JP4702181B2 - VEHICLE POWER DEVICE AND CONTROL DEVICE THEREOF - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a burden on a clutch for connecting/disconnecting a flywheel to/from an output shaft of an engine, in a vehicular power device restarting the engine by rotational energy stored in the flywheel. <P>SOLUTION: When starting the engine 12, first of all, the rotational speed of the engine 12 is increased by output of a first motor 14. When the rotational speed reaches a predetermined speed, engagement of the clutch 44 is started, and the rotational speed of the engine 12 is increased by the energy storage flywheel 42. When reaching the predetermined speed, fuel is supplied to the engine 12, and the engine is started by igniting. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、回転エネルギを蓄積し、このエネルギをエンジンの始動時に用いる車両用動力装置に関し、特にそのエンジン始動時の制御に関する。   The present invention relates to a vehicular power unit that accumulates rotational energy and uses this energy when starting an engine, and more particularly, relates to control when starting the engine.

フライホイールを回転させてエネルギを蓄え、この蓄えられたエネルギを利用して、エンジンの始動を行うエンジンの再始動装置が知られている。例えば、下記特許文献1には、エンジンを再始動する前に、モータによりフライホイールを回転させておき、このフライホイールに蓄えられた回転エネルギと、モータの出力によりエンジンをクランキングして始動する技術が開示されている。また、下記特許文献2には、車両走行中に、エンジンの出力によりフライホイールを回転させ、車両が停車し、エンジンを停止させたときにも、これを回転させ続け、再始動時にこの回転を利用する技術が開示されている。   2. Description of the Related Art There is known an engine restart device that rotates a flywheel to store energy and uses the stored energy to start the engine. For example, in Patent Document 1 below, a flywheel is rotated by a motor before the engine is restarted, and the engine is cranked and started based on rotational energy stored in the flywheel and the output of the motor. Technology is disclosed. Further, in Patent Document 2 below, when the vehicle is running, the flywheel is rotated by the output of the engine, the vehicle is stopped and the engine is stopped. The technology to be used is disclosed.

特開2002−48036号公報(段落0069−0070等)JP 2002-48036 A (paragraphs 0069-0070, etc.) 実願昭56−142534号のマイクロフィルムMicrofilm of actual application No. 56-142534

前記特許文献に記載の技術においては、エンジンの再始動時において、回転するフライホイールに蓄えられたエネルギと、モータの出力をどのようなタイミングで用いるかについて、何ら示唆がなされていない。エンジンが停止している状態から、高速で回転するフライホイールを接続してクランキングを行うと、フライホイールとエンジンの回転速度の差が大きく、フライホイールをエンジン出力軸に接続するクラッチの負担が大きくなる。また、このクラッチの接続時に振動やショックが発生する。   In the technique described in the above-mentioned patent document, there is no suggestion at what timing the energy stored in the rotating flywheel and the output of the motor are used when the engine is restarted. If cranking is performed by connecting a flywheel that rotates at high speed from a state where the engine is stopped, the difference between the rotational speed of the flywheel and the engine is large, and the burden of the clutch that connects the flywheel to the engine output shaft is increased. growing. Further, vibration and shock occur when the clutch is connected.

本発明は、フライホイールに蓄えられたエネルギを用いてエンジンの再始動を行う際に、エンジン出力軸に接続するクラッチの負担を低減し、振動やショックの発生を抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to reduce the burden on a clutch connected to an engine output shaft and suppress the occurrence of vibration and shock when the engine is restarted using energy stored in a flywheel.

前述の課題を解決するために、本発明の車両用動力装置は、車両を駆動するエンジンと、エンジンの始動に用いられるモータと、