JP4062812B2

JP4062812B2 - Hybrid type vehicle

Info

Publication number: JP4062812B2
Application number: JP08392399A
Authority: JP
Inventors: 幸蔵山口
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000282909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド型車両に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド型車両においては、エンジンと駆動モータとが連結され、発進時には駆動モータだけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ及びエンジンを駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させるようにしたものが提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のハイブリッド型車両においては、モータ駆動モードからエンジン・モータ駆動モードに移行する場合に、発電機モータを駆動してエンジンを点火し始動する必要があるが、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低いと、エンジンの潤滑油の粘性が高くなり、エンジンが十分に潤滑されなくなる。
【０００４】
したがって、摩擦抵抗が大きくなり、発電機モータに加わる負荷が大きくなるので、エンジンの始動が困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、前記従来のハイブリッド型車両の問題点を解決して、周囲の温度が低い場合でもエンジンを容易に始動することができるハイブリッド型車両を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪と連結された差動歯車装置と、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００１２】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）であり、該エンジン１１は冷却装置としての図示されないラジエータに接続され、前記エンジン１１において発生させられた熱は冷却装置によって放出される。そのために、エンジン１１は図示されない冷却水ジャケットによって包囲され、該冷却水ジャケットとラジエータとが冷却水配管によって接続され、該冷却水配管内を冷却媒体としての冷却水が循環させられる。そして、前記冷却水ジャケット内の所定の箇所に、冷却水の温度を検出することによってエンジン１１の温度を検出する温度検出手段としての水温センサが配設される。
【００１３】
また、１２は前記エンジン１１の回転が伝達される出力軸、１３は該出力軸１２を介して伝達されたエンジントルクを分配する差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニット、１４は該プラネタリギヤユニット１３によって分配されたエンジントルクが出力トルクとして出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された第１カウンタドライブギヤ、１６は伝達軸１７を介して前記プラネタリギヤユニット１３と連結された発電機モータ（Ｇ）である。
【００１４】
前記出力軸１４は、スリーブ形状を有し、前記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１カウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１３よりエンジン１１側に配設される。
【００１５】
前記プラネタリギヤユニット１３は、ピニオンＰ、該ピニオンＰを回転自在に支持する第１の歯車要素としてのキャリヤＣＲ、前記ピニオンＰと噛（し）合する第２の歯車要素としてのサンギヤＳ、及び前記ピニオンＰと噛合する第３の歯車要素としてのリングギヤＲから成る。
【００１６】
また、前記キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエンジン１１と、前記サンギヤＳは前記伝達軸１７を介して発電機モータ１６と、リングギヤＲは前記出力軸１４を介して図示されない駆動輪とそれぞれ連結される。
【００１７】
さらに、前記発電機モータ１６は、前記伝達軸１７に固定されて回転自在に配設されたロータ２１、及び該ロータ２１の周囲に配設されたステータ２２から成り、該ステータ２２はコイル２３を備える。前記発電機モータ１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル２３は図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流が供給され充電される。また、前記ロータ２１には、ケーシング１９と連結されたブレーキＢが配設され、該ブレーキＢを係合させることによってロータ２１を停止させることができるようになっている。
【００１８】
２５は図示されない駆動輪と連結された駆動モータ（Ｍ）、２６は該駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２７は該出力軸２６に固定された第２カウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、前記出力軸２６に固定されて回転自在に配設されたロータ３７、及び該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８から成り、該ステータ３８はコイル３９を備える。
【００１９】
前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によって駆動モータトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は、前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は、前記駆動輪からの回転を受けて回生電流を発生させ、該回生電流をバッテリに供給して充電する。
【００２０】
また、前記駆動輪をエンジン１１の回転と同じ方向に回転させるためにカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。そして、該カウンタドリブンギヤ３２と前記第１カウンタドライブギヤ１５とが、また、カウンタドリブンギヤ３２と前記第２カウンタドライブギヤ２７とがそれぞれ噛合させられ、前記第１カウンタドライブギヤ１５の回転及び第２カウンタドライブギヤ２７の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００２１】
さらに、前記カウンタシャフト３１には、前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数の少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５が配設され、該デフリングギヤ３５と前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、前記デフリングギヤ３５に伝達された回転が、ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪に伝達される。
【００２２】
このように、エンジン１１によって発生させられた回転をカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができるだけでなく、駆動モータ２５によって発生させられた回転もカウンタドリブンギヤ３２に伝達することができる。
【００２３】
したがって、ハイブリッド型車両を、発進時には駆動モータ２５だけを駆動することによってモータ駆動モードで走行させ、その後、駆動モータ２５及びエンジン１１を駆動することによってモータ・エンジン駆動モードで走行させることができる。
【００２４】
次に、前記構成の駆動装置の動作について説明する。
【００２５】
図３は本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの作動説明図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【００２６】
プラネタリギヤユニット１３（図２）においては、図３に示されるように、キャリヤＣＲがエンジン１１と、サンギヤＳが発電機モータ１６と、リングギヤＲが出力軸１４を介して図示されない駆動輪とそれぞれ連結され、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍にされる。したがって、エンジン１１によって発生されるエンジントルクをＴＥとし、プラネタリギヤユニット１３から出力軸１４に出力される出力トルクをＴＯＵＴとし、発電機モータ１６によって発生させられる発電機モータトルクをＴＧとすると、前記エンジントルクＴＥ、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、
ＴＥ：ＴＯＵＴ：ＴＧ＝３：２：１
の関係になり、互いに反力を受け合う。
【００２７】
そして、発進時においては、モータ駆動モードが選択されてエンジン１１が停止させられるとともに、駆動モータ２５が駆動される。このとき、リングギヤＲが駆動モータ２５の回転を受けて正方向に回転させられるとともに、キャリヤＣＲが停止させられるので、サンギヤＳが逆方向にフリー状態で回転させられる。したがって、図４に示されるように、出力軸１４（図２）の出力回転数ＮＯＵＴは正の値を採り、エンジン回転数ＮＥは０になり、発電機モータ回転数ＮＧは負の値を採る。
そして、エンジン回転数ＮＥが０であるので、エンジントルクＴＥは発生させられず、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳにトルクは加わらない。したがって、出力トルクＴＯＵＴ及び発電機モータトルクＴＧは、いずれも発生させられない。
【００２８】
次に、通常走行時においては、モータ・エンジン駆動モードが選択されてエンジン１１及び駆動モータ２５が駆動される。したがって、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳはいずれも正方向に回転させられ、図５に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴ、エンジン回転数ＮＥ及び発電機モータ回転数ＮＧは、いずれも正の値を採る。
【００２９】
そして、エンジントルクＴＥが、キャリヤＣＲに入力され、第１カウンタドライブギヤ１５及び発電機モータ１６の反力によって受けられる。その結果、リングギヤＲから出力軸１４に出力トルクＴＯＵＴが出力され、サンギヤＳから伝達軸１７に発電機モータトルクＴＧが出力される。
【００３０】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の制御回路について説明する。
【００３１】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【００３２】
図において、１１はエンジン、１６は発電機モータ、２５は駆動モータ、４３はバッテリである。そして、４６は前記エンジン１１の制御を行うエンジン制御装置であり、該エンジン制御装置４６は、図示されないエンジン回転数センサによって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、スロットル開度θ等の指示信号をエンジン１１に送る。４７は前記発電機モータ１６の制御を行う発電機モータ制御装置であり、該発電機モータ制御装置４７は発電機モータ１６に電流指令ＩＧを送る。４９は前記駆動モータ２５の制御を行う駆動モータ制御装置であり、該駆動モータ制御装置４９は駆動モータ２５に電流指令ＩＭを送る。
【００３３】
また、５１はハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装置であり、該車両制御装置５１は、図示されないＣＰＵ、記憶装置等から成り、バッテリ状態検出装置４４によって検出された前記バッテリ４３の状態、すなわち、バッテリ残量ＳＯＣ、アクセル開度検出手段としてのアクセルスイッチ５５によって検出されたアクセルペダル５２の踏込量、すなわち、アクセル開度α、回転数検出手段としての車速センサ５３によって検出された車速情報としての車速Ｖ、温度検出手段としての温度センサ６１によって検出されたエンジン１１の温度としての冷却水温度ＴＥＧ、及び前記発電機モータ制御装置４７によって算出され検出された発電機モータトルクＴＧを読み込み、前記エンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送ってエンジン１１のオン・オフを設定したり、前記発電機モータ制御装置４７に発電機モータ回転数ＮＧの目標値、すなわち、目標発電機モータ回転数ＮＧ^*を設定したり、前記駆動モータ制御装置４９に駆動モータトルクＴＭの目標値、すなわち、目標駆動モータトルクＴＭ^*及び駆動モータトルク補正値δＴＭを設定したり、発電機モータ１６用のブレーキＢを係脱するためにブレーキアクチュエータ６２を駆動したりする。
【００３４】
なお、本実施の形態において、車速Ｖは、出力軸１４（図２）の出力回転数ＮＯＵＴによって検出されるようになっているが、リングギヤＲの回転数、駆動輪等の車輪の回転数等によって検出することもできる。
【００３５】
次に、前記構成のハイブリッド型車両の動作について説明する。
【００３６】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャート、図７は本発明の第１の実施の形態における上限車速マップを示す図、図８は本発明の第１の実施の形態におけるモード選択図、図９は本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。
【００３７】
車両制御装置５１（図１）内の図示されない始動条件成立判断手段は、アクセルスイッチ５５によって検出されたアクセル開度α、車速センサ５３によって検出された車速Ｖを読み込み、エンジン１１を始動する第１の始動条件が成立したかどうか、すなわち、車速Ｖがあらかじめ設定されたエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する。該エンジン始動車速ＶＥは、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣ等に基づいて設定される。なお、本実施の形態において、前記第１の始動条件は、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに基づいて設定されるが、車速Ｖ、アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣのうちの少なくとも一つに基づいて設定することもできる。
【００３８】
そして、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥより低い場合、車両制御装置５１内の図示されない始動条件変更手段は、温度センサ６１によって検出された冷却水温度ＴＥＧを読み込み、該冷却水温度ＴＥＧに対応させてエンジン１１の始動条件を第１の始動条件から第２の始動条件に変更する。すなわち、前記始動条件変更手段は、図７に示される上限車速マップを参照し、冷却水温度ＴＥＧに対応する上限車速Ｖ^* _MAXを算出するとともに、該上限車速Ｖ^* _MAXを図示されないバッファに格納する。
【００３９】
本実施の形態においては、冷却水温度ＴＥＧが０〔℃〕以下になると、冷却水温度ＴＥＧに対応させて上限車速Ｖ^* _MAXが低くされる。また、冷却水温度ＴＥＧが−１０〔℃〕以下になると、上限車速Ｖ^* _MAXは０〔ｋｍ／ｈ〕にされる。なお、本実施の形態においては、エンジン１１の温度として冷却水温度ＴＥＧを検出するようにしているが、エンジンルーム内の温度を検出することもできる。
【００４０】
次に、前記始動条件成立判断手段は、前記第２の始動条件が成立したかどうか、すなわち、車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAXより高いかどうかを判断する。そして、車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAX以下である場合、車両制御装置５１は、図８に示されるように、モータ駆動モードを選択し、図示されない始動手段によってエンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン１１のオフを設定し、駆動モータ２５だけを駆動してハイブリッド型車両を走行させる。
【００４１】
次に、車両制御装置５１内の図示されない目標駆動モータトルク算出手段は、図９に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する目標駆動モータトルクＴＭ^*を算出し、該目標駆動モータトルクＴＭ^*を駆動モータ制御装置４９に送る。該駆動モータ制御装置４９内の図示されない電流指令発生手段は、図示されない駆動モータ回転数センサによって検出された駆動モータ回転数に基づいて駆動モータトルクＴＭを算出し、該駆動モータトルクＴＭと前記目標駆動モータトルクＴＭ^*との偏差が０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送り、該駆動モータ２５を駆動する。
【００４２】
一方、車速Ｖが前記エンジン始動車速ＶＥ以上である場合、又は車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAXより高い場合、車両制御装置５１内の図示されないモード選択手段は、図８に示されるように、モータ・エンジン駆動モードを選択し、図示されない始動手段によってエンジン制御装置４６にエンジン制御信号を送り、エンジン制御装置４６を作動させ、エンジン１１のオンを設定する。
【００４３】
次に、車両制御装置５１は、図示されない発電機モータ回転数センサによって検出された発電機モータ回転数ＮＧ、及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。そして、車両制御装置５１内の図示されない目標発電機モータ回転数検出手段は、図１０に示される目標発電機モータ回転数マップを参照して、前記アクセル開度α及びバッテリ残量ＳＯＣに対応する目標発電機モータ回転数ＮＧ^*を算出する。
【００４４】
なお、前記目標発電機モータ回転数マップは、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなるに従って、また、アクセル開度αが大きくなるに従って、目標発電機モータ回転数ＮＧ^*が大きくなるように設定されている。すなわち、バッテリ残量ＳＯＣが少なくなると、発電量を多くしてバッテリ４３を回復させ、アクセル開度αが大きくなると、バッテリ４３の消耗が激しくなるので、発電量を多くしてバッテリ残量ＳＯＣが少なくなるのを防止するようにしている。
【００４５】
そして、発電機モータ１６が低速で回転する場合には、発電機モータ１６の効率が低下するので、目標発電機モータ回転数ＮＧ^*が１５００〔ｒｐｍ〕以下になると、ブレーキＢが係合させられて発電機モータ１６が停止させられる。この場合、前記モード選択手段は、図８に示されるように、パラレルモードを選択し、ハイブリッド型車両を走行させる。
【００４６】
ところで、前記エンジン１１及び発電機モータ１６のうちの少なくとも一方が駆動されると、エンジントルクＴＥ及び発電機モータトルクＴＧのうちの少なくとも一方がリングギヤトルクＴＲとしてリングギヤＲから出力される。そして、前記リングギヤトルクＴＲが駆動輪に伝達されると、走行フィーリングが低下してしまう。そこで、リングギヤトルクＴＲの分だけ駆動モータトルクＴＭを補正するようにしている。
【００４７】
前記エンジントルクＴＥを求めるのは困難であるのに対して、発電機モータトルクＴＧは、発電機モータ回転数ＮＧに基づいて算出することができるので容易に求めることができる。そこで、前記発電機モータ制御装置４７内の図示されない発電機モータトルク算出手段は、図１１に示される発電機モータトルクマップを参照し、発電機モータ回転数ＮＧに対応する発電機モータトルクＴＧを算出し、該発電機モータトルクＴＧを車両制御装置５１に送る。そして、該車両制御装置５１内の図示されない駆動モータトルク補正値算出手段は、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧ、及びサンギヤＳ（図２）の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比、すなわち、発電機モータ１６と駆動モータ２５との間のギヤ比γ１に基づいて駆動モータトルク補正値δＴＭを算出し、該駆動モータトルク補正値δＴＭを前記目標駆動モータトルクＴＭ^*と共に駆動モータ制御装置４９に送る。
【００４８】
この場合、前記駆動モータトルク補正値δＴＭは次のように算出される。
【００４９】
すなわち、発電機モータ１６のイナーシャをＩｎＧとし、発電機モータ１６の角加速度（回転変化率）をαＧとしたとき、サンギヤＳに加わるサンギヤトルクＴＳは、
ＴＳ＝ＴＧ＋ＩｎＧ・αＧ
になる。なお、前記角加速度αＧは極めて小さいので、サンギヤトルクＴＳと発電機モータトルクＴＧとを近似して、
ＴＳ＝ＴＧ
とすることができる。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の２倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲはサンギヤトルクＴＳの２倍になる。
【００５０】
また、カウンタギヤ比、すなわち、カウンタドリブンギヤ３２の歯数に対する第２カウンタドライブギヤ２７の歯数の比をｉとすると、駆動モータトルク補正値δＴＭは、

になる。なお、前記ギヤ比γ１は、
γ１＝２・ｉ
であるので、駆動モータトルク補正値δＴＭは、
δＴＭ＝γ１・ＴＧ
になる。
【００５１】
続いて、前記目標駆動モータトルク算出手段は、図９に示される目標駆動モータトルクマップを参照し、トルク変動を考慮していない場合の、アクセル開度α及び車速Ｖに対応する目標駆動モータトルクＴＭ^*を算出する。
【００５２】
そして、前述されたように、車両制御装置５１から駆動モータトルク補正値δＴＭ及び目標駆動モータトルクＴＭ^*が送られてくると、前記駆動モータ制御装置４９内の図示されない駆動モータ指令値算出手段は、前記目標駆動モータトルクＴＭ^*から駆動モータトルク補正値δＴＭを減算して駆動モータトルク指令値ＳＴＭ^*
ＳＴＭ^*＝ＴＭ^*−δＴＭ
を算出する。
【００５３】
続いて、前記電流指令発生手段は、前記駆動モータトルクＴＭと前記駆動モータトルク指令値ＳＴＭ^*との偏差ΔＴＭが０になるように、電流指令ＩＭを発生させ、該電流指令ＩＭを駆動モータ２５に送って駆動モータ２５を駆動する。
【００５４】
一方、発電機モータ制御装置４７内の図示されない電流指令発生手段は、図示されない発電機モータ回転数センサによって検出された発電機モータ回転数ＮＧと前記目標発電機モータ回転数ＮＧ^*との偏差ΔＮＧが０になるように、電流指令ＩＧを発生させ、該電流指令ＩＧを発電機モータ１６に送って発電機モータ１６を駆動する。
【００５５】
このようにして、前記始動手段によって発電機モータ１６が駆動されると、発電機モータ回転数ＮＧが制限され、回転の方向が負から正に変わるが、それに伴ってエンジン１１が回転させられ、次第にエンジン回転数ＮＥが高くなる。
【００５６】
そこで、エンジン制御装置４６は、前記エンジン回転数センサによって検出されたエンジン回転数ＮＥを読み込み、前記車両制御装置５１に送る。そして、前記始動手段は、エンジン回転数ＮＥが、エンジン１１を点火することが可能な点火回転数ＮＥ^*に到達しているかどうか、すなわち、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ^*より高いかどうかを判断し、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ^*より高い場合、エンジン１１を点火し始動する。なお、冷却水温度ＴＥＧが−１０〔℃〕以下である場合、エンジン制御装置４６は、始動キーによってハイブリッド型車両が始動されたとき（車両始動時）にエンジン１１を点火し始動する。
【００５７】
続いて、エンジン制御装置４６は、目標発電機モータ回転数ＮＧ^*からプラネタリギヤユニット１３のギヤ比を考慮して目標エンジン回転数を算出する。そして、エンジン制御装置４６は、図１２に示されるスロットル開度マップを参照し、エンジン回転数ＮＥが目標エンジン回転数になるように、スロットル開度θでエンジン１１を駆動する。前記スロットル開度マップは、燃費が最良になるようにあらかじめ設定される。
【００５８】
なお、エンジン１１を点火し始動させることができない場合、ブレーキＢを係合させたり、図示されない発電機クラッチを係合させたりしてエンジン１１を始動させることもできる。
【００５９】
ところで、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低いと、エンジン１１の潤滑油の粘性が高くなり、エンジン１１が十分に潤滑されなくなる。したがって、摩擦抵抗が大きくなり、発電機モータ１６に加わる負荷が大きくなるので、発電機モータ１６の始動トルクが不足し、エンジン１１の始動が困難になってしまう。ところが、本実施の形態においては、前述されたように、上限車速Ｖ^* _MAXが冷却水温度ＴＥＧに対応させて低くされるので、ハイブリッド型車両の周囲の温度が低くなるのに伴い、低車速領域でエンジン１１が点火され始動されるようになる。
【００６０】
この場合、車速Ｖが低いと、出力回転数ＮＯＵＴが低くなるが、図４に示されるように、出力回転数ＮＯＵＴと発電機モータ回転数ＮＧとが比例するので、出力回転数ＮＯＵＴが低くなると、発電機モータ回転数ＮＧも低くなる。そして、図１１に示されるように、発電機モータ回転数ＮＧが低いほど発電機モータトルクＴＧが大きくなる。
【００６１】
したがって、低車速領域でエンジン１１を点火すると、発電機モータ１６の始動トルクを確保することができ、エンジン１１を容易に、かつ、迅速に始動することができ、所定のエンジン回転数ＮＥに立ち上げることができる。そして、エンジン１１を迅速に始動させることができる分だけ、排ガスを少なくすることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合、又は車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAXより高い場合、車両制御装置５１は、モータ・エンジン駆動モードを選択するようになっているが、駆動輪で必要とされる必要エネルギーＥ１（駆動輪で必要とされる駆動トルク×駆動輪の回転数）に基づいて、モータ・エンジン駆動モードを選択することもできる。
【００６３】
その場合、前記車両制御装置５１内の図示されない必要エネルギー算出手段は、図示されない必要エネルギーマップを参照し、前記アクセル開度α及び車速Ｖに対応する必要エネルギーＥ１を算出する。そして、前記車両制御装置５１内の図示されない充電要求エネルギー算出手段は、前記バッテリ残量ＳＯＣを読み込み、図示されない充電要求エネルギーマップを参照して、バッテリ残量ＳＯＣに対応して必要になる充電要求エネルギーを算出する。次に、前記始動条件成立判断手段は、前記必要エネルギーＥ１、充電要求エネルギー、及びシステムにおけるエネルギー損失を考慮して、最終的に駆動輪で必要になる必要エネルギーＥを算出し、該必要エネルギーＥ１があらかじめ設定された閾（しきい）値Ｅ_Rより大きいかどうかを判断し、必要エネルギーＥ１が閾値Ｅ_Rより大きい場合に第１の始動条件が成立したと判断する。
【００６４】
また、本実施の形態においては、前記発電機モータ制御装置４７から送られた発電機モータトルクＴＧに基づいて駆動モータトルク補正値δＴＭを算出し、該駆動モータトルク補正値δＴＭに基づいて駆動モータトルク指令値ＳＴＭ^*を算出し、電流指令ＩＭを発生させるようになっているが、発電機モータトルクＴＧに基づいて、発電機モータ１６を駆動するのに伴ってエンジン１１から出力されて駆動輪に伝達されるエンジントルクＴＥを算出するとともに、前記必要エネルギーＥ１を駆動輪の回転数で除算して駆動輪で必要とされる駆動トルクを算出し、該駆動トルクから前記エンジントルクＴＥを減算することによって目標駆動モータトルクＴＭ^*を算出することもできる。なお、この場合、目標駆動モータトルクＴＭ^*を駆動モータトルク指令値ＳＴＭ^*にすることができる。
【００６５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１アクセル開度α及び車速Ｖを読み込む。
ステップＳ２車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上であるかどうかを判断する。車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥ以上である場合はステップＳ６に、車速Ｖがエンジン始動車速ＶＥより低い場合はステップＳ３に進む。
ステップＳ３モータ駆動モードを選択する。
ステップＳ４冷却水温度ＴＥＧを読み込む。
ステップＳ５車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAXより高いかどうかを判断する。車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAXより高い場合はステップＳ６に進み、車速Ｖが上限車速Ｖ^* _MAX以下である場合はリターンする。
ステップＳ６エンジン制御装置４６を作動させる。
ステップＳ７発電機モータ回転数ＮＧ及びバッテリ残量ＳＯＣを読み込む。
ステップＳ８目標発電機モータ回転数ＮＧ^*を演算する。
ステップＳ９駆動モータトルク補正値δＴＭを演算する。
ステップＳ１０発電機モータ１６及び駆動モータ２５を駆動する。
ステップＳ１１エンジン回転数ＮＥを読み込む。
ステップＳ１２エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ^*より高いかどうかを判断する。エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ^*より高い場合はステップＳ１３に進み、エンジン回転数ＮＥが点火回転数ＮＥ^*以下の場合はリターンする。
ステップＳ１３エンジン１１を点火し、リターンする。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００６７】
図１３は本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【００６８】
図において、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は該エンジン１１の回転が伝達される出力軸、６６は該出力軸１２に接続された発電機モータとしての二重回転型発電機（Ｇ）、１４は該二重回転型発電機６６に接続された出力軸、７５は該出力軸１４に固定されたカウンタドライブギヤである。
【００６９】
前記二重回転型発電機６６は、回転自在に配設された第１の回転子としてのステータ７２、該ステータ７２の内側において回転自在に配設された第２の回転子としてのロータ７１、及び該ロータ７１に巻装されたコイル７３から成る。この場合、前記ステータ７２は図示されないケースに固定されておらず、前記出力軸１２を介してエンジン１１と連結される。また、ロータ７１は出力軸１４を介して図示されない駆動輪と連結されるとともに、クラッチＣを介してステータ７２と連結される。前記二重回転型発電機６６は、出力軸１２を介して伝達される回転によって電力を発生させる。前記コイル７３は図示されないバッテリに接続され、該バッテリに電流を供給して充電する。なお、前記クラッチＣを係合させることによってエンジンブレーキを効かせることができる。
【００７０】
また、２５は前記バッテリからの電流を受けて回転を発生させる駆動モータ（Ｍ）である。該駆動モータ２５は、前記出力軸１４に固定され、回転自在に配設されたロータ３７、該ロータ３７の周囲に配設されたステータ３８、及び該ステータ３８に巻装されたコイル３９から成る。前記駆動モータ２５は、コイル３９に供給される電流によってトルクを発生させる。そのために、前記コイル３９は前記バッテリに接続され、該バッテリから電流が供給されるようになっている。また、ハイブリッド型車両の減速状態において、前記駆動モータ２５は、前記駆動輪からの回転を受けて回生電流を発生させ、前記バッテリに回生電流を供給して充電する。
【００７１】
そして、前記エンジン１１の回転と同じ方向に前記駆動輪を回転させるためにカウンタシャフト３１が配設され、該カウンタシャフト３１にカウンタドリブンギヤ３２が固定される。また、該カウンタドリブンギヤ３２と前記カウンタドライブギヤ７５とが噛合させられ、該カウンタドライブギヤ７５の回転が反転されてカウンタドリブンギヤ３２に伝達されるようになっている。
【００７２】
さらに、前記カウンタシャフト３１には前記カウンタドリブンギヤ３２より歯数の少ないデフピニオンギヤ３３が固定される。そして、デフリングギヤ３５が配設され、該デフリングギヤ３５とデフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。また、前記デフリングギヤ３５にディファレンシャル装置３６が固定され、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪に伝達される。
【００７３】
この場合、車速情報としての車速Ｖを検出する回転数検出手段としての図示されないセンサが前記出力軸１４に臨ませて配設され、前記センサによって検出された車速Ｖに基づいて、エンジン回転数ＮＥが制御される。この場合も第１の実施の形態と同様の制御を行うことができる。すなわち、低車速領域においては二重回転型発電機６６を相対回転数が低い状態でモータとして駆動することができるので、エンジン始動トルクを十分に確保することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ハイブリッド型車両においては、発電機モータと、駆動輪と連結された駆動モータと、第１の歯車要素がエンジンと、第２の歯車要素が前記発電機モータと、第３の歯車要素が前記駆動輪と連結された差動歯車装置と、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、車速に基づいて、前記エンジンを始動する始動条件が成立したかどうかを判断する始動条件成立判断手段と、始動条件が成立したときに発電機モータ回転数を制御することによって前記エンジンを始動する始動手段と、前記温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件を変更し、エンジンを始動するための車速を低くする始動条件変更手段とを有する。
【００７５】
この場合、温度検出手段によって検出されたエンジンの温度に対応させて始動条件が変更されるので、発電機モータ回転数を低くし、発電機モータトルクを大きくしてエンジンを点火することができる。
【００７６】
したがって、周囲の温度が低い場合でもエンジンを容易に、かつ、迅速に始動することができ、所定のエンジン回転数に立ち上げることができる。そして、エンジンを迅速に始動させることができる分だけ、排ガスを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるプラネタリギヤユニットの作動説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるモータ駆動モード時の速度線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるモータ・エンジン駆動モード時の速度線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるハイブリッド型車両の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における上限車速マップを示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるモード選択図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における目標駆動モータトルクマップを示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における目標発電機モータ回転数マップを示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における発電機モータトルクマップを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態におけるスロットル開度マップを示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態におけるハイブリッド型車両の駆動装置の概念図である。
【符号の説明】
１１エンジン
１３プラネタリギヤユニット
１６発電機モータ
２５駆動モータ
５１車両制御装置
６１温度センサ
６６二重回転型発電機
７１ロータ
７２ステータ
ＣＲキャリヤ
Ｅ１必要エネルギー
ＴＥＧ冷却水温度
ＮＧ発電機モータ回転数
Ｒリングギヤ
Ｓサンギヤ
ＳＯＣバッテリ残量
Ｖ車速
α アクセル開度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a hybrid vehicle, an engine and a drive motor are connected, and at the time of starting, only the drive motor is driven to run in the motor drive mode, and then the drive motor and the engine are driven to drive the motor / engine drive mode. The thing which was made to run with is offered.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional hybrid type vehicle, when shifting from the motor drive mode to the engine / motor drive mode, it is necessary to drive the generator motor to ignite and start the engine. If the temperature is low, the viscosity of the lubricating oil of the engine increases and the engine is not sufficiently lubricated.
[0004]
Therefore, the frictional resistance increases and the load applied to the generator motor increases, which makes it difficult to start the engine.
[0005]
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional hybrid vehicle and to provide a hybrid vehicle that can easily start an engine even when the ambient temperature is low.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the hybrid type vehicle of the present invention, the generator motor, the drive motor connected to the drive wheels, the first gear element is the engine, the second gear element is the generator motor, the third A differential gear device having a gear element connected to the drive wheel, temperature detecting means for detecting the temperature of the engine, and starting for determining whether a starting condition for starting the engine is satisfied based on a vehicle speed Condition satisfying determination means, start means for starting the engine by controlling the generator motor speed when the start condition is satisfied, and start conditions corresponding to the engine temperature detected by the temperature detecting means. And starting condition changing means for changing and lowering the vehicle speed for starting the engine.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 2 is a conceptual diagram of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention.
[0012]
In the figure, 11 is an engine (E / G), and the engine 11 is connected to a radiator (not shown) as a cooling device, and heat generated in the engine 11 is released by the cooling device. Therefore, the engine 11 is surrounded by a cooling water jacket (not shown), the cooling water jacket and the radiator are connected by a cooling water pipe, and cooling water as a cooling medium is circulated in the cooling water pipe. And the water temperature sensor as a temperature detection means which detects the temperature of the engine 11 by detecting the temperature of cooling water is arrange | positioned in the predetermined location in the said cooling water jacket.
[0013]
Reference numeral 12 denotes an output shaft to which the rotation of the engine 11 is transmitted, reference numeral 13 denotes a planetary gear unit as a differential gear device that distributes engine torque transmitted through the output shaft 12, and reference numeral 14 denotes a planetary gear unit 13. An output shaft through which the engine torque is output as output torque, 15 is a first counter drive gear fixed to the

output shaft

14, and 16 is a generator motor (16) connected to the planetary gear unit 13 via a transmission shaft 17. G).
[0014]
The output shaft 14 has a sleeve shape and is disposed so as to surround the output shaft 12. The first counter drive gear 15 is disposed closer to the engine 11 than the planetary gear unit 13.
[0015]
The planetary gear unit 13 includes a pinion P, a carrier CR as a first gear element that rotatably supports the pinion P, a sun gear S as a second gear element that meshes with the pinion P, and the It consists of a ring gear R as a third gear element meshing with the pinion P.
[0016]
The carrier CR is connected to the engine 11 via the output shaft 12, the sun gear S is connected to the generator motor 16 via the transmission shaft 17, and the ring gear R is connected to a driving wheel (not shown) via the output shaft 14. Is done.
[0017]
Further, the generator motor 16 includes a rotor 21 fixed to the transmission shaft 17 and rotatably disposed, and a stator 22 disposed around the rotor 21, and the stator 22 includes a coil 23. Prepare. The generator motor 16 generates electric power by the rotation transmitted through the transmission shaft 17. The coil 23 is connected to a battery (not shown), and a current is supplied to the battery to be charged. The rotor 21 is provided with a brake B connected to the casing 19, and the rotor 21 can be stopped by engaging the brake B.
[0018]
Reference numeral 25 denotes a drive motor (M) connected to a drive wheel (not shown), 26 denotes an output shaft from which the rotation of the drive motor 25 is output, and 27 denotes a second counter drive gear fixed to the output shaft 26. The drive motor 25 includes a rotor 37 fixed to the output shaft 26 and rotatably arranged, and a stator 38 arranged around the rotor 37, and the stator 38 includes a coil 39.
[0019]
The drive motor 25 generates a drive motor torque by a current supplied to the coil 39. For this purpose, the coil 39 is connected to the battery, and current is supplied from the battery. In the deceleration state of the hybrid vehicle, the drive motor 25 generates a regenerative current in response to rotation from the drive wheels, and supplies the regenerative current to the battery for charging.
[0020]
A counter shaft 31 is disposed to rotate the drive wheels in the same direction as the rotation of the engine 11, and a counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. The counter driven gear 32 and the first counter drive gear 15 are engaged with each other, and the counter driven gear 32 and the second counter drive gear 27 are engaged with each other. The rotation of the drive gear 27 is reversed and transmitted to the counter driven gear 32.
[0021]
Further, a differential pinion gear 33 having a smaller number of teeth than the counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. A diff ring gear 35 is disposed, and the diff ring gear 35 and the differential pinion gear 33 are engaged with each other. Further, a differential device 36 is fixed to the differential ring gear 35, and the rotation transmitted to the differential ring gear 35 is distributed by the differential device 36 and transmitted to the drive wheels.
[0022]
Thus, not only the rotation generated by the engine 11 can be transmitted to the counter driven gear 32, but also the rotation generated by the drive motor 25 can be transmitted to the counter driven gear 32.
[0023]
Therefore, the hybrid type vehicle can be driven in the motor drive mode by driving only the drive motor 25 at the start, and then driven in the motor / engine drive mode by driving the drive motor 25 and the engine 11.
[0024]
Next, the operation of the drive device having the above configuration will be described.
[0025]
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the planetary gear unit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a velocity diagram in the motor drive mode according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is the first diagram of the present invention. It is a velocity diagram at the time of the motor engine drive mode in the embodiment.
[0026]
In the planetary gear unit 13 (FIG. 2), as shown in FIG. 3, the carrier CR is connected to the engine 11, the sun gear S is connected to the generator motor 16, and the ring gear R is connected to a driving wheel (not shown) via the output shaft 14, respectively. Thus, the number of teeth of the ring gear R is made twice that of the sun gear S. Therefore, when the engine torque generated by the engine 11 is TE, the output torque output from the planetary gear unit 13 to the output shaft 14 is TOUT, and the generator motor torque generated by the generator motor 16 is TG, the engine Torque TE, output torque TOUT and generator motor torque TG are
TE: TOUT: TG = 3: 2: 1
And receive reaction forces from each other.
[0027]
At the time of starting, the motor drive mode is selected, the engine 11 is stopped, and the drive motor 25 is driven. At this time, the ring gear R is rotated in the forward direction by receiving the rotation of the drive motor 25 and the carrier CR is stopped, so that the sun gear S is rotated in the reverse direction in a free state. Therefore, as shown in FIG. 4, the output rotational speed NOUT of the output shaft 14 (FIG. 2) takes a positive value, the engine rotational speed NE becomes 0, and the generator motor rotational speed NG takes a negative value. .
Since the engine speed NE is 0, the engine torque TE is not generated, and no torque is applied to the ring gear R, the carrier CR, and the sun gear S. Therefore, neither the output torque TOUT nor the generator motor torque TG is generated.
[0028]
Next, during normal travel, the motor / engine drive mode is selected and the engine 11 and the drive motor 25 are driven. Accordingly, the ring gear R, the carrier CR, and the sun gear S are all rotated in the positive direction, and as shown in FIG. 5, the output rotational speed NOUT, the engine rotational speed NE, and the generator motor rotational speed NG are all positive. Take the value.
[0029]
The engine torque TE is input to the carrier CR and received by the reaction force of the first counter drive gear 15 and the generator motor 16. As a result, the output torque TOUT is output from the ring gear R to the output shaft 14, and the generator motor torque TG is output from the sun gear S to the transmission shaft 17.
[0030]
Next, a control circuit of the hybrid vehicle having the above configuration will be described.
[0031]
FIG. 1 is a control block diagram of a hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.
[0032]
In the figure, 11 is an engine, 16 is a generator motor, 25 is a drive motor, and 43 is a battery. An engine control unit 46 controls the engine 11. The engine control unit 46 reads an engine speed NE detected by an engine speed sensor (not shown) and outputs an instruction signal such as a throttle opening θ. Send to engine 11. Reference numeral 47 denotes a generator / motor controller that controls the generator / motor 16, and the generator / motor controller 47 sends a current command IG to the generator / motor 16. A drive motor control device 49 controls the drive motor 25, and the drive motor control device 49 sends a current command IM to the drive motor 25.
[0033]
Reference numeral 51 denotes a vehicle control device that controls the entire hybrid vehicle. The vehicle control device 51 includes a CPU, a storage device, and the like (not shown), and the state of the battery 43 detected by the battery state detection device 44. That is, the battery remaining amount SOC, the depression amount of the accelerator pedal 52 detected by the accelerator switch 55 as the accelerator opening detecting means, that is, the accelerator opening α, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 53 as the rotation speed detecting means. The vehicle speed V as information, the coolant temperature TEG as the temperature of the engine 11 detected by the temperature sensor 61 as temperature detection means, and the generator motor torque TG calculated and detected by the generator motor controller 47 are read. The engine control signal is sent to the engine control device 46 to To set ON and OFF of emission 11, the generator motor rotation speed target value of NG in the generator motor control unit 47, i.e., the target generator motor rotation speed NG^*Or the target value of the drive motor torque TM, that is, the target drive motor torque TM^*The drive motor torque correction value δTM is set, and the brake actuator 62 is driven to disengage the brake B for the generator motor 16.
[0034]
In the present embodiment, the vehicle speed V is detected by the output rotational speed NOUT of the output shaft 14 (FIG. 2). However, the rotational speed of the ring gear R, the rotational speed of wheels such as drive wheels, etc. Can also be detected.
[0035]
Next, the operation of the hybrid vehicle having the above configuration will be described.
[0036]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram showing an upper limit vehicle speed map according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a target drive motor torque map in the first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a target generator motor rotational speed in the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a map, FIG. 11 is a diagram showing a generator motor torque map in the first embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram showing a throttle opening map in the first embodiment of the present invention.
[0037]
A start condition establishment judging means (not shown) in the vehicle control device 51 (FIG. 1) reads the accelerator opening α detected by the accelerator switch 55 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 53, and starts the engine 11 first. Is determined, that is, whether the vehicle speed V is equal to or higher than a preset engine start vehicle speed VE. The engine start vehicle speed VE is set based on the accelerator opening α and the remaining battery charge SOC. In the present embodiment, the first start condition is set based on the vehicle speed V, the accelerator opening α, and the remaining battery charge SOC. Of the vehicle speed V, the accelerator opening α, and the remaining battery charge SOC, It is also possible to set based on at least one of the following.
[0038]
When the vehicle speed V is lower than the engine start vehicle speed VE, the start condition changing means (not shown) in the vehicle control device 51 reads the coolant temperature TEG detected by the temperature sensor 61 and makes it correspond to the coolant temperature TEG. Then, the starting condition of the engine 11 is changed from the first starting condition to the second starting condition. That is, the starting condition changing means refers to the upper limit vehicle speed map shown in FIG. 7 and the upper limit vehicle speed V corresponding to the coolant temperature TEG.^* _MAXAnd the upper limit vehicle speed V^* _MAXIs stored in a buffer (not shown).
[0039]
In the present embodiment, when the cooling water temperature TEG becomes 0 [° C.] or less, the upper limit vehicle speed V is set corresponding to the cooling water temperature TEG.^* _MAXIs lowered. Further, when the coolant temperature TEG becomes -10 [° C.] or less, the upper limit vehicle speed V^* _MAXIs set to 0 [km / h]. In the present embodiment, the coolant temperature TEG is detected as the temperature of the engine 11, but the temperature in the engine room can also be detected.
[0040]
Next, the start condition satisfaction determining means determines whether or not the second start condition is satisfied, that is, the vehicle speed V is an upper limit vehicle speed V^* _MAXDetermine if it is higher. And the vehicle speed V is the upper limit vehicle speed V^* _MAXIn the following case, the vehicle control device 51 selects the motor drive mode as shown in FIG. 8, sends an engine control signal to the engine control device 46 by the starting means (not shown), sets the engine 11 off, Only the drive motor 25 is driven to run the hybrid vehicle.
[0041]
Next, a target drive motor torque calculation unit (not shown) in the vehicle control device 51 refers to a target drive motor torque map shown in FIG. 9 and a target drive motor torque TM corresponding to the accelerator opening α and the vehicle speed V.^*To calculate the target drive motor torque TM^*Is sent to the drive motor controller 49. A current command generation means (not shown) in the drive motor control device 49 calculates a drive motor torque TM based on the drive motor rotation speed detected by a drive motor rotation speed sensor (not shown), and the drive motor torque TM and the target Drive motor torque TM^*The current command IM is generated so that the deviation from the current becomes zero, the current command IM is sent to the drive motor 25, and the drive motor 25 is driven.
[0042]
On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than the engine start vehicle speed VE, or the vehicle speed V is the upper limit vehicle speed V^* _MAXIf higher, the mode selection means (not shown) in the vehicle control device 51 selects the motor / engine drive mode, as shown in FIG. 8, and sends the engine control signal to the engine control device 46 by the start means (not shown). The engine control device 46 is operated to set the engine 11 to ON.
[0043]
Next, the vehicle control device 51 reads the generator / motor rotation speed NG detected by a generator / motor rotation speed sensor (not shown) and the remaining battery charge SOC. Then, the target generator / motor speed detection means (not shown) in the vehicle control device 51 corresponds to the accelerator opening α and the remaining battery charge SOC with reference to the target generator / motor speed map shown in FIG. Target generator motor speed NG^*Is calculated.
[0044]
The target generator / motor rotational speed map shows the target generator / motor rotational speed NG as the remaining battery charge SOC decreases and as the accelerator opening α increases.^*Is set to be large. That is, when the remaining battery SOC decreases, the amount of power generation is increased to recover the battery 43, and when the accelerator opening degree α increases, the battery 43 is consumed rapidly. I try to prevent it from becoming low.
[0045]
When the generator motor 16 rotates at a low speed, the efficiency of the generator motor 16 decreases, so the target generator motor rotational speed NG^*Is 1500 [rpm] or less, the brake B is engaged and the generator motor 16 is stopped. In this case, as shown in FIG. 8, the mode selection means selects the parallel mode and causes the hybrid vehicle to travel.
[0046]
By the way, when at least one of the engine 11 and the generator motor 16 is driven, at least one of the engine torque TE and the generator motor torque TG is output from the ring gear R as the ring gear torque TR. And if the said ring gear torque TR is transmitted to a driving wheel, driving | running feeling will fall. Therefore, the drive motor torque TM is corrected by the amount corresponding to the ring gear torque TR.
[0047]
While it is difficult to determine the engine torque TE, the generator / motor torque TG can be easily calculated because it can be calculated based on the generator / motor rotation speed NG. Therefore, the generator / motor torque calculation means (not shown) in the generator / motor control device 47 refers to the generator / motor torque map shown in FIG. 11 and determines the generator / motor torque TG corresponding to the generator / motor rotation speed NG. The generator motor torque TG is calculated and sent to the vehicle control device 51. A drive motor torque correction value calculation means (not shown) in the vehicle control device 51 is the second for the generator motor torque TG sent from the generator motor control device 47 and the number of teeth of the sun gear S (FIG. 2). A drive motor torque correction value δTM is calculated based on the ratio of the number of teeth of the counter drive gear 27, that is, the gear ratio γ1 between the generator motor 16 and the drive motor 25, and the drive motor torque correction value δTM is calculated as the target motor. Drive motor torque TM^*At the same time, it is sent to the drive motor controller 49.
[0048]
In this case, the drive motor torque correction value δTM is calculated as follows.
[0049]
That is, when the inertia of the generator motor 16 is InG and the angular acceleration (rotational change rate) of the generator motor 16 is αG, the sun gear torque TS applied to the sun gear S is
TS = TG + InG · αG
become. Since the angular acceleration αG is extremely small, the sun gear torque TS and the generator motor torque TG are approximated,
TS = TG
It can be. If the number of teeth of the ring gear R is twice the number of teeth of the sun gear S, the ring gear torque TR is twice the sun gear torque TS.
[0050]
Further, if the counter gear ratio, that is, the ratio of the number of teeth of the second counter drive gear 27 to the number of teeth of the counter driven gear 32 is i, the drive motor torque correction value δTM is

become. The gear ratio γ1 is
γ1 = 2 · i
Therefore, the drive motor torque correction value δTM is
δTM = γ1 · TG
become.
[0051]
Subsequently, the target drive motor torque calculation means refers to the target drive motor torque map shown in FIG. 9, and the target drive motor torque corresponding to the accelerator opening α and the vehicle speed V when the torque fluctuation is not considered. TM^*Is calculated.
[0052]
As described above, the drive motor torque correction value δTM and the target drive motor torque TM are received from the vehicle control device 51.^*Is sent, the drive motor command value calculation means (not shown) in the drive motor controller 49 sends the target drive motor torque TM.^*The drive motor torque command value STM is subtracted from the drive motor torque correction value δTM from^*
STM^*= TM^*-ΔTM
Is calculated.
[0053]
Subsequently, the current command generation means includes the drive motor torque TM and the drive motor torque command value STM.^*The current command IM is generated so that the deviation ΔTM becomes zero, and the current command IM is sent to the drive motor 25 to drive the drive motor 25.
[0054]
On the other hand, a current command generation means (not shown) in the generator / motor control device 47 includes a generator motor rotation speed NG detected by a generator motor rotation speed sensor (not shown) and the target generator motor rotation speed NG.^*The current command IG is generated so that the deviation ΔNG becomes 0, and the current command IG is sent to the generator motor 16 to drive the generator motor 16.
[0055]
In this way, when the generator motor 16 is driven by the starting means, the generator motor rotational speed NG is limited and the direction of rotation changes from negative to positive, but the engine 11 is rotated accordingly, The engine speed NE gradually increases.
[0056]
Therefore, the engine control device 46 reads the engine speed NE detected by the engine speed sensor and sends it to the vehicle control device 51. Then, the starting means has an engine speed NE at which the engine speed NE can ignite the engine 11.^*That is, the engine speed NE is equal to the ignition speed NE.^*It is determined whether the engine speed NE is higher than the ignition speed NE.^*If higher, the engine 11 is ignited and started. When the coolant temperature TEG is −10 [° C.] or less, the engine control device 46 ignites and starts the engine 11 when the hybrid vehicle is started by the start key (at the time of starting the vehicle).
[0057]
Subsequently, the engine control device 46 determines that the target generator motor rotational speed NG.^*From this, the target engine speed is calculated in consideration of the gear ratio of the planetary gear unit 13. Then, the engine control device 46 refers to the throttle opening map shown in FIG. 12, and drives the engine 11 at the throttle opening θ so that the engine speed NE becomes the target engine speed. The throttle opening map is set in advance so that the fuel efficiency becomes the best.
[0058]
If the engine 11 cannot be ignited and started, the engine 11 can be started by engaging the brake B or engaging a generator clutch (not shown).
[0059]
By the way, when the temperature around the hybrid type vehicle is low, the viscosity of the lubricating oil of the engine 11 becomes high and the engine 11 is not sufficiently lubricated. Accordingly, the frictional resistance is increased and the load applied to the generator / motor 16 is increased, so that the starting torque of the generator / motor 16 is insufficient and the engine 11 is difficult to start. However, in the present embodiment, as described above, the upper limit vehicle speed V^* _MAXTherefore, the engine 11 is ignited and started in the low vehicle speed region as the temperature around the hybrid vehicle decreases.
[0060]
In this case, when the vehicle speed V is low, the output rotational speed NOUT decreases. However, as shown in FIG. 4, the output rotational speed NOUT is proportional to the generator motor rotational speed NG, so that the output rotational speed NOUT decreases. Also, the generator / motor rotation speed NG also decreases. And as FIG. 11 shows, the generator motor torque TG becomes large, so that the generator motor rotation speed NG is low.
[0061]
Therefore, when the engine 11 is ignited in the low vehicle speed region, the starting torque of the generator motor 16 can be secured, the engine 11 can be started easily and quickly, and the engine speed NE can be reached. Can be raised. And exhaust gas can be decreased by the amount which can start the engine 11 quickly.
[0062]
In the present embodiment, when the vehicle speed V is equal to or higher than the engine start vehicle speed VE, or the vehicle speed V is the upper limit vehicle speed V.^* _MAXIf it is higher, the vehicle control device 51 selects the motor / engine drive mode, but the required energy E1 required for the drive wheel (drive torque required for the drive wheel × rotation of the drive wheel). The motor / engine drive mode can also be selected based on the number.
[0063]
In that case, the required energy calculation means (not shown) in the vehicle control device 51 refers to a required energy map (not shown) and calculates the required energy E1 corresponding to the accelerator opening α and the vehicle speed V. A charging request energy calculation unit (not shown) in the vehicle control device 51 reads the remaining battery charge SOC and refers to a charging request energy map (not shown), and a charging request required corresponding to the remaining battery charge SOC. Calculate energy. Next, the start condition establishment judging means calculates the necessary energy E that is finally required for the driving wheel in consideration of the necessary energy E1, the required charging energy, and the energy loss in the system, and the necessary energy E1. Is a preset threshold value E_RIt is judged whether it is larger, and the required energy E1 is a threshold value E._RWhen it is larger, it is determined that the first start condition is satisfied.
[0064]
In this embodiment, the drive motor torque correction value δTM is calculated based on the generator motor torque TG sent from the generator / motor control device 47, and the drive motor is calculated based on the drive motor torque correction value δTM. Torque command value STM^*Is calculated and the current command IM is generated, but the engine that is output from the engine 11 and transmitted to the drive wheels as the generator motor 16 is driven based on the generator motor torque TG. The target drive motor is calculated by calculating the torque TE, calculating the drive torque required for the drive wheel by dividing the required energy E1 by the rotational speed of the drive wheel, and subtracting the engine torque TE from the drive torque. Torque TM^*Can also be calculated. In this case, the target drive motor torque TM^*Drive motor torque command value STM^*Can be.
[0065]
Next, a flowchart will be described.
Step S1: The accelerator opening α and the vehicle speed V are read.
Step S2: Determine whether the vehicle speed V is equal to or higher than the engine start vehicle speed VE. If the vehicle speed V is equal to or higher than the engine start vehicle speed VE, the process proceeds to step S6. If the vehicle speed V is lower than the engine start vehicle speed VE, the process proceeds to step S3.
Step S3: The motor drive mode is selected.
Step S4 Read the cooling water temperature TEG.
Step S5 The vehicle speed V is the upper limit vehicle speed V^* _MAXDetermine if it is higher. Vehicle speed V is upper limit vehicle speed V^* _MAXIf it is higher, the process proceeds to step S6, where the vehicle speed V is the upper limit vehicle speed V.^* _MAXReturns if:
Step S6: The engine control device 46 is operated.
Step S7: The generator / motor rotational speed NG and the remaining battery charge SOC are read.
Step S8 Target generator motor speed NG^*Is calculated.
Step S9: The drive motor torque correction value δTM is calculated.
Step S10: The generator motor 16 and the drive motor 25 are driven.
Step S11: The engine speed NE is read.
Step S12: The engine speed NE is the ignition speed NE.^*Determine if it is higher. Engine speed NE is ignition speed NE^*If higher, the process proceeds to step S13, where the engine speed NE is set to the ignition speed NE.^*Return in the following cases.
Step S13: The engine 11 is ignited and the process returns.
[0066]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0067]
FIG. 13 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle drive apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0068]
In the figure, 11 is an engine (E / G), 12 is an output shaft to which the rotation of the engine 11 is transmitted, 66 is a double rotary generator (G) as a generator motor connected to the

output shaft

12 , 14 is an output shaft connected to the

double rotary generator

66, and 75 is a counter drive gear fixed to the output shaft 14.
[0069]
The double rotary generator 66 includes a stator 72 as a first rotor that is rotatably arranged, a rotor 71 as a second rotor that is rotatably arranged inside the stator 72, And a coil 73 wound around the rotor 71. In this case, the stator 72 is not fixed to a case (not shown) and is connected to the engine 11 via the output shaft 12. Further, the rotor 71 is connected to a driving wheel (not shown) via the output shaft 14 and is connected to the stator 72 via the clutch C. The double rotary generator 66 generates electric power by the rotation transmitted through the output shaft 12. The coil 73 is connected to a battery (not shown) and supplies current to the battery for charging. The engine brake can be applied by engaging the clutch C.
[0070]
Reference numeral 25 denotes a drive motor (M) that receives a current from the battery and generates rotation. The drive motor 25 includes a rotor 37 that is fixed to the output shaft 14 and is rotatably disposed, a stator 38 that is disposed around the rotor 37, and a coil 39 that is wound around the stator 38. . The drive motor 25 generates torque by the current supplied to the coil 39. For this purpose, the coil 39 is connected to the battery, and current is supplied from the battery. In the deceleration state of the hybrid vehicle, the drive motor 25 generates a regenerative current in response to rotation from the drive wheels, and supplies the regenerative current to the battery for charging.
[0071]
A counter shaft 31 is disposed to rotate the drive wheel in the same direction as the rotation of the engine 11, and a counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. Further, the counter driven gear 32 and the counter drive gear 75 are engaged with each other, and the rotation of the counter drive gear 75 is reversed and transmitted to the counter driven gear 32.
[0072]
Further, a differential pinion gear 33 having a smaller number of teeth than the counter driven gear 32 is fixed to the counter shaft 31. A diff ring gear 35 is disposed, and the diff ring gear 35 and the diff pinion gear 33 are engaged with each other. A differential device 36 is fixed to the differential ring gear 35, and the rotation transmitted to the differential ring gear 35 is distributed by the differential device 36 and transmitted to the drive wheels.
[0073]
In this case, a sensor (not shown) serving as a rotational speed detecting means for detecting the vehicle speed V as vehicle speed information is arranged facing the output shaft 14 and the engine rotational speed NE is based on the vehicle speed V detected by the sensor. Is controlled. In this case, the same control as in the first embodiment can be performed. That is, in the low vehicle speed region, the double-rotation generator 66 can be driven as a motor with a low relative rotational speed, so that sufficient engine starting torque can be secured.
[0074]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the hybrid vehicle, the generator motor, the drive motor coupled to the drive wheels, the first gear element is the engine, and the second gear element is Based on the generator motor, a differential gear device in which a third gear element is connected to the drive wheel, temperature detection means for detecting the temperature of the engine, and a start condition for starting the engine based on the vehicle speed. A starting condition establishment judging means for judging whether or not established, a starting means for starting the engine by controlling the generator / motor rotation speed when the starting condition is established, and an engine detected by the temperature detecting means Start condition changing means for changing the start condition in accordance with the temperature and lowering the vehicle speed for starting the engine.
[0075]
In this case, since the start condition is changed in accordance with the engine temperature detected by the temperature detecting means, the generator motor rotation speed can be lowered, the generator motor torque can be increased, and the engine can be ignited.
[0076]
Therefore, even when the ambient temperature is low, the engine can be started easily and quickly, and the engine speed can be increased to a predetermined value. Further, the amount of exhaust gas can be reduced as much as the engine can be started quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the planetary gear unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a velocity diagram in a motor drive mode in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a velocity diagram in the motor / engine drive mode in the first embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the hybrid vehicle in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an upper limit vehicle speed map according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a mode selection diagram according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a target drive motor torque map according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a target generator motor rotation speed map in the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a generator / motor torque map according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a throttle opening degree map in the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle drive device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 engine
13 Planetary gear unit
16 Generator motor
25 Drive motor
51 Vehicle control device
61 Temperature sensor
66 Double Rotating Generator
71 rotor
72 Stator
CR carrier
E1 Required energy
TEG Cooling water temperature
NG generator motor speed
R ring gear
S Sungear
SOC battery level
V Vehicle speed
α accelerator opening

Claims

And the generator motor, and a drive motor connected to a drive wheel, a first gear elements Gae engine, a second gear element is the generator motor, a third gear element is connected to the drive wheel A differential gear device, temperature detection means for detecting the temperature of the engine, start condition establishment judgment means for judging whether a start condition for starting the engine is established based on a vehicle speed, and a start condition is established A starting means for starting the engine by sometimes controlling the generator motor speed, and a vehicle speed for starting the engine by changing the starting condition in accordance with the engine temperature detected by the temperature detecting means. A hybrid type vehicle characterized by having a starting condition changing means for lowering .

A drive motor coupled with the drive wheels, comprising a first, second rotor, the first rotor Gae engine, a generator motor second rotor is connected to the driving wheels, the engine A temperature detection means for detecting the temperature of the engine, a start condition establishment judgment means for judging whether or not a start condition for starting the engine is established based on the vehicle speed, and a generator motor rotation speed when the start condition is established. Start means for starting the engine by controlling, and start condition changing means for changing the start condition in accordance with the temperature of the engine detected by the temperature detecting means and lowering the vehicle speed for starting the engine. A hybrid vehicle characterized by comprising:

The hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the start condition satisfaction determining means determines whether the start condition is satisfied based on required energy required for the drive wheels.

The hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the start condition satisfaction determining means determines whether the start condition is satisfied based on at least one of a vehicle speed, an accelerator opening, and a remaining battery level.

The vehicle speed for starting the engine when the start condition is changed by the start condition changing means is an upper limit vehicle speed set corresponding to the temperature of the engine. Hybrid type vehicle.

The hybrid vehicle according to claim 5, wherein the upper limit vehicle speed is calculated by referring to an upper limit vehicle speed map formed corresponding to the engine temperature.