JP2023104026A

JP2023104026A - engine device

Info

Publication number: JP2023104026A
Application number: JP2022004766A
Authority: JP
Inventors: 雄大小松; Takehiro Komatsu; 雅広加地; Masahiro Kachi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2023-07-28

Abstract

To achieve both a torque requirement to an engine and favorable explosion combustion of the engine even before the complete engagement of a clutch by starting the engine.SOLUTION: A control device starts injecting fuel to an engine and igniting the engine while increasing a rotation number of the engine by bringing a clutch into a semi-engagement state, and after that, when the rotation number of the engine coincide with a rotation number of a motor, the control device brings the clutch into a complete engagement state. At this time, at the throttling and the ignition of the engine, a torque requirement to the engine is performed even before the complete engagement of the clutch. When the rotation number of the engine is equal to or larger than a prescribed rotation number, control is shifted to torque control from start-time control, and at the fuel injection of the engine, the control is shifted to the torque control from the start-time control after the transition to the torque control with respect to the throttling and ignition timing.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、筒内噴射弁を有するエンジンとエンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータとを備えるエンジン装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine device, and more particularly to an engine device including an engine having an in-cylinder injection valve and a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch.

従来、この種のエンジン装置として、エンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、モータの回転軸と車軸とに接続された自動変速装置とを備えるハイブリッド車が搭載するもの提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、クラッチをスリップ係合としてエンジンを始動し、エンジンの回転数が所定回転数以上に至ったときにエンジン制御をトルク制御に移行し、その後、点火時期の遅角によりトルク抑制を行なってスリップ係合のクラッチを完全係合している。 Conventionally, this type of engine device is installed in a hybrid vehicle comprising an engine, a motor connected to the output shaft of the engine via a clutch, and an automatic transmission connected to the rotating shaft of the motor and the axle. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is started with the clutch in slip engagement, and when the engine speed reaches a predetermined speed or higher, the engine control shifts to torque control, and then the torque is suppressed by retarding the ignition timing. Doing so fully engages the slip-on clutch.

特開２０１３－０２８３０４号公報JP 2013-028304 A

しかしながら、上述のハイブリッド車が搭載するエンジン装置では、点火時期の遅角だけではエンジン２２の爆発燃焼が不安定となる場合が生じる。燃料噴射のトルク制御では、燃費を優先することも行なわれるため、点火時期を遅角すると良好な爆発燃焼が生じない恐れがある。 However, in the above-described engine device mounted on the hybrid vehicle, the explosive combustion of the engine 22 may become unstable only by retarding the ignition timing. In the torque control of fuel injection, priority is given to fuel consumption, so if the ignition timing is retarded, there is a risk that good explosive combustion will not occur.

本発明のエンジン装置は、エンジンとエンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータとを備えるエンジン装置において、エンジンを始動してクラッチを完全係合する前であってもエンジンに対するトルク要求とエンジンの良好な爆発燃焼との両立を図ることを主目的とする。 The engine system of the present invention includes an engine and a motor connected to the output shaft of the engine via a clutch, and is capable of meeting a torque request to the engine even before the engine is started and the clutch is completely engaged. The main purpose is to achieve compatibility with good explosive combustion of the engine.

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The engine device of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main object.

本発明のエンジン装置は、
筒内噴射弁を有するエンジンと、前記エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、前記エンジンと前記モータと前記クラッチとを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、燃料カットにより停止状態または前記モータの回転数より低回転数の状態の前記エンジンに対して、前記クラッチを半係合して前記モータにより前記エンジンの回転数を増加しながら前記エンジンへの燃料噴射と点火とを開始し、その後に前記クラッチの半係合を継続した状態で又は前記クラッチの半係合を解除した状態で前記エンジンの回転数が前記モータの回転数に一致するようにし、前記エンジンの回転数が前記モータの回転数に略一致したときに前記クラッチを完全係合するように前記エンジンと前記モータと前記クラッチとを制御するものであり、
前記制御装置は、
前記エンジンのスロットルと点火については、前記クラッチを完全係合する前であっても前記エンジンへのトルク要求が行なわれていると共に前記エンジンの回転数が所定回転数以上であるときには始動時の始動時制御から前記エンジンのトルク要求に対応するトルク制御に移行し、
前記エンジンの燃料噴射については、スロットルと点火時期についての前記トルク制御への移行後に前記始動時制御から前記トルク制御に移行する、
ことを特徴とする。 The engine device of the present invention is
An engine device comprising: an engine having an in-cylinder injection valve; a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch; and a control device for controlling the engine, the motor and the clutch,
The control device half-engages the clutch and increases the rotation speed of the engine by the motor while the engine is in a stopped state due to a fuel cut or a rotation speed lower than the rotation speed of the motor. Fuel injection and ignition to the engine are started, and thereafter, the rotational speed of the engine matches the rotational speed of the motor while the clutch is kept half-engaged or the clutch is released from half-engagement. and controlling the engine, the motor, and the clutch so that the clutch is completely engaged when the rotation speed of the engine substantially matches the rotation speed of the motor,
The control device is
Regarding the throttle and ignition of the engine, even before the clutch is fully engaged, a torque request to the engine is being made and the engine speed is above a predetermined speed. shifting from time control to torque control corresponding to the torque request of the engine;
With respect to fuel injection of the engine, after the transition to the torque control for throttle and ignition timing, the starting control is shifted to the torque control.
It is characterized by

