JP4031755B2

JP4031755B2 - POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE

Info

Publication number: JP4031755B2
Application number: JP2003422778A
Authority: JP
Inventors: 章弘山中; 修二戸村
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: JP2005184999A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a gear from rattle, vibration and the like when an internal combustion engine is started or stopped. <P>SOLUTION: Reaction torque working on a ring gear shaft as reaction when the engine has motoring is canceled, and cancel torque Tcs is set so that a sum with the reaction torque may be torque in the direction of a required torque Tr* (step S164). A torque command Tm2* of a motor MG2 is set using the cancel torque Tcs (steps S166, S168), and the driving of the motor MG2 is controlled using the torque command Tm2*. This can restrain the reversal of a symbol of torque working on the ring gear shaft, thus restraining the gear from rattle, vibration and the like when the engine is started. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに自動車に関する。 The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile.

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この動力出力装置では、発電機によりエンジンをモータリングする際に駆動軸に反力として作用する反力トルクを電動機からの出力トルクによりキャンセルし、エンジンの始動時または停止時のトルク変動を低減している。 Conventionally, this type of power output device includes an engine, a planetary gear in which the crankshaft of the engine is connected to a carrier, and a ring gear connected to a drive shaft that is mechanically coupled to an axle, and a sun gear of the planetary gear. There has been proposed one that includes a generator that inputs and outputs and an electric motor that inputs and outputs power to a drive shaft (see, for example, Patent Document 1). In this power output device, when the engine is motored by the generator, the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft is canceled by the output torque from the electric motor, and the torque fluctuation at the start or stop of the engine is reduced. ing.

特開２０００−３２４６０７号公報（図７）JP 2000-324607 A (FIG. 7)

一般に、エンジンの始動または停止を実行する際、発電機によりエンジンをモータリングするとピストンの摩擦などに起因するトルク変動や、モータリングによるピストンの往復運動に起因するトルク脈動が駆動軸に作用する。駆動軸に要求される要求トルクが値０に近いときにこうしたトルク変動やトルク脈動が駆動軸に作用すると、実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転する場合がある。このとき、ギヤにガタ打ちが生じたり装置に振動などが生じたりすることがある。こうしたギヤのガタ打ちや振動などは、このような動力出力装置を搭載した自動車などの運転者に違和感を与えるものであるので、できるだけ抑制することが望ましい。 In general, when the engine is motored by a generator when starting or stopping the engine, torque fluctuations caused by piston friction or the like, and torque pulsation caused by piston reciprocation due to motoring act on the drive shaft. If such torque fluctuation or torque pulsation acts on the drive shaft when the required torque required for the drive shaft is close to 0, the sign of the torque actually acting on the drive shaft may be reversed. At this time, rattling may occur in the gear or vibration may occur in the device. Such rattling or vibration of the gear gives a sense of incongruity to a driver of an automobile or the like equipped with such a power output device, and is desirably suppressed as much as possible.

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関の始動または停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することを目的とする。 An object of the power output device, the control method thereof, and the automobile of the present invention is to suppress gear rattling or vibration that may occur when starting or stopping an internal combustion engine.

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve the above-described object, the power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention employ the following means.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
前記駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する始動停止時駆動制御手段と、
を備えることを要旨とする。 The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output to the drive shaft and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
When the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range, the motoring means is driven so that the motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed. Start / stop drive control means for controlling the motor so that torque based on the set required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. When,
It is a summary to provide.

この本発明の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際には、内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御する。これにより、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動また停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。この場合、前記所定トルクの範囲内は、値０近傍の範囲内であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque required for the drive shaft is within a predetermined torque range, it is necessary to start or stop the internal combustion engine. The motoring means is drive-controlled so that motoring is performed, and the electric motor is drive-controlled so that torque based on the required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. As a result, it is possible to suppress gear rattling or vibration that may occur when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque is within a predetermined torque range. In this case, the range of the predetermined torque may be within a range near the value 0.

こうした本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定し、該設定したキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、容易に、駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力することができる。 In such a power output apparatus of the present invention, the start / stop drive control means substantially cancels the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine and The cancel torque is set so that the sum becomes the torque in the direction of the required torque, and the electric motor is drive-controlled so that the sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft. It can also be a means. In this way, it is possible to easily output torque based on the required torque to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft.

このキャンセルトルクを設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記設定された要求トルクの絶対値が大きくなるほど前記反力トルクとの和の絶対値が小さくなる傾向でキャンセルトルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求トルクの絶対値が大きくなるほど、キャンセルトルクと反力トルクとの和のトルクの絶対値を小さくすることができる。 In the power output apparatus of the present invention in which the cancel torque is set, the start / stop drive control means has a smaller absolute value of the sum of the reaction torque and the absolute value of the set required torque. It can also be a means for setting a cancel torque according to a tendency. In this way, the absolute value of the sum of the cancel torque and the reaction torque can be reduced as the absolute value of the required torque increases.

