JP3775568B2

JP3775568B2 - Parallel hybrid vehicle

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Publication number: JP3775568B2
Application number: JP2000324918A
Authority: JP
Inventors: 政治望月
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP2002135908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと、発電機を兼ねる電動機とを有し、これらの出力トルクを、差動装置からなるトルク合成機構を介して変速装置に伝達することにより、エンジン及び電動機の何れか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたパラレルハイブリッド車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパラレルハイブリッド車両としては、例えば特開平１０−３０４５１３号公報に記載されるものがある。この従来例に記載されるものは、エンジンの出力トルクと、電動発電機の出力トルクとを、遊星歯車機構からなるトルク合成機構によって合成し、それを変速装置を介して駆動輪に伝達する。このパラレルハイブリッド車両では、例えば発進加速は、前述のように電動発電機の出力トルクとエンジンの出力トルクとを合成して用い、更に高速領域になると、電動発電機をオフとし、エンジンの出力トルクだけで走行する。このようなパラレルハイブリッド車両では、電動発電機の回転数がエンジンの回転数に到達したら、両者、より具体的には両者に連結されている遊星歯車機構の各要素を直結クラッチで直結することで、エンジントルクのみでの走行を可能としている。また、車両減速時には、路面反力トルクで電動発電機を回転させ、当該電動発電機を発電機として機能させることで電力を蓄える、所謂回生作動させるように構成されている。即ち、パラレルハイブリッド車両では、電動発電機の運転状態、即ち回転数や出力トルクを制御することにより、より効率のよい走行、例えば高い加速力や低燃費を達成することを目的としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したようなパラレルハイブリッド車両では、車両停止中にエンジンの回転を停止して、燃費の向上を図ろうとするものが多い。このようにエンジンの回転が停止している状態から、例えば運転者がアクセルペダルを踏込む等して、駆動力が要求された場合には、エンジンの回転を始動する必要が生じる。このような場合、前記従来のパラレルハイブリッド車両では、駆動系に介装されたワンウエイクラッチで駆動出力を規制しながら、つまり遊星歯車機構のうち、駆動輪への出力系に連結された要素を固定しながら、電動発電機を出力方向と逆方向に回転させることによりエンジンを回転させ、その回転中に点火してエンジンの回転始動を行うことは記載されているが、電動発電機のトルクをどのように制御するか具体的に記載されていないため、エンジンの回転始動と共に車両を速やかに発信させようとすると、充放電効率に起因するエネルギ損失が増加したり、車両の急発進に伴うショックやエンジン始動直後のオーバシュートと電動発電機トルクの反転とが重なることに起因するショックが発生したりする恐れがあった。
【０００４】
本発明は、前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、例えば停止状態からエンジンを回転始動し、車両発進させる際のエネルギ損失を抑制すると共に、そのときのショックを抑制防止することができるパラレルハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係るパラレルハイブリッド車両は、エンジンと、発電機及び電動機の両機能を備えた電動発電機と、変速装置と、第１軸に前記エンジンの出力軸が接続され、且つ第２軸に前記電動発電機の出力軸が接続され、且つ第３軸に前記変速装置の入力軸が接続された差動装置と、少なくとも前記電動発電機の運転状態を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジンの回転が停止している状態で、車両を駆動する方向を正方向としたとき、電動発電機を負方向に回転させてエンジンの回転可能なパラレルハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転数が第１所定回転数になるまで、前記電動発電機を負方向の所定大トルクの指令値で回転し、エンジンの回転数が前記第１所定回転数になってから、前記電動発電機を、前記所定大トルクより小さく且つエンジンのフリクショントルクと同等又はほぼ同等の負方向の所定小トルクの指令値で回転することを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明のうち請求項２に係るパラレルハイブリッド車両は、前記請求項１の発明において、前記制御手段は、エンジンに点火後、エンジンの回転数が前記第１所定回転数より大きい第２所定回転数となるまで、前記電動発電機を負方向の所定小トルクの指令値で回転し、エンジンの回転数が前記第２所定回転数となってからは、エンジンの回転数と電動発電機の回転数とが同期可能となるようにエンジンのトルクに基づいて算出されたトルクに所定遅れ成分を加えたトルク指令値で前記電動発電機を回転することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項３に係るパラレルハイブリッド車両は、前記請求項１又は２の発明において、前記所定大トルクは、電動発電機の最大発生トルクであることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパラレルハイブリッド車両駆動装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、エンジン１及び発電機及び電動機として作用する電気的回転駆動源としての３相誘導モータ／発電機で構成される交流式のモータ／発電機（電動発電機）２の出力側が、夫々、トルク合成機構である差動装置３の入力側に連結され、この差動装置３の出力側がトルクコンバータ等の発進装置を搭載していない変速装置４の入力側に接続され、変速装置４の出力側が図示しない終減速装置２０（図２参照）を介して駆動輪５に連結されている。ちなみに、この実施形態では、前記差動装置３と変速装置４との間に、オイルポンプ１３が配設されており、このオイルポンプ１３で創成される流体圧が変速装置４の制御並びに差動装置３の直結クラッチの締結解放に用いられる。
【０００９】
ここで、エンジン１はエンジン用コントローラＥＣによって制御され、モータ／発電機２は、ステータとロータとを有し、充電可能なバッテリやコンデンサで構成される蓄電装置６に接続されたモータ／発電機駆動回路７によって駆動制御される。
モータ／発電機駆動回路７は、蓄電装置６に接続されたチョッパ７ａと、このチョッパ７ａとモータ／発電機２との間に接続された例えば６つのサイリスタを有して直流を３相交流に変換するインバータ７ｂとで構成され、チョッパ７ａに後述するモータ／発電機用コントローラ１２からのデューティ制御信号ＤＳが入力されることにより、このデューティ制御信号ＤＳに応じたデューティ比のチョッパ信号をインバータ７ｂに出力する。このインバータ７ｂは、図示しないモータ／発電機２のロータの回転位置を検出する位置センサの回転位置検出信号に基づいて、モータ／発電機２の正回転時及び逆回転時に電動機又は発電機として作用させるように、その回転に同期した周波数で駆動する３相交流を形成するように、例えば前記各サイリスタのゲート制御信号を形成する。ちなみに、モータ／発電機２はエンジン１同様、車両を駆動するためにも用いられるので、車両を駆動する側への回転方向正方向又は正回転とし、その逆方向への回転方向を負方向又は逆回転と定義する。
【００１０】
また、差動装置３は、図２に示すように、トルク合成機構として遊星歯車機構２１を備えて構成されている。この遊星歯車機構２１は、エンジン１とモータ／発電機２との間で差動機能を発現しながらトルク合成機構をなすものである。そして、サンギヤＳと、その外周側に等角間隔で噛合する複数のピニオンＰと、各ピニオンＰを連結するピニオンキャリアＣと、ピニオンＰの外側に噛合するリングギヤＲとを備え、この遊星歯車機構２１のリングギヤＲがエンジン１（図ではＥＮＧ）に連結され、同じく遊星歯車機構２１のサンギヤＳがモータ／発電機２のロータに連結され、同じく遊星歯車機構２１のピニオンキャリアＣが変速装置４（図ではＴ／Ｍ）の入力軸２２に連結されている。
【００１１】
また、前記遊星歯車機構２１のサンギヤＳ、即ちモータ／発電機２とキャリアＣ、即ち変速装置４との間には、両者を締結することでモータ／発電機２とエンジン１とを直結する直結クラッチ３６が介装されている。なお、前記直結クラッチ３６の締結解放は、当該直結クラッチ３６への作動流体圧を制御する圧力制御弁のソレノイド３６ａへの制御信号によって制御されており、当該ソレノイド３６ａへの直結クラッチ制御信号ＣＳが高レベルにあるとき、直結クラッチ３６が締結され、当該直結クラッチ制御信号ＣＳが低レベルにあるとき、直結クラッチ３６が解放される。また、前記直結クラッチ制御信号ＣＳは、前記低レベルと高レベルとの間で無段階に調整可能であり（実質的にはディジタル化される）、直結クラッチ３６の締結状態は、半締結の状態で、種々の締結力を発現することができる。また、前記遊星歯車機構２１のピニオンキャリヤＣ、即ち変速装置４の入力側と図示しないケースとの間には、当該ピニオンキャリヤＣ、及び変速装置４の回転方向を正回転にのみ規制し、逆回転では締結して、当該逆回転を許容しないワンウエイクラッチＯＷＣが介装されている。また、本実施形態では、エンジン１内での爆発振動を抑制するために、本実施形態では、エンジン１の出力側にダンパー１７を介装している。
【００１２】
さらに、変速装置４は、変速装置用コントローラＴＣによって車速とスロットル開度とをもとに予め設定された変速制御マップを参照して決定された例えば第１速〜第４速の変速比に制御される。ちなみに、この変速装置４は自動変速装置であり、締結することにより図示しない駆動輪側からの逆駆動力、所謂路面反力トルクをトルク合成機構側に伝達可能なエンジンブレーキ用クラッチ（以下、単にエンブレ用クラッチとも記す）を有している。
【００１３】