本発明のエンジン装置では、筒内噴射弁を有するエンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されたモータと、エンジンとモータとクラッチとを制御する制御装置と、を備える。制御装置は、燃料カットにより停止状態またはモータの回転数より低回転数の状態のエンジンに対して、クラッチを半係合してモータによりエンジンの回転数を増加しながらエンジンへの燃料噴射と点火とを開始し、その後にクラッチの半係合を継続した状態で又はクラッチの半係合を解除した状態でエンジンの回転数がモータの回転数に一致するようにし、エンジンの回転数がモータの回転数に略一致したときにクラッチを完全係合するようにエンジンとモータとクラッチとを制御する。また、制御装置は、エンジンのスロットルと点火については、クラッチを完全係合する前であってもエンジンへのトルク要求が行なわれていると共にエンジンの回転数が所定回転数以上であるときには始動時の始動時制御からエンジンのトルク要求に対応するトルク制御に移行し、エンジンの燃料噴射については、スロットルと点火時期についてのトルク制御への移行後に始動時制御からトルク制御に移行する。始動時制御は、基本的に各気筒で安定して爆発燃焼が生じるようにスロットル開度と点火時期と燃料噴射量および燃料噴射時期を制御するものであり、トルク制御は、基本的には要求されるトルクがエンジンから出力されるようにスロットル開度と点火時期と燃料噴射量および燃料噴射時期を制御するものである。クラッチを完全係合する前であってもエンジンへのトルク要求が行なわれていると共にエンジンの回転数が所定回転数以上であるときにはスロットルと点火については始動時制御からトルク制御に移行するが、燃料噴射については始動時制御を保持することにより、エンジンに対するトルク要求とエンジンの良好な爆発燃焼との両立を図ることができる。 An engine device of the present invention includes an engine having an in-cylinder injection valve, a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch, and a control device for controlling the engine, the motor and the clutch. When the engine is stopped due to fuel cut or the engine speed is lower than the motor speed, the control device causes the clutch to be half-engaged and the motor to increase the engine speed while injecting fuel into the engine and igniting it. After that, with the clutch half-engaged or with the clutch half-disengaged, the engine speed is made to match the motor speed, and the engine speed is adjusted to the motor speed. An engine, a motor and a clutch are controlled so that the clutch is completely engaged when the number of revolutions substantially matches. Further, the control device controls the throttle and ignition of the engine even before the clutch is fully engaged, and when torque is requested to the engine and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, The control at the time of starting shifts to torque control corresponding to the torque request of the engine, and the fuel injection of the engine shifts from control at the time of starting to torque control after shifting to torque control for the throttle and ignition timing. Start-up control basically controls the throttle opening, ignition timing, fuel injection amount, and fuel injection timing so that explosive combustion occurs stably in each cylinder. The throttle opening, ignition timing, fuel injection amount, and fuel injection timing are controlled so that the applied torque is output from the engine. Even before the clutch is fully engaged, when torque is requested to the engine and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, the throttle and ignition shift from startup control to torque control. As for the fuel injection, by maintaining the starting control, it is possible to achieve both the torque request to the engine and the favorable explosive combustion of the engine.

本発明の一実施例としての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 the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the invention; FIG. 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. ＨＶＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４などにより実行される始動時処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of start-up processing executed by an HVECU 70, an engine ECU 24, and the like. エンジン２２の始動時におけるエンジン２２の回転数Ｎｅとトルク制御への移行許可と、トルク要求の有無とクラッチＫ０の完全係合か否かの状態とスロットルや点火、燃料噴射の制御状態の時間変化の一例を示す説明図である。Rotation speed Ne of the engine 22 at the time of starting the engine 22, permission to shift to torque control, presence or absence of torque request, state of complete engagement of clutch K0, and time change of control state of throttle, ignition, and fuel injection It is an explanatory view showing an example of.

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, a mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載するハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、ハイブリッド車２０が搭載するエンジン２２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車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチＫ０と、自動変速装置４０と、高電圧バッテリ６０と、低電圧バッテリ６２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing the outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an engine device as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the engine 22 mounted on the hybrid vehicle 20. As shown in FIG. The hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a motor 30, an inverter 32, a clutch K0, an automatic transmission 40, a high voltage battery 60, a low voltage battery 62, and a DC A /DC converter 64 and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as “HVECU”) 70 are provided.

エンジン２２は、例えばガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張（爆発燃焼）、排気の４行程により動力を出力する６気筒の内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１２６と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁１２７とを有する。エンジン２２は、ポート噴射弁１２６と筒内噴射弁１２７とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのうちの何れかで運転可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４やサージタンク１２５を通過させると共に、吸気管１２３のサージタンク１２５よりも下流側のポート噴射弁１２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９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、シリンダボア内で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２３の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室１２９に吸入し、吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室１２９に吸入する際にポート噴射弁１２６から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン２２の運転状態に基づいて切り替えられる。燃焼室１２９から排気バルブ１３３を介して排気管１３４に排出される排気は、浄化装置１３５およびＰＭフィルタ１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３５は、排気中の一酸化炭素（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）１３５ａを有する。ＰＭフィルタ１３６は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集する。なお、ＰＭフィルタ１３６に代えて、三元触媒の浄化機能と粒子状物質に対する捕集機能とを組み合わせた四元触媒が用いられるものとしてもよい。 The engine 22 is configured as a six-cylinder internal combustion engine that outputs power through four strokes of intake, compression, expansion (explosive combustion), and exhaust using fuel such as gasoline or light oil. As shown in FIG. 2, the engine 22 has a port injection valve 126 that injects fuel into an intake port and an in-cylinder injection valve 127 that injects fuel into a cylinder. Since the engine 22 has the port injection valve 126 and the in-cylinder injection valve 127, it can be operated in any one of the port injection mode, the in-cylinder injection mode, and the common injection mode. In the port injection mode, air cleaned by the air cleaner 122 is sucked into the intake pipe 123 and passed through the throttle valve 124 and the surge tank 125. to mix air and fuel. Then, this air-fuel mixture is sucked into the combustion chamber 129 through the intake valve 128, and explodes and burns by an electric spark from the ignition plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy in the cylinder bore is rotated by the rotation of the crankshaft 23. Convert to exercise. In the in-cylinder injection mode, air is drawn into the combustion chamber 129 in the same manner as in the port injection mode, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 in the intake stroke and the compression stroke. Rotational motion of the shaft 23 is obtained. In the common injection mode, fuel is injected from the port injection valve 126 when air is drawn into the combustion chamber 129, and fuel is injected from the in-cylinder injection valve 127 during the intake stroke and compression stroke, and an electric spark is generated by the spark plug 130 to cause an explosion. Rotational motion of the crankshaft 23 is obtained by combustion. These injection modes are switched based on the operating state of the engine 22 . Exhaust gas discharged from the combustion chamber 129 to the exhaust pipe 134 via the exhaust valve 133 is discharged to the outside air via the purification device 135 and the PM filter 136 . The purification device 135 has a purification catalyst (three-way catalyst) 135a that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust. The PM filter 136 is formed as a porous filter made of ceramics, stainless steel, or the like, and collects particulate matter (PM) such as soot in exhaust gas. In place of the PM filter 136, a four-way catalyst that combines the purifying function of the three-way catalyst and the particulate matter trapping function may be used.

