generating electricity, a reduction gear (or rear planetary 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 power output A hybrid electronic control unit (ECU) 70 for controlling the entire apparatus is provided.

エンジン22は、ガソリン等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が供給されるエンジンECU24により制御される。エンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23aからのクランク角θや吸気系に取り付けられた吸気温センサ23bからの吸気温Ta、負圧検出センサ23cからの吸気圧Va、スロットルポジションセンサ23eからのスロットルバルブ23dの開度、エンジン22の冷却系に取り付けられた冷却水温度センサ23fからの冷却水温Tw等が供給される。エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信し、ハイブリッドECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御するとともに、必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using fuel such as gasoline, and is controlled by an engine ECU 24 to which signals are supplied from various sensors that detect the operating state of the engine 22. The engine ECU 24 includes a crank angle θ from a crank position sensor 23a attached to the crankshaft 26, an intake air temperature Ta from an intake air temperature sensor 23b attached to the intake system, an intake air pressure Va from a negative pressure detection sensor 23c, and a throttle. The opening degree of the throttle valve 23d from the position sensor 23e, the cooling water temperature Tw from the cooling water temperature sensor 23f attached to the cooling system of the engine 22, and the like are supplied. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid ECU 70 as necessary.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、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に噛合するとともにリングギヤ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を備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34を回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構(プラネタリギヤ)として構成される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, The planetary gear mechanism (planetary gear) that performs differential action with the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotating elements is provided.

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が連結され、サンギヤ31にはモータ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が連結される。モータMG1が発電機として機能する場合にはキャリア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場合にはキャリア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及びデファレンシャルギヤ62を介して車両の駆動輪63a,63bに出力される。   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 motor 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, and when motor MG1 functions as an electric motor. The power from the engine 22 input from the carrier 34 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 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,MG2は、発電機として機能するとともに電動機として機能し得る同期式発電電動機であり、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力を送受する。インバータ41,42とバッテリ50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及び負極母線として構成され、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他方のモータで消費することができる。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。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。   The motors MG1 and MG2 are synchronous generator motors that function as a generator and can function as an electric motor, and transmit and receive electric power to and from 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 and negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by one of the motors MG1 and MG2 is consumed by the other motor. can do. 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.

モータMG1,MG2は、いずれもモータECU40により駆動制御される。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からの信号や電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される電流等が供給され、モータECU40は、インバータ41,42にスイッチング制御信号を出力する。モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信し、ハイブリッドECU70からの制御信号によりモータMG1,MG2を駆動制御するとともに、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ECU70に出力する。   Motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by 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. A current applied to the motors MG1 and MG2 is supplied, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal to the inverters 41 and 42. Motor ECU 40 communicates with hybrid ECU 70 to drive and control motors MG1 and MG2 by a control signal from hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of motors MG1 and MG2 to hybrid ECU 70 as necessary.

バッテリ50は、バッテリECU52により制御される。バッテリECU52には、バッテリ50を制御するために必要な信号、例えばバッテリ50の端子間に取り付けられた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等が供給され、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50の充放電を制御するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算する。   The battery 50 is controlled by the battery ECU 52. The battery ECU 52 is attached to a signal necessary for controlling the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor attached between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to an output terminal of the battery 50. The charge / discharge current from the current sensor, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are supplied, and data relating to the state of the battery 50 is output to the hybrid ECU 70 as necessary. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to control the charge / discharge of the battery 50.

ハイブリッドECU70は、CPU72を含むマイクロプロセッサとして構成され、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、入出力ポート及び通信ポートを備える。ハイブリッド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の踏込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の踏込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等が入力ポートを介して供給される。ハイブリッドECU70は、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続され、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータを送受する。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor including a CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU 72. The hybrid 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 opening from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The 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 supplied via the input port. The hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via a communication port, and transmits and receives various control signals and data to and from the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

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の踏込量に対応するアクセル開度Accと車速V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演算し、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を制御する。具体的には、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を運転制御するとともにエンジン22から出力される動力の全てが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2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MG1,MG2を駆動制御するモード、要求電力とバッテリ50の充放電に必要な電力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を運転制御するとともにバッテリ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MG1,MG2を制御するモード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求電力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するように制御するモード等がある。   The hybrid vehicle 20 calculates a required torque to be output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft based on the accelerator opening Acc corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver and the vehicle speed V, and a request corresponding to the required torque. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that power is output to the ring gear shaft 32a. Specifically, 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 torque converted by the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2. The engine 22 is driven so as to be output to the ring gear shaft 32a so that the engine 22 outputs power that matches the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. All or a part of the power output from the engine 22 with the operation of the battery 50 being charged and discharged is converted into torque by the power distribution / integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2, and the required power is transferred to the ring gear shaft 32a. A mode in which the motors MG1 and MG2 are controlled so that they are output, and the operation of the engine 22 The power commensurate with the required power from the motor MG2 is stopped is mode that controls so as to output to the ring gear shaft 32a.

このような構成において、次に、運転停止しているエンジン22を始動する際の動作について説明する。   Next, the operation at the time of starting the engine 22 that has been stopped in such a configuration will be described.

図2に、図1における構成のうち動力出力装置の要部構成を示す。エンジン22のクランクシャフト26にはフライホイールダンパ28を介してキャリア34が連結され、キャリア34が保持するピニオンギヤにはサンギヤ31及びリングギヤ32が噛合する。サンギヤ31にはモータMG1が連結され、リングギヤ32にはリングギヤ軸を介して減速ギヤ35が連結され、減速ギヤ35にはモータMG2が連結される。電動クランキング手段として機能するモータMG1のトルクTgによりエンジン22をクランキングしてエンジン22を始動する場合、エンジン22の上死点(TDC)乗り越えに伴い反力トルクが脈動する。図において、反力トルクの脈動100が回転矢印で示される。この反力トルクの脈動は、キャリア34を介してリングギヤ32に伝達され、トルクショックを生じる。そこで、この反力トルクの脈動を推定し、これをキャンセルするような振動抑制成分をモータMG2が出力するようにモータMG2へのトルク指令を生成する。   FIG. 2 shows a main configuration of the power output apparatus in the configuration shown in FIG. A carrier 34 is connected to the crankshaft 26 of the engine 22 via a flywheel damper 28, and a sun gear 31 and a ring gear 32 are engaged with a pinion gear held by the carrier 34. The sun gear 31 is connected to a motor MG1, the ring gear 32 is connected to a reduction gear 35 via a ring gear shaft, and the reduction gear 35 is connected to a motor MG2. When the engine 22 is cranked by the torque Tg of the motor MG1 functioning as the electric cranking means and the engine 22 is started, the reaction torque pulsates as the engine 22 gets over the top dead center (TDC). In the figure, the pulsation 100 of the reaction force torque is indicated by a rotation arrow. This pulsation of the reaction torque is transmitted to the ring gear 32 via the carrier 34 and causes a torque shock. Therefore, the pulsation of the reaction torque is estimated, and a torque command to the motor MG2 is generated so that the motor MG2 outputs a vibration suppression component that cancels the pulsation.

図3に、エンジン22のクランク角θと反力トルクとの関係を示す。エンジン22が4サイクルの多気筒のエンジンである場合のいずれかの気筒に着目すると、エンジン22をクランキングすると、着目している気筒は吸気・圧縮・膨張・排気の4つの工程を繰り返す。気筒内の圧力は圧縮工程で高くなり膨張工程で低くなる。気筒内の圧力変化は、ピストンを介してクランクシャフト26に反力トルクとして作用する。吸気工程や排気工程でも気筒内に若干の圧力変化が生じるが、圧縮工程や膨張工程に比して小さく無視し得る。クランクシャフト26に作用する反力トルクは、動力分配統合機構30を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに伝達されるから、気筒内の圧力変化に基づくトルク脈動としてリングギヤ軸32aに現れる。気筒内の圧力変化に基づいてリングギヤ軸32aに作用する反力トルクは、対象の気筒が圧縮工程である下死点(BDC)から上死点(TDC)までの範囲はエンジン22の回転を抑制する方向に作用し、膨張工程のTDCからBDCまでの範囲ではエンジン22の回転を促進する方向に作用する。従って、このような反力トルクの脈動をキャンセルするためには、圧縮工程のBDCからTDCまでの範囲、すなわちTDCの通過前ではエンジン22の回転を促進する方向のトルクをモータMG2で印加し、膨張工程のTDCからBDCまでの範囲、すなわちTDCの通過後ではエンジン22の回転を抑制する方向のトルクをモータMG2で印加すればよいことになる。多気筒のエンジン22では、このような一気筒におけるトルクを気筒分だけ重ね合わせることによりリングギヤ軸32aに作用させるべきトルクを得ることができる。   FIG. 3 shows the relationship between the crank angle θ of the engine 22 and the reaction torque. Focusing on one of the cylinders when the engine 22 is a four-cycle multi-cylinder engine, when the engine 22 is cranked, the target cylinder repeats four steps of intake, compression, expansion, and exhaust. The pressure in the cylinder increases during the compression process and decreases during the expansion process. The pressure change in the cylinder acts as a reaction torque on the crankshaft 26 via the piston. Although a slight pressure change occurs in the cylinder also in the intake process and the exhaust process, it is small and negligible compared to the compression process and the expansion process. The reaction torque acting on the crankshaft 26 is transmitted to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the power distribution and integration mechanism 30, and thus appears on the ring gear shaft 32a as torque pulsation based on the pressure change in the cylinder. The reaction torque acting on the ring gear shaft 32a based on the pressure change in the cylinder suppresses the rotation of the engine 22 in the range from the bottom dead center (BDC) to the top dead center (TDC) in which the target cylinder is in the compression process. In the range from TDC to BDC in the expansion process, it acts in the direction of promoting the rotation of the engine 22. Therefore, in order to cancel such pulsation of the reaction torque, the motor MG2 applies a torque in the direction from the BDC to the TDC in the compression process, that is, in the direction that promotes the rotation of the engine 22 before the TDC passes, In the expansion step, from the TDC to the BDC, that is, after passing through the TDC, it is only necessary to apply a torque in a direction that suppresses the rotation of the engine 22 by the motor MG2. In the multi-cylinder engine 22, the torque to be applied to the ring gear shaft 32a can be obtained by superimposing such torque in one cylinder by the amount corresponding to the cylinder.

図4に、エンジン22をクランキングして始動させるときの動力分配統合機構30の回転要素(サンギヤ31、リングギヤ32及びキャリア34)についての回転数とトルクとの力学的関係を表す共線図を示す。図4(a)は上死点(TDC)通過前の共線図であり、図4(b)は上死点(TDC)通過後の共線図である。図4(a)に示すように、TDC通過前は、圧縮反力がキャリア34の軸に出力され、エンジン22の回転数は上昇しにくく、モータMG1のトルクTgの分配先のうち、慣性項、つまりモータMG1の回転子の質量(マス)に基づく慣性分の割合が低下し、リングギヤ32のリングギヤ軸32aでの直行トルクの絶対値は大きくなる。図において、リング軸上にはモータMG1のトルクTgによる反力−1/ρ・Tgが下向き矢印で示されており、直行トルク分がハッチングで示されている。ここで、ρは動力分配統合機構30のギヤ比である。   FIG. 4 is a collinear diagram showing the mechanical relationship between the rotational speed and torque of the rotating elements (sun gear 31, ring gear 32, and carrier 34) of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is cranked and started. Show. 4A is a collinear diagram before passing through the top dead center (TDC), and FIG. 4B is a collinear diagram after passing through the top dead center (TDC). As shown in FIG. 4A, before passing through the TDC, the compression reaction force is output to the shaft of the carrier 34, and the rotational speed of the engine 22 is unlikely to increase. Of the distribution destinations of the torque Tg of the motor MG1, That is, the ratio of the inertia based on the mass of the rotor of the motor MG1 decreases, and the absolute value of the direct torque at the ring gear shaft 32a of the ring gear 32 increases. In the figure, the reaction force −1 / ρ · Tg due to the torque Tg of the motor MG1 is indicated by a downward arrow on the ring shaft, and the direct torque is indicated by hatching. Here, ρ is a gear ratio of the power distribution and integration mechanism 30.

一方、図4(b)に示すように、TDC通過後は、膨張反力がキャリア34の軸に出力され、膨張反力が作用するためエンジン22の回転数は上昇しやすく、モータMG1のトルクTgの分配先のうち、モータMG1の慣性項の割合が相対的に増大し、リングギヤ32のリングギヤ軸32aでの直行トルクの絶対値は小さくなる。図4(a)、(b)を比較すると、反力トルク−1/ρ・Tgのうち、直行トルク分が図4(a)よりも図4(b)の方が相対的に小さくなっていることに留意されたい。このように、TDCの通過前後において、直行トルクの大きさ(絶対値)は大小変化するため脈動することになる。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, after passing through the TDC, the expansion reaction force is output to the shaft of the carrier 34, and the expansion reaction force acts, so the rotation speed of the engine 22 is likely to increase, and the torque of the motor MG1 Among the Tg distribution destinations, the ratio of the inertia term of the motor MG1 relatively increases, and the absolute value of the direct torque at the ring gear shaft 32a of the ring gear 32 decreases. Comparing FIGS. 4A and 4B, out of the reaction torque-1 / ρ · Tg, the direct torque is relatively smaller in FIG. 4B than in FIG. 4A. Please note that. Thus, before and after the passage of the TDC, the magnitude (absolute value) of the direct torque changes and thus pulsates.

本実施形態では、直行トルクの脈動分は、クランキング時の圧縮脈動に起因し、圧縮脈動はクランク角(あるいは燃焼室内の空気の圧縮度合)に依存してTDCの通過前後で反転することを考慮し、さらに、フライホイールダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26とキャリア34が連結されているから直行トルク脈動の駆動軸への伝達は共振周波数帯(共振回転数帯)近傍のエンジン回転数で生じることも考慮して、以下のように直行トルクの脈動分を推定する。すなわち、エンジン22のクランク位置がTDC近傍であり、かつエンジン22の回転数が共振周波数帯近傍である場合に脈動分の推定を開始するものとし、この推定開始タイミングにおけるエンジン22の回転数を取得する。また、この推定開始タイミングからの経過時間をタイマで計測する。そして、推定開始タイミングにおけるエンジン回転数と、推定開始タイミングからの経過時間を用いてその時点における直行トルクの脈動分を推定する。具体的には、予め種々のエンジン回転数と経過時間における直行トルク脈動分を実験等により求めておき、マップとしてROM74に記憶しておく。そして、取得したエンジン回転数と経過時間に応じた直行トルク脈動分をマップから読み出せばよい。推定した直行トルク脈動分は仮の直行トルク推定値と加算されて直行トルク推定値として演算され、モータMG2のトルク指令から減じることで最終的なトルク指令が生成される。   In this embodiment, the pulsation of the direct torque is caused by the compression pulsation at the time of cranking, and the compression pulsation is reversed before and after the passage of the TDC depending on the crank angle (or the compression degree of the air in the combustion chamber). In addition, since the crankshaft 26 and the carrier 34 of the engine 22 are connected via the flywheel damper 28, the transmission of the direct torque pulsation to the drive shaft is the engine rotation in the vicinity of the resonance frequency band (resonance rotation speed band). Taking account of the fact that it occurs in numbers, the pulsation of the direct torque is estimated as follows. That is, when the crank position of the engine 22 is in the vicinity of TDC and the rotational speed of the engine 22 is in the vicinity of the resonance frequency band, estimation of the pulsation is started, and the rotational speed of the engine 22 at the estimation start timing is acquired. To do. Moreover, the elapsed time from this estimation start timing is measured with a timer. Then, the pulsation of the direct torque at that time is estimated using the engine speed at the estimation start timing and the elapsed time from the estimation start timing. Specifically, the direct torque pulsation amount at various engine speeds and elapsed times is obtained in advance by experiments or the like and stored in the ROM 74 as a map. Then, the direct torque pulsation corresponding to the acquired engine speed and elapsed time may be read from the map. The estimated direct torque pulsation is added to the provisional direct torque estimated value to be calculated as a direct torque estimated value, and a final torque command is generated by subtracting from the torque command of the motor MG2.

図5に、ハイブリッドECU70におけるモータMG2のトルク指令生成処理を模式的に示す。ハイブリッドECU70は、エンジン22のクランク角が所定範囲内であるためTDC近傍であると判定でき、かつ、エンジン22の回転数Neが所定範囲内であるため共振周波数帯近傍であると判定できた場合に、脈動分の推定を開始し、このときのエンジン回転数Neと推定開始からの経過時間、並びに予めROM74に記憶されているマップを用いて、エンジン回転数Neと経過時間に対応する直行トルクの脈動分の推定値を導出する。一方、ハイブリッドECU70は、既述した特開2005−30281号公報と同様に、吸気圧や吸気温、スロットル開度に応じた直行トルクを推定する。この直行トルク推定値は、特開2005−30281号公報における補正トルクTαに相当するものであり、エンジン22の吸気圧等の動作パラメータとの関係を予め実験により求め、マップとしてROM74に記憶されるものである。あるいは、簡易的に1/ρ・Tgとしてもよい。   FIG. 5 schematically shows a torque command generation process of the motor MG2 in the hybrid ECU 70. When the hybrid ECU 70 can determine that the crank angle of the engine 22 is within the predetermined range and is near TDC, and can determine that the engine 22 is near the resonance frequency band because the rotational speed Ne of the engine 22 is within the predetermined range. Then, estimation of the pulsation is started, and the engine speed Ne at this time, the elapsed time from the start of estimation, and a map stored in advance in the ROM 74 are used, and the direct torque corresponding to the engine speed Ne and the elapsed time. The estimated value of the pulsation is derived. On the other hand, the hybrid ECU 70 estimates the direct torque according to the intake pressure, the intake air temperature, and the throttle opening similarly to the aforementioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-30281. This orthogonal torque estimated value corresponds to the correction torque Tα in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-30281, and the relationship with the operation parameters such as the intake pressure of the engine 22 is obtained in advance by experiments and stored in the ROM 74 as a map. Is. Alternatively, it may be simply 1 / ρ · Tg.

モータMG1のトルクTgは、エンジン22を始動する際のモータMG1のトルク指令とエンジン22の回転数との予め設定された関係から決定され、具体的にはエンジン22の回転数とクランク角に基づいて決定される。そして、推定した直行トルクに、導出した直行トルクの脈動分を加算して最終的な直行トルク推定値とする。以上のようにして直行トルク推定値を演算すると、要求トルクを満たすために必要なモータMG2のトルク指令から直行トルク推定値を減じることで最終的なモータMG2のトルク指令Tm2として出力する。なお、要求トルクを満たすために必要なモータMG2のトルク指令Tm2tmpは、具体的には要求トルクTr*とモータMG1のトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρから、
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)Gr
により演算される。ここで、Grは減速ギヤ35のギヤ比である。言うまでもないが、モータMG2のトルクは、バッテリ50の入出力制限Win、Woutの範囲内に制限されるから、例えばモータMG2のトルク指令Tm2tmpがバッテリの出力制限Woutから定まるトルク上限値Tmaxを超える場合には、モータMG2のトルク指令値はTmaxに制限され、この制限値に対して直行トルク推定値を減じることで最終的なモータMG2のトルク指令Tm2が生成される。
The torque Tg of the motor MG1 is determined from a preset relationship between the torque command of the motor MG1 when starting the engine 22 and the rotational speed of the engine 22, and specifically based on the rotational speed and crank angle of the engine 22. Determined. Then, the pulsation of the derived direct torque is added to the estimated direct torque to obtain a final direct torque estimated value. When the orthogonal torque estimated value is calculated as described above, the final torque command Tm2 of the motor MG2 is output by subtracting the orthogonal torque estimated value from the torque command of the motor MG2 necessary to satisfy the required torque. Specifically, the torque command Tm2tmp of the motor MG2 required to satisfy the required torque is specifically calculated from the required torque Tr *, the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30.
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) Gr
Is calculated by Here, Gr is the gear ratio of the reduction gear 35. Needless to say, since the torque of the motor MG2 is limited within the ranges of the input / output limits Win and Wout of the battery 50, for example, the torque command Tm2tmp of the motor MG2 exceeds the torque upper limit value Tmax determined from the output limit Wout of the battery. In this case, the torque command value of the motor MG2 is limited to Tmax, and the final torque command Tm2 of the motor MG2 is generated by subtracting the direct torque estimated value from this limit value.

図6に、ハイブリッドECU70のROM74に記憶されるマップ、すなわちエンジン22の回転数と推定開始タイミングからの経過時間と直行トルクの脈動分との関係を規定するマップの一例を示す。図において、横軸は推定開始タイミングからの経過時間(msec)であり、縦軸は直行トルク脈動分(Nm)であり、種々のエンジン22の回転数における値を示す。もちろん、図ではグラフの形式でマップを示しているが、(エンジン回転数、経過時間、脈動分)を組としたテーブル形式としてもよい。   FIG. 6 shows an example of a map stored in the ROM 74 of the hybrid ECU 70, that is, a map that defines the relationship between the rotational speed of the engine 22, the elapsed time from the estimation start timing, and the pulsation of the direct torque. In the figure, the horizontal axis is the elapsed time (msec) from the estimation start timing, and the vertical axis is the direct torque pulsation (Nm), which shows values at various engine speeds. Of course, in the figure, the map is shown in the form of a graph, but it is also possible to use a table format in which (engine speed, elapsed time, pulsation) are combined.

なお、以上の説明から理解されるように、直行トルク推定値は、エンジン22の吸気圧等の動作パラメータと直行トルク推定値との関係を規定するマップにより導出され、直行トルク脈動推定値は、エンジン22の回転数と経過時間と直行トルク脈動推定値との関係を規定するマップにより導出されるから、エンジン22の吸気圧等の動作パラメータとエンジン22の回転数と経過時間と最終的な直行トルク推定値との関係をマップあるいはテーブルとして規定しておき、このマップあるいはテーブルを用いて直接的に最終的な直行トルク推定値を導出することも可能であろう。   As can be understood from the above description, the direct torque estimated value is derived from a map that defines the relationship between the operation parameter such as the intake pressure of the engine 22 and the direct torque estimated value, and the direct torque pulsation estimated value is Since it is derived from a map that defines the relationship between the rotational speed and elapsed time of the engine 22 and the estimated direct torque pulsation value, the operating parameters such as the intake pressure of the engine 22, the rotational speed and elapsed time of the engine 22, and the final direct travel It is also possible to define the relationship with the estimated torque value as a map or table and derive the final orthogonal torque estimated value directly using this map or table.

図7に、本実施形態におけるハイブリッドECU70により実行されるエンジン始動時制御ルーチンのフローチャートを示す。このルーチンは、エンジン22の始動指示がなされたときに実行される。   FIG. 7 shows a flowchart of an engine start time control routine executed by the hybrid ECU 70 in the present embodiment. This routine is executed when the engine 22 is instructed to start.

まず、ハイブリッドECU70は、エンジン22の始動処理中であるか否かを判定する(S101)。エンジン22の始動処理中でない場合には、推定開始判定フラグをOFFにデフォルト設定する(S106)。   First, the hybrid ECU 70 determines whether or not the engine 22 is being started (S101). If the engine 22 is not being started, the estimation start determination flag is set to OFF by default (S106).

一方、エンジン22の始動処理中である場合には、次に、エンジン22(図では簡易的にエンジン22をENGと略記する)のクランク角が所定範囲内であるためTDC近傍であり、かつ、エンジン回転数が所定範囲内であるため共振周波数帯近傍であり、かつ、推定開始判定フラグがOFFのままであるか否かを判定する(S102)。ここで、クランク角がTDC近傍であるか否かを判定するための閾値である所定範囲は適宜設定することができ、例えばTDCに対してクランク角5度(°CA)あるいはクランク角10度(°CA)等に設定することができる。また、エンジン回転数が共振周波数帯近傍であるか否かを判定するための閾値である所定範囲も同様に適宜設定することができる。もちろん、S102において、クランク角が所定範囲内であり、かつ、エンジン回転数が所定範囲内であるか否かを判定する代わりに、クランク角とTDCとの相違が所定の許容範囲内であるか否か、かつ、エンジン回転数と共振周波数帯との相違が許容範囲内であるか否かを判定してもよい。なお、クランク角は、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23aで検出される。   On the other hand, when the engine 22 is being started, the crank angle of the engine 22 (simply abbreviated as “ENG” in the drawing) is within a predetermined range, so that it is near TDC, and Since the engine speed is within the predetermined range, it is determined whether or not it is in the vicinity of the resonance frequency band and the estimation start determination flag remains OFF (S102). Here, a predetermined range that is a threshold for determining whether or not the crank angle is in the vicinity of the TDC can be set as appropriate. For example, the crank angle is 5 degrees (° CA) or 10 degrees ( ° CA) etc. In addition, a predetermined range that is a threshold value for determining whether or not the engine speed is in the vicinity of the resonance frequency band can be set as appropriate. Of course, in S102, whether or not the difference between the crank angle and the TDC is within the predetermined allowable range instead of determining whether the crank angle is within the predetermined range and the engine speed is within the predetermined range. It may be determined whether or not the difference between the engine speed and the resonance frequency band is within an allowable range. The crank angle is detected by a crank position sensor 23a attached to the crankshaft 26.

なお、S102の処理は、要するに、クランク位置がTDCであり、かつ、エンジン回転数が共振周波数帯であるか否かを判定する処理であり、所定範囲内の相違も許容して判定する趣旨である。従って、端的に表現すれば、クランク位置がTDCであり、かつ、エンジン回転数が共振周波数帯であるか否かを判定するものといえる。   Note that the process of S102 is, in short, a process of determining whether the crank position is TDC and the engine speed is in the resonance frequency band, and is intended to allow for a difference within a predetermined range. is there. Therefore, in short, it can be said that it is determined whether or not the crank position is TDC and the engine speed is in the resonance frequency band.

S102でYES、すなわち、クランク角が所定範囲内であるためTDC近傍であり、かつ、エンジン22の回転数が所定範囲内であるため共振周波数帯近傍であり、かつ、推定開始判定フラグがOFFの場合、ハイブリッドECU70は、この時点を推定開始タイミングに設定してこの時点のエンジン22の回転数を取得するとともに時間計測タイマを0からスタートさせ、さらに推定開始判定フラグをOFFからONに設定する(S103)。一方、クランク角が所定範囲内でない、あるいはエンジン回転数が所定範囲内でない、あるいは推定開始判定フラグがOFFでない場合には、S103の処理は実行しない。   YES in S102, that is, near the TDC because the crank angle is within the predetermined range, near the resonance frequency band because the rotational speed of the engine 22 is within the predetermined range, and the estimation start determination flag is OFF In this case, the hybrid ECU 70 sets this time as the estimation start timing, acquires the rotational speed of the engine 22 at this time, starts the time measurement timer from 0, and further sets the estimation start determination flag from OFF to ON ( S103). On the other hand, if the crank angle is not within the predetermined range, the engine speed is not within the predetermined range, or the estimation start determination flag is not OFF, the process of S103 is not executed.

次に、ハイブリッドECU70は、推定開始判定フラグがONであるか否かを判定する(S104)。そして、推定開始判定フラグがONである場合には、推定開始タイミングからの経過時間を積算する(S105)。すなわち、時間計測タイマによる経過時間値を取得する。一方、推定開始判定フラグがONでなくOFFの場合には、時間計測タイマをクリアしてゼロに戻す(S107)。   Next, the hybrid ECU 70 determines whether or not the estimation start determination flag is ON (S104). If the estimation start determination flag is ON, the elapsed time from the estimation start timing is integrated (S105). That is, the elapsed time value by the time measurement timer is acquired. On the other hand, when the estimation start determination flag is OFF instead of ON, the time measurement timer is cleared and returned to zero (S107).

以上のようにして、クランク角がTDC近傍であり、かつ、エンジン回転数が共振周波数帯近傍である場合において、エンジン回転数を取得し、かつ、推定開始タイミングからの経過時間を取得する。その後、ハイブリッドECU70は、エンジン回転数と経過時間を用いて直行トルクの脈動分を導出し、最終的な直行トルクを推定して、脈動分を考慮した直行トルクをキャンセルするために必要なモータMG2のトルク指令を生成する(S108)。   As described above, when the crank angle is in the vicinity of TDC and the engine speed is in the vicinity of the resonance frequency band, the engine speed is acquired and the elapsed time from the estimation start timing is acquired. Thereafter, the hybrid ECU 70 derives the pulsating portion of the direct torque using the engine speed and the elapsed time, estimates the final direct torque, and motor MG2 necessary for canceling the direct torque considering the pulsating portion. Torque command is generated (S108).

なお、エンジン22の始動後は、再びS101以降の処理を繰り返すルーチンにおいて、S101の判定処理でNOと判定されるため、推定開始判定フラグはONからOFFに設定される(S106)。この場合、クランキングに伴う反力トルクは生じないから、モータMG2のトルク指令は、要求トルクに応じたトルク指令となる。   Note that after the engine 22 is started, in the routine that repeats the processes after S101 again, it is determined NO in the determination process of S101, so the estimation start determination flag is set from ON to OFF (S106). In this case, the reaction force torque accompanying the cranking does not occur, so the torque command of the motor MG2 is a torque command corresponding to the required torque.

図8に、本実施形態におけるモータMG2のトルクの時間変化を示す。図において、横軸は時間、縦軸はモータMG2のトルクである。図において、実線は脈動分を考慮しない
場合のトルクであり、破線は脈動分を考慮した場合のトルクであり、本実施形態におけるMG2のトルクである。エンジン22のクランキング時に生じる反力トルクの脈動分も確実にMG2のトルクでキャンセルされるため、エンジン始動時のトルクショックを効果的に抑制してドライバビリティが一層向上する。
FIG. 8 shows the change over time of the torque of the motor MG2 in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the torque of the motor MG2. In the figure, the solid line is the torque when the pulsation component is not considered, and the broken line is the torque when the pulsation component is considered, and is the torque of MG2 in the present embodiment. Since the pulsation of the reaction torque generated during cranking of the engine 22 is reliably canceled by the torque of the MG2, the torque shock at the time of starting the engine is effectively suppressed and the drivability is further improved.

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23a クランクポジションセンサ、23b 吸気温センサ、23c 負圧センサ、23d スロットルバルブ、23e スロットルポジションセンサ、23f 冷却水温度センサ、24 エンジンECU、26 クランクシャフト、28 フライホイールダンパ、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、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 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、70 ハイブリッドECU、72 CPU、74 ROM。   20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 23a Crank Position Sensor, 23b Intake Air Temperature Sensor, 23c Negative Pressure Sensor, 23d Throttle Valve, 23e Throttle Position Sensor, 23f Cooling Water Temperature Sensor, 24 Engine ECU, 26 Crankshaft, 28 Flywheel Damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor ECU, 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery ECU , 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 70 hybrid ECU, 72 CPU, 74 ROM.

Claims (4)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、
前記内燃機関の運転が停止されている状態から前記内燃機関を始動する際に、前記電動クランキング手段による前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に作用する反力トルクがキャンセルされるように前記電動機を制御する制御手段であって、前記クランキング時のクランク位置が上死点の所定範囲内であり、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の共振周波数帯の所定範囲内となる時点における前記内燃機関の回転数と前記時点からの経過時間を用いて前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Electric cranking means capable of executing cranking for starting the internal combustion engine;
When starting the internal combustion engine from a state in which the operation of the internal combustion engine is stopped, the reaction force torque acting on the drive shaft is canceled along with the cranking of the internal combustion engine by the electric cranking means. Control means for controlling the electric motor, wherein the crank position at the time of cranking is within a predetermined range of top dead center, and the rotational speed of the internal combustion engine is within a predetermined range of a predetermined resonance frequency band. Control means for controlling the electric motor using the number of revolutions of the internal combustion engine at the time and the elapsed time from the time;
A power output apparatus comprising:
請求項1記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、前記内燃機関の回転数と前記経過時間を用いて、前記クランキング時の前記上死点通過前後における前記反力トルクの脈動分を用いて前記電動機を制御する
ことを特徴とする動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 1, wherein
The control means controls the electric motor using the pulsation of the reaction force torque before and after passing through the top dead center at the time of cranking, using the rotational speed of the internal combustion engine and the elapsed time. Power output device.
請求項2記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、予め設定され記憶されている前記内燃機関の回転数と前記経過時間と前記脈動分との関係を用いて前記脈動分を取得することを特徴とする動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 2, wherein
The power output apparatus according to claim 1, wherein the control means acquires the pulsation component by using a relationship between the rotation speed of the internal combustion engine, the elapsed time, and the pulsation component that are preset and stored.
請求項2記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、所定トルクに前記脈動分を加えて前記反力トルクとし、前記駆動軸に対する要求トルクに応じた前記電動機のトルクから前記反力トルクを減じたトルクで前記電動機を制御することを特徴とする動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 2, wherein
The control means adds the pulsation to a predetermined torque to obtain the reaction torque, and controls the electric motor with a torque obtained by subtracting the reaction torque from a torque of the electric motor according to a required torque for the drive shaft. Power output device characterized.
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