また、エンジン１及びモータ／発電機２には、その出力軸の回転数を検出するエンジン回転数センサ８及びモータ／発電機回転数センサ９が設けられていると共に、図示しないセレクトレバーで選択されたレンジに応じたレンジ信号を出力するインヒビタースイッチ１０及びアクセルペダルの踏込みに応じたスロットル開度を検出するスロットル開度センサ１１が設けられ、これら回転数センサ８及び９の回転数検出値Ｎ_E及びＮ_M/Gと車速センサ１４の車速検出値Ｖ及びインヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ及びスロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ等がモータ／発電機２及び直結クラッチ３６を制御するモータ／発電機用コントローラ１２に供給される。また、前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも前記変速装置用コントローラＴＣと相互通信を行い、例えば変速装置４のギヤ比（変速段）やエンジンブレーキ用クラッチの締結解放状態といった情報を、変速装置信号ＴＳとして入力するように構成されている。
【００１４】
また、このモータ／発電機用コントローラ１２は、前記エンジン用コントローラＥＣとも相互通信を行い、例えばエンジン１の運転状態、即ちスロットル開度ＴＶＯや吸入空気量、空燃比、点火時期、冷却水温、或いはエンジン１の爆発状態などの情報を、エンジン信号ＥＳとして入力するように構成されている。また、このエンジン用コントローラＥＣは、前記モータ／発電機用コントローラ１２からエンジントルクの要求があった場合には、その要求に応じてエンジントルクを制御するように構成されている。なお、前記モータ／発電機回転数センサ９では、モータ／発電機２の正回転、逆回転も検出することができる。
【００１５】
前記モータ／発電機用コントローラ１２は、少なくとも入力側インタフェース回路１２ａ、演算処理装置１２ｂ、記憶装置１２ｃ及び出力側インタフェース回路１２ｄを有するマイクロコンピュータ１２ｅで構成されている。
入力側インタフェース回路１２ａには、エンジン回転数センサ８のエンジン回転数検出値Ｎ_E、モータ／発電機回転数センサ９のモータ／発電機回転数検出値Ｎ_M/G、車速センサ１４の車速検出値Ｖ、インヒビタースイッチ１０のレンジ信号ＲＳ、スロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨ、エンジン用コントローラＥＣのエンジン信号ＥＳ及び前記変速装置用コントローラの変速装置信号ＴＳが入力されている。
【００１６】
演算処理装置１２ｂは、例えばキースイッチ（図示せず）がオン状態となって所定の電源が投入されることにより作動状態となり、先ず初期化を行って、モータ／発電機２への駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳをオフ状態とすると共に、直結クラッチ３６へのクラッチ制御信号ＣＳもオフ状態とし、その後、例えば後述する図３の演算処理に従って、エンジン回転数検出値Ｎ_E、モータ／発電機回転数検出値Ｎ_M/G、車速検出値Ｖ、レンジ信号ＲＳ及びスロットル開度検出値ＴＨ等に基づいてモータ／発電機２及び直結クラッチ３６を制御する。ちなみに、この実施形態では、車両の停車時にエンジン１の回転を停止する、所謂アイドリングストップを行うように構成されている。
【００１７】
記憶装置１２ｃは、演算処理装置１２ｂの演算処理に必要な処理プログラムを予め記憶していると共に、演算処理装置１２ｂの演算過程で必要な各種データを記憶する。
出力側インタフェース回路１２ｄは、演算処理装置１２ｂの演算結果である駆動デューティ制御信号ＭＳ及び発電デューティ制御信号ＧＳと直結クラッチ制御信号ＣＳとをモータ／発電機駆動回路７及びソレノイド３６ａに供給する。ちなみに、前記モータ／発電機２では、逆起電圧を利用することにより、車両に制動力を付与することも可能である。このモータ／発電機２の制動トルク増加制御は、モータ／発電機２が発電機として作用しているときにはモータ／発電機駆動回路７のチョッパ７ａに供給するデューティ制御信号ＤＳのデューティ比を大きくして発生する逆起電圧を増加させることにより制動トルクを増加させる。また、モータ／発電機２が電動機として作用しているときには、デューティ制御信号ＤＳのデューティ比を小さくして駆動トルクを減少させることにより制動トルクを増加させる。また、モータ／発電機２の制動トルク減少制御は、上記とは逆に、モータ／発電機２が発電機として作用しているときには、デューティ制御信号ＤＳのデューティ比を小さくして発生する逆起電力を減少させることにより制動トルクを減少させ、モータ／発電機２が電動機として作用しているときには、デューティ制御信号ＤＳのデューティ比を大きくして駆動トルクを増加させることにより制動トルクを減少させる。
【００１８】
次に、走行状態、蓄電装置の状態、車両の操作状態に応じて前記モータ／発電機用コントローラ１２で行われるエンジン１及びモータ／発電機２の各種の作動状態について説明する。
前述のように、本実施形態ではアイドリングストップによって、車両の停車中にエンジン１の回転が停止されている。そこで、セレクトレバーの操作によってドライブレンジＤを始めとする走行レンジが選択され、或いはパーキングレンジＰやニュートラルレンジＮが選択されている場合でも、スロットル開度ＴＨが“０”を越えている場合のように、エンジンの回転始動が必要な場合には、前記モータ／発電機２を逆回転させると、ピニオンキャリヤＣは前記ワンウエイクラッチＯＷＣによって逆回転できないため、エンジン１が正方向に回転される。この状態で、燃料を噴射することでエンジン１の回転が始動する。また、これに伴って前記オイルポンプも駆動が開始される。
【００１９】
このようにしてエンジン１の回転始動後に、車両を発進走行させる必要がない場合、つまりフットブレーキが踏み込まれているような場合には、そのエンジン１の回転駆動力を利用してバッテリなどの蓄電装置６に蓄電を行う。つまり、モータ／発電機２を発電機として使用し、発電を行う。
また、ドライブレンジＤを始めとする走行レンジが選択され、アクセルペダルが踏み込まれると、車両を発進させるために、直結クラッチ３６の解放状態で、スロットル開度が大きくなるほど、目標エンジン回転数Ｎ_EPにエンジン１の回転数を維持しながら、モータ／発電機２を次第に正回転させるべく、正方向トルクを発生せしめ、これによりピニオンキャリヤＣに正方向のトルクを与えて車両を発進加速させる。
【００２０】
やがて、モータ／発電機２の回転数が、後述するように所定の回転数、つまり目標エンジン回転数Ｎ_EPに維持されているエンジンの回転数に一致又はほぼ一致したら、前記直結クラッチ３６を締結し、エンジン１とモータ／発電機２とを直結して車両を走行する。直結クラッチ締結後の走行状態においては、通常、モータ／発電機２はトルクを発生せず、所謂フリーな状態にして、エンジン１でのみトルクを発生して走行する。但し、アクセルペダルの踏込み量が大きい状態で、且つ蓄電装置６の蓄電量が十分な場合には、モータ／発電機２がトルクを発生し、エンジン１のアシストを行うことも可能である。
【００２１】
このような加速走行状態に対して、車両が減速状態にある、所謂エンジンブレーキの効きが期待される状況では、前記直結クラッチ３６を締結したままで、モータ／発電機２を発電機として用い、駆動輪５から入力される路面反力トルクに対し、負の方向のトルクを発生させて、本来のエンジンブレーキの代わりに或いはそれに加えて制動力を強める。
【００２２】
次に、前記モータ／発電機用コントローラ１２で行われる通常走行での目標モータ／発電機トルク及び目標エンジントルクの設定のための演算処理について、図３を用いて説明する。図３は、演算処理の内容をブロック化したものである。この演算処理では、前記インヒビタスイッチ１０からのレンジ信号ＲＳから要求ギヤ段が得られるから、そのギヤ段に応じた目標変速比を用い、それを車速に乗じ、更に二次減速比（最終減速比）を乗じたものを、タイヤ転がり動半径で除して変速装置入力軸目標回転数が得られる。前記直結クラッチ３６が締結されている場合には、エンジン１、モータ／発電機２、手動変速装置４の入力軸を直結状態に維持しているので、変速装置入力軸実回転数はエンジン回転数Ｎ_E又はモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gと同じであり、これを前記変速装置入力軸目標回転数から減じて変速装置入力軸回転数差を得る。
【００２３】
この変速装置入力軸回転数差に対し、ＰＩＤ制御、即ち比例・積分・微分制御の各ゲインを乗じて、変速装置入力軸目標トルクを得る。この変速装置入力軸目標トルクから、前記推定エンジントルクを減じたものが目標モータ／発電機トルクになるから、この目標モータ／発電機トルクを指令値として出力する。推定エンジントルクは、周知のように、エンジン回転数Ｎ_Eを変数とし、スロットル開度ＴＶＯをパラメータとするマップ検索などによって算出することができる。一方、前記変速装置入力軸回転数差に対し、個別のＰＩＤ制御の各ゲインを乗じて、目標エンジントルクを得ることも可能であるので、エンジントルクを制御可能である場合には、それを指令値として出力する。
【００２４】
次に、前記モータ／発電機用コントローラ１２内で行われる数ある演算処理のうちから、エンジン回転始動時に行われる演算処理について、図４のフローチャートを伴って説明する。この演算処理は、前記モータ／発電機用コントローラ１２内の演算処理装置１２ｂで、所定制御時間ΔＴ毎のタイマ割込によって行われる。また、このフローチャートでは特に通信のステップを設けていないが、必要な情報やプログラムは随時入力インターフェース１２ａを介して外部や記憶装置１２ｃから読込まれ、演算処理中の情報は随時記憶装置１２ｃに記憶される。また、演算処理中の直結移行フラグＦ₃、エンジン完爆フラグＦ₂、エンジン低回転フラグＦ₁は何れもエンジン停止でリセットされる。
【００２５】
この演算処理では、まずステップＳ１で、直結移行フラグＦ₃が“０”のリセット状態であるか否かを判定し、当該直結移行フラグＦ₃がリセット状態である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
前記ステップＳ２では、エンジン完爆フラグＦ₂が“０”のリセット状態であるか否かを判定し、当該エンジン完爆フラグＦ₂がリセット状態である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１３に移行する。
【００２６】
前記ステップＳ３では、エンジン低回転フラグＦ₁が“０”のリセット状態であるか否かを判定し、当該エンジン低回転フラグＦ₁がリセット状態である場合にはステップＳ４に移行し、そうでない場合にはステップＳ８に移行する。
前記ステップＳ４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えばブレーキペダルの踏込みが解除され且つアクセルペダルが踏込まれているとか、前記スロットル開度センサ１１のスロットル開度検出値ＴＨが所定値以上であるとか、或いは前記蓄電装置６の容量が低減しているなどから、エンジン回転始動が必要か否かを判定し、エンジン回転始動が必要な場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００２７】
前記ステップＳ５では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、モータ／発電機２を、例えば最大発生トルクＴ_M/GMAXに設定された所定大トルクＴ_M/G-Hi0の指令値で逆回転制御してからステップＳ６に移行する。
前記ステップＳ６では、前記エンジン回転数センサ８で検出されたエンジン回転数検出値Ｎ_Eが、例えば６００ｒｐｍ程度、つまりエンジン１がフリクショントルクに抗して回転できる程度の所定低回転数Ｎ_E0以上であるか否かを判定し、当該エンジン回転数検出値Ｎ_Eが所定低回転数Ｎ_E0以上である場合にはステップＳ７に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００２８】
前記ステップＳ７では、前記エンジン低回転フラグＦ₁を“１”にセットしてから前記ステップＳ９に移行する。
前記ステップＳ９では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、モータ／発電機２を、前記所定大トルクＴ_M/G-Hi0より小さく且つエンジン１のフリクショントルク程度に設定された所定小トルクＴ_M/G-LO0の指令値で逆回転制御してからステップＳ１０に移行する。
【００２９】
前記ステップＳ１０では、前記エンジン用コントローラＥＣに向けて点火指令を出力してからステップＳ１１に移行する。
前記ステップＳ１１では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、例えばエンジン回転数Ｎ_Eが、回転開始後にしか達成し得ない所定高回転Ｎ_E1以上であるか否か等の判定により、エンジン１の完爆が確認されたか否かを判定し、エンジン完爆確認した場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。なお、完爆とは、エンジン内での点火が安定し、自身の回転慣性で回転し続けることができる状態を意味する。
【００３０】
前記ステップＳ１２では、前記エンジン完爆フラグＦ₂を“１”にセットしてから前記ステップＳ１３に移行する。
前記ステップＳ１３では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、モータ／発電機２を正回転化する制御、つまりモータ／発電機２を正方向のトルクで駆動する制御を行ってからステップＳ１４に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１４では、同ステップ内で行われる個別の演算処理に従って、前記エンジン回転数センサ８で検出したエンジン回転数検出値Ｎ_Eとモータ／発電機回転数センサ９で検出したモータ／発電機回転数検出値Ｎ_M/Gとが同等か又はほぼ同等であるか否かを判定し、当該エンジン回転数検出値Ｎ_Eとモータ／発電機回転数検出値Ｎ_M/Gとが同等又はほぼ同等である場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
【００３２】
前記ステップＳ１５では、前記直結移行フラグＦ₁を“１”にセットしてからメインプログラムに復帰する。
次に、前記図４の演算処理の作用について、図５の共線図と図６のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図６に示すＮ_Cは、変速比が固定されている車両発進時にあって車速と等価な出力回転数（キャリア回転数）を示す。
【００３３】
この演算処理によれば、例えば時刻ｔ₀₀でエンジン１の回転が停止しており（各フラグはリセットされている）、その後、時刻ｔ₀₁で、例えば運転者がアクセルペダルを踏込むなどして発進の意思が明確になると、図４の演算処理のステップＳ１〜ステップＳ３を経て、ステップＳ４でエンジンの回転始動必要と判定してステップＳ５以後に移行する。このステップＳ５では、モータ／発電機２を、例えば最大発生トルクＴ_M/GMAXに設定された所定大トルクＴ_M/G-Hi0（図では−Ｔ_M/G-Hi0）の指令値で逆回転制御するため、図５ａのように、負の方向のモータ／発電機駆動トルクがエンジンのフリクショントルク（括弧内）より大きくなり、同図５ｂのようにエンジン１が正方向に回転し始める。なお、図６で負の方向に発生しているエンジントルクがエンジン１のフリクショントルクである。但し、このときには、未だエンジン回転数Ｎ_Eが所定低回転数Ｎ_E0未満であるため、図４の演算処理はステップＳ６からメインプログラムに復帰してしまう。
【００３４】
このようなモータ／発電機２の所定大トルクＴ_M/G-Hi0の指令値による逆回転制御が継続されると、エンジン回転数Ｎ_Eが次第に大きくなり、時刻ｔ₀₂で所定低回転数Ｎ_E0以上となった。そのため、図４の演算処理ではステップＳ６からステップＳ７に移行して、エンジン低回転フラグＦ₁がセットされ、これ以後は同演算処理のステップＳ３からステップＳ８に移行するフローが繰り返される。なお、エンジン回転数Ｎ_Eが所定低回転数Ｎ_E0に達するまで、モータ／発電機２が最大発生トルクＴ_M/GMAXと同程度の前記所定大トルクＴ_M/G-Hi0を発生し、エンジン１を駆動することで、その間の所要時間を短縮することができる。
【００３５】
また、これに続くステップＳ９では、図５ｃに示すように、モータ／発電機２を、例えばエンジン１のフリクショントルクと同程度に設定された所定小トルクＴ_M/G-LO0（図では−Ｔ_M/G-LO0）の指令値で逆回転制御する。従って、前記時刻ｔ₀₂以後、エンジン１は正方向に、モータ／発電機２は負方向に、夫々、少し増速するものの、例えばエンジン回転数Ｎ_Eに関しては、やがて前記所定低回転数Ｎ_E0より少し大きな回転数で安定する。このように、モータ／発電機２を比較的小さな所定小トルクＴ_M/G-LO0の指令値で逆回転し、エンジン１を、前記フリクショントルクに抗して回転する所定低回転数Ｎ_E0又はそれより少し大きい回転数で安定して回転させながら、次のステップＳ１０でエンジンの点火指令を出力する。これにより、エンジン１が点火し、回転が始動されるはずであるが、点火指令が出力されたからといって、常に、即座に回転が始動するわけではなく、この場合も、時刻ｔ₀₂直後にはエンジン１は未だ回転始動していない（エンジントルクＴ_Eが立ち上がっていない）。そのため、前記時刻ｔ₀₂以後は、ステップＳ１１でエンジン１の完爆が確認されるまで、メインプログラムに復帰するフローが繰り返される。なお、エンジン１の回転が始動するまでは、モータ／発電機２は所定小トルクＴ_M/G-LO0で駆動されるので、消費電力を抑制することができる。
【００３６】
その後、時刻ｔ₀₃でエンジン１が点火し、回転が始動されると、図６に示すように、エンジントルクＴ_Eが立ち上がると共に、エンジン回転数Ｎ_Eが増速する。このときのエンジントルクとモータ／発電機トルクとは、図５ｄのように両者とも、エンジン回転数を増速せしめる方向であるが、モータ／発電機トルクは小さな値をとっているため、これによるエンジン回転数の吹け上がりへの影響は小さい。やがて、時刻ｔ₀₄でエンジン回転数Ｎ_Eが前記所定高回転数Ｎ_E1以上になると、図４の演算処理のステップＳ１１でエンジン１の完爆が確認され、同ステップＳ１２に移行してエンジン完爆フラグＦ₂がセットされるので、これ以後は前記ステップＳ２からステップＳ１３に移行するフローが繰り返される。
【００３７】
そして、次のステップＳ１３では、モータ／発電機２をエンジン１と同期して直結クラッチ３６を直結するために、当該モータ／発電機２の正回転化制御、つまり図５ｅに示すようにモータ／発電機トルクを正方向に変換して正トルク駆動制御を行う。
この制御では、図６に示すように、エンジン回転数Ｎ_Eが前記所定高回転数Ｎ（第２所定回転数）_E1となった時刻ｔ₀₄以降は、例えばエンジントルクを基に算出された、エンジン回転数Ｎ_Eとモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gとを近づけて同期させることが可能なモータ／発電機トルクに、一次遅れ、或いは二次遅れといった遅れ成分を加えたモータ／発電機トルクの指令値に切り換える。これにより、エンジンの完爆判定直後では、モータ／発電機トルクＴ_M/GはエンジントルクＴ_Eよりも小さな値をとり、モータ／発電機回転数Ｎ_M/Gが負方向に増大するため、車両駆動力が急激に立ち上がることに起因するショックの発生が防止される。その後、既に正方向のエンジントルクＴ_Eに抗して、モータ／発電機トルクＴ_M/Gが負方向から変化して正方向に移行する時刻ｔ₀₅から車両駆動力が生じ、図５ｆに示すように出力回転数Ｎ_Cが正値となり、車速が次第に増速する（但し、ここでは考え方を簡単にするためにイナーシャの影響は無視している）。
【００３８】
以上に示した制御により、エンジンの完爆判定を低回転数で誤りなく確実に行うことができるので、エンジン回転始動時のエンジン回転数Ｎ_E及びモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gの過度な増大を抑制することができる。従って、エンジン回転数Ｎ_Eとモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gとを同期させるまでの時間を短縮すると共に、それらの同期回転数を低く抑えることができ、充放電効率に起因するエネルギ損失を小さくすることができる。また、モータ／発電機回転数Ｎ_M/Gの増大を抑制することで消費電力を抑制することができるため、モータ／発電機２、インバータ７ｂ、蓄電装置６などのシステムの小型化が可能となり、コストダウンにつながる。更に、前記所定大トルクＴ_M/G-Hi0をモータ／発電機２の最大発生トルクとしているため、エンジン点火までの時間を短縮することができ、車両を速やかに発進させることができる。
【００３９】
このように、エンジン回転数Ｎ_Eとモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gとは大きく異なる状態において、図４の演算処理ではステップＳ１４からメインプログラムに復帰して、以上のフローを繰り返す。
その後、エンジン回転数Ｎ_Eは、燃費が低下しないようにエンジンコントローラＥＣによってほぼ一定の値に保持され、その一方で、車速、即ち出力回転数Ｎ_Cが次第に増速することから、モータ／発電機回転数Ｎ_M/Gも次第に負値から正値に転じ、更に増速し、時刻ｔ₀₆でエンジン回転数Ｎ_Eとモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gが同等又はほぼ同等になると、図５ｇに示すように直結クラッチ３６を完全締結して両者を同期化すると共に、図４の演算処理ではステップＳ１４からステップＳ１５に移行して直結移行フラグＦ₃がセットされるため、これ以後、図４の演算処理が開始されても、ステップＳ１からメインプログラムに直接復帰してしまい、エンジン回転始動のための処理は行われない。
【００４０】
これに対して、図７は、本発明との比較例のエンジン回転始動の演算処理によるタイミングチャートを示している。この演算処理では、時刻ｔ₁₀で回転停止状態にあるエンジンを、時刻ｔ₁₁で回転始動させるために、モータ／発電機を最大発生トルクＴ_M/GMAXの指令値で逆回転制御し、時刻ｔ₁₂でエンジンが回転始動し、エンジン回転数Ｎ_Eが前記所定高回転数Ｎ_E1となった時刻ｔ₁₃でモータ／発電機トルクＴ_M/Gの指令値を正値化し、エンジン回転数Ｎ_Eとモータ／発電機回転数Ｎ_M/Gとが同等又はほぼ同等となった時刻ｔ₁₅で直結クラッチを完全締結してエンジンとモータ／発電機とを同期化したものである。モータ／発電機を逆回転してエンジンが回転始動した後は、前述のようにエンジンとモータ／発電機とを同期させて直結する必要があるため、モータ／発電機のトルクを正方向に転換するが、確実にエンジンを完爆させた上で転換しないとエンストする恐れがあるため、モータ／発電機はエンジンが確実に完爆したと判断される見込み回転数に達するまで、エンジンをクランキングしなければならない。この見込み回転数は、モータ／発電機の正方向トルクがエンジン回転数を引き下げる方向に作用するため、エンストの危険を回避するために、低回転に設定することができない。従って、エンジンは完爆した後も、しばらくの間、モータ／発電機の大トルクによって吹き上がり方向へ後押しされる形となり、その後にモータ／発電機トルクの反転を行うことになるので、エンジン回転数は過剰に吹け上がることになる。そして、当然のことながら、遊星歯車機構を介して連結されているモータ／発電機も負方向に吹け上がる（増速される）ことになる。その状態から、モータ／発電機に正方向のトルクを発生させて、車両駆動力を滑らかに発生させながら、モータ／発電機回転数をエンジン回転数に近づけて同期させる場合、同期回転数も同様に大きな値となる。そして、充放電効率が１００％でない限り、モータ／発電機の正回転、逆回転何れの場合においても、回転数の絶対値のより大きな領域におけるエネルギ損失はより大きくなる。
【００４１】
また、モータ／発電機が逆回転している間は発電することになり、モータ／発電機回転数が負方向に増大するほど発電量が増すが、この際、使用するモータ／発電機、インバータ、蓄電装置の何れかの能力によって決定される限界値以上には発電した電力を吸収することができず、即ち発電負荷が頭打ちになるため、エンジン回転始動時に限界値を越えてエンジンが吹け上がるような、例えばアクセル開度が大きいような場合には、より吹け上がり傾向が増すことになる。
【００４２】
更に、モータ／発電機が正方向のトルクを発生してエンジンと回転を同期させる際にも、前記発電時と同様の限界値が存在し、モータ／発電機回転数が増大して、これを越えた場合、同期までの所要時間が延び、より同期回転数が大きくなることになり、充放電効率に起因するエネルギ損失が増加することになる。また、最悪の場合、エンジントルクに対してモータ／発電機トルクが不足し、同期できないこともあり得る。別の比較例として、モータ／発電機トルクを正方向に転換した際に、より大きなモータ／発電機トルクを発生することで速やかにエンジン回転数を引き下げ、モータ／発電機回転数と同期させればよいのであるが、反面で、車両の急発進、同期時直結クラッチ締結によるショックの発生が懸念される。また、車両発進時、エンジン始動直後のオーバシュートが重なると、よりショックが悪化する可能性もある。更に、別の比較例として、より限界値の高いモータ／発電機、インバータ、蓄電装置を用いることが有効であるが、同然のことながら、コストアップや大型化につながる。
【００４３】
次に、本発明のパラレルハイブリッド車両の第２実施形態について説明する。本実施形態の主要な構成要件は、前記第１実施形態と同様である。この実施形態では、前記第１実施形態の図４の演算処理のステップＳ９で、同ステップＳ１１で完爆判定するまでの間、エンジンのフリクショントルクに釣り合う一定の所定小トルクＴ_M/G-LO0を指令値としてモータ／発電機２を逆回転させる代わりに、図８に示すように、前記所定小トルクＴ_M/G-LO0から所定勾配で次第に負方向（クランキング力が増す方向）に増大させた指令値でモータ／発電機２を逆回転させる。つまり、エンジン回転数Ｎ_Eが所定低回転数Ｎ_E0以上となった時刻ｔ₀₂で、モータ／発電機２を、一旦、前記エンジンフリクショントルクに釣り合う負方向の所定小トルクＴ_M/G-LO0の指令値で逆回転し、その後、エンジン１の完爆が確認されるまで、即ちエンジン回転数Ｎ_Eが前記所定高回転数Ｎ_E1となるまで、モータ／発電機トルクＴ_M/Gの指令値を負方向に微小トルクで増大する。これによって、エンジン１の状態によってエンジンフリクショントルクが変化しても、エンジン回転数Ｎ_Eが小さくなってエンジン１を回転始動できないという事態を回避することができる。
【００４４】
また、これに代えて、エンジン回転数Ｎ_Eが前記所定低回転数Ｎ_E0以上となった後、例えば検出されるエンジン回転数Ｎ_Eが小さくなったら、モータ／発電機トルクＴ_M/Gの指令値を負方向に増大して、エンジン回転数Ｎ_Eが前記所定高回転数Ｎ_E1まで増大しない程度の微小トルクでエンジン回転数Ｎ_Eを増速し、エンジン回転数Ｎ_Eを前記所定低回転数Ｎ_E0以上、所定高回転数Ｎ_E1未満に保つようにしてもよい。
【００４５】
なお、前記各実施形態では、前記直結クラッチが遊星歯車機構のサンギヤとキャリアとの間に介装されているが、この直結クラッチは、遊星歯車機構の３要素のうちの２要素間に介装されていればよく、例えばキャリアとリングギヤ間に介装させてもよい。
また、前記各実施形態では、エンジンの完爆（エンジンが自立回転可能）状態となったら、正トルク駆動制御において目標モータ／発電機トルクに一次又は二次遅れといった遅れ成分を加えて立ち上げているが、これに限定されるものではない。
【００４６】
また、前記各実施形態では、コントローラにマイクロコンピュータを用いた場合について説明したが、これに代えて各種の演算回路を使用することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係るパラレルハイブリッド車両によれば、エンジンの回転が停止している状態から当該エンジンの回転数が第１所定回転数になるまで、電動発電機を負方向の所定大トルクで回転し、エンジンの回転数が第１所定回転数になってから、電動発電機を、前記所定大トルクより小さく且つエンジンのフリクショントルクと同等又はほぼ同等の負方向の所定小トルクで回転する構成としたため、前記第１所定回転数を、フリクショントルクに抗してエンジンが回転できる程度の回転数に設定し、前記電動発電機が所定小トルクで回転しているときに、エンジンに点火して回転始動するようにすれば、エンジン及び電動発電機の回転数の増大を抑制することができ、その後、電動発電機トルクを判定してエンジン回転数と電動発電機回転数とをどうきさせるまでの車両発進時におけるエネルギ損失を抑制することができる。また、電動発電機の回転数の増大が抑制されることで最大電力が抑制され、電動発電機、インバータ、蓄電装置などのシステムの小型化が可能となり、コストダウンにつながる。
【００４８】
また、本発明のうち請求項２に係るパラレルハイブリッド車両によれば、エンジンを点火後、エンジン回転数が第１所定回転数より大きい第２所定回転数となるまでは負方向の所定小トルクの指令値で電動発電機を回転し、エンジン回転数が第２所定回転数となってからは、エンジン回転数と電動発電機回転数とが同期するようにエンジントルクに基づいて算出されたトルク指令値で電動発電機を回転する構成としたことにより、エンジン完爆判定後の初期においては電動発電機トルクはエンジントルクよりも小さな値となり、電動発電機回転数が負方向に増大するため、車両駆動力が急激に立ち上がることに起因するショックの発生を防止することができる。
【００４９】
また、本発明のうち請求項３に係るパラレルハイブリッド車両によれば、電動発電機の最大発生トルクを負方向の所定大トルクに設定することにより、エンジン点火までの所要時間を短くすることができ、より車両の発進を速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパラレルハイブリッド車両の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のパラレルハイブリッド車両の模式図である。
【図３】図１のモータ／発電機用コントローラで行われる通常のトルク制御のための演算処理を示すブロック図である。
【図４】図１のモータ／発電機用コントローラで行われるエンジン回転始動のための演算処理のフローチャートである。
【図５】図４の演算処理によるモータ／発電機、出力、エンジンの共線図である。
【図６】図４の演算処理によるエンジン回転始動時のタイミングチャートである。
【図７】比較例の演算処理によるエンジン回転始動時のタイミングチャートである。
【図８】本発明のパラレルハイブリッド車両の第２実施形態を示すエンジン回転始動時のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１はエンジン
２はモータ／発電機（電動発電機）
３は差動装置
４は変速装置
５は駆動輪
６は蓄電装置
７はモータ／発電機駆動回路
８はエンジン回転数センサ
９はモータ／発電機回転数センサ
１０はインヒビタスイッチ
１１はスロットル開度センサ
１２はモータ／発電機用コントローラ
１３はオイルポンプ
１４は車速センサ
Ｓはサンギヤ
Ｒはリングギヤ
Ｃはピニオンキャリア[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an engine and an electric motor that also serves as a generator, and these output torques are transmitted to a transmission via a torque synthesizing mechanism including a differential device, so that either the engine or the electric motor or The present invention relates to a parallel hybrid vehicle in which travel driving force is obtained on both sides.
[0002]
[Prior art]
As a conventional parallel hybrid vehicle, for example, there is one described in JP-A-10-304513. In this conventional example, the output torque of the engine and the output torque of the motor generator are combined by a torque combining mechanism including a planetary gear mechanism, and the resultant is transmitted to the drive wheels via the transmission. In this parallel hybrid vehicle, for example, start acceleration is performed by combining the output torque of the motor generator and the output torque of the engine as described above, and when the speed is further increased, the motor generator is turned off and the engine output torque is turned off. Just drive. In such a parallel hybrid vehicle, when the rotational speed of the motor generator reaches the rotational speed of the engine, both elements, more specifically, each element of the planetary gear mechanism connected to the both are directly coupled by a direct coupling clutch. It is possible to run with only engine torque. Further, when the vehicle is decelerated, the motor generator is rotated by road surface reaction torque, and the motor generator is caused to function as a generator so as to store electric power, so-called regenerative operation is performed. That is, the parallel hybrid vehicle is intended to achieve more efficient traveling, for example, high acceleration force and low fuel consumption, by controlling the operating state of the motor generator, that is, the rotation speed and output torque.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, many of the parallel hybrid vehicles described above try to improve fuel efficiency by stopping the rotation of the engine while the vehicle is stopped. When the driving force is requested from the state where the rotation of the engine is stopped in this manner, for example, when the driver depresses the accelerator pedal, the rotation of the engine needs to be started. In such a case, in the conventional parallel hybrid vehicle, while the drive output is restricted by the one-way clutch interposed in the drive system, that is, in the planetary gear mechanism, the elements connected to the output system to the drive wheels are fixed. However, it is described that the engine is rotated by rotating the motor generator in the direction opposite to the output direction, and the engine is started during rotation by igniting the motor generator. Since it is not specifically described how to control, if an attempt is made to promptly transmit the vehicle as the engine starts, energy loss due to charge / discharge efficiency increases, shocks associated with sudden start of the vehicle, There is a risk that a shock may occur due to the overlap between the overshoot immediately after engine startup and the reversal of the motor generator torque.
[0004]
The present invention has been developed to solve the above-described problems. For example, it can suppress energy loss when starting an engine from a stopped state to start a vehicle, and suppress and prevent a shock at that time. An object of the present invention is to provide a parallel hybrid vehicle.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a parallel hybrid vehicle according to claim 1 of the present invention includes an engine, a motor generator having both functions of a generator and a motor, a transmission, and the engine on a first shaft. The output shaft of the motor generator is connected to the second shaft and the input shaft of the transmission is connected to the third shaft, and at least the operation of the motor generator Control means for controlling the state, and the control means rotates the motor generator in the negative direction when the vehicle is driven in the positive direction when the rotation of the engine is stopped. In the rotatable parallel hybrid vehicle, the control means sets the motor generator to a predetermined large value in the negative direction from a state where the rotation of the engine is stopped until the rotation speed of the engine reaches the first predetermined rotation speed. The motor generator is turned in the negative direction, which is smaller than the predetermined large torque and equal to or substantially equal to the engine friction torque after the engine rotates at the torque command value and the engine speed reaches the first predetermined speed. It rotates with the command value of predetermined small torque, It is characterized by the above-mentioned.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the parallel hybrid vehicle according to the second aspect, in the first aspect, after the engine is ignited, the control means has a second predetermined speed greater than the first predetermined speed. The motor generator is rotated at a predetermined negative torque command value in the negative direction until the engine speed reaches the engine speed. After the engine speed reaches the second engine speed, the engine speed and the motor generator The motor generator is rotated at a torque command value obtained by adding a predetermined delay component to the torque calculated based on the torque of the engine so that the rotation speed can be synchronized.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, the parallel hybrid vehicle according to the first or second aspect is characterized in that the predetermined large torque is a maximum generated torque of the motor generator.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a parallel hybrid vehicle drive device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and is an AC motor composed of an engine 1, a generator, and a three-phase induction motor / generator as an electric rotational drive source acting as a motor. / The output side of the generator (motor generator) 2 is connected to the input side of the differential device 3 that is a torque synthesis mechanism, and the output side of the differential device 3 is not equipped with a starting device such as a torque converter. It is connected to the input side of the transmission 4 and the output side of the transmission 4 is connected to the drive wheels 5 via a final reduction gear 20 (not shown) (see FIG. 2). Incidentally, in this embodiment, an oil pump 13 is disposed between the differential device 3 and the transmission device 4, and the fluid pressure generated by the oil pump 13 is used to control and differentially control the transmission device 4. This is used for releasing and releasing the direct clutch of the device 3.
[0009]
Here, the engine 1 is controlled by an engine controller EC, and the motor / generator 2 has a stator and a rotor, and is connected to a power storage device 6 composed of a rechargeable battery or capacitor. Drive control is performed by the drive circuit 7.
The motor / generator drive circuit 7 has a chopper 7a connected to the power storage device 6 and, for example, six thyristors connected between the chopper 7a and the motor / generator 2 to convert the direct current into a three-phase alternating current. When a duty control signal DS from a motor / generator controller 12 (described later) is input to the chopper 7a, a chopper signal having a duty ratio corresponding to the duty control signal DS is input to the inverter 7b. Output to. The inverter 7b acts as an electric motor or a generator when the motor / generator 2 is rotating forward and backward based on a rotation position detection signal of a position sensor that detects the rotation position of the rotor of the motor / generator 2 (not shown). For example, the gate control signal of each thyristor is formed so as to form a three-phase alternating current driven at a frequency synchronized with the rotation. Incidentally, since the motor / generator 2 is also used to drive the vehicle, like the engine 1, the rotation direction to the vehicle driving side is the forward direction or forward rotation, and the rotation direction to the opposite direction is the negative direction or It is defined as reverse rotation.
[0010]
Further, as shown in FIG. 2, the differential device 3 includes a planetary gear mechanism 21 as a torque synthesizing mechanism. The planetary gear mechanism 21 forms a torque synthesizing mechanism while exhibiting a differential function between the engine 1 and the motor / generator 2. The planetary gear mechanism includes a sun gear S, a plurality of pinions P meshed at equiangular intervals on the outer peripheral side thereof, a pinion carrier C coupling the pinions P, and a ring gear R meshing outside the pinion P. The ring gear R of 21 is connected to the engine 1 (ENG in the figure), the sun gear S of the planetary gear mechanism 21 is connected to the rotor of the motor / generator 2, and the pinion carrier C of the planetary gear mechanism 21 is also connected to the transmission 4 ( In the figure, it is connected to the input shaft 22 of T / M).
[0011]
Further, the sun gear S of the planetary gear mechanism 21, that is, the motor / generator 2 and the carrier C, that is, the transmission 4, are directly coupled to each other by directly coupling the motor / generator 2 and the engine 1. A clutch 36 is interposed. The engagement / release of the direct coupling clutch 36 is controlled by a control signal to the solenoid 36a of the pressure control valve that controls the working fluid pressure to the direct coupling clutch 36, and the direct coupling clutch control signal CS to the solenoid 36a is When it is at the high level, the direct coupling clutch 36 is engaged, and when the direct coupling clutch control signal CS is at the low level, the direct coupling clutch 36 is released. The direct clutch control signal CS can be adjusted steplessly between the low level and the high level (substantially digitized), and the direct clutch 36 is in a semi-engaged state. Thus, various fastening forces can be expressed. Further, between the pinion carrier C of the planetary gear mechanism 21, that is, between the input side of the transmission 4 and the case (not shown), the rotation direction of the pinion carrier C and the transmission 4 is restricted to normal rotation and reverse A one-way clutch OWC that is fastened in rotation and does not allow reverse rotation is interposed. Further, in the present embodiment, in order to suppress the explosion vibration in the engine 1, the damper 17 is interposed on the output side of the engine 1 in the present embodiment.
[0012]
Further, the transmission 4 is controlled to a gear ratio of, for example, the first speed to the fourth speed determined by the transmission controller TC with reference to a speed change control map set in advance based on the vehicle speed and the throttle opening. Is done. Incidentally, the transmission 4 is an automatic transmission, and when engaged, an engine brake clutch (hereinafter simply referred to as “torque reaction force torque”) that can transmit a reverse driving force from a driving wheel (not shown) to the torque synthesizing mechanism. (Also referred to as an emblem clutch).
[0013]
Further, the engine 1 and the motor / generator 2 are provided with an engine speed sensor 8 and a motor / generator speed sensor 9 for detecting the rotation speed of the output shaft thereof, and are selected by a select lever (not shown). An inhibitor switch 10 for outputting a range signal corresponding to the selected range and a throttle opening sensor 11 for detecting a throttle opening corresponding to depression of the accelerator pedal are provided, and a rotational speed detection value N of these rotational speed sensors 8 and 9 is provided. _E And N _{M / G} And the vehicle speed detection value V of the vehicle speed sensor 14, the range signal RS of the inhibitor switch 10, the throttle opening detection value TH of the throttle opening sensor 11 and the like control the motor / generator 2 and the direct coupling clutch 36. 12 is supplied. Further, the motor / generator controller 12 communicates with at least the transmission controller TC, for example, information such as the gear ratio (gear) of the transmission 4 and the engagement / release state of the engine brake clutch. It is configured to input as a device signal TS.
[0014]
The motor / generator controller 12 also communicates with the engine controller EC, for example, the operating state of the engine 1, that is, the throttle opening TVO, intake air amount, air-fuel ratio, ignition timing, cooling water temperature, or Information such as the explosion state of the engine 1 is input as an engine signal ES. The engine controller EC is configured to control the engine torque in response to a request for engine torque from the motor / generator controller 12. The motor / generator rotation speed sensor 9 can also detect forward rotation and reverse rotation of the motor / generator 2.
[0015]
The motor / generator controller 12 includes a microcomputer 12e having at least an input side interface circuit 12a, an arithmetic processing unit 12b, a storage unit 12c, and an output side interface circuit 12d.
The input side interface circuit 12a has an engine speed detection value N of the engine speed sensor 8. _E , Motor / generator rotation speed detection value N of motor / generator rotation speed sensor 9 _{M / G} , A vehicle speed detection value V of the vehicle speed sensor 14, a range signal RS of the inhibitor switch 10, a throttle opening detection value TH of the throttle opening sensor 11, an engine signal ES of the engine controller EC, and a transmission signal TS of the transmission controller. Is entered.
[0016]
The arithmetic processing unit 12b enters an operating state when, for example, a key switch (not shown) is turned on and a predetermined power is turned on. First, initialization is performed, and driving duty control for the motor / generator 2 is performed. The signal MS and the power generation duty control signal GS are turned off, and the clutch control signal CS to the direct coupling clutch 36 is also turned off. Thereafter, for example, according to the arithmetic processing of FIG. _E , Motor / generator rotation speed detection value N _{M / G} The motor / generator 2 and the direct coupling clutch 36 are controlled based on the vehicle speed detection value V, the range signal RS, the throttle opening detection value TH, and the like. Incidentally, in this embodiment, it is configured to perform a so-called idling stop in which the rotation of the engine 1 is stopped when the vehicle is stopped.
[0017]
The storage device 12c stores in advance processing programs necessary for the arithmetic processing of the arithmetic processing device 12b, and stores various data necessary for the arithmetic processing of the arithmetic processing device 12b.
The output side interface circuit 12d supplies the drive duty control signal MS, the power generation duty control signal GS, and the direct clutch control signal CS, which are the calculation results of the arithmetic processing unit 12b, to the motor / generator drive circuit 7 and the solenoid 36a. Incidentally, the motor / generator 2 can also apply a braking force to the vehicle by using a back electromotive voltage. This control of increasing the braking torque of the motor / generator 2 increases the duty ratio of the duty control signal DS supplied to the chopper 7a of the motor / generator drive circuit 7 when the motor / generator 2 is acting as a generator. The braking torque is increased by increasing the counter electromotive voltage generated in this manner. Further, when the motor / generator 2 is acting as an electric motor, the braking torque is increased by reducing the driving torque by reducing the duty ratio of the duty control signal DS. In contrast to the above, the braking torque reduction control of the motor / generator 2 is caused by reducing the duty ratio of the duty control signal DS when the motor / generator 2 is acting as a generator. When the motor / generator 2 is acting as an electric motor, the braking torque is decreased by increasing the duty ratio of the duty control signal DS and increasing the driving torque.
[0018]
Next, various operating states of the engine 1 and the motor / generator 2 performed by the motor / generator controller 12 according to the running state, the state of the power storage device, and the operation state of the vehicle will be described.
As described above, in the present embodiment, the rotation of the engine 1 is stopped while the vehicle is stopped by the idling stop. Therefore, even when the driving range including the drive range D is selected by the operation of the select lever, or even when the parking range P or the neutral range N is selected, the throttle opening TH exceeds “0”. Thus, when it is necessary to start the rotation of the engine, if the motor / generator 2 is rotated in the reverse direction, the pinion carrier C cannot be rotated in the reverse direction by the one-way clutch OWC, so that the engine 1 is rotated in the forward direction. In this state, the engine 1 starts rotating by injecting fuel. Along with this, driving of the oil pump is also started.
[0019]
In this way, when it is not necessary to start the vehicle after the rotation of the engine 1 is started, that is, when the foot brake is depressed, the battery 1 or the like can be stored using the rotational driving force of the engine 1. The device 6 is charged. That is, the motor / generator 2 is used as a generator to generate power.
When a travel range such as the drive range D is selected and the accelerator pedal is depressed, the target engine speed N increases as the throttle opening increases in the released state of the direct clutch 36 in order to start the vehicle. _EP In order to gradually rotate the motor / generator 2 in the forward direction while maintaining the rotational speed of the engine 1, a forward direction torque is generated, whereby the forward direction torque is applied to the pinion carrier C and the vehicle is started and accelerated.
[0020]
Eventually, the rotational speed of the motor / generator 2 becomes a predetermined rotational speed, that is, the target engine rotational speed N as will be described later. _EP When the rotational speed of the engine that is maintained at or substantially coincides with the engine, the direct clutch 36 is engaged, and the engine 1 and the motor / generator 2 are directly coupled to run the vehicle. In the running state after the direct coupling clutch is engaged, the motor / generator 2 normally does not generate torque, and is in a so-called free state, generating torque only in the engine 1 and running. However, the motor / generator 2 can generate torque and assist the engine 1 when the amount of depression of the accelerator pedal is large and the power storage amount of the power storage device 6 is sufficient.
[0021]
In a situation where the effect of so-called engine braking is expected when the vehicle is in a decelerating state with respect to such an accelerated running state, the motor / generator 2 is used as a generator while the direct coupling clutch 36 is kept engaged. A torque in a negative direction is generated with respect to the road surface reaction force torque input from the drive wheel 5 to increase the braking force instead of or in addition to the original engine brake.
[0022]
Next, calculation processing for setting the target motor / generator torque and the target engine torque in the normal running performed by the motor / generator controller 12 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the contents of the arithmetic processing. In this calculation process, since the required gear stage is obtained from the range signal RS from the inhibitor switch 10, the target speed ratio corresponding to the gear stage is used, multiplied by the vehicle speed, and further the secondary reduction ratio (final reduction ratio). ) Is divided by the tire rolling radius to obtain the transmission input shaft target rotational speed. When the direct coupling clutch 36 is engaged, the input shafts of the engine 1, the motor / generator 2, and the manual transmission 4 are maintained in a directly coupled state. N _E Or motor / generator speed N _{M / G} This is subtracted from the transmission input shaft target rotational speed to obtain the transmission input shaft rotational speed difference.
[0023]
The transmission input shaft target torque is obtained by multiplying the transmission input shaft rotational speed difference by each gain of PID control, that is, proportional / integral / derivative control. Since the target motor / generator torque is obtained by subtracting the estimated engine torque from the transmission input shaft target torque, the target motor / generator torque is output as a command value. The estimated engine torque is, as is well known, the engine speed N _E Can be calculated by a map search using the throttle opening TVO as a parameter. On the other hand, the target engine torque can be obtained by multiplying the transmission input shaft rotational speed difference by each gain of individual PID control. Output as a value.
[0024]
Next, among the numerous calculation processes performed in the motor / generator controller 12, the calculation process performed at the start of engine rotation will be described with reference to the flowchart of FIG. This arithmetic processing is performed by a timer interrupt every predetermined control time ΔT in the arithmetic processing unit 12b in the motor / generator controller 12. Although no particular communication step is provided in this flowchart, necessary information and programs are read from the outside and the storage device 12c as needed through the input interface 12a, and information being processed is stored in the storage device 12c as needed. The Further, the direct connection transition flag F during the arithmetic processing _Three Engine complete explosion flag F ₂ Engine low speed flag F ₁ Are reset when the engine is stopped.
[0025]
In this calculation process, first, in step S1, the direct connection transition flag F _Three Whether or not the reset state is “0”, and the direct connection transition flag F _Three If is in the reset state, the process proceeds to step S2, and if not, the process returns to the main program.
In step S2, the engine complete explosion flag F ₂ Determines whether the engine is in a reset state of “0”, and the engine complete explosion flag F ₂ If is in a reset state, the process proceeds to step S3, and if not, the process proceeds to step S13.
[0026]
In step S3, the engine low speed flag F ₁ Determines whether the engine is in a reset state of “0”, and the engine low speed flag F ₁ If is in the reset state, the process proceeds to step S4, and if not, the process proceeds to step S8.
In step S4, in accordance with individual calculation processing performed in the step, for example, the depression of the brake pedal is released and the accelerator pedal is depressed, or the throttle opening detection value TH of the throttle opening sensor 11 is predetermined. When the engine rotation start is necessary, it is determined whether or not the engine rotation start is necessary because it is equal to or greater than the value or the capacity of the power storage device 6 is reduced. If so, return to the main program.
[0027]
In step S5, the motor / generator 2 is connected to, for example, the maximum generated torque T according to the individual arithmetic processing performed in the step. _{M / GMAX} Predetermined large torque T set to _{M / G-Hi0} After the reverse rotation control is performed with the command value, the process proceeds to step S6.
In step S6, the engine speed detection value N detected by the engine speed sensor 8 is detected. _E Is, for example, about 600 rpm, that is, a predetermined low rotational speed N such that the engine 1 can rotate against the friction torque. _E0 It is determined whether or not the engine rotational speed detection value N _E Is the predetermined low speed N _E0 If so, the process proceeds to step S7, and if not, the process returns to the main program.
[0028]
In step S7, the engine low speed flag F ₁ Is set to “1” and then the process proceeds to step S9.
In step S9, the motor / generator 2 is connected to the predetermined large torque T according to the individual arithmetic processing performed in the step. _{M / G-Hi0} A predetermined small torque T which is smaller and set to about the friction torque of the engine 1 _{M / G-LO0} After the reverse rotation control is performed with the command value, the process proceeds to step S10.
[0029]
In step S10, an ignition command is output to the engine controller EC, and then the process proceeds to step S11.
In the step S11, for example, the engine speed N is determined in accordance with individual calculation processing performed in the step. _E Is a predetermined high speed N that can only be achieved after the start of rotation. _E1 It is determined whether or not the complete explosion of the engine 1 has been confirmed by determining whether or not the above is the case. If the complete explosion of the engine 1 has been confirmed, the process proceeds to step S12. . Complete explosion means a state where ignition in the engine is stable and can continue to rotate with its own rotational inertia.
[0030]
In step S12, the engine complete explosion flag F ₂ Is set to “1”, and then the process proceeds to step S13.
In step S13, control for rotating the motor / generator 2 in the forward direction, that is, control for driving the motor / generator 2 with a torque in the positive direction, is performed in accordance with individual arithmetic processing performed in the step, and then step S14. Migrate to
[0031]
In the step S14, the engine speed detection value N detected by the engine speed sensor 8 according to the individual calculation process performed in the step. _E And the motor / generator speed detection value N detected by the motor / generator speed sensor 9 _{M / G} Is equal to or approximately equal to the engine speed detection value N _E And motor / generator rotation speed detection value N _{M / G} Is equal to or approximately equal, the process proceeds to step S15. Otherwise, the process returns to the main program.
[0032]
In the step S15, the direct connection transition flag F ₁ Set “1” to return to the main program.
Next, the operation of the arithmetic processing of FIG. 4 will be described using the alignment chart of FIG. 5 and the timing chart of FIG. N shown in FIG. _C Indicates the output rotational speed (carrier rotational speed) equivalent to the vehicle speed when the vehicle starts with a fixed gear ratio.
[0033]
According to this calculation process, for example, time t ₀₀ The rotation of the engine 1 is stopped (each flag is reset), and then the time t ₀₁ When the driver's intention to start is made clear, for example, when the driver depresses the accelerator pedal, it is determined through step S1 to step S3 in FIG. It shifts afterwards. In this step S5, the motor / generator 2 is connected to the maximum generated torque T, for example. _{M / GMAX} Predetermined large torque T set to _{M / G-Hi0} (In the figure -T _{M / G-Hi0} 5), the motor / generator driving torque in the negative direction is larger than the engine friction torque (in parentheses) as shown in FIG. 5a, and the engine 1 is positive as shown in FIG. 5b. Start rotating in the direction. Note that the engine torque generated in the negative direction in FIG. 6 is the friction torque of the engine 1. However, at this time, the engine speed N is still _E Is the predetermined low speed N _E0 Therefore, the calculation process of FIG. 4 returns to the main program from step S6.
[0034]
A predetermined large torque T of such a motor / generator 2 _{M / G-Hi0} When the reverse rotation control with the command value is continued, the engine speed N _E Gradually increases and the time t ₀₂ At a predetermined low speed N _E0 That's it. Therefore, in the arithmetic processing of FIG. 4, the process proceeds from step S6 to step S7, and the engine low speed flag F ₁ Is set, and thereafter, the flow from step S3 to step S8 of the same calculation process is repeated. Engine speed N _E Is the predetermined low speed N _E0 Until the motor / generator 2 reaches the maximum torque T _{M / GMAX} Is equal to the predetermined large torque T _{M / G-Hi0} Is generated and the engine 1 is driven, the required time between them can be shortened.
[0035]
Further, in the subsequent step S9, as shown in FIG. 5c, the motor / generator 2 is set to a predetermined small torque T set to be approximately the same as the friction torque of the engine 1, for example. _{M / G-LO0} (In the figure -T _{M / G-LO0} ) Controls reverse rotation with the command value. Therefore, the time t ₀₂ Thereafter, the engine 1 increases in the positive direction and the motor / generator 2 increases in the negative direction, respectively. _E About the predetermined low rotational speed N over time _E0 Stable at a slightly higher rotational speed. In this way, the motor / generator 2 is controlled by a relatively small predetermined small torque T. _{M / G-LO0} At a predetermined low rotational speed N that rotates in reverse with the command value and rotates the engine 1 against the friction torque. _E0 Alternatively, the engine ignition command is output in the next step S10 while stably rotating at a slightly higher rotational speed. As a result, the engine 1 should ignite and the rotation should start, but the rotation does not always start immediately because the ignition command is output. ₀₂ Immediately after that, the engine 1 has not yet started rotating (engine torque T _E Is not up)). Therefore, the time t ₀₂ Thereafter, the flow for returning to the main program is repeated until the complete explosion of the engine 1 is confirmed in step S11. Until the rotation of the engine 1 starts, the motor / generator 2 has a predetermined small torque T _{M / G-LO0} Therefore, power consumption can be suppressed.
[0036]
Then time t ₀₃ When the engine 1 is ignited and the rotation is started, as shown in FIG. _E As the engine starts up, the engine speed N _E Speed up. The engine torque and the motor / generator torque at this time are both in the direction in which the engine speed is increased as shown in FIG. 5d, but the motor / generator torque has a small value. The impact on the engine speed is small. Eventually, time t ₀₄ At engine speed N _E Is the predetermined high rotational speed N _E1 When this is the case, the complete explosion of the engine 1 is confirmed in step S11 of the arithmetic processing in FIG. ₂ After that, the flow from step S2 to step S13 is repeated.
[0037]
Then, in the next step S13, in order to directly connect the direct clutch 36 in synchronism with the engine 1 in the motor / generator 2, the motor / generator 2 is controlled to rotate forward, that is, as shown in FIG. The generator torque is converted to the positive direction to perform positive torque drive control.
In this control, as shown in FIG. _E Is the predetermined high rotational speed N (second predetermined rotational speed) _E1 Time t ₀₄ Thereafter, for example, the engine speed N calculated based on the engine torque is used. _E And motor / generator speed N _{M / G} Is switched to a motor / generator torque command value obtained by adding a delay component such as a first-order lag or a second-order lag to a motor / generator torque that can be synchronized with each other. Thus, immediately after the engine complete explosion determination, the motor / generator torque T _{M / G} Is the engine torque T _E Less than the motor / generator speed N _{M / G} Increases in the negative direction, so that the occurrence of shock due to the sudden rise of the vehicle driving force is prevented. After that, already the engine torque T in the positive direction _E Against the motor / generator torque T _{M / G} T changes from the negative direction to the positive direction ₀₅ From which the vehicle driving force is generated, and as shown in FIG. _C Becomes a positive value and the vehicle speed gradually increases (however, the influence of inertia is ignored for the sake of simplicity).
[0038]
With the control described above, the complete explosion determination of the engine can be performed reliably at a low speed without any error, so that the engine speed N at the start of engine rotation _E And motor / generator speed N _{M / G} Excessive increase of can be suppressed. Therefore, engine speed N _E And motor / generator speed N _{M / G} Can be shortened, and the synchronous rotation speed can be kept low, and energy loss due to charge / discharge efficiency can be reduced. Motor / generator speed N _{M / G} By suppressing the increase in power consumption, it is possible to reduce the power consumption, so that the system such as the motor / generator 2, the inverter 7b, the power storage device 6 and the like can be downsized, leading to cost reduction. Further, the predetermined large torque T _{M / G-Hi0} Since the maximum generated torque of the motor / generator 2 is used, the time until engine ignition can be shortened and the vehicle can be started quickly.
[0039]
Thus, the engine speed N _E And motor / generator speed N _{M / G} 4 is returned to the main program from step S14 in the arithmetic processing of FIG. 4, and the above flow is repeated.
Then, engine speed N _E Is maintained at a substantially constant value by the engine controller EC so that the fuel consumption does not decrease, while the vehicle speed, that is, the output speed N _C The motor / generator speed N _{M / G} Gradually changes from a negative value to a positive value, further increases the speed t ₀₆ At engine speed N _E And motor / generator speed N _{M / G} Are equal to or substantially equal to each other, the direct coupling clutch 36 is completely engaged and the two are synchronized as shown in FIG. 5g, and in the arithmetic processing of FIG. _Three After that, even if the calculation process of FIG. 4 is started thereafter, the process directly returns to the main program from step S1, and the process for starting the engine rotation is not performed.
[0040]
On the other hand, FIG. 7 shows a timing chart by the calculation processing of engine rotation start in a comparative example with the present invention. In this calculation process, time t _Ten At time t ₁₁ In order to start rotation at the maximum torque T _{M / GMAX} Reverse rotation control with the command value of time t ₁₂ The engine starts to rotate and the engine speed N _E Is the predetermined high rotational speed N _E1 Time t ₁₃ Motor / generator torque T _{M / G} The command value of _E And motor / generator speed N _{M / G} Is the same or almost the same time t ₁₅ The engine and the motor / generator are synchronized by completely engaging the direct clutch. After the motor / generator is rotated in the reverse direction and the engine starts rotating, it is necessary to connect the engine and the motor / generator directly in synchronization as described above, so the motor / generator torque is changed to the forward direction. However, because there is a risk that it will stall if the engine is completely exploded and not converted, the motor / generator will crank the engine until it reaches the expected number of revolutions where it is determined that the engine has completely exploded. Must. This expected rotational speed cannot be set to a low rotational speed in order to avoid the danger of engine stall, because the positive torque of the motor / generator acts in the direction of lowering the rotational speed of the engine. Therefore, even after the complete explosion, the engine / generator torque will be boosted by the large torque of the motor / generator for a while, and then the motor / generator torque will be reversed. Numbers will blow up excessively. As a matter of course, the motor / generator connected through the planetary gear mechanism also blows up (increased) in the negative direction. If the motor / generator rotation speed is made close to the engine rotation speed while generating a positive torque in the motor / generator and generating the vehicle driving force smoothly from that state, the synchronous rotation speed is the same. A large value. As long as the charging / discharging efficiency is not 100%, the energy loss in the region where the absolute value of the rotational speed is larger becomes larger in both the forward rotation and the reverse rotation of the motor / generator.
[0041]
In addition, while the motor / generator is rotating in the reverse direction, power is generated, and the amount of power generation increases as the motor / generator speed increases in the negative direction. At this time, the motor / generator, inverter used Since the generated power cannot be absorbed beyond the limit value determined by any capacity of the power storage device, that is, the power generation load reaches a peak, the engine blows up exceeding the limit value when the engine starts. For example, in the case where the accelerator opening is large, the tendency to blow up is further increased.
[0042]
Furthermore, when the motor / generator generates a positive torque to synchronize the rotation with the engine, there is a limit value similar to that at the time of power generation, and the motor / generator rotational speed increases, If exceeded, the time required until synchronization is extended, the synchronous rotation speed becomes larger, and the energy loss due to the charge / discharge efficiency increases. In the worst case, the motor / generator torque may be insufficient with respect to the engine torque, and synchronization may not be possible. As another comparative example, when the motor / generator torque is changed in the positive direction, the engine speed can be quickly reduced by generating a larger motor / generator torque and synchronized with the motor / generator speed. However, on the other hand, there are concerns about the sudden start of the vehicle and the occurrence of a shock due to the synchronization of the direct coupling clutch during synchronization. Further, when the vehicle starts, if the overshoots immediately after the engine start overlap, there is a possibility that the shock will be worsened. Further, as another comparative example, it is effective to use a motor / generator, inverter, and power storage device having a higher limit value, but this naturally leads to an increase in cost and an increase in size.
[0043]
Next, a second embodiment of the parallel hybrid vehicle of the present invention will be described. The main configuration requirements of this embodiment are the same as those of the first embodiment. In this embodiment, a predetermined small torque T that is balanced with the friction torque of the engine until the complete explosion determination is made in step S11 in step S9 of the arithmetic processing of FIG. 4 of the first embodiment. _{M / G-LO0} Instead of rotating the motor / generator 2 in reverse with the command value as shown in FIG. _{M / G-LO0} The motor / generator 2 is reversely rotated with a command value gradually increased in the negative direction (in the direction in which the cranking force increases) with a predetermined gradient. That is, engine speed N _E Is the predetermined low speed N _E0 Time t ₀₂ Then, the motor / generator 2 is temporarily turned to a predetermined small torque T in the negative direction that balances the engine friction torque. _{M / G-LO0} Until the complete explosion of the engine 1 is confirmed, that is, the engine speed N _E Is the predetermined high rotational speed N _E1 Motor / generator torque T until _{M / G} Is increased with a small torque in the negative direction. Thus, even if the engine friction torque changes depending on the state of the engine 1, the engine speed N _E It is possible to avoid a situation where the engine 1 becomes small and the engine 1 cannot be started.
[0044]
Instead of this, the engine speed N _E Is the predetermined low rotational speed N _E0 After the above, for example, the detected engine speed N _E When the motor becomes smaller, the motor / generator torque T _{M / G} Is increased in the negative direction and the engine speed N _E Is the predetermined high rotational speed N _E1 Engine speed N with a minute torque that does not increase to _E Speed up, engine speed N _E The predetermined low rotational speed N _E0 The predetermined high rotational speed N _E1 You may make it keep below.
[0045]
In each of the embodiments described above, the direct coupling clutch is interposed between the sun gear of the planetary gear mechanism and the carrier. This direct coupling clutch is interposed between two of the three elements of the planetary gear mechanism. For example, it may be interposed between the carrier and the ring gear.
Further, in each of the above embodiments, when the engine is completely exploded (the engine can rotate independently), in the positive torque drive control, the target motor / generator torque is added with a delay component such as a first-order or second-order lag to start up. However, it is not limited to this.
[0046]
In each of the above embodiments, the case where a microcomputer is used as the controller has been described. However, various arithmetic circuits may be used instead.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the parallel hybrid vehicle of the first aspect of the present invention, from the state where the rotation of the engine is stopped until the rotation speed of the engine reaches the first predetermined rotation speed, the motor generator Is rotated at a predetermined large torque in the negative direction and the engine speed reaches the first predetermined rotational speed, and then the motor generator is moved in the negative direction that is smaller than the predetermined large torque and equal to or substantially equal to the engine friction torque. Therefore, the first predetermined rotational speed is set to a rotational speed that allows the engine to rotate against the friction torque, and the motor generator rotates at the predetermined small torque. Sometimes, if the engine is ignited to start rotation, it is possible to suppress an increase in the number of revolutions of the engine and motor generator, and then determine the motor generator torque. The energy loss when the vehicle start up if causes can the engine rotational speed and the motor-generator rotational speed can be suppressed. Further, the increase in the number of revolutions of the motor generator is suppressed, so that the maximum power is suppressed, and the system such as the motor generator, the inverter, and the power storage device can be downsized, leading to cost reduction.
[0048]
In the parallel hybrid vehicle according to claim 2 of the present invention, after the engine is ignited, the predetermined small torque in the negative direction is maintained until the engine speed reaches a second predetermined speed greater than the first predetermined speed. After the motor generator is rotated at the command value and the engine speed reaches the second predetermined speed, the torque command calculated based on the engine torque so that the engine speed and the motor generator speed are synchronized. Since the motor generator is configured to rotate at a value, the motor generator torque is smaller than the engine torque at the initial stage after the engine complete explosion determination, and the motor generator speed increases in the negative direction. It is possible to prevent the occurrence of shock caused by the sudden increase in driving force.
[0049]
In the parallel hybrid vehicle according to claim 3 of the present invention, the time required until engine ignition can be shortened by setting the maximum generated torque of the motor generator to a predetermined large torque in the negative direction. Thus, the vehicle can be started more quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a parallel hybrid vehicle of the present invention.
2 is a schematic diagram of the parallel hybrid vehicle of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a calculation process for normal torque control performed by the motor / generator controller of FIG. 1;
4 is a flowchart of calculation processing for engine rotation start performed by the motor / generator controller of FIG. 1; FIG.
5 is a nomographic chart of a motor / generator, output, and engine by the arithmetic processing of FIG. 4; FIG.
6 is a timing chart at the time of engine rotation start by the arithmetic processing of FIG. 4;
FIG. 7 is a timing chart at the time of engine rotation start by arithmetic processing of a comparative example.
FIG. 8 is a timing chart at the time of engine rotation start showing a second embodiment of the parallel hybrid vehicle of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 is the engine
2 is a motor / generator (motor generator)
3 is a differential device
4 is a transmission
5 is the drive wheel
6 is a power storage device
7 is a motor / generator drive circuit
8 is an engine speed sensor
9 is a motor / generator speed sensor
10 is an inhibitor switch
11 is a throttle opening sensor
12 is a controller for a motor / generator
13 is an oil pump
14 is a vehicle speed sensor
S is sun gear
R is ring gear
C is pinion carrier

Claims

An engine, a motor generator having both functions of a generator and a motor, a transmission, and an output shaft of the engine connected to a first shaft and an output shaft of the motor generator connected to a second shaft And a differential device having an input shaft of the transmission device connected to a third shaft, and control means for controlling at least the operating state of the motor generator, wherein the control means stops rotation of the engine. In the parallel hybrid vehicle in which the motor is rotated in the negative direction and the engine can be rotated when the vehicle is driven in the positive direction, the control means is configured to stop the rotation of the engine. The motor generator is rotated at a command value of a predetermined large torque in the negative direction until the engine speed reaches the first predetermined speed from the state in which the engine speed reaches the first predetermined speed. To Parallel hybrid vehicle, characterized by rotating the generator, in the command value of the friction torque equal to or substantially equal the negative direction of the predetermined small torque of the predetermined high torque from small and engine.

The control means rotates the motor generator with a command value of a predetermined small torque in the negative direction until the engine speed reaches a second predetermined speed greater than the first predetermined speed after ignition of the engine, After the engine speed reaches the second predetermined speed, a predetermined delay component is added to the torque calculated based on the engine torque so that the engine speed and the motor generator speed can be synchronized. 2. The parallel hybrid vehicle according to claim 1, wherein the motor generator is rotated at a torque command value to which is added.

The parallel hybrid vehicle according to claim 1, wherein the predetermined large torque is a maximum generated torque of the motor generator.