エンジン２２は、エンジンＥＣＵ２４により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３３を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａ、吸気管１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられた温度センサ１２３ｔからの吸気温Ｔａ、サージタンク１２５に取り付けられた圧力センサ１２５ａからのサージ圧Ｐｓも挙げることができる。排気管１３４の浄化装置１３５よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ１３７からのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管１３４の浄化装置１３５とＰＭフィルタ１３６との間に取り付けられたリヤ空燃比センサ１３８からのリヤ空燃比ＡＦ２、ＰＭフィルタ１３６の前後の差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰも挙げることができる。 The operation of the engine 22 is controlled by an engine ECU 24 . The engine ECU 24 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports (not shown). Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 through an input port. Signals input to the engine ECU 24 include, for example, a crank angle θcr from a crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 23 of the engine 22, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. A cooling water temperature Tw can be mentioned. Cam angles θci and θco from a cam position sensor 144 that detects the rotational position of an intake camshaft that opens and closes the intake valve 128 and the rotational position of an exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve 133 can also be used. A throttle opening TH from a throttle valve position sensor 124a that detects the position of the throttle valve 124, an intake air amount Qa from an air flow meter 123a attached upstream of the throttle valve 124 in the intake pipe 123, The intake air temperature Ta from a temperature sensor 123t attached upstream of the throttle valve 124 and the surge pressure Ps from a pressure sensor 125a attached to the surge tank 125 can also be cited. A front air-fuel ratio AF1 from a front air-fuel ratio sensor 137 installed on the upstream side of the purification device 135 of the exhaust pipe 134, and a rear air-fuel ratio sensor installed between the purification device 135 of the exhaust pipe 134 and the PM filter 136. A rear air-fuel ratio AF2 from 138 and a differential pressure ΔP from a differential pressure sensor 136a that detects the differential pressure across the PM filter 136 (differential pressure between the upstream side and the downstream side) can also be mentioned.

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ１２４への制御信号や、ポート噴射弁１２６への制御信号、筒内噴射弁１２７への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。 Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through an output port. Signals output from the engine ECU 24 include, for example, a control signal to the throttle valve 124, a control signal to the port injection valve 126, a control signal to the in-cylinder injection valve 127, and a control signal to the spark plug 130. can be done.

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰに基づいてＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいてＰＭフィルタ１３６の温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。 The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr of the engine 22 from the crank position sensor 140 . In addition, the engine ECU 24 determines the load factor (the volume of air actually taken in one cycle with respect to the stroke volume of the engine 22 per cycle) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 123a and the rotation speed Ne of the engine 22. ratio) KL is calculated. Further, the engine ECU 24 calculates a PM deposition amount Qpm as a deposition amount of particulate matter deposited on the PM filter 136 based on the differential pressure ΔP from the differential pressure sensor 136a, and calculates the rotation speed Ne and the load factor of the engine 22. A filter temperature Tf as the temperature of the PM filter 136 is calculated based on KL.

図１に示すように、エンジン２２のクランクシャフト２３には、エンジン２２をクランキングするためのスタータモータ２５や、エンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ２６が接続されている。スタータモータ２５およびオルタネータ２６は、低電圧バッテリ６２と共に低電圧側電力ライン６３に接続されており、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。 As shown in FIG. 1 , a crankshaft 23 of the engine 22 is connected to a starter motor 25 for cranking the engine 22 and an alternator 26 for generating power using power from the engine 22 . The starter motor 25 and the alternator 26 are connected to the low voltage side power line 63 together with the low voltage battery 62 and controlled by the HVECU 70 .

モータ３０は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを有する。このモータ３０の回転子が固定された回転軸３１は、クラッチＫ０を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されていると共に自動変速機４５の入力軸４１に接続されている。インバータ３２は、モータ３０の駆動に用いられると共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）３４によってインバータ３２の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。 The motor 30 is configured as a synchronous generator-motor, and has a rotor in which permanent magnets are embedded in a rotor core, and a stator in which a three-phase coil is wound around the stator core. A rotary shaft 31 to which the rotor of the motor 30 is fixed is connected to the crankshaft 23 of the engine 22 and to the input shaft 41 of the automatic transmission 45 via the clutch K0. The inverter 32 is used to drive the motor 30 and is connected to the high voltage power line 61 . The motor 30 is rotationally driven by controlling the switching of a plurality of switching elements of the inverter 32 by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 34 .

モータＥＣＵ３４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。モータＥＣＵ３４には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ３４に入力される信号としては、例えば、モータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置を検出する回転位置センサ３０ａからの回転位置θｍや、モータ３０の各相の相電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。モータＥＣＵ３４からは、インバータ３２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。モータＥＣＵ３４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ３４は、回転位置センサ３０ａからのモータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍを演算している。 The motor ECU 34 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports (not shown). Signals from various sensors are input to the motor ECU 34 through input ports. Signals input to the motor ECU 34 include, for example, the rotational position θm from a rotational position sensor 30a that detects the rotational position of the rotor (rotating shaft 31) of the motor 30, and the phase current of each phase of the motor 30. Phase currents Iu, Iv from current sensors can be mentioned. A control signal to the inverter 32 and the like are output from the motor ECU 34 via an output port. The motor ECU 34 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 34 calculates the rotational speed Nm of the motor 30 based on the rotational position θm of the rotor (rotating shaft 31) of the motor 30 from the rotational position sensor 30a.

クラッチＫ０は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、ＨＶＥＣＵ７０によって制御され、エンジン２２のクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸３１との接続および接続の解除を行なう。 Clutch K0 is configured, for example, as a hydraulically-driven friction clutch, and is controlled by HVECU 70 to connect and disconnect crankshaft 23 of engine 22 and rotating shaft 31 of motor 30 .

自動変速装置４０は、トルクコンバータ４３と、例えば６段変速の自動変速機４５とを有する。トルクコンバータ４３は、一般的な流体伝動装置として構成されており、モータ３０の回転軸３１に接続された入力軸４１の動力を自動変速機４５の入力軸である変速機入力軸４４にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。自動変速機４５は、変速機入力軸４４と、駆動輪４９にデファレンシャルギヤ４８を介して連結された出力軸４２と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）とを有する。複数の摩擦係合要素は、何れも、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される油室などにより構成される油圧サーボを有する。自動変速機４５は、複数の摩擦係合要素の係脱により、第１速から第６速までの前進段や後進段を形成して、変速機入力軸４４と出力軸４２との間で動力を伝達する。クラッチＫ０や自動変速機４５には、図示しない油圧制御装置により、機械式オイルポンプや電動オイルポンプからの作動油の油圧が調圧されて供給される。油圧制御装置は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブなどを有する。この油圧制御装置は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。 The automatic transmission 40 has a torque converter 43 and a six-speed automatic transmission 45, for example. The torque converter 43 is configured as a general fluid transmission device, and converts the power of the input shaft 41 connected to the rotating shaft 31 of the motor 30 to the transmission input shaft 44, which is the input shaft of the automatic transmission 45. The torque is amplified and transmitted, or the torque is transmitted as it is without amplification. The automatic transmission 45 includes a transmission input shaft 44, an output shaft 42 connected to drive wheels 49 via a differential gear 48, a plurality of planetary gears, and a plurality of hydraulically driven friction engagement elements (clutches, brakes, etc.). ) and Each of the plurality of frictional engagement elements has a hydraulic servo including a piston, a plurality of frictional engagement plates (friction plates and separator plates), an oil chamber to which hydraulic oil is supplied, and the like. The automatic transmission 45 forms forward gears and reverse gears from first speed to sixth speed by engaging and disengaging a plurality of frictional engagement elements, and power is transmitted between the transmission input shaft 44 and the output shaft 42 . to communicate. The clutch K0 and the automatic transmission 45 are supplied with the hydraulic pressure of hydraulic oil from a mechanical oil pump or an electric oil pump after being adjusted by a hydraulic control device (not shown). A hydraulic control device has a valve body in which a plurality of oil passages are formed, a plurality of regulator valves, a plurality of linear solenoid valves, and the like. This hydraulic control device is controlled by the HVECU 70 .

高電圧バッテリ６０は、例えば定格電圧が数百Ｖ程度のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ３２と共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。低電圧バッテリ６２は、例えば定格電圧が１２Ｖや１４Ｖ程度の鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ２５やオルタネータ２６と共に低電圧側電力ライン６３に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、高電圧側電力ライン６１と低電圧側電力ライン６３とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、高電圧側電力ライン６１の電力を低電圧側電力ライン６３に電圧の降圧を伴って供給する。 The high-voltage battery 60 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery with a rated voltage of about several hundred volts, and is connected to the high-voltage side power line 61 together with the inverter 32 . The low-voltage battery 62 is configured as a lead-acid battery with a rated voltage of about 12 V or 14 V, for example, and is connected to the low-voltage side power line 63 together with the starter motor 25 and the alternator 26 . DC/DC converter 64 is connected to high-voltage power line 61 and low-voltage power line 63 . This DC/DC converter 64 supplies the power of the high-voltage power line 61 to the low-voltage power line 63 with a voltage step-down.

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、自動変速装置４０の入力軸４１に取り付けられた回転数センサ４１ａからの回転数Ｎｉｎや、自動変速装置４０の変速機入力軸４４に取り付けられた回転数センサ４４ａからの回転数Ｎｍｉ、自動変速装置４０の出力軸４２に取り付けられた回転数センサ４２ａからの回転数Ｎｏｕｔを挙げることができる。高電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂｈや、高電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂｈ、低電圧バッテリ６２の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Ｖｂｌも挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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８７からの車速Ｖも挙げることができる。 The HVECU 70 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, flash memory, input/output ports, and communication ports (not shown). Signals from various sensors are input to the HVECU 70 through input ports. Signals input to the HVECU 70 include, for example, the rotation speed Nin from a rotation speed sensor 41a attached to the input shaft 41 of the automatic transmission 40, and the rotation speed Nin attached to the transmission input shaft 44 of the automatic transmission 40. The rotational speed Nmi from the sensor 44a and the rotational speed Nout from the rotational speed sensor 42a attached to the output shaft 42 of the automatic transmission 40 can be mentioned. The voltage Vbh of the high voltage battery 60 from the voltage sensor attached between the terminals of the high voltage battery 60, the current Ibh of the high voltage battery 60 from the current sensor attached to the output terminal of the high voltage battery 60, and the low voltage battery The voltage Vbl from a voltage sensor attached across the terminals of 62 can also be mentioned. The ignition signal from the ignition switch 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, and the brake A brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the pedal 85 and a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 87 can also be used.

ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、スタータモータ２５への制御信号や、オルタネータ２６への制御信号を挙げることができる。クラッチＫ０や自動変速装置４０（油圧制御装置）への制御信号、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４への制御信号も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ３４と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、回転数センサ４１ａからの自動変速装置４０の入力軸４１の回転数Ｎｉｎを回転数センサ４２ａからの自動変速装置４０の出力軸４２の回転数Ｎｏｕｔで除して自動変速装置４０の回転数比Ｇｔを演算している。 Various control signals are output from the HVECU 70 through an output port. Examples of signals output from the HVECU 70 include a control signal to the starter motor 25 and a control signal to the alternator 26 . A control signal to the clutch K0 and the automatic transmission 40 (hydraulic control device), and a control signal to the DC/DC converter 64 can also be mentioned. The HVECU 70 is connected to the engine ECU 24 and the motor ECU 34 via communication ports. The HVECU 70 divides the rotation speed Nin of the input shaft 41 of the automatic transmission 40 from the rotation speed sensor 41a by the rotation speed Nout of the output shaft 42 of the automatic transmission 40 from the rotation speed sensor 42a to calculate the rotation speed of the automatic transmission 40. A numerical ratio Gt is calculated.

こうして構成された実施例のハイブリッド車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４との協調制御により、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行するように、エンジン２２とクラッチＫ０とモータ３０と自動変速装置４０とを制御する。ここで、ＨＶ走行モードは、クラッチＫ０を係合状態としてエンジン２２の動力を用いて走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、クラッチＫ０を解放状態としてエンジン２２の動力を用いずに走行するモードである。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the engine 22 is controlled so as to run in a hybrid running mode (HV running mode) or an electric running mode (EV running mode) by cooperative control of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 34. , the clutch K0, the motor 30 and the automatic transmission 40 are controlled. Here, the HV driving mode is a mode in which the clutch K0 is engaged and the power of the engine 22 is used for driving, and the EV driving mode is the driving mode in which the clutch K0 is released and the engine 22 is not used for driving. is.

ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードにおける自動変速装置４０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて自動変速機４５の目標変速段Ｍ＊を設定する。そして、自動変速機４５の変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが一致するときには、変速段Ｍが保持されるように自動変速機４５を制御する。一方、変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが異なるときには、変速段Ｍが目標変速段Ｍ＊に一致するように自動変速機４５を制御する。 In the control of the automatic transmission device 40 in the HV traveling mode or the EV traveling mode, the HVECU 70 first sets the target gear stage M* of the automatic transmission 45 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Then, when the gear stage M of the automatic transmission 45 and the target gear stage M* match, the automatic transmission 45 is controlled so that the gear stage M is held. On the other hand, when the gear stage M is different from the target gear stage M*, the automatic transmission 45 is controlled so that the gear stage M coincides with the target gear stage M*.

ＨＶ走行モードにおけるエンジン２２およびモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて走行に要求される（自動変速装置４０の出力軸４２に要求される）要求トルクＴｏｕｔ＊を設定する。続いて、出力軸４２の要求トルクＴｏｕｔ＊を自動変速装置４０の回転数比Ｇｔで除した値を入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊に設定する。こうして入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を設定すると、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊をモータＥＣＵ３４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ３４は、トルク指令Ｔｍ＊を受信すると、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 In controlling the engine 22 and the motor 30 in the HV traveling mode, the HVECU 70 first calculates the required torque (required for the output shaft 42 of the automatic transmission 40) required for traveling based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Set Tout*. Subsequently, the required torque Tin* of the input shaft 41 is set to a value obtained by dividing the required torque Tout* of the output shaft 42 by the rotation speed ratio Gt of the automatic transmission 40 . When the required torque Tin* of the input shaft 41 is set in this way, the target torque Te* of the engine 22 and the torque command Tm* of the motor 30 are set so that the required torque Tin* is output to the input shaft 41, and the target torque of the engine 22 is set. The torque Te* is transmitted to the engine ECU 24 and the torque command Tm* for the motor 30 is transmitted to the motor ECU 34 . Upon receiving the target torque Te*, the engine ECU 24 performs operation control (intake air amount control, fuel injection control, ignition control, etc.) of the engine 22 so that the engine 22 is operated at the target torque Te*. Upon receiving torque command Tm*, motor ECU 34 performs switching control of a plurality of switching elements of inverter 32 so that motor 30 is driven by torque command Tm*.

ＥＶ走行モードにおけるモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を設定し、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＥＣＵ３４に送信する。モータＥＣＵ３４は、トルク指令Ｔｍ＊を受信すると、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 In controlling the motor 30 in the EV running mode, the HVECU 70 sets the required torque Tin* of the input shaft 41 in the same manner as in the HV running mode, and issues a torque command for the motor 30 so that the required torque Tin* is output to the input shaft 41. Tm* is set and transmitted to the motor ECU 34 . Upon receiving torque command Tm*, motor ECU 34 performs switching control of a plurality of switching elements of inverter 32 so that motor 30 is driven by torque command Tm*.

なお、実施例では、エンジン装置としては、エンジン２２と、クラッチＫ０と、モータ３０と、ＨＶＥＣＵ７０と、エンジンＥＣＵ２４と、モータＥＣＵ３４とが相当する。 In the embodiment, the engine device corresponds to the engine 22, the clutch K0, the motor 30, the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU .

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特に、エンジン２２を間欠運転している際のエンジン２２の始動について説明する。間欠停止しているエンジン２２の始動は、完全に停止しているエンジン２２を始動する場合とエンジン２２を間欠停止するために燃料カットを行なってエンジン２２の回転数Ｎｅが低下している最中にエンジン２２を始動する場合を考えることができる。図３は、間欠停止しているエンジン２２の始動を始動する際にエンジンＥＣＵ２４やＨＶＥＣＵ７０により実行される始動時処理の一例を示すフローチャートである。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, in particular, the starting of the engine 22 during intermittent operation of the engine 22 will be described. The intermittently stopped engine 22 is started when the completely stopped engine 22 is started, and when the engine 22 is stopped intermittently by cutting the fuel and the rotation speed Ne of the engine 22 is decreasing. One can consider the case where the engine 22 is started at . FIG. 3 is a flow chart showing an example of a start-up process executed by the engine ECU 24 and the HVECU 70 when starting the intermittently stopped engine 22 .

始動時処理が実行されると、まず、クラッチＫ０を半係合（スリップ係合）させてモータ３０からの目標クランキングトルクＴｃｒ＊を出力してエンジン２２のクランキングを開始する（ステップＳ１００）。この処理は、ＨＶＥＣＵ７０からクラッチＫ０が半係合（スリップ係合）となるように制御信号を図示しない油圧制御装置に送信すると共に、入力軸４１に要求される要求トルクＴｉｎ＊と目標クランキングトルクＴｃｒ＊との和のトルクをモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊としてモータＥＣＵ３４に送信することにより行なわれる。なお、制御信号を受信した油圧制御装置は、クラッチＫ０がスリップしながら目標クランキングトルクＴｃｒ＊を伝達することができるように予め定めた油圧に調整する。トルク指令Ｔｍ＊を受信したモータＥＣＵ３４は、モータ３０からトルク指令Ｔｍ＊が出力されるようにインバータ３２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御する。目標クランキングトルクＴｃｒ＊は、完全に停止しているエンジン２２を始動するときには、圧縮行程で停止している気筒を圧縮上死点を超えさせるのに十分なトルクが用いられ、停止クランク角θｓｔｏｐとエンジン２２を停止してからの経過時間とに基づいて設定される。停止クランク角θｓｔｏｐに基づくのは、圧縮行程で停止している気筒内の圧力を考慮するためであり、エンジン２２を停止してからの経過時間に基づくのは、圧縮行程で停止している気筒内の圧力が時間の経過につれて低下することを考慮するためである。一方、燃料カットにより回転数を低下しているエンジン２２を始動するときには、目標クランキングトルクＴｃｒ＊は、エンジン２２の回転数Ｎｅを増加させることができる程度のトルクが用いられ、エンジン２２の回転数Ｎｅなどにより定められる。 When the starting process is executed, first, the clutch K0 is half-engaged (slip-engaged) to output the target cranking torque Tcr* from the motor 30 to start cranking the engine 22 (step S100). . In this process, a control signal is transmitted from the HVECU 70 to a hydraulic control device (not shown) so that the clutch K0 is half-engaged (slip engaged), and the required torque Tin* requested to the input shaft 41 and the target cranking torque are calculated. This is performed by transmitting the sum of the torque with Tcr* to the motor ECU 34 as the torque command Tm* for the motor 30 . Upon receiving the control signal, the hydraulic control device adjusts the hydraulic pressure to a predetermined level so that the target cranking torque Tcr* can be transmitted while the clutch K0 is slipping. Upon receiving the torque command Tm*, the motor ECU 34 controls switching of a switching element (not shown) of the inverter 32 so that the motor 30 outputs the torque command Tm*. The target cranking torque Tcr* is a torque sufficient to move the cylinder stopped in the compression stroke beyond the compression top dead center when starting the completely stopped engine 22, and the stop crank angle θstop and the elapsed time since the engine 22 was stopped. The reason why the stopped crank angle θstop is taken into consideration is the pressure in the cylinder stopped in the compression stroke. This is to take into consideration that the internal pressure decreases over time. On the other hand, when starting the engine 22 whose rotational speed is reduced due to fuel cut, the target cranking torque Tcr* is a torque that can increase the rotational speed Ne of the engine 22. It is determined by the number Ne or the like.

エンジン２２のクランキングと同時に燃料噴射やスロットル・点火についての始動時制御を開始する（ステップＳ１１０）。燃料噴射の始動時制御は、例えば、最初の爆発燃焼（初爆）から第１所定回数（例えば１０回や１２回、１５回など）の爆発燃焼までについては想定される気筒内の空気量に対して良好な爆発燃焼が生じるような燃料噴射量と圧縮行程での燃料噴射時期とを設定し、その後の第２所定回数（例えば１０回や１２回、１５回など）の爆発燃焼については想定される気筒内の空気量に対してて良好な爆発燃焼が生じるような燃料噴射量と吸気行程と圧縮行程での燃料噴射時期を設定する制御などが該当する。スロットルの始動時制御としては、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに近づくようにエンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍｇとに基づくスロットル開度となるようにする制御などが該当する。点火の始動時制御としては、例えば、最初の爆発燃焼（初爆）についてはショックを抑制するように遅角した点火時期を設定し、その後、エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに近づくようにエンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍｇとに基づく点火時期を設定する制御などが該当する。 At the same time as the cranking of the engine 22, starting control for fuel injection and throttle/ignition is started (step S110). Starting control of fuel injection, for example, from the first explosive combustion (initial explosion) to the first predetermined number of times (for example, 10 times, 12 times, 15 times, etc.), the amount of air in the cylinder is assumed. On the other hand, the fuel injection amount and the fuel injection timing in the compression stroke are set so that good explosive combustion occurs, and the second predetermined number of times (for example, 10, 12, 15, etc.) after that is assumed. This corresponds to control for setting the fuel injection amount and the fuel injection timing in the intake stroke and the compression stroke so that good explosive combustion occurs with respect to the air amount in the cylinder. For example, when the throttle is started, the throttle opening is adjusted based on the rotation speed Ne of the engine 22 and the rotation speed Nmg of the motor 30 so that the rotation speed Ne of the engine 22 approaches the rotation speed Nmg of the motor 30. control, etc. As the ignition startup control, for example, for the first explosive combustion (initial explosion), the ignition timing is set to be retarded so as to suppress the shock. This corresponds to, for example, control for setting the ignition timing based on the rotation speed Ne of the engine 22 and the rotation speed Nmg of the motor 30 so as to approach .

次に、クラッチＫ０のクラッチＫ０を解放する条件が成立するのを待って（ステップＳ１２０）油圧制御装置によりクラッチＫ０がスリップ係合しない程度の油圧で待機するように制御することによりクラッチＫ０を解放する（ステップＳ１３０）。クラッチＫ０を解放する条件としては、圧縮上死点を通過した回数が所定回数（例えば２回や３回）以上である条件、エンジン２２の回転数Ｎｅが上昇している条件、エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに基づく閾値以上である条件などを挙げることができる。実施例では、上記３つの条件の全てが成立したときにクラッチＫ０を解放する条件が成立していると判定するものとした。 Next, after waiting for the condition for disengaging the clutch K0 of the clutch K0 to be satisfied (step S120), the hydraulic control device controls the hydraulic pressure to the extent that the clutch K0 does not slip and engage, thereby disengaging the clutch K0. (step S130). The conditions for disengaging the clutch K0 include the condition that the number of times the compression top dead center has been passed is a predetermined number of times (for example, two or three times), the condition that the rotation speed Ne of the engine 22 is increasing, and the rotation of the engine 22. A condition that the number Ne is equal to or greater than a threshold value based on the rotation speed Nmg of the motor 30 can be given. In the embodiment, it is determined that the condition for disengaging the clutch K0 is satisfied when all of the above three conditions are satisfied.

クラッチＫ０を解放すると、スロットルと点火について始動時制御から要求されたトルクをエンジン２２から出力するためのトルク制御に移行しているか否かを判定し（ステップＳ１４０）、スロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行していないと判定したときには、スロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件として、エンジン２２へのトルク要求がなされている条件とエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ（例えば１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｎなど）以上である条件とが共に成立しているか否かを判定する（ステップＳ１５０，Ｓ１６０）やスロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立しているときにはスロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する（ステップＳ１７０）。スロットルのトルク制御は、トルク要求に対してエンジン２２から要求されたトルクを出力するようにスロットル開度を制御するものとなり、点火のトルク制御は、トルク要求に対してエンジン２２から要求されたトルクを出力するように点火時期を設定する制御となる。なお、ステップＳ１５０、Ｓ１６０でスロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立していないと判定したときには、ステップＳ１７０のトルク制御への移行は行なわれない。また、ステップＳ１４０でスロットルと点火について始動時制御からトルク制御への移行が行なわれていると判定したときには、ステップＳ１５０～Ｓ１７０の処理は行なわない。そして、クラッチＫ０を係合する条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ１８０）、クラッチＫ０を係合する条件が成立していないと判定したときには、ステップＳ１４０に戻る。したがって、ステップＳ１４０～ステップＳ１８０は、クラッチＫ０を係合する条件が成立するまでに、スロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立したときには、スロットルと点火については始動時制御からトルク制御に移行する処理となる。クラッチＫ０を係合する条件が成立するまでにスロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立しない場合も生じるが、その場合、クラッチＫ０を係合する条件が成立したときにスロットルと点火についても始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立したとみなして始動時制御からトルク制御に移行する。なお、クラッチＫ０を係合する条件は、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍｇとの差回転数ΔＮが閾値（例えば５０ｒｐｍや１００ｒｐｍ、１５０ｒｐｍなど）未満であり、且つ、点火回数が所定回数（例えば、５回や６回、８回など）以上である条件を用いることができる。 When the clutch K0 is released, it is determined whether or not the control at the time of starting the throttle and the ignition is shifted to the torque control for outputting the requested torque from the engine 22 (step S140), and the control at the time of starting the throttle and the ignition is performed. When it is determined that the throttle and ignition are not shifted to the torque control, the conditions for shifting from the starting control to the torque control for the throttle and ignition are the condition that the torque is requested to the engine 22 and the rotation speed Ne of the engine 22 is a predetermined rotation. It is determined whether or not a condition of a number Nref (for example, 1000 rpm or 1200 rpm) is satisfied (steps S150 and S160), and if the condition for switching from start-up control to torque control is satisfied for the throttle and ignition. When the engine is on, the throttle and ignition are shifted from starting control to torque control (step S170). Throttle torque control controls the throttle opening so as to output the torque requested from the engine 22 in response to the torque request, and ignition torque control is to output the torque requested from the engine 22 in response to the torque request. is controlled to set the ignition timing so as to output Note that when it is determined in steps S150 and S160 that the conditions for shifting from start-up control to torque control are not satisfied for the throttle and ignition, the shift to torque control in step S170 is not performed. Further, when it is determined in step S140 that the throttle and ignition are being shifted from starting control to torque control, steps S150 to S170 are not performed. Then, it is determined whether or not the conditions for engaging the clutch K0 are satisfied (step S180), and when it is determined that the conditions for engaging the clutch K0 are not satisfied, the process returns to step S140. Therefore, in steps S140 to S180, if the conditions for shifting the throttle and ignition from starting control to torque control are met before the conditions for engaging the clutch K0 are met, the throttle and ignition are switched from starting control to torque control. This is the process of shifting to torque control. Although there may be cases where the conditions for shifting from start-up control to torque control for the throttle and ignition are not satisfied before the conditions for engaging the clutch K0 are satisfied, in this case, the throttle is switched when the conditions for engaging the clutch K0 are satisfied. Also regarding ignition, it is assumed that the conditions for shifting from starting control to torque control are established, and the starting control is shifted to torque control. The condition for engaging the clutch K0 is, for example, that the difference rotation speed ΔN between the rotation speed Ne of the engine 22 and the rotation speed Nmg of the motor 30 is less than a threshold value (eg, 50 rpm, 100 rpm, 150 rpm, etc.), and that the ignition A condition that the number of times is equal to or greater than a predetermined number of times (eg, 5, 6, 8, etc.) can be used.

ステップＳ１８０でクラッチＫ０を係合する条件が成立していると判定したときには、クラッチＫ０を係合し（ステップＳ１９０）、燃料噴射について始動時制御からトルク制御に移行する条件が成立するのを待って（ステップＳ２００）、燃料噴射についてもトルク制御に移行し（ステップＳ２１０）、本処理を終了する。燃料噴射について始動時制御からトルク制御に移行する条件としては、例えば、エンジン２２の始動開始から爆発燃焼の回数が所定回数（例えば２０回や２５回、３０回など）以上である条件を挙げることができる。燃料噴射のトルク制御としては、吸気行程や圧縮行程における筒内噴射弁１２７からの燃料噴射だけでなく、燃費を考慮してポート噴射弁１２６からの噴射なども該当する。 When it is determined in step S180 that the condition for engaging the clutch K0 is established, the clutch K0 is engaged (step S190), and it waits for the establishment of the condition for shifting the fuel injection control from the startup control to the torque control. (Step S200), the fuel injection is also shifted to torque control (Step S210), and the process ends. As a condition for shifting fuel injection from startup control to torque control, for example, the number of times of explosion combustion from the start of the engine 22 is a predetermined number (for example, 20, 25, 30, etc.) or more. can be done. Torque control of fuel injection includes not only fuel injection from in-cylinder injection valve 127 in the intake stroke and compression stroke, but also injection from port injection valve 126 in consideration of fuel consumption.

図４は、エンジン２２の始動時におけるエンジン２２の回転数Ｎｅとトルク制御への移行許可と、トルク要求の有無とクラッチＫ０の完全係合か否かの状態とスロットルや点火、燃料噴射の制御状態の時間変化の一例を示す説明図である。図中、エンジン２２の回転数Ｎｅにおける一点鎖線はモータ３０の回転数Ｎｍｇを示す。時間Ｔ１に、スロットルや点火、燃料噴射のいずれも始動時制御の状態でエンジン２２のクランキングが開始され、エンジン２２の回転数Ｎｅがある程度高くなった時間Ｔ２でトルク制御が許可される。トルク制御の許可は、例えば始動時制御からトルク制御に移行する条件としてのエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ（例えば１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｎなど）以上に至ったときやこの所定回転数Ｎｒｅｆより若干小さい回転数以上に至ったときに行なうものとすることができる。その後、トルク要求がなされた時間Ｔ３でエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数以上であるときにスロットルと点火については始動時制御からトルク制御に移行するが、燃料噴射については始動時制御が保持される。このため、エンジン２２に対するトルク要求が満たされると共にエンジン２２の良好な爆発燃焼も担保される。エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに略一致した時間Ｔ４にクラッチＫ０が完全係合とされ、その後、燃料噴射についてトルク制御に移行する条件が成立した時間Ｔ５に燃料噴射についてもトルク制御に移行する。 FIG. 4 shows the rotational speed Ne of the engine 22 at the start of the engine 22, the permission to shift to torque control, the presence or absence of a torque request, the state of whether or not the clutch K0 is fully engaged, and the control of the throttle, ignition, and fuel injection. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a state change over time; In the figure, the one-dot chain line for the rotation speed Ne of the engine 22 indicates the rotation speed Nmg of the motor 30 . At time T1, cranking of the engine 22 is started with throttle, ignition, and fuel injection all under start control, and torque control is permitted at time T2 when the rotation speed Ne of the engine 22 has increased to some extent. Permission of the torque control is, for example, when the rotation speed Ne of the engine 22 reaches a predetermined rotation speed Nref (for example, 1000 rpm, 1200 rpm, etc.) as a condition for shifting from the starting control to the torque control, or when the rotation speed Nref is slightly higher than the predetermined rotation speed Nref. It can be done when a small number of revolutions or more is reached. After that, when the engine speed Ne of the engine 22 is equal to or higher than a predetermined speed at the time T3 when the torque request is made, the throttle and ignition shift from start-time control to torque control, but the start-time control is maintained for fuel injection. be done. Therefore, the torque request for the engine 22 is satisfied, and good explosive combustion of the engine 22 is ensured. At time T4 when the rotation speed Ne of the engine 22 substantially coincides with the rotation speed Nmg of the motor 30, the clutch K0 is fully engaged. Shift to torque control.

以上説明した実施例のハイブリッド車２０が搭載するエンジン装置では、クラッチＫ０を半係合（スリップ係合）させてモータ３０からの目標クランキングトルクＴｃｒ＊を出力してエンジン２２のクランキングを開始すると共に燃料噴射やスロットル、点火について始動時制御を開始してエンジン２２を始動し、クラッチＫ０を解放する条件の成立を待って、クラッチＫ０がスリップ係合しない程度の油圧で待機するように制御することによりクラッチＫ０を解放する。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍｇとの差回転数ΔＮが閾値未満であるなどのクラッチＫ０を係合する条件の成立を待ってクラッチＫ０を完全係合する。クラッチＫ０を解放してからクラッチＫ０を完全係合するまでに、スロットルと点火について始動時制御からトルク制御に移行する条件として、エンジン２２へのトルク要求がなされている条件とエンジン２２の回転数Ｎｅが所定回転数Ｎｒｅｆ以上である条件とが共に成立したときには、スロットルと点火については始動時制御からトルク制御に移行するが燃料噴射については始動時制御を保持する。これにより、エンジンに対するトルク要求とエンジンの良好な爆発燃焼との両立を図ることができる。 In the engine device installed in the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the clutch K0 is half-engaged (slip engaged) to output the target cranking torque Tcr* from the motor 30 to start cranking the engine 22. At the same time, starting control for fuel injection, throttle, and ignition is started to start the engine 22, wait for the satisfaction of the conditions for disengaging the clutch K0, and control so that the clutch K0 is on standby at an oil pressure to the extent that it does not slip. By doing so, the clutch K0 is released. Then, the clutch K0 is fully engaged after a condition for engaging the clutch K0, such as a difference in the rotational speed ΔN between the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nmg of the motor 30, being less than a threshold is established. From the time the clutch K0 is released to the time the clutch K0 is fully engaged, the conditions under which torque is requested to the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 are the conditions for shifting the throttle and ignition from start-up control to torque control. When the condition that Ne is equal to or greater than the predetermined rotational speed Nref is satisfied, the throttle and the ignition shift from start-time control to torque control, but the start-time control is maintained for fuel injection. As a result, it is possible to achieve both a torque request to the engine and good explosive combustion of the engine.

実施例のハイブリッド車２０では、間欠停止しているエンジン２２を始動するときには、クラッチＫ０を半係合（スリップ係合）させてエンジン２２のクランキングしてエンジン２２を始動し、その後クラッチＫ０を解放してエンジン２２の回転数Ｎｅをモータ３０の回転数Ｎｍｇに近づけ、エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに略一致したときにクラッチＫ０を完全係合するものとした。しかし、エンジン２２の始動後もクラッチＫ０を半係合（スリップ係合）を継続してエンジン２２の回転数Ｎｅをモータ３０の回転数Ｎｍｇに近づけ、エンジン２２の回転数Ｎｅがモータ３０の回転数Ｎｍｇに略一致したときにクラッチＫ０を完全係合するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when starting the intermittently stopped engine 22, the clutch K0 is half-engaged (slip engaged) to crank the engine 22 to start the engine 22, and then the clutch K0 is released. When the engine 22 is released, the rotation speed Ne of the engine 22 is brought close to the rotation speed Nmg of the motor 30, and when the rotation speed Ne of the engine 22 substantially matches the rotation speed Nmg of the motor 30, the clutch K0 is fully engaged. However, even after the engine 22 has started, the clutch K0 continues to be half-engaged (slip engaged) to bring the rotation speed Ne of the engine 22 closer to the rotation speed Nmg of the motor 30, and The clutch K0 may be fully engaged when it substantially matches the number Nmg.

実施例のハイブリッド車２０では、６段変速の自動変速機４５を備えるものとした。しかし、４段変速や５段変速、８段変速などの自動変速機を備えるものとしてもよい。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment is provided with a six-speed automatic transmission 45 . However, an automatic transmission such as a 4-speed, 5-speed, or 8-speed transmission may be provided.

実施例のハイブリッド車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つを一体に構成するものとしてもよい。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment is provided with an engine ECU 24 , a motor ECU 34 and an HVECU 70 . However, at least two of them may be configured integrally.

実施例のエンジン装置では、ハイブリッド車２０に搭載されるものとしたが、車両以外の移動体に搭載されるものとしたり、設備に組み込まれるものとしてよい。 Although the engine device of the embodiment is mounted on the hybrid vehicle 20, it may be mounted on a moving object other than a vehicle or may be incorporated in equipment.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、クラッチＫ０が「クラッチ」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４とが「制御装置」に相当する。 The correspondence relationship between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the clutch K0 corresponds to the "clutch", the motor 30 corresponds to the "motor", and the HVECU 70, the engine ECU 24 and the motor ECU 34 correspond to the "control device". .

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。 Note that the correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems is the Since it is an example for specifically explaining the mode for solving the problem, it does not limit the elements of the invention described in the column of the means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of Means to Solve the Problem should be made based on the description in that column, and the Examples are based on the description of the invention described in the column of Means to Solve the Problem. This 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。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments at all, and can be modified in various forms without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be implemented.

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to the manufacturing industry of engine devices and the like.

２０ハイブリッド車、２２エンジン、２３クランクシャフト、２４エンジンＥＣＵ、２５スタータモータ、２６オルタネータ、３０モータ、３０ａ回転位置センサ、３１回転軸、３２インバータ、３４モータＥＣＵ、４０自動変速装置、４１入力軸、４１ａ回転数センサ、４２出力軸、４２ａ回転数センサ、４３トルクコンバータ、４４変速機入力軸、４４ａ回転数センサ、４５自動変速機、４８デファレンシャルギヤ、４９駆動輪、６０高電圧バッテリ、６１高電圧側電力ライン、６２低電圧バッテリ、６３低電圧側電力ライン、６４ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ＨＶＥＣＵ、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、８７車速センサ、１２２エアクリーナ、１２３吸気管、１２３ａエアフローメータ、１２３ｔ温度センサ、１２４スロットルバルブ、１２４ａスロットルバルブポジションセンサ、１２５サージタンク、１２５ａ圧力センサ、１２６ポート噴射弁、１２７筒内噴射弁、１２８吸気バルブ、１２９燃焼室、１３０点火プラグ、１３２ピストン、１３３排気バルブ、１３４排気管、１３５浄化装置、１３５ａ浄化触媒、１３６ＰＭフィルタ、１３６ａ差圧センサ、１３７フロント空燃比センサ、１３８リヤ空燃比センサ、１４０クランクポジションセンサ、１４２水温センサ、１４４カムポジションセンサ、Ｋ０クラッチ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 crankshaft, 24 engine ECU, 25 starter motor, 26 alternator, 30 motor, 30a rotational position sensor, 31 rotating shaft, 32 inverter, 34 motor ECU, 40 automatic transmission, 41 input shaft, 41a rotation speed sensor, 42 output shaft, 42a rotation speed sensor, 43 torque converter, 44 transmission input shaft, 44a rotation speed sensor, 45 automatic transmission, 48 differential gear, 49 drive wheel, 60 high voltage battery, 61 high voltage side power line, 62 low voltage battery, 63 low voltage side power line, 64 DC/DC converter, 70 HVECU, 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, 87 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 123 intake pipe, 123a air flow meter, 123t temperature sensor, 124 throttle valve, 124a throttle valve position sensor, 125 surge tank, 125a pressure sensor, 126 port injection valve, 127 in-cylinder injection valve, 128 intake valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust valve, 134 exhaust pipe, 135 purification device, 135a purification catalyst, 136 PM filter, 136a differential pressure sensor, 137 front air-fuel ratio Sensors, 138 rear air-fuel ratio sensor, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam position sensor, K0 clutch.

Claims

An engine device comprising: an engine having an in-cylinder injection valve; a motor connected to an output shaft of the engine via a clutch; and a control device for controlling the engine, the motor and the clutch,
The control device half-engages the clutch and increases the rotation speed of the engine by the motor while the engine is in a stopped state due to a fuel cut or a rotation speed lower than the rotation speed of the motor. Fuel injection and ignition to the engine are started, and thereafter, the rotational speed of the engine matches the rotational speed of the motor while the clutch is kept half-engaged or the clutch is released from half-engagement. and controlling the engine, the motor, and the clutch so that the clutch is completely engaged when the rotation speed of the engine substantially matches the rotation speed of the motor,
The control device is
Regarding the throttle and ignition of the engine, even before the clutch is fully engaged, a torque request to the engine is being made and the engine speed is above a predetermined speed. shifting from time control to torque control corresponding to the torque request of the engine;
With respect to fuel injection of the engine, the control at the time of starting is shifted to the torque control after the shift to the torque control for throttle and ignition timing;
An engine device characterized by: