JP3551953B2

JP3551953B2 - Hybrid vehicle idle stop control system

Info

Publication number: JP3551953B2
Application number: JP2001374741A
Authority: JP
Inventors: 誠二安藤; 泰尚後藤; 和俊永山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2004-08-11
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003176738A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
信号待ちなどで一時停車するときにエンジンを停止するハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置が知られている（例えば特開平１１−１８７５０２号公報参照）。この装置では、走行時はエンジンの駆動力により補機を駆動し、アイドルストップ時はモーターにより補機を駆動している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置では、エンジンをアイドルストップするときに、それまでエンジンで駆動していた補機をモーターによる駆動へ切り換えなければならないが、エンジン駆動からモーター駆動へ切り換えた直後にモーターに補機の駆動負荷が急激にかかるので、空調装置のコンプレッサーなどの補機の駆動速度を一定に保つことができなくなり、補機の駆動速度が変動して円滑な補機運転が行われず、一時的に補機の動作が不安定になるという問題がある。
【０００４】
エンジン駆動からモーター駆動への切り換え時の補機駆動速度の変動を抑制するために、大容量のモーターを採用することが考えられるが、モーターの大型化と重量増加により総合的な燃料消費率が悪化する上に、車両の小型化を阻害するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、ハイブリッド車両のアイドルストップ時における補機駆動の安定性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）請求項１の発明は、エンジンに連結される第１モーターを備え、前記エンジンと前記第１モーターの両方またはいずれか一方により車両を走行駆動し、一時停車時に前記エンジンのアイドルストップを行うハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置に適用される。
そして、前記エンジン側からのみ動力伝達が可能なワンウェイクラッチを介して前記エンジンと連結される第２モーターと、前記第２モーターに連結される補機とを備え、前記エンジンがアイドルストップしてから所定時間の間は前記第１モーターと前記第２モーターとにより前記補機を駆動し、所定時間後は前記第１モーターの駆動力を０まで徐々に低減させながら前記第１モーターと前記第２モーターとにより前記補機を駆動する。
（２）請求項２のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置は、前記エンジンがアイドルストップした後、前記第２モーターの回転速度が目標回転速度となるように前記第２モーターの回転速度フィードバック制御を行うとともに、前記エンジンがアイドルストップしてから前記所定時間の間は、前記第１モーターの回転速度が目標回転速度となるように前記第１モーターの回転速度フィードバック制御を行い、前記所定時間後はトルク指令値を０まで徐々に低減しながら前記第１モーターのトルク制御を行うようにしたものである。
（３）請求項３の発明は、エンジンに連結される第１モーターを備え、前記エンジンと前記第１モーターの両方またはいずれか一方により車両を走行駆動し、一時停車時に前記エンジンのアイドルストップを行うハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置に適用される。
そして、前記エンジンとクラッチを介して連結される第２モーターと、前記第２モーターに連結される補機とを備え、前記エンジンが駆動中のときは前記クラッチを接続して前記エンジンの駆動力により前記補機を駆動し、前記エンジンがアイドルストップしてから所定時間の間は、前記クラッチを接続したまま前記第１モーターと前記第２モーターとにより前記補機を駆動し、前記所定時間後はクラッチを開放して前記第２モーターにより前記補機を駆動する。
（４）請求項４のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置は、前記エンジンがアイドルストップした後、前記第２モーターの回転速度が目標回転速度となるように前記第２モーターの回転速度フィードバック制御を行うとともに、前記エンジンがアイドルストップしてから前記所定時間の間は、前記第１モーターの回転速度が目標回転速度となるように前記第１モーターの回転速度フィードバック制御を行うようにしたものである。
（５）請求項５のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置は、前記所定時間を、前記第２モーターの回転速度が目標回転速度に到達して安定するまでの時間としたものである。
（６）請求項６のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置は、前記エンジン駆動中は、前記第２モーターに対してトルク指令値を０とするトルク制御を行うようにしたものである。
【０００７】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、エンジンのアイドルストップ直後に、第２モーターに補機の駆動負荷が急激にかかるのが防止され、補機の駆動速度を一定に保つことができ、補機の動作が安定する。また、第２モーターはアイドルストップ直後の補機駆動負荷が軽減されるので、第２モーターの出力定格をその分だけ小さくすることができ、ハイブリッド車両の小型化と重量低減を図り、燃料消費率を向上させることができる。さらに、アイドルストップ直後の第２モーターの回転速度の変動が抑制されるので、バッテリーの消費電力を低減することができる。
（２）請求項２の発明によれば、エンジンのアイドルストップ直後の補機駆動速度をさらに安定化させることができ、より一層、第２モーターの小型化とハイブリッド車両自体の小型化、重量低減および燃料消費率の改善を図ることができる。
（３）請求項３の発明によれば、請求項１の上記効果と同様な効果が得られる。
（４）請求項４の発明によれば、請求項２の上記効果と同様な効果が得られる。
（５）請求項５の発明によれば、第２モーターの回転速度が目標回転速度に到達して安定するまで、第１モーターと第２モーターとで補機駆動負荷を分担することができ、エンジンのアイドルストップ直後の補機駆動速度をさらに安定化させることができ、より一層、第２モーターの小型化とハイブリッド車両自体の小型化、重量低減および燃料消費率の改善を図ることができる。
（６）請求項６の発明によれば、第２モーターがエンジンの回転に連れ回るときのエンジンの負荷を最少限に抑制することができ、燃料消費率の改善を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態のハイブリッド車両の主要部構成を示す。一実施の形態のハイブリッド車両はエンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１とを備え、エンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１の両方またはいずれか一方の駆動力により走行する。なお、ハイブリッド車両の構成はこの一実施の形態の構成に限定されず、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方の駆動力により走行するハイブリッド車両であればどのような構成のものでも本発明を適用することができる。
【０００９】
一般に、電動機（モーター）は、電力を駆動力に変換して力行運転するものであるが、そのままの構造で駆動力を電力に逆変換して回生運転することが可能である。また、発電機（ジェネレーター）は、駆動力を電力に変換して発電運転（回生運転と同等）するものであるが、そのままの構造で電力を駆動力に逆変換して力行運転することが可能である。つまり、電動機（モーター）と発電機（ジェネレーター）とは基本的に同一構造であり、どちらも駆動（力行）と発電（回生）とが可能である。したがって、この明細書では、電気エネルギー（電力）を回転エネルギー（駆動力）に変換する電動機（モーター）の機能と、回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機（ジェネレーター）の機能を合わせ持つ回転電機を、モータージェネレーターまたは単にモーターと呼ぶ。一方、内燃機関はガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃やしたときに発生する燃焼エネルギーを回転エネルギー（駆動力）に変換するものであり、この明細書ではこれらの内燃機関をエンジンと総称する。
【００１０】
エンジンＥＮＧの出力軸はモータージェネレーターＭＧ１の出力軸と連結されており、さらにモータージェネレーターＭＧ１の出力軸は自動変速機Ｔ／Ｍの入力軸と連結されている。自動変速機Ｔ／Ｍの出力軸は減速機（不図示）および駆動軸（不図示）を介して駆動輪ＤＷに連結されており、エンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１の駆動力が駆動輪ＤＷに伝達される。
【００１１】
エンジンＥＮＧの出力軸はまた、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１とワンウェイクラッチＣＬを介してモータージェネレーターＭＧ３の出力軸と連結される。さらに、モータージェネレーターＭＧ３の出力軸は、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ２を介して補機と連結される。この実施の形態では、パワーステアリングＰ／Ｓ、空調装置Ａ／ＣのコンプレッサーＣＭＰおよび自動変速機オイルポンプＡＴＰの補機を例に上げて説明するが、補機はこの実施の形態に限定されない。ワンウェイクラッチＣＬは一方向のみに駆動力を伝達するクラッチであり、この実施の形態ではエンジン１とモータージェネレーターＭＧ１からモータージェネレーターＭＧ３と補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰへのみ駆動力を伝達する。
【００１２】
エンジンＥＮＧの駆動時には、エンジンＥＮＧの駆動力がプーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１とワンウェイクラッチＣＬを介してモータージェネレーターＭＧ３へ伝達され、モータージェネレーターＭＧ３がエンジンＥＮＧの回転に連れ回るとともに、エンジンＥＮＧの駆動力により補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰが駆動される。この実施の形態では、エンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１とを直結にするとともに、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１の入出力軸の速度比を１：１とする。したがって、エンジン駆動時のエンジンＥＮＧ、モータージェネレーターＭＧ１およびモータージェネレーターＭＧ３の回転速度はすべて同一となる。
【００１３】
一方、信号待ちなどでエンジンＥＮＧがアイドルストップされると、モータージェネレーターＭＧ３により補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰが駆動されるが、このときモータージェネレーターＭＧ３の駆動力はワンウェイクラッチＣＬの作用でエンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１へ伝達されない。
【００１４】
車両コントローラーＨＣＭは、エンジンＥＮＧの始動指令、停止指令およびトルク指令値Ｔｅ^＊をエンジンコントローラーＥＣＵへ出力し、エンジンＥＮＧを制御する。車両コントローラーＨＣＭはまた、モータージェネレーターＭＧ１の駆動（力行）指令および回生制動（発電制動）指令と、回転速度指令またはトルク指令をモーターコントローラーＭ／Ｃ１へ出力し、モータージェネレーターＭＧ１を制御する。車両コントローラーＨＣＭはさらに、モータージェネレーターＭＧ３の駆動（力行）指令および発電指令と、回転速度指令をモーターコントローラーＭ／Ｃ３へ出力し、モータージェネレーターＭＧ３を制御する。
【００１５】
エンジンコントローラーＥＣＵは、エンジンＥＮＧの始動および停止と、エンジントルクがトルク指令値Ｔｅ^＊に一致するように不図示のスロットルバルブ開閉装置、燃料噴射装置および点火時期制御装置を駆動制御する。
【００１６】
インバーターＩＮＶ１は、バッテリーＢａｔｔの直流電力を３相交流電力に変換してモータージェネレーターＭＧ１へ供給し、モータージェネレーターＭＧ１を駆動（力行）運転するとともに、モータージェネレーターＭＧ１で発電される３相交流電力を直流電力に逆変換してバッテリーＢａｔｔへ供給し、モータージェネレーターＭＧ１を回生（発電）運転する。モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、車両コントローラーＨＣＭからの駆動（力行）指令および回生制動（発電制動）指令と、回転速度指令またはトルク指令にしたがってインバーターＩＮＶ１を制御し、モータージェネレーターＭＧ１を駆動する。
【００１７】
インバーターＩＮＶ３は、バッテリーＢａｔｔの直流電力を３相交流電力に変換してモータージェネレーターＭＧ３へ供給し、モータージェネレーターＭＧ３を駆動（力行）運転するとともに、モータージェネレーターＭＧ３で発電される３相交流電力を直流電力に逆変換してバッテリーＢａｔｔへ供給し、モータージェネレーターＭＧ３を発電運転する。モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、車両コントローラーＨＣＭからの駆動（力行）指令および発電指令と、回転速度指令にしたがってインバーターＩＮＶ３を制御し、モータージェネレーターＭＧ３を駆動する。
【００１８】
なお、車両コントローラーＨＣＭ、エンジンコントローラーＥＣＵ、モーターコントローラーＭ／Ｃ１およびＭ／Ｃ３はそれぞれ、マイクロコンピューターとメモリやインタフェースなどの周辺部品から構成され、通信線を介して相互に種々の情報の授受を行う。
【００１９】
図２は、モーターコントローラーＭＣ１、ＭＣ３の詳細な構成を示す制御ブロック図である。車両コントローラーＨＣＭは、エンジンＥＮＧの駆動中は、モーターコントローラーＭ／Ｃ１へトルク指令値または回転速度指令値を出力するとともに、モーターコントローラーＭ／Ｃ３へトルク指令値（＝０）を出力する。車両コントローラーＨＣＭはまた、ハイブリッド車両が所定のアイドルストップ条件を満たしたと判定すると、エンジンコントローラーＥＣＵへエンジンＥＮＧの停止指令を出力する。さらに、モーターコントローラーＭ／Ｃ１とＭ／Ｃ３へモータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱを出力（オン）するとともに、アイドルストップ時のモータージェネレーターＭＧ１、ＭＧ３の目標回転速度Ｎ^＊を出力する。この実施の形態では、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１の入出力軸の速度比を１：１としているので、アイドルストップ時のモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３の目標回転速度Ｎ^＊は同一値である。
【００２０】
モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオフのとき、つまりエンジンＥＮＧの駆動時には、車両コントローラーＨＣＭからのトルク指令値または回転速度指令値にしたがってインバーターＩＮＶ１を制御し、モータージェネレーターＭＧ１のトルク制御または回転速度制御を行う。
【００２１】
一方、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンのとき、つまりアイドルストップ時には、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの間、モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、車両コントローラーＨＣＭからの目標回転速度Ｎ^＊にしたがってインバーターＩＮＶ１を制御し、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御を行う。
【００２２】
上述したように、目標回転速度Ｎ^＊はアイドルストップ時のモータージェネレーターＭＧ１、ＭＧ３の目標回転速度であり、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの間、モータージェネレーターＭＧ１を目標回転速度Ｎ^＊で回転させてモータージェネレーターＭＧ３の補機駆動負荷を分担し、アイドルストップ直後の補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動速度の変動を抑制する。
【００２３】
モータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御は、次のようにして実現する。モータージェネレーターＭＧ１の出力軸に連結された回転センサーＰＳ１によりモータージェネレーターＭＧ１の回転速度Ｎ１を検出し、目標回転速度Ｎ^＊との偏差（Ｎ^＊−Ｎ１）に比例・積分制御（ＰＩ制御）を施す。そして、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度Ｎ１を目標回転速度Ｎ^＊に一致させるためのトルク指令値Ｔ１^＊を、次式により演算する。
【数１】
Ｔ１^＊（ｎ）＝Ｋｐ１・（Ｎ^＊−Ｎ１（ｎ））＋Ｋｉ１・∫（Ｎ^＊−Ｎ１（ｎ））ｄｔ
ここで、Ｋｐ１、Ｋｉ１はそれぞれ、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御における比例ゲインと積分ゲインであり、ｎはサンプリング数である。モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、インバーターＩＮＶ１を制御してモータージェネレーターＭＧ１にトルク指令値Ｔ１^＊に応じた電流を供給する。
【００２４】
なお、アイドルストップ時に、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したか否かの判定は、次のようにして行う。
【数２】
｜（Ｎ^＊−Ｎ３（ｎ））｜＜Ｎｒｅｆ
上記数式２を満足する状態がｔ（ｓｅｃ）間、継続して検出された場合に、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したと判定し、フラグｆｌａｇに１をセットする。なお、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３は、モータージェネレーターＭＧ３の出力軸に連結される回転センサーＰＳ３により検出される。
【００２５】
モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したと判定され、フラグｆｌａｇに１がセットされた後は、モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、回転速度制御を停止し、次の手順でトルク指令値Ｔ１^＊を徐々に減少させながらモータージェネレーターＭＧ１のトルク制御を行う。
【数３】
Ｔ１^＊（ｎ）＝Ｔ１^＊（ｎ−１）−ΔＴ
ここで、ΔＴはサンプリング時間当たりのトルク減衰値である。モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、インバーターＩＮＶ１を制御してモータージェネレーターＭＧ１にトルク指令値Ｔ１^＊に応じた電流を供給し、トルク指令値Ｔ１^＊（ｎ）が０以下になったらトルク指令値Ｔ１^＊（ｎ）に０を設定する。
【００２６】
次に、モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオフのとき、つまりエンジンＥＮＧの駆動時には、トルク指令値Ｔ３^＊を０にしてモータージェネレーターＭＧ３のトルク制御を行う。モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、インバーターＩＮＶ３を制御してモータージェネレーターＭＧ３にトルク指令値Ｔ３^＊＝０に応じた電流を供給する。インバーターＩＮＶ３はベクトル制御によりモータージェネレーターＭＧ３を駆動しており、モータージェネレーターＭＧ３に流れるトルク分電流を０とし、励磁分電流のみを供給する。その結果、モータージェネレーターＭＧ３は、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１とワンウェイクラッチＣＬを介してエンジンＥＮＧの回転に連れ回り、さらに補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰもプーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ２を介してエンジン駆動力により駆動される。
【００２７】
一方、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンのとき、つまりアイドルストップ時には、モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、車両コントローラーＨＣＭからの目標回転速度Ｎ^＊にしたがってインバーターＩＮＶ３を制御し、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度フィードバック制御を行う。
【００２８】
モータージェネレーターＭＧ３の回転速度フィードバック制御は、次のようにして実現する。モータージェネレーターＭＧ３の出力軸に連結された回転センサーＰＳ３によりモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３を検出し、目標回転速度Ｎ^＊との偏差（Ｎ^＊−Ｎ３）に比例・積分制御（ＰＩ制御）を施す。そして、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３を目標回転速度Ｎ^＊に一致させるためのトルク指令値Ｔ３^＊を、次式により演算する。
【数４】
Ｔ３^＊（ｎ）＝Ｋｐ３・（Ｎ^＊−Ｎ３（ｎ））＋Ｋｉ３・∫（Ｎ^＊−Ｎ３（ｎ））ｄｔ
ここで、Ｋｐ３、Ｋｉ３はそれぞれ、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度フィードバック制御における比例ゲインと積分ゲインであり、ｎはサンプリング数である。モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、インバーターＩＮＶ３を制御してモータージェネレーターＭＧ３にトルク指令値Ｔ３^＊に応じた電流を供給する。
【００２９】
図３は、モータージェネレーターＭＧ１の制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、アイドルストップ時のモータージェネレーターＭＧ１の動作を整理して説明する。モーターコントローラーＭ／Ｃ１は、ハイブリッド車両のメインスイッチ（不図示）が投入されるとこの制御プログラムを繰り返し実行する。ステップ１において、車両コントローラーＨＣＭから送られるモータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンか否かを確認する。起動要求指令ＲＱがオンになったらステップ２へ進み、そうでなければステップ９へ進む。
【００３０】
モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンしたときは、ステップ２でフラグｆｌａｇに１がセットされているか否かを確認する。アイドルストップ時にモータージェネレーターＭＧ３を起動して回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したときはフラグｆｌａｇに１が設定されており、そうでないときはフラグｆｌａｇに０が設定されている。フラグｆｌａｇに１が設定されているときはステップ６へ進み、０が設定されているときはステップ３へ進む。
【００３１】
フラグｆｌａｇが０のとき、つまりモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定していないときは、ステップ３で、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度Ｎ１が目標回転速度Ｎ^＊に一致するように、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御を行う。すなわち、上述した数式１によりモータージェネレーターＭＧ１の回転速度Ｎ１を目標回転速度Ｎ^＊に一致させるためのトルク指令値Ｔ１^＊を演算し、インバーターＩＮＶ１によりトルク指令値Ｔ１^＊に応じた電流をモータージェネレーターＭＧ１へ供給する。
【００３２】
ステップ４では、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したか否かを判定する。すなわち、上述した数式２を満足する状態がｔｓｅｃ間、継続したかどうかを判定し、肯定された場合はステップ５へ進んでフラグｆｌａｇに１を設定し、否定された場合はいったんこの制御プログラムの実行を終了する。
【００３３】
モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定したとき、またはすでに安定しているときは、ステップ６で、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御を停止し、上記数式３によりトルク指令値Ｔ１^＊を徐々に減少させながらモータージェネレーターＭＧ１のトルク制御を行う。具体的には、インバーターＩＮＶ１によりトルク指令値Ｔ１^＊に応じた電流をモータージェネレーターＭＧ１へ供給する。
【００３４】
ステップ７では、トルク指令値Ｔ１^＊（ｎ）が０以下になったかどうかを確認し、０以下になったらステップ８へ進み、０以下でなければいったんこの制御プログラムの実行を終了する。ステップ８で、トルク指令値Ｔ１^＊（ｎ）に０を設定して制御プログラムの実行を終了する。
【００３５】
一方、ステップ１においてモータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオフしていると判定されたときは、ステップ９でフラグｆｌａｇに０を設定してステップ８へ進み、トルク指令値Ｔ１^＊（ｎ）に０を設定して制御プログラムの実行を終了する。
【００３６】
図４は、モータージェネレーターＭＧ３の制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、アイドルストップ時のモータージェネレーターＭＧ３の動作を整理して説明する。モーターコントローラーＭ／Ｃ３は、ハイブリッド車両のメインスイッチ（不図示）が投入されるとこの制御プログラムを繰り返し実行する。ステップ１１において、車両コントローラーＨＣＭから送られるモータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンか否かを確認する。起動要求指令ＲＱがオンになったらステップ１２へ進み、起動要求指令ＲＱがオフのときはステップ１３へ進む。
【００３７】
モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオンしたときは、ステップ１２で、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に一致するように、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度フィードバック制御を行う。すなわち、上述した数式４によりモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３を目標回転速度Ｎ^＊に一致させるためのトルク指令値Ｔ３^＊を演算し、インバーターＩＮＶ３によりトルク指令値Ｔ３^＊に応じた電流をモータージェネレーターＭＧ３へ供給する。
【００３８】
一方、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱがオフしているときは、ステップ１３で、トルク指令値Ｔ３^＊を０にしてモータージェネレーターＭＧ３のトルク制御を行う。このとき、モータージェネレーターＭＧ３はエンジンＥＮＧの回転に連れ回り、さらに補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰはエンジンＥＮＧにより駆動される。
【００３９】
図５（ａ）は従来のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャート、図５（ｂ）は一実施の形態によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャートである。（ａ）、（ｂ）とも上から順に、モータージェネレーターＭＧ３の起動要求指令ＲＱ、エンジンＥＮＧの毎分回転数（回転速度）ＮＥ、モータージェネレーターＭＧ３の毎分回転数（回転速度）Ｎ３、モータージェネレーターＭＧ３のトルクＴ３、モータージェネレーターＭＧ１の毎分回転数（回転速度）Ｎ１、モータージェネレーターＭＧ１のトルクＴ１を示す。
【００４０】
（ａ）に示す従来装置による動作では、起動要求指令ＲＱがオンしてアイドルストップした直後に、モータージェネレーターＭＧ３のみに補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動負荷が急に加わるため、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が変動して目標回転速度Ｎ^＊になかなか収束せず、アイドルストップ直後の補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動速度が変動する。
【００４１】
これに対し（ｂ）に示す一実施の形態のアイドルストップ制御装置の動作では、起動要求指令ＲＱがオンしてアイドルストップした直後は、補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動負荷をモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３で分担するので、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が速やかに目標回転速度Ｎ^＊へ収束し、アイドルストップ直後の補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動速度は変動しない。
【００４２】
このように一実施の形態によれば、エンジンＥＮＧに連結されるモータージェネレーターＭＧ１を備え、エンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ１の両方またはいずれか一方により車両を走行駆動し、一時停車時にエンジンＥＮＧのアイドルストップを行うハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置において、エンジンＥＮＧ側からのみ動力伝達が可能なワンウェイクラッチＣＬを介してエンジンＥＮＧと連結されるモータージェネレーターＭＧ３と、モータージェネレーターＭＧ３に連結される補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰとを備え、エンジンＥＮＧがアイドルストップしてからモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの間は、モータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３とにより補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰを駆動し、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定所定した後は、モータージェネレーターＭＧ１の駆動力を０まで徐々に低減させながらモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３とにより補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰを駆動するようにした。これにより、エンジンＥＮＧのアイドルストップ直後に、モータージェネレーターＭＧ３に補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動負荷が急激にかかるのが防止され、補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの駆動速度を一定に保つことができ、補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰの動作が安定する。また、モータージェネレーターＭＧ３はアイドルストップ直後の補機駆動負荷が軽減されるので、モータージェネレーターＭＧ３の出力定格をその分だけ小さくすることができ、ハイブリッド車両の小型化と重量低減を図り、燃料消費率を向上させることができる。さらに、アイドルストップ直後のモータージェネレーターＭＧ３の回転速度の変動が抑制されるので、バッテリーＢａｔｔの消費電力を低減することができる。
【００４３】
また、一実施の形態によれば、エンジンＥＮＧがアイドルストップした後、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊となるようにモータージェネレーターＭＧ３の回転速度フィードバック制御を行うとともに、エンジンＥＮＧがアイドルストップしてからモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの間は、モータージェネレーターＭＧ１の回転速度Ｎ１が目標回転速度Ｎ^＊となるようにモータージェネレーターＭＧ１の回転速度フィードバック制御を行い、モータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定した後は、トルク指令値Ｔ１^＊を０まで徐々に低減しながらモータージェネレーターＭＧ１のトルク制御を行うようにした。これにより、エンジンＥＮＧのアイドルストップ直後の補機駆動速度をさらに安定化させることができ、より一層、モータージェネレーターＭＧ３の小型化とハイブリッド車両自体の小型化、重量低減および燃料消費率の改善を図ることができる。
【００４４】
さらに、一実施の形態によれば、エンジンＥＮＧの駆動中は、モータージェネレーターＭＧ３に対してトルク指令値Ｔ３^＊を０とするトルク制御を行うようにしたので、モータージェネレーターＭＧ３がエンジンＥＮＧの回転に連れ回るときのエンジンＥＮＧの負荷を最少限に抑制することができ、燃料消費率の改善を図ることができる。
【００４５】
なお、上述した一実施の形態では、エンジンＥＮＧのアイドルストップ時にモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの間、モータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３とで補機駆動負荷を分担する例を示したが、アイドルストップ開始から所定時間の間だけ、モータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３とで補機駆動負荷を分担するようにしてもよい。この所定時間には、アイドルストップ開始からモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定するまでの時間ｔ［ｓｅｃ］を実験により計測し、その時間ｔ［ｓｅｃ］を設定すればよい。
【００４６】
また、上述した一実施の形態では、エンジンＥＮＧとモータージェネレーターＭＧ３および補機Ｐ／Ｓ、ＣＭＰ、ＡＴＰとの間にワンウェイクラッチＣＬを用いた例を示したが、通常のクラッチを用いてもよい。この場合、エンジンＥＮＧの駆動中はクラッチを接続状態とし、アイドルストップ時にモータージェネレーターＭＧ３の回転速度Ｎ３が目標回転速度Ｎ^＊に到達して安定した後、あるいはアイドルストップ開始から上述した時間ｔ［ｓｅｃ］が経過した後に、そのクラッチを開放し、エンジンＥＮＧの再始動後にふたたびクラッチを接続するようにしてもよい。ワンウェイクラッチＣＬの代わりに単なるクラッチを用いた場合には、アイドルストップ直後はモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３で補機駆動負荷を分担することはできるが、その後、モータージェネレーターＭＧ１のトルク指令値Ｔ１^＊を徐々に低減させながらトルク制御を行うことはできない。しかし、アイドルストップ直後にすべての補機駆動負荷が突然にモータージェネレーターＭＧ３に加わることが避けられ、アイドルストップ直後のしばらくの間はモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３で補機駆動負荷を分担するので、モータージェネレーターＭＧ３の目標回転速度Ｎ^＊への収束が従来のアイドルストップ制御装置よりも早くなり、アイドルストップ後の補機駆動速度の変動を抑制することができる。
【００４７】
上述した一実施の形態では、プーリー＆ベルト動力伝達機構Ｐ／Ｂ１の入出力軸の速度比を１：１とする例を示したが、速度比が１：１でない場合には、アイドルストップ時にモータージェネレーターＭＧ１とＭＧ３に与える目標回転速度Ｎ^＊を速度比に応じた異なる値を設定すればよい。
【００４８】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、モータージェネレーターＭＧ１が第１モーターを、モータージェネレーターＭＧ３が第２モーターをそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態のハイブリッド車両の主要部構成を示す図である。
【図２】モーターコントローラーの詳細な構成を示す制御ブロック図である。
【図３】モータージェネレーターＭＧ１のアイドルストップ制御を示すフローチャートである。
【図４】モータージェネレーターＭＧ３のアイドルストップ制御を示すフローチャートである。
【図５】一実施の形態のアイドルストップ制御結果を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ＥＮＧエンジン
ＭＧ１、ＭＧ３モータージェネレーター
Ｔ／Ｍ自動変速機
ＤＷ駆動輪
ＨＣＭ車両コントローラー
ＥＣＵエンジンコントローラー
Ｍ／Ｃ１、Ｍ／Ｃ３モーターコントローラー
ＩＮＶ１、ＩＮＶ３インバーター
Ｐ／Ｓパワーステアリング
Ａ／Ｃ空調装置
ＣＭＰ空調装置コンプレッサー
ＡＴＰ自動変速機オイルポンプ
Ｂａｔｔバッテリー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an idle stop control device for a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art There is known an idle stop control device for a hybrid vehicle that stops an engine when the vehicle is temporarily stopped at a traffic light or the like (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-187502). In this device, the auxiliary machine is driven by the driving force of the engine during running, and the auxiliary machine is driven by the motor during idle stop.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional idle stop control device for a hybrid vehicle, when the engine is idle-stopped, it is necessary to switch the auxiliary device that had been driven by the engine to the drive by the motor, but switched from the engine drive to the motor drive. Immediately after that, the driving load of the auxiliary equipment is suddenly applied to the motor, so that the driving speed of the auxiliary equipment such as the compressor of the air conditioner cannot be kept constant, and the driving speed of the auxiliary equipment fluctuates and the smooth operation of the auxiliary equipment However, there is a problem that the operation of the auxiliary equipment becomes temporarily unstable.
[0004]
It is conceivable to use a large-capacity motor to suppress fluctuations in accessory drive speed when switching from engine drive to motor drive.However, the overall fuel consumption rate has been reduced by increasing the size and weight of the motor. In addition to the deterioration, there is a problem that the size of the vehicle is hindered.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the stability of driving an auxiliary device when an idle stop of a hybrid vehicle is performed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(1) The invention according to claim 1 includes a first motor connected to an engine, and drives and drives the vehicle by the engine and / or one of the first motors. The present invention is applied to an idle stop control device for a hybrid vehicle.
A second motor connected to the engine via a one-way clutch capable of transmitting power only from the engine; and an auxiliary device connected to the second motor. The auxiliary machine is driven by the first motor and the second motor for a predetermined time, and after the predetermined time, the driving force of the first motor and the second motor are gradually reduced to zero. The accessory is driven by a motor.
(2) The idle stop control device for a hybrid vehicle according to claim 2, after the engine idle-stops, performs the rotation speed feedback control of the second motor so that the rotation speed of the second motor becomes the target rotation speed. At the same time, during the predetermined time after the engine is idle-stopped, the rotation speed feedback control of the first motor is performed so that the rotation speed of the first motor becomes the target rotation speed. The torque control of the first motor is performed while gradually reducing the command value to zero.
(3) The invention according to claim 3 is provided with a first motor connected to an engine, the vehicle is driven to run by both or one of the engine and the first motor, and the engine is idle-stopped during a temporary stop. The present invention is applied to an idle stop control device for a hybrid vehicle.
A second motor connected to the engine via a clutch; and an auxiliary machine connected to the second motor. When the engine is running, the clutch is connected to drive the engine. The accessory is driven by the first motor and the second motor while the clutch is connected for a predetermined time after the engine is idle-stopped for a predetermined time, and after the predetermined time, Releases the clutch and drives the auxiliary machine by the second motor.
(4) The idle stop control device for a hybrid vehicle according to a fourth aspect, after the engine idle-stops, performs the rotation speed feedback control of the second motor so that the rotation speed of the second motor becomes the target rotation speed. At the same time, during the predetermined time after the idle stop of the engine, the rotation speed feedback control of the first motor is performed so that the rotation speed of the first motor becomes the target rotation speed.
(5) In the idle stop control device for a hybrid vehicle according to a fifth aspect, the predetermined time is a time until the rotation speed of the second motor reaches a target rotation speed and stabilizes.
(6) In the idle stop control device for a hybrid vehicle according to a sixth aspect, the torque control for setting the torque command value to 0 is performed on the second motor during the driving of the engine.
[0007]
【The invention's effect】
(1) According to the first aspect of the invention, it is possible to prevent the drive load of the accessory from being suddenly applied to the second motor immediately after the idle stop of the engine, and to keep the drive speed of the accessory constant. The operation of auxiliary equipment is stabilized. In addition, since the auxiliary motor drive load of the second motor immediately after the idle stop is reduced, the output rating of the second motor can be reduced by that much, and the hybrid vehicle can be reduced in size and weight, and the fuel consumption rate can be reduced. Can be improved. Further, since the fluctuation of the rotation speed of the second motor immediately after the idle stop is suppressed, the power consumption of the battery can be reduced.
(2) According to the second aspect of the invention, it is possible to further stabilize the driving speed of the auxiliary equipment immediately after the idle stop of the engine, to further reduce the size of the second motor and the size and weight of the hybrid vehicle itself. In addition, the fuel consumption rate can be improved.
(3) According to the invention of claim 3, the same effect as the above-mentioned effect of claim 1 can be obtained.
(4) According to the invention of claim 4, the same effect as the above effect of claim 2 can be obtained.
(5) According to the invention of claim 5, the auxiliary motor driving load can be shared by the first motor and the second motor until the rotation speed of the second motor reaches the target rotation speed and is stabilized. The drive speed of the auxiliary equipment immediately after the engine is idle-stopped can be further stabilized, and the size of the second motor and the size and weight of the hybrid vehicle itself can be further reduced, and the fuel consumption rate can be further improved.
(6) According to the invention of claim 6, the load on the engine when the second motor rotates with the rotation of the engine can be minimized, and the fuel consumption rate can be improved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a main configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment. The hybrid vehicle according to one embodiment includes an engine ENG and a motor generator MG1, and runs with a driving force of both or one of the engine ENG and the motor generator MG1. Note that the configuration of the hybrid vehicle is not limited to the configuration of this embodiment, and the present invention is applicable to any configuration of a hybrid vehicle that travels by the driving force of both or one of the engine and the motor. can do.
[0009]
Generally, an electric motor (motor) performs power running operation by converting electric power into driving force. However, it is possible to perform regenerative operation by reversely converting driving force into electric power with the same structure. The generator converts the driving force to electric power and performs power generation operation (equivalent to regenerative operation). However, it is possible to perform power running operation by converting the electric power back to driving force with the same structure. It is. That is, the electric motor (motor) and the generator (generator) have basically the same structure, and both can drive (power running) and generate electricity (regeneration). Therefore, in this specification, a rotating electric machine having both a function of an electric motor (motor) for converting electric energy (electric power) into rotational energy (driving force) and a function of a generator (generator) for converting rotational energy into electric energy. Are called motor generators or simply motors. On the other hand, an internal combustion engine converts combustion energy generated when fuel such as a gasoline engine or a diesel engine is burned into rotational energy (driving force). In this specification, these internal combustion engines are collectively referred to as engines.
[0010]
The output shaft of engine ENG is connected to the output shaft of motor generator MG1, and the output shaft of motor generator MG1 is connected to the input shaft of automatic transmission T / M. The output shaft of the automatic transmission T / M is connected to the drive wheel DW via a speed reducer (not shown) and a drive shaft (not shown), and the driving force of the engine ENG and the motor generator MG1 is transmitted to the drive wheel DW. Is done.
[0011]
The output shaft of engine ENG is also connected to the output shaft of motor generator MG3 via pulley & belt power transmission mechanism P / B1 and one-way clutch CL. Further, the output shaft of motor generator MG3 is connected to an auxiliary machine via a pulley & belt power transmission mechanism P / B2. In this embodiment, the auxiliary equipment of the power steering P / S, the compressor CMP of the air conditioner A / C, and the automatic transmission oil pump ATP will be described as an example, but the auxiliary equipment is not limited to this embodiment. One-way clutch CL is a clutch that transmits driving force only in one direction. In this embodiment, one-way clutch CL transmits driving force only from engine 1 and motor generator MG1 to motor generator MG3 and auxiliary machines P / S, CMP, and ATP.
[0012]
When the engine ENG is driven, the driving force of the engine ENG is transmitted to the motor generator MG3 via the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 and the one-way clutch CL, and the motor generator MG3 rotates with the rotation of the engine ENG. A / P, CMP, and ATP are driven by the driving force. In this embodiment, the engine ENG is directly connected to the motor generator MG1, and the speed ratio between the input and output shafts of the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 is 1: 1. Therefore, the rotation speeds of engine ENG, motor generator MG1, and motor generator MG3 when the engine is driven are all the same.
[0013]
On the other hand, when the engine ENG is idle-stopped due to a signal or the like, the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are driven by the motor generator MG3. At this time, the driving force of the motor generator MG3 is controlled by the action of the one-way clutch CL. Not transmitted to ENG and motor generator MG1.
[0014]
The vehicle controller HCM provides a start command, a stop command, and a torque command value Te for the engine ENG. ^* Is output to the engine controller ECU to control the engine ENG. The vehicle controller HCM also outputs a drive (powering) command, a regenerative braking (power generation braking) command, a rotation speed command or a torque command of the motor generator MG1 to the motor controller M / C1, and controls the motor generator MG1. The vehicle controller HCM further outputs a drive (powering) command, a power generation command, and a rotation speed command of the motor generator MG3 to the motor controller M / C3 to control the motor generator MG3.
[0015]
The engine controller ECU starts and stops the engine ENG, and sets the engine torque to the torque command value Te. ^* The driving of the throttle valve opening / closing device, the fuel injection device, and the ignition timing control device (not shown) is controlled so as to coincide with the following.
[0016]
The inverter INV1 converts the DC power of the battery Batt into three-phase AC power, supplies the three-phase AC power to the motor generator MG1, drives (powers) the motor generator MG1, and converts the three-phase AC power generated by the motor generator MG1 into DC power. The power is converted back to electric power and supplied to the battery Batt, and the motor generator MG1 is operated for regeneration (power generation). Motor controller M / C1 controls inverter INV1 according to a drive (powering) command, a regenerative braking (power generation braking) command, a rotation speed command or a torque command from vehicle controller HCM, and drives motor generator MG1.
[0017]
The inverter INV3 converts the DC power of the battery Batt into three-phase AC power and supplies the three-phase AC power to the motor generator MG3 to drive (power) the motor generator MG3 and to convert the three-phase AC power generated by the motor generator MG3 into DC power. The power is inverted and supplied to the battery Batt, and the motor generator MG3 is operated to generate power. Motor controller M / C3 controls inverter INV3 according to a drive (powering) command, a power generation command, and a rotation speed command from vehicle controller HCM, and drives motor generator MG3.
[0018]
The vehicle controller HCM, the engine controller ECU, and the motor controllers M / C1 and M / C3 are each composed of a microcomputer and peripheral parts such as a memory and an interface, and mutually exchange various information via a communication line. .
[0019]
FIG. 2 is a control block diagram showing a detailed configuration of the motor controllers MC1 and MC3. While the engine ENG is being driven, the vehicle controller HCM outputs a torque command value or a rotation speed command value to the motor controller M / C1, and outputs a torque command value (= 0) to the motor controller M / C3. When determining that the hybrid vehicle satisfies a predetermined idle stop condition, the vehicle controller HCM outputs a command to stop the engine ENG to the engine controller ECU. Further, a start request command RQ of the motor generator MG3 is output (ON) to the motor controllers M / C1 and M / C3, and the target rotation speed N of the motor generators MG1 and MG3 at the time of idling stop. ^* Is output. In this embodiment, since the speed ratio between the input and output shafts of the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 is 1: 1, the target rotation speed N of the motor generators MG1 and MG3 during the idle stop is set. ^* Are the same value.
[0020]
Motor controller M / C1 controls inverter INV1 according to a torque command value or a rotation speed command value from vehicle controller HCM when start request command RQ of motor generator MG3 is off, that is, when engine ENG is driven. MG1 torque control or rotation speed control is performed.
[0021]
On the other hand, when start request command RQ of motor generator MG3 is on, that is, at the time of idling stop, the rotation speed of motor generator MG3 reaches target rotation speed N. ^* Until the motor controller M / C1 reaches and stabilizes, the motor controller M / C1 outputs the target rotation speed N from the vehicle controller HCM. ^* , The inverter INV1 is controlled in accordance with, and the rotational speed feedback control of the motor generator MG1 is performed.
[0022]
As described above, the target rotation speed N ^* Is the target rotation speed of the motor generators MG1 and MG3 during the idle stop, and the rotation speed of the motor generator MG3 is the target rotation speed N ^* Until the motor generator MG1 reaches the target rotation speed N ^* To share the auxiliary equipment driving load of the motor generator MG3, and suppress fluctuations in the driving speed of the auxiliary equipment P / S, CMP, and ATP immediately after the idle stop.
[0023]
The rotation speed feedback control of motor generator MG1 is realized as follows. The rotation speed N1 of the motor generator MG1 is detected by a rotation sensor PS1 connected to the output shaft of the motor generator MG1, and the target rotation speed N ^* Deviation (N ^* -N1) is subjected to proportional / integral control (PI control). Then, the rotation speed N1 of the motor generator MG1 is set to the target rotation speed N. ^* Command value T1 for matching ^* Is calculated by the following equation.
(Equation 1)
T1 ^* (N) = Kp1 · (N ^* −N1 (n)) + Ki1∫ (N ^* −N1 (n)) dt
Here, Kp1 and Ki1 are respectively a proportional gain and an integral gain in the rotational speed feedback control of the motor generator MG1, and n is the number of samplings. The motor controller M / C1 controls the inverter INV1 to send a torque command value T1 to the motor generator MG1. ^* Is supplied according to the current.
[0024]
At the time of idling stop, the rotation speed of motor generator MG3 reaches target rotation speed N ^* Is determined as follows.
(Equation 2)
| (N ^* −N3 (n)) | <Nref
When the state satisfying the above equation 2 is continuously detected for t (sec), the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is changed to the target rotation speed N. ^* , And it is determined that the flag is stable, and 1 is set to the flag. The rotation speed N3 of motor generator MG3 is detected by rotation sensor PS3 connected to the output shaft of motor generator MG3.
[0025]
The rotation speed N3 of the motor generator MG3 is equal to the target rotation speed N. ^* Is reached and it is determined that the motor has been stabilized, and after the flag flag is set to 1, the motor controller M / C1 stops the rotation speed control, and performs the torque command value T1 in the following procedure. ^* Is gradually reduced while controlling the torque of the motor generator MG1.
(Equation 3)
T1 ^* (N) = T1 ^* (N-1) -ΔT
Here, ΔT is a torque attenuation value per sampling time. The motor controller M / C1 controls the inverter INV1 to send a torque command value T1 to the motor generator MG1. ^* Is supplied according to the torque command value T1. ^* When (n) becomes 0 or less, the torque command value T1 ^* (0) is set to (n).
[0026]
Next, when the start request command RQ of the motor generator MG3 is off, that is, when the engine ENG is driven, the motor controller M / C3 controls the torque command value T3. ^* Is set to 0 to perform torque control of the motor generator MG3. The motor controller M / C3 controls the inverter INV3 to send a torque command value T3 to the motor generator MG3. ^* = 0 is supplied. The inverter INV3 drives the motor generator MG3 by vector control, sets the torque current flowing to the motor generator MG3 to 0, and supplies only the excitation current. As a result, the motor generator MG3 follows the rotation of the engine ENG via the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 and the one-way clutch CL, and the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP also drive the pulley & belt power transmission mechanism P / B1. / B2 is driven by the engine driving force.
[0027]
On the other hand, when start request command RQ of motor generator MG3 is on, that is, at the time of idling stop, motor controller M / C3 sets target rotation speed N from vehicle controller HCM. ^* , The inverter INV3 is controlled in accordance with the above, and the rotational speed feedback control of the motor generator MG3 is performed.
[0028]
The rotation speed feedback control of motor generator MG3 is realized as follows. The rotation speed N3 of the motor generator MG3 is detected by a rotation sensor PS3 connected to the output shaft of the motor generator MG3, and the target rotation speed N ^* Deviation (N ^* -N3) is subjected to proportional / integral control (PI control). Then, the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotation speed N. ^* Command value T3 to match ^* Is calculated by the following equation.
(Equation 4)
T3 ^* (N) = Kp3 · (N ^* −N3 (n)) + Ki3 · ∫ (N ^* −N3 (n)) dt
Here, Kp3 and Ki3 are respectively a proportional gain and an integral gain in the rotational speed feedback control of the motor generator MG3, and n is a sampling number. The motor controller M / C3 controls the inverter INV3 to send a torque command value T3 to the motor generator MG3. ^* Is supplied according to the current.
[0029]
FIG. 3 is a flowchart showing a control program of motor generator MG1. With reference to this flowchart, the operation of the motor generator MG1 at the time of idle stop will be summarized and described. The motor controller M / C1 repeatedly executes this control program when a main switch (not shown) of the hybrid vehicle is turned on. In step 1, it is confirmed whether or not a start request command RQ of motor generator MG3 sent from vehicle controller HCM is on. If the activation request command RQ is turned on, the process proceeds to step 2; otherwise, the process proceeds to step 9.
[0030]
When the start request command RQ of the motor generator MG3 is turned on, it is checked in step 2 whether or not 1 is set to the flag flag. During idling stop, the motor generator MG3 is started and the rotation speed N3 is set to the target rotation speed N. ^* Is reached, the flag is set to 1; otherwise, 0 is set to the flag. When 1 is set to the flag, the process proceeds to step 6, and when 0 is set, the process proceeds to step 3.
[0031]
When the flag is 0, that is, when the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is equal to the target rotation speed N ^* Is reached and is not stable, in step 3, the rotation speed N1 of the motor generator MG1 is reduced to the target rotation speed N ^* Is performed, the rotational speed feedback control of the motor generator MG1 is performed. That is, the rotation speed N1 of the motor generator MG1 is set to the target rotation speed N ^* Command value T1 for matching ^* Is calculated, and the torque command value T1 is calculated by the inverter INV1. ^* Is supplied to the motor generator MG1.
[0032]
In step 4, the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotation speed N ^* Is determined to be stable. That is, it is determined whether or not the state satisfying the above equation 2 has continued for tsec. If the result is affirmative, the process proceeds to step 5 and the flag flag is set to 1. If the result is negative, the control program is executed once. Terminate execution.
[0033]
The rotation speed N3 of the motor generator MG3 is equal to the target rotation speed N. ^* Is reached or stabilized, the rotational speed feedback control of the motor generator MG1 is stopped in step 6, and the torque command value T1 ^* Is gradually reduced while controlling the torque of the motor generator MG1. Specifically, the torque command value T1 is set by the inverter INV1. ^* Is supplied to the motor generator MG1.
[0034]
In step 7, the torque command value T1 ^* It is checked whether or not (n) has become 0 or less, and if it has become 0 or less, the process proceeds to step 8, and if not, the execution of this control program is once terminated. In step 8, the torque command value T1 ^* (N) is set to 0, and the execution of the control program ends.
[0035]
On the other hand, if it is determined in step 1 that start request command RQ of motor generator MG3 is off, flag 9 is set to 0 in step 9 and the routine proceeds to step 8, where torque command value T1 ^* (N) is set to 0, and the execution of the control program ends.
[0036]
FIG. 4 is a flowchart showing a control program for motor generator MG3. With reference to this flowchart, the operation of the motor generator MG3 at the time of idling stop will be summarized and described. The motor controller M / C3 repeatedly executes this control program when a main switch (not shown) of the hybrid vehicle is turned on. In step 11, it is confirmed whether or not the start request command RQ of the motor generator MG3 sent from the vehicle controller HCM is on. When the activation request command RQ is turned on, the process proceeds to step 12, and when the activation request command RQ is off, the process proceeds to step 13.
[0037]
When the start request command RQ of the motor generator MG3 is turned on, in step 12, the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is changed to the target rotation speed N. ^* Is performed, the rotational speed feedback control of the motor generator MG3 is performed. That is, the rotational speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotational speed N ^* Command value T3 to match ^* And the torque command value T3 is calculated by the inverter INV3. ^* Is supplied to the motor generator MG3.
[0038]
On the other hand, when the start request command RQ of the motor generator MG3 is off, at step 13, the torque command value T3 ^* Is set to 0 to perform torque control of the motor generator MG3. At this time, motor generator MG3 rotates with the rotation of engine ENG, and accessories P / S, CMP, and ATP are driven by engine ENG.
[0039]
FIG. 5A is a time chart showing the operation of each unit at the time of idle stop by the conventional idle stop control device, and FIG. 5B is a time chart showing the operation of each unit at the time of idle stop according to one embodiment. (A) and (b) are, in order from the top, a start request command RQ for the motor generator MG3, the number of revolutions per minute (rotational speed) NE of the engine ENG, the number of revolutions per minute (rotational speed) N3 of the motor generator MG3, and the motor generator. The torque T3 of MG3, the number of revolutions per minute (rotation speed) N1 of the motor generator MG1, and the torque T1 of the motor generator MG1 are shown.
[0040]
In the operation of the conventional device shown in (a), immediately after the start request command RQ is turned on and the idle stop is performed, the driving loads of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are suddenly applied only to the motor generator MG3. The rotation speed N3 of the MG3 fluctuates and the target rotation speed N ^* Therefore, the driving speed of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP immediately after the idle stop fluctuates.
[0041]
On the other hand, in the operation of the idle stop control device according to the embodiment shown in (b), immediately after the start request command RQ is turned on and the idle stop is performed, the drive loads of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are reduced by the motor generator. Since MG1 and MG3 share, the rotation speed N3 of motor generator MG3 is quickly increased to target rotation speed N3. ^* And the drive speeds of the auxiliary machines P / S, CMP and ATP do not fluctuate immediately after the idle stop.
[0042]
As described above, according to the embodiment, the vehicle includes the motor generator MG1 connected to the engine ENG, and the vehicle is driven and driven by the engine ENG and / or the motor generator MG1. MG3 connected to engine ENG via one-way clutch CL capable of transmitting power only from engine ENG side, and auxiliary machine P / S connected to motor generator MG3. , CMP, and ATP, and the rotation speed N3 of the motor generator MG3 becomes the target rotation speed N after the engine ENG idle-stops. ^* , The auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are driven by the motor generators MG1 and MG3, and the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is changed to the target rotation speed N. ^* , And after the predetermined stability, the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are driven by the motor generators MG1 and MG3 while the driving force of the motor generator MG1 is gradually reduced to zero. This prevents the drive load of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP from being suddenly applied to the motor generator MG3 immediately after the idle stop of the engine ENG, and keeps the drive speed of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP constant. , And the operations of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are stabilized. In addition, the motor generator MG3 reduces the auxiliary equipment driving load immediately after the idle stop, so that the output rating of the motor generator MG3 can be reduced by that much, and the hybrid vehicle can be reduced in size and weight, and the fuel consumption rate can be reduced. Can be improved. Further, fluctuation in the rotation speed of motor generator MG3 immediately after the idle stop is suppressed, so that the power consumption of battery Batt can be reduced.
[0043]
Further, according to one embodiment, after engine ENG idle-stops, rotation speed N3 of motor generator MG3 decreases to target rotation speed N3. ^* The rotation speed feedback control of the motor generator MG3 is performed so that the rotation speed N3 of the motor generator MG3 becomes the target rotation speed N after the engine ENG idle-stops. ^* Until the rotation speed reaches the target rotation speed N1 until the rotation speed N1 of the motor generator MG1 is stabilized. ^* The rotation speed feedback control of the motor generator MG1 is performed so that the rotation speed N3 of the motor generator MG3 becomes equal to the target rotation speed N. ^* Is reached and stabilized, the torque command value T1 ^* Is gradually reduced to zero while controlling the torque of the motor generator MG1. This makes it possible to further stabilize the auxiliary machine driving speed immediately after the engine ENG is idle-stopped, and to further reduce the size of the motor generator MG3 and the hybrid vehicle itself, reduce the weight, and improve the fuel consumption rate. be able to.
[0044]
Further, according to one embodiment, while engine ENG is being driven, torque command value T3 is supplied to motor generator MG3. ^* Is set to 0, the load on the engine ENG when the motor generator MG3 rotates with the rotation of the engine ENG can be minimized, and the fuel consumption rate can be improved. .
[0045]
In the above-described embodiment, the rotation speed N3 of motor generator MG3 is set to the target rotation speed N when idling stop of engine ENG. ^* Although the auxiliary drive load is shared by the motor generators MG1 and MG3 until the motor drive MG1 and the MG3 are stabilized, the auxiliary drive is performed by the motor generators MG1 and MG3 only for a predetermined time from the start of the idle stop. The load may be shared. During this predetermined time, the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is changed from the start of the idle stop to the target rotation speed N3. ^* The time t [sec] until the time t reaches and stabilizes may be measured by an experiment, and the time t [sec] may be set.
[0046]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the one-way clutch CL is used between the engine ENG, the motor generator MG3, and the auxiliary devices P / S, CMP, and ATP has been described, but a normal clutch may be used. . In this case, the clutch is engaged while the engine ENG is operating, and the rotation speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotation speed N during idle stop. ^* May be released, or after the above-described time t [sec] has elapsed since the start of the idle stop, the clutch may be released, and the clutch may be connected again after the engine ENG is restarted. When a mere clutch is used instead of one-way clutch CL, motor generators MG1 and MG3 can share the auxiliary equipment driving load immediately after idling stop, but thereafter, torque command value T1 of motor generator MG1 is used. ^* Cannot be performed while gradually reducing the torque. However, it is avoided that all the accessory drive loads are suddenly applied to the motor generator MG3 immediately after the idle stop, and for a while immediately after the idle stop, the accessory drive loads are shared by the motor generators MG1 and MG3. Target rotation speed N of MG3 ^* Convergence faster than in the conventional idle stop control device, and it is possible to suppress fluctuations in the auxiliary machine driving speed after the idle stop.
[0047]
In the above-described embodiment, an example in which the speed ratio of the input / output shaft of the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 is set to 1: 1 has been described. Target rotation speed N given to motor generators MG1 and MG3 ^* May be set to different values according to the speed ratio.
[0048]
The correspondence between the components of the claims and the components of the embodiment is as follows. That is, motor generator MG1 configures the first motor, and motor generator MG3 configures the second motor. Note that each component is not limited to the above configuration as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a main part configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment.
FIG. 2 is a control block diagram illustrating a detailed configuration of a motor controller.
FIG. 3 is a flowchart showing idle stop control of motor generator MG1.
FIG. 4 is a flowchart showing idle stop control of motor generator MG3.
FIG. 5 is a time chart showing an idle stop control result of one embodiment.
[Explanation of symbols]
ENG engine
MG1, MG3 Motor generator
T / M automatic transmission
DW drive wheel
HCM vehicle controller
ECU engine controller
M / C1, M / C3 motor controller
INV1, INV3 Inverter
P / S power steering
A / C air conditioner
CMP air conditioner compressor
ATP automatic transmission oil pump
Batt Battery

Claims

An idle stop control device for a hybrid vehicle that includes a first motor connected to an engine, drives and drives the vehicle by both or one of the engine and the first motor, and idle-stops the engine during a temporary stop.
A second motor connected to the engine via a one-way clutch capable of transmitting power only from the engine;
An auxiliary device connected to the second motor,
The auxiliary motor is driven by the first motor and the second motor for a predetermined time after the engine is idle stopped, and after a predetermined time, the driving force of the first motor is gradually reduced to zero. An idle stop control device for a hybrid vehicle, wherein the auxiliary device is driven by the first motor and the second motor.

The idle stop control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
After the engine idle-stops, while performing the rotation speed feedback control of the second motor so that the rotation speed of the second motor becomes the target rotation speed,
During the predetermined time after the engine is idle stopped, the rotation speed feedback control of the first motor is performed so that the rotation speed of the first motor becomes the target rotation speed. Wherein the torque control of the first motor is performed while gradually reducing the torque to zero.

An idle stop control device for a hybrid vehicle that includes a first motor connected to an engine, drives and drives the vehicle by both or one of the engine and the first motor, and idle-stops the engine during a temporary stop.
A second motor connected to the engine via a clutch,
An auxiliary device connected to the second motor,
When the engine is running, the clutch is connected to drive the accessory with the driving force of the engine, and the first clutch is kept connected for a predetermined time after the engine is idle-stopped. An idle stop control device for a hybrid vehicle, wherein the accessory is driven by a motor and the second motor, and after a predetermined time, a clutch is released to drive the accessory by the second motor.

The idle stop control device for a hybrid vehicle according to claim 3,
After the engine idle-stops, while performing the rotation speed feedback control of the second motor so that the rotation speed of the second motor becomes the target rotation speed,
During the predetermined time period after the idle stop of the engine, the rotation speed feedback control of the first motor is performed so that the rotation speed of the first motor becomes the target rotation speed. Stop control device.

An idle stop control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The idle stop control device for a hybrid vehicle, wherein the predetermined time is a time until the rotation speed of the second motor reaches a target rotation speed and stabilizes.

An idle stop control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
An idle stop control device for a hybrid vehicle, wherein torque control is performed on the second motor so that a torque command value is 0 during driving of the engine.