また、キャンセルトルクを設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記設定された要求トルクが値０のときには前記反力トルクとの和が値０となるようキャンセルトルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求されていないトルクが出力されるのを抑制することができる。 Further, in the power output apparatus of the present invention in which a cancel torque is set, the start / stop driving control means is configured such that when the set required torque is a value 0, a sum of the reaction force torque becomes a value 0. It can also be a means for setting a cancel torque. In this way, it is possible to suppress output of torque that is not required.

本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力との入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸との３軸に接続され該３軸のうちいずれか２軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第１の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第２の回転子とを備え、該第１の回転子と該第２の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the motoring means is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputs at least part of the power from the internal combustion engine with input / output of electric power and power. It may be a means for outputting to the drive shaft. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the motoring means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and enters any two of the three shafts. It may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the output power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The motoring means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft, and the first rotor and the second rotor. It may be a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action with the rotor.

本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置、すなわち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する始動停止時駆動制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。 The automobile of the present invention is a power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, that is, a power output device that basically outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and the drive shaft. Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and the drive shaft A required torque setting means for setting a required torque required for the engine, and when starting or stopping the internal combustion engine when the set required torque is in a predetermined torque range, The motoring means is driven and controlled so that the motoring necessary for stopping is performed, and the torque based on the set required torque is not reversed without reversing the sign of the torque inputted to and outputted from the drive shaft. Click is equipped with a power output apparatus and a starting and stopping drive control means for controlling driving the electric motor to be outputted to the drive shaft, the axle is summarized in that made is connected to the drive shaft.

この本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載しているから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる効果などと同様な効果を奏することができる。 In the automobile of the present invention, the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted. Therefore, the effect of the power output device of the present invention, for example, the required torque is in a state of a predetermined torque range. It is possible to achieve the same effect as the effect of suppressing gear rattling or vibration that can sometimes occur when starting or stopping the internal combustion engine.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
（ａ）前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
（ｂ）前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。 The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, motoring means capable of motoring the internal combustion engine with input / output of torque to the drive shaft and input / output of torque to the output shaft of the internal combustion engine, and input / output of power to the drive shaft An electric motor, and a control method for a power output device that outputs power to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft;
(B) Motoring so that motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed when the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range. And driving and controlling the electric motor so that torque based on the set required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. And

この本発明の動力出力装置の制御方法では、駆動軸に要求される要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際には、内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御する。これにより、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動また停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。 In this control method for a power output apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque required for the drive shaft is within a predetermined torque range, the internal combustion engine is started or stopped. Drive control of the motor so that the motoring necessary for the motor is performed, and drive control of the motor so that torque based on the required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of the torque input to and output from the drive shaft To do. As a result, it is possible to suppress gear rattling or vibration that may occur when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque is within a predetermined torque range.

こうした本発明の動力出力装置の制御方法において、前記ステップ（ｂ）は、前記電動機の駆動制御については、前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定し、該設定したキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが前記駆動軸に出力されるよう制御するステップであるものとすることもできる。こうすれば、容易に、駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力することができる。 In such a control method for a power output apparatus of the present invention, the step (b) substantially comprises a reaction torque that acts as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine. The cancel torque is set so that the sum of the cancel torque and the reaction torque becomes a torque in the direction of the required torque, and the sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft. It can also be a step of controlling to be performed. In this way, it is possible to easily output torque based on the required torque to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

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

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジンＥＣＵ２４には、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。 The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 receives a crank angle θ and the like from a crank position sensor 23a attached to the crankshaft 26. Further, the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and transmits data on the operation state of the engine 22 as necessary for the hybrid. Output to the electronic control unit 70.

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。 The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。 The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。 The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。 The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に運転停止しているエンジン２２を始動する際の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の始動指示がなされたときに実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, particularly the operation when starting the engine 22 that has been stopped will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a start time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment. This routine is executed when the engine 22 is instructed to start.

始動時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θは、クランクポジションセンサ２３ａにより検出されたクランク角θとこのクランク角θに基づいて計算された回転数ＮｅとをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。 When the start-up drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, and the like. A process of inputting data necessary for control such as the crank angle θ, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, and the output limit Wout of the battery 50 is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne and crank angle θ of the engine 22 are input from the engine ECU 24 by communication from the crank angle θ detected by the crank position sensor 23a and the rotational speed Ne calculated based on the crank angle θ. It was. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. It was supposed to be. Further, the output limit Wout of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and is input from the battery ECU 52 by communication. did.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とリングギヤ軸３２ａに出力すべき駆動用のパワーとして駆動要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。駆動要求パワーＰｒ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めたり、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めることができる。 When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Then, the drive request power Pr * is set as the drive power to be output to the ring gear shaft 32a (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. The required drive power Pr * can be calculated by multiplying the set required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, or by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k.

続いて、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θとに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、トルク指令Ｔｍ１＊は、図４のエンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例に示すように、エンジン２２の回転数Ｎｅとクランク角θとに基づいて設定される。図示するように、エンジン２２の始動指示がなされた時間ｔ１の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に増加させる。エンジン２２の回転数Ｎｅが共振周波数を通過した時間ｔ２以降のエンジン２２のいずれかの気筒が膨張行程にさしかかるタイミングで、エンジン２２を安定して回転数Ｎｒｅｆ以上にモータリングできるトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにおける反力を小さくする。なお、膨張行程にさしかかるタイミングはクランク角θによって判断することができる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆに至った時間ｔ３からレート処理を用いてトルク指令Ｔｍ１＊を値０とする。そして、エンジン２２の完爆が判定された時間ｔ５から発電用のトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。 Subsequently, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the input engine speed Ne and the crank angle θ (step S120). In the embodiment, the torque command Tm1 * is the rotational speed Ne of the engine 22 as shown in an example of the relationship between the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Ne of the engine 22 when starting the engine 22 in FIG. And the crank angle θ. As shown in the figure, a relatively large torque is set in the torque command Tm1 * using rate processing immediately after time t1 when the engine 22 is instructed to start, and the rotational speed Ne of the engine 22 is rapidly increased. Torque command Tm1 is a torque that can stably motor the engine 22 at a speed equal to or higher than the rotational speed Nref at a timing when any cylinder of the engine 22 reaches the expansion stroke after the time t2 when the rotational speed Ne of the engine 22 passes the resonance frequency. Set to * to reduce power consumption and reaction force in the ring gear shaft 32a as a drive shaft. Note that the timing of the expansion stroke can be determined by the crank angle θ. Then, the torque command Tm1 * is set to a value 0 using rate processing from the time t3 when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the control start rotational speed Nref. Then, the power generation torque is set in the torque command Tm1 * from time t5 when the complete explosion of the engine 22 is determined.

モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定されると、エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより小さいか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより小さいならば、まだ回転数Ｎｅが燃料噴射制御などを行う回転数に達していないと判断して、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１６０）、設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１７０）。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の設定については、後述する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。そして、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ１８０）。燃料噴射制御などがなされていないときを考えると、エンジン２２は、完爆しておらずステップＳ１００に戻る。 When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the engine 22 is smaller than the control start rotational speed Nref (step S130). If the rotational speed Ne of the engine 22 is smaller than the control start rotational speed Nref, it is determined that the rotational speed Ne has not yet reached the rotational speed at which fuel injection control or the like is performed, and a torque command Tm2 * for the motor MG2 is set ( In step S160, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S170). The setting of the torque command Tm2 * for the motor MG2 will be described later. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. . Then, it is determined whether or not the engine 22 has completely exploded (step S180). Considering the time when fuel injection control or the like is not performed, the engine 22 is not completely exploded, and the process returns to step S100.

ここで、ステップＳ１６０でのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の設定について説明する。トルク指令Ｔｍ２＊の設定では、まず、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（１）により計算する（ステップＳ１６２）。 Here, the setting of the torque command Tm2 * of the motor MG2 in step S160 will be described. In setting the torque command Tm2 *, first, the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the output limit Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotation speed Nm1 of the motor MG1. Is divided by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 to calculate a torque limit Tmax as an upper limit of the torque that may be output from the motor MG2 by the following equation (1) (step S162).

Tmax＝(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（１） Tmax = (Wout−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (1)

次に、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃｓを次式（２）を用いて設定する（ステップＳ１６４）。式（２）中の右辺第１項は反力トルクをキャンセルする成分であり、右辺第２項は要求トルクＴｒ＊の符号に応じてトルクを増減する成分である。右辺第２項の関数ｆｓ（Ｔｒ＊）は次式（３）により計算され要求トルクＴｒ＊の符号に応じて値１または値−１となる関数である。エンジン２２をモータリングすると、上述した反力トルクに加えてピストンの摩擦などに起因するトルク変動やピストンの往復運動に起因するトルク脈動などが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する。要求トルクＴｒ＊が値０に近いときにこうしたトルク変動やトルク脈動が駆動軸に作用すると、実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転する場合がある。このトルクの反転は、ギヤのガタ打ちを生じさせたり、振動を生じさせる要因となる。したがって、こうしたギヤのガタ打ちや振動の発生を防止するために、要求トルクＴｒ＊の符号に応じて若干増減したトルクをキャンセルトルクＴｃｓとして設定するのである。即ち、反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓとの和が要求トルクＴｒ＊の方向のトルクとなるようにキャンセルトルクＴｃｓを設定することにより、実際に駆動軸に作用するトルクの符号の反転を抑制するのである。つまり、要求トルクＴｒ＊が正のトルクのときにはキャンセルトルクＴｃｓを大きめに設定して反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓとの和が正のトルクとなるように、要求トルクＴｒ＊が負のトルクのときにはキャンセルトルクＴｃｓを小さめに設定して反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓとの和が負のトルクとなるようにすればよい。また、式（３）の右辺第２項の補正係数Ｋは、実施例では、図５の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクＴｒ＊の絶対値｜Ｔｒ＊｜が大きくなるほど反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓとの和の絶対値が小さくなるように設定し、絶対値｜Ｔｒ＊｜が値０より大きく参照トルクＴｒｅｆまでの範囲内で曲線的に減少し参照トルクＴｒｅｆより大きい範囲では値０となるよう設定した。なお、絶対値｜Ｔｒ＊｜が値０のときには補正係数Ｋを値０とした。ここで、参照トルクＴｒｅｆは、エンジン２２をモータリングする際に駆動軸に反力として作用する反力トルクに変動が生じてもその変動を無視できる程度のトルクの下限値として設定されている。また、絶対値｜Ｔｒ＊｜が参照トルクＴｒｅｆより大きい範囲で補正係数Ｋを値０に設定するのは、絶対値｜Ｔｒ＊｜が参照トルクＴｒｅｆより大きい範囲では反力トルクにトルク変動などが生じても駆動軸に作用するトルクの符号を反転させる大きさとなるのが難しいことに基づく。そして、絶対値｜Ｔｒ＊｜が値０のときに補正係数Ｋを値０に設定するのは、要求トルクＴｒ＊が値０のときに要求されていないトルクが駆動軸に出力されるのを抑制するためである。 Next, when the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the engine 22 is motored, a cancel torque Tcs for canceling the reaction force torque acting as a reaction force on the ring gear shaft 32a as the drive shaft is expressed by the following equation ( 2) is used (step S164). In Expression (2), the first term on the right side is a component that cancels the reaction torque, and the second term on the right side is a component that increases or decreases the torque according to the sign of the required torque Tr *. The function fs (Tr *) of the second term on the right side is a function that is calculated by the following equation (3) and becomes a value 1 or a value −1 according to the sign of the required torque Tr *. When the engine 22 is motored, in addition to the reaction torque described above, torque fluctuation caused by piston friction or the like, torque pulsation caused by piston reciprocation, and the like act on the ring gear shaft 32a as a drive shaft. If such torque fluctuation or torque pulsation acts on the drive shaft when the required torque Tr * is close to 0, the sign of the torque actually acting on the drive shaft may be reversed. This torque reversal causes gear rattle or vibration. Therefore, in order to prevent such gear rattling and vibration, a torque slightly increased or decreased according to the sign of the required torque Tr * is set as the cancel torque Tcs. That is, by setting the cancel torque Tcs so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcs becomes the torque in the direction of the required torque Tr *, the reversal of the sign of the torque actually acting on the drive shaft is suppressed. is there. In other words, when the required torque Tr * is a positive torque, the cancel torque Tcs is set to a large value so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcs becomes a positive torque. The cancel torque Tcs may be set to a small value so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcs becomes a negative torque. Further, in the embodiment, the correction coefficient K of the second term on the right side of the equation (3) is the reaction force as the absolute value | Tr * | of the required torque Tr * increases as illustrated in the correction coefficient setting map of FIG. The absolute value of the sum of the torque and the cancel torque Tcs is set to be small, and the absolute value | Tr * | decreases in a curve within the range from the value 0 to the reference torque Tref, and in the range larger than the reference torque Tref. The value was set to 0. When the absolute value | Tr * | is 0, the correction coefficient K is 0. Here, the reference torque Tref is set as a lower limit value of the torque that can be ignored even if a variation occurs in the reaction torque that acts as a reaction force on the drive shaft when the engine 22 is motored. Further, the correction coefficient K is set to a value of 0 in a range where the absolute value | Tr * | is larger than the reference torque Tref. In the range where the absolute value | Tr * | is larger than the reference torque Tref, the reaction force torque has a torque fluctuation or the like. Even if it occurs, it is difficult to reverse the sign of the torque acting on the drive shaft. The reason why the correction coefficient K is set to a value of 0 when the absolute value | Tr * | is a value of 0 is that an unrequested torque is output to the drive shaft when the required torque Tr * is a value of 0. It is for suppressing.

Tcs=Tm1*/ρ＋fs(Tr*)・K・Tm1*/ρ …（２）
fs(Tr*)=1(for Tr*≧0) or -1(for Tr*<0) …（３） Tcs = Tm1 * / ρ + fs (Tr *) ・ K ・ Tm1 * / ρ (2)
fs (Tr *) = 1 (for Tr * ≧ 0) or -1 (for Tr * <0) (3)

次に、こうして設定されたキャンセルトルクＴｃｓとトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（４）により計算し（ステップＳ１６６）、トルク制限Ｔｍａｘと仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとを比較して小さい方のトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ１６８）。上述の式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図６はエンジン２２を始動する前における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図であり、図７はエンジン２２をモータリングしている最中における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒを乗じたリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（４）は、図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。図７中のＲ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクと、この反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃｓとを示している。このように反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクＴｒ＊の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクＴｃｓを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定するので、反力トルクをキャンセルすることができると共にモータリングに伴いリングギヤ軸３２ａにトルク変動などが作用しても実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転するのを抑制することができる。 Next, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (4) using the cancel torque Tcs, the torque command Tm1 * and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 thus set. Then, the torque limit Tmax and the temporary motor torque Tm2tmp are compared, and the smaller torque is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S168). The above equation (4) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 before starting the engine 22, and FIG. It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque of each rotation element of the power distribution integration mechanism 30 in the inside. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by multiplying the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Equation (4) can be easily derived by using the alignment chart of FIG. The two thick arrows on the R axis in FIG. 7 indicate reaction forces acting as reaction forces on the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the motor MG1 outputs the torque of the torque command Tm1 * and motors the engine 22. A torque and a cancel torque Tcs for canceling the reaction torque are shown. Thus, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set using the cancel torque Tcs set so that the reaction torque is canceled and the sum of the reaction torque becomes the torque in the direction of the required torque Tr *. The reaction torque can be canceled, and the sign of the torque actually acting on the drive shaft can be prevented from reversing even if torque fluctuation or the like acts on the ring gear shaft 32a due to motoring.

Tm2tmp＝(Tr*＋Tcs)/Gr …（４） Tm2tmp = (Tr * + Tcs) / Gr (4)

ステップＳ１３０で回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆより大きくなると、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が値０であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。前述したように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には、回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆ以上になると値０が設定されるが、レート処理を行なうことから、回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｒｅｆ以上となっても直ちに値０とはならない。このステップＳ１４０では、実際にトルク指令Ｔｍ１＊が値０となっているか否かを判定することになる。トルク指令Ｔｍ１＊が値０になっていないときには、ステップＳ１６０以降の処理を実行する。ステップＳ１４０でモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が値０であると判定されると、燃料噴射制御、点火制御の開始指示がなされ（ステップＳ１５０）、ステップＳ１６０以降の処理を実行する。ステップＳ１８０でエンジン２２が完爆しているときには、エンジン２２の始動完了と判断して始動時駆動制御ルーチンを終了する。 When the rotational speed Ne becomes larger than the control start rotational speed Nref in step S130, it is determined whether or not the torque command Tm1 * of the motor MG1 is 0 (step S140). As described above, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to a value of 0 when the rotational speed Ne becomes equal to or higher than the control start rotational speed Nref. However, since the rate processing is performed, the rotational speed Ne is set to the control start rotational speed. Even if Nref or more, the value does not immediately become zero. In step S140, it is determined whether or not the torque command Tm1 * is actually 0. When the torque command Tm1 * is not 0, the processing after step S160 is executed. If it is determined in step S140 that the torque command Tm1 * of the motor MG1 is a value of 0, an instruction to start fuel injection control and ignition control is given (step S150), and the processing after step S160 is executed. If the engine 22 has completely exploded in step S180, it is determined that the engine 22 has been started, and the start time drive control routine is terminated.

次に、実施例のハイブリッド自動車２０におけるエンジン２２の運転を停止する際の動作について説明する。図８は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の運転停止の指示がなされたときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。なお、この停止時制御ルーチンによる処理の開始と同時に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２での燃料噴射の停止などが行われる。 Next, the operation | movement at the time of stopping the driving | operation of the engine 22 in the hybrid vehicle 20 of an Example is demonstrated. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a stop-time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec) when an instruction to stop the operation of the engine 22 is given. The engine ECU 24 stops fuel injection in the engine 22 and the like simultaneously with the start of the process by the stop time control routine.

停止時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、図２の始動時駆動制御ルーチンのステップＳ１００，Ｓ１１０の処理と同様に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅやクランク角θ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリの入力制限Ｗｉｎなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ３００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と駆動要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ３１０）。ここで、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎは、出力制限Ｗｏｕｔと同様に、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。 When the stop-time drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first executes the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed V, and the like, similarly to the processing in steps S100 and S110 of the start-time drive control routine of FIG. Processing for inputting data necessary for control, such as the rotational speed Ne and crank angle θ of the engine 22, the rotational speeds Nm1 and Nm2, and the battery input limit Win of the motors MG1 and MG2, is executed (step S300), and the accelerator opening degree that is input Based on Acc and the vehicle speed V, a required torque Tr * and a drive required power Pr * to be output to the ring gear shaft 32a are set (step S310). Here, the input limit Win of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50, similarly to the output limit Wout. Input from the ECU 52 by communication.

続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ３２０）。実施例では、図９のエンジン２２を停止する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例に示すように、エンジン２２の回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達するまでエンジン２２の回転を抑制するトルクをトルク指令Ｔｍ１＊に設定し、回転数Ｎｅが停止直前回転数Ｎｅｓｔｐに達したタイミングでピストンを保持する制動トルクとして基本トルクＴｍｂａｓｅをトルク指令Ｔｍ１＊に設定する。基本トルクＴｍｂａｓｅは、クランク角θが目標停止位置を超える位置である場合にはエンジン２２の回転を抑制するトルクになるように補正され、目標停止位置に届かない場合にはエンジン２２の回転を促進するように補正される。このように補正された基本トルクＴｍｂａｓｅを用いることによりエンジン２２を圧縮行程の上死点近辺で停止させることができ、次にエンジン２２を始動する際の最初の圧縮行程から遠い位置で停止させると共に始動直後に圧縮する必要がないため、エンジン２２の始動性を向上させることができる。 Subsequently, a torque command Tm1 * for the motor MG1 is set (step S320). In the embodiment, as shown in an example of the relationship between the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Ne of the engine 22 when the engine 22 of FIG. 9 is stopped, the rotational speed Ne of the engine 22 is the rotational speed Nesp just before stopping. Is set in the torque command Tm1 *, and the basic torque Tmbase is set as the torque command Tm1 * as a braking torque for holding the piston at the timing when the rotational speed Ne reaches the rotational speed Nestop just before stopping. Set. The basic torque Tmbase is corrected to a torque that suppresses the rotation of the engine 22 when the crank angle θ exceeds the target stop position, and when the crank angle θ does not reach the target stop position, the rotation of the engine 22 is promoted. To be corrected. By using the corrected basic torque Tmbase, the engine 22 can be stopped near the top dead center of the compression stroke, and then stopped at a position far from the first compression stroke when the engine 22 is started. Since it is not necessary to compress immediately after the start, the startability of the engine 22 can be improved.

モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が設定されると、続いて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３３０）、設定されたトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ３４０）。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の設定については後述する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, subsequently, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (step S330), and the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S340). ). Setting of the torque command Tm2 * for the motor MG2 will be described later. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. .

ここで、ステップＳ３４０でのモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の設定について説明する。トルク指令Ｔｍ２＊の設定では、まず、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２でわることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎを次式（５）により計算する（ステップＳ３３２）。 Here, the setting of the torque command Tm2 * of the motor MG2 in step S340 will be described. In the setting of the torque command Tm2 *, first, the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the input limit Win of the battery 50 and the set torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotation speed Nm1 of the motor MG1. The torque limit Tmin as a lower limit of the torque that may be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (5) (step S332).

Tmin＝(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５） Tmin = (Win−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)

次に、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃｓｔｐを次式（６）を用いて設定する（ステップＳ３３４）。ここで、キャンセルトルクＴｃｓｔｐは、上述した反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓｔｐとの和が要求トルクＴｒ＊の方向のトルクとなるように設定した。つまり、キャンセルトルクＴｃｓｔｐは、要求トルクＴｒ＊が正のトルクのときにはキャンセルトルクＴｃｓｔｐを小さめに設定して反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓｔｐとの和が正のトルクとなるように、要求トルクＴｒ＊が負のトルクのときにはキャンセルトルクＴｃｓｔを大きめに設定して反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓｐとの和が負のトルクとなるよう次に設定した。式（６）の右辺第１項は、上述した反力トルクをキャンセルする成分であり、右辺第２項は、要求トルクＴｒ＊の符号に応じてトルクを増減する成分である。右辺第２項の関数ｆｓｔｐ（Ｔｒ＊）は、次式（７）により計算され要求トルクＴｒ＊に符号に応じて値１または値−１となる関数である。実施例では、補正係数Ｋは、図５に示したものを用いており、要求トルクＴｒ＊の絶対値｜Ｔｒ＊｜が大きくなるほど反力トルクとキャンセルトルクＴｃｓｔｐとの和の絶対値が小さくなるように設定されている。 Next, when the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the engine 22 is motored, a cancel torque Tcstp for canceling the reaction torque acting as a reaction force on the ring gear shaft 32a as the drive shaft is expressed by the following formula ( 6) to set (step S334). Here, the cancel torque Tcstp was set so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcstp described above becomes the torque in the direction of the required torque Tr *. In other words, when the required torque Tr * is a positive torque, the cancel torque Tcstp is set so that the cancel torque Tcstp is set to a small value so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcstp becomes a positive torque. When the torque is negative, the cancel torque Tcst is set to a larger value, and then set so that the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcsp becomes a negative torque. The first term on the right side of Equation (6) is a component that cancels the reaction torque described above, and the second term on the right side is a component that increases or decreases the torque according to the sign of the required torque Tr *. The function fstp (Tr *) in the second term on the right side is a function that is calculated by the following equation (7) and becomes a value 1 or a value −1 depending on the sign of the required torque Tr *. In the embodiment, the correction coefficient K shown in FIG. 5 is used, and the absolute value of the sum of the reaction torque and the cancel torque Tcstp decreases as the absolute value | Tr * | of the required torque Tr * increases. Is set to

Tcstp=Tm1*/ρ＋fstp(Tr*)・K・Tm1*/ρ …（６）
fstp(Tr*)=-1(for Tr*≧0)or 1(for Tr*<0) …（７） Tcstp = Tm1 * / ρ + fstp (Tr *) ・ K ・ Tm1 * / ρ (6)
fstp (Tr *) =-1 (for Tr * ≧ 0) or 1 (for Tr * <0) (7)

次に、こうして設定されたキャンセルトルクＴｃｓｔｐとトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（８）により計算し（ステップＳ３３６）、図２の始動時駆動制御ルーチンのステップＳ１６８の処理と同様に計算したトルク制限Ｔｍｉｎと仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとを比較して大きい方のトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ３３８）。図１０は、エンジン２２をモータリングしている最中における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。図１０中のＲ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊のトルクを出力してエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクと、この反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクＴｃｓｔｐとを示している。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、モータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力トルクをキャンセルできると共にモータリングに伴いリングギヤ軸３２ａにトルク変動などが作用しても実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転するのを抑制することができる。 Next, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (8) using the cancel torque Tcstp set in this way, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. (Step S336), the torque limit Tmin calculated in the same manner as the process of Step S168 of the start time drive control routine of FIG. 2 is compared with the temporary motor torque Tm2tmp, and the larger torque is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2. (Step S338). FIG. 10 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 during motoring of the engine 22. In FIG. 10, two thick arrows on the R axis indicate reaction forces acting as reaction forces on the ring gear shaft 32a serving as the drive shaft when the motor MG1 outputs torque of the torque command Tm1 * and motors the engine 22. A torque and a cancel torque Tcstp for canceling the reaction torque are shown. By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the reaction force torque acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the motor 22 is motored by the motor MG1 can be canceled and the ring gear shaft accompanying the motor ring can be canceled. Even if a torque fluctuation or the like acts on 32a, it is possible to prevent the sign of the torque actually acting on the drive shaft from being reversed.

Tm2tmp＝(Tr*＋Tcstp)/Gr …（８） Tm2tmp = (Tr * + Tcstp) / Gr (8)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の始動指示がなされたときには、エンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクＴｒ＊の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクＴｃｓを用いてトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を駆動するので、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクの符号の反転を抑制することができる。この結果、エンジン２２の始動をする際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。 According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the engine 22 is instructed to start, the reaction force torque acting as a reaction force on the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the engine 22 is motored is canceled. At the same time, the motor MG2 is driven by setting the torque command Tm2 * using the cancel torque Tcs set so that the sum of the reaction force torque and the torque in the direction of the required torque Tr * is applied, so that it acts on the ring gear shaft 32a. Inversion of the sign of torque to be performed can be suppressed. As a result, gear rattling or vibration that can occur when the engine 22 is started can be suppressed.

また、実施例のハイブリッド自動車によれば、エンジン２２の停止指示がなされたときには、エンジン２２をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに反力として作用する反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクＴｒ＊の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクＴｃｓｔｐを用いてトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＭＧ２を駆動するので、リングギヤ軸３２ａに作用するトルクの符号の反転を抑制することができる。この結果、エンジン２２を停止する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。 Further, according to the hybrid vehicle of the embodiment, when an instruction to stop the engine 22 is given, the reaction force torque acting as a reaction force on the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the engine 22 is motored is canceled and this Since the torque command Tm2 * is set using the cancel torque Tcstp set so that the sum of the reaction force torque and the torque in the direction of the required torque Tr * is driven, the motor MG2 is driven, so that the torque acting on the ring gear shaft 32a Inversion of the sign can be suppressed. As a result, gear rattling or vibration that can occur when the engine 22 is stopped can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクＴｒ＊の絶対値｜Ｔｒ＊｜が値０から参照トルクＴｒｅｆの範囲内で補正係数Ｋを設定するものとしたが、エンジン２２や車両の特性などに応じて異なるトルクの範囲で補正係数Ｋを設定するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as illustrated in the correction coefficient setting map of FIG. 5, the correction coefficient K is set so that the absolute value | Tr * | of the required torque Tr * is within the range of the value 0 to the reference torque Tref. However, the correction coefficient K may be set in a different torque range depending on the characteristics of the engine 22 and the vehicle.

実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクＴｒ＊の絶対値｜Ｔｒ＊｜が大きくなるほど曲線的に小さくなるように補正係数Ｋを設定するものとしたが、絶対値｜Ｔｒ＊｜に対して階段状に小さくなるよう設定するものとしたり、絶対値｜Ｔｒ＊｜のある値まで一定値としその後直線的に或いは段階的に小さくするよう設定するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as illustrated in the correction coefficient setting map of FIG. 5, the correction coefficient K is set so as to decrease in a curve as the absolute value | Tr * | of the required torque Tr * increases. However, the absolute value | Tr * | is set so as to decrease stepwise, or is set to a constant value up to a certain value of the absolute value | Tr * |, and then set linearly or stepwise. It may be a thing.

実施例のハイブリッド自動車２０では、図５の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクＴｒ＊の絶対値｜Ｔｒ＊｜が大きくなるほど小さくなるように補正係数Ｋを設定するものとしたが、エンジン２２や車両の特性などに応じて絶対値｜Ｔｒ＊｜に対して補正係数Ｋを設定すればよく、絶対値｜Ｔｒ＊｜に対して一定値となるよう設定するものとしたり、絶対値｜Ｔｒ＊｜に対して増加するよう設定するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the correction coefficient K is set so as to decrease as the absolute value | Tr * | of the required torque Tr * increases as illustrated in the correction coefficient setting map of FIG. The correction coefficient K may be set for the absolute value | Tr * | in accordance with the characteristics of the engine 22 or the vehicle, and the absolute value | Tr * | It may be set so as to increase with respect to | Tr * |.

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動時と停止時とで補正係数Ｋとして図５の補正係数設定マップに例示したものを用いるものとしたが、始動時と停止時とで異なる補正係数を用いても良い。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the correction coefficient K illustrated in the correction coefficient setting map of FIG. 5 is used as the correction coefficient K when the engine 22 is started and stopped. May be used.

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動時と停止時とに補正係数Ｋを用いてキャンセルトルクを設定するものとしたが、始動時だけに補正係数Ｋを用いてキャンセルトルクを設定するものとしたり、停止時だけに補正係数Ｋを用いてキャンセルトルクを設定するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the cancellation torque is set using the correction coefficient K when the engine 22 is started and stopped. However, the cancellation torque is set using the correction coefficient K only at the start. Alternatively, the cancellation torque may be set using the correction coefficient K only when the vehicle is stopped.

実施例のハイブリッド自動車２０では、要求トルクＴｒ＊が値０のときに反力トルクとキャンセルトルクとの和が値０となるようキャンセルトルクを設定するものとしたが、反力トルクとキャンセルトルクとの和が値０以外の値になるようキャンセルトルクを設定し要求トルクＴｒ＊が値０であっても駆動軸に許容できる範囲内のトルクを出力するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the cancellation torque is set so that the sum of the reaction torque and the cancellation torque becomes 0 when the required torque Tr * is 0, but the reaction torque and cancellation torque are The cancel torque may be set so that the sum of the values becomes a value other than 0, and even if the required torque Tr * is 0, a torque within a range allowable for the drive shaft may be output.

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 11) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、自動車産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry.

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of start performed by the hybrid electronic control unit 70 of an Example. 実施例の要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request torque setting of an Example. エンジン２２を始動する際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between torque instruction Tm1 * of motor MG1 at the time of starting the engine 22, and the rotation speed Ne of the engine 22. 補正係数設定マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a correction coefficient setting map. 実施例のエンジン２２を始動する前における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque of each rotation element of the power distribution integration mechanism 30 before starting the engine 22 of an Example. 実施例のエンジン２２を始動する際にエンジン２２をモータリングしている最中における動力分配統合機構３０の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque of each rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 during motoring of the engine 22 when starting the engine 22 of the embodiment. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of a stop performed by the electronic control unit 70 for hybrids of an Example. エンジン２２を停止させる際のモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とエンジン２２の回転数Ｎｅとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between torque instruction Tm1 * of motor MG1 at the time of stopping the engine 22, and the rotation speed Ne of the engine 22. 実施例のエンジン２２を停止する際にエンジンをモータリングしている最中における動力分配統合機構の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the dynamic relationship between the rotation speed and torque of each rotation element of the power distribution integration mechanism during motoring of the engine when stopping the engine 22 of the embodiment. 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

Explanation of symbols

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３ａクランクポジションセンサ、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３５，減速ギヤ、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、５０バッテリ、５１温度センサ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、６０ギヤ機構、６２デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ駆動輪、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、２３０対ロータ電動機、２３２インナーロータ２３４アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23a crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM , 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 counter rotor motor, 232 inner rotor 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims

A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output to the drive shaft and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
When the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range, the motoring means is driven so that the motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed. The cancel torque is controlled so that the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine is substantially canceled and the sum of the reaction torque is the torque in the direction of the required torque. A start / stop driving control means for driving and controlling the electric motor so that the sum of the set cancellation torque and the set required torque is output to the drive shaft;
A power output device comprising:

The power output apparatus according to claim 1, wherein the range of the predetermined torque is within the range of a value near zero.

The start and stop time of the drive control means, the absolute value becomes large as the claim 1 or 2, wherein the absolute value of the sum of the reaction torque is a means for setting a cancel torque tends to be smaller of the set required torque Power output device.

The start and stop time of driving control means of the set required torque according 3 or claims 1 is a means for setting a cancel torque as the sum of the reaction torque is the value 0 when the value 0 Power output device.

The motoring means is a means that is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft and outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 4 .

The motoring means is connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and power is applied to the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts 6. The power output apparatus according to claim 5 , wherein the power output device comprises three-axis power input / output means for inputting / outputting power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft.

The motoring means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft, the first rotor and the second rotation. 6. The power output apparatus according to claim 5 , wherein the power output apparatus is a counter-rotor motor that outputs at least a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action with a child.

An automobile comprising the power output device according to any one of claims 1 to 7 , wherein an axle is connected to the drive shaft.

An internal combustion engine, motoring means capable of motoring the internal combustion engine with input / output of torque to the drive shaft and input / output of torque to the output shaft of the internal combustion engine, and input / output of power to the drive shaft An electric motor, and a control method for a power output device that outputs power to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft;
(B) Motoring so that motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed when the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range. The reaction force torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine is substantially canceled and the sum of the reaction force torque becomes the torque in the direction of the required torque. A control method for a power output device , wherein a cancel torque is set, and the electric motor is driven and controlled such that a sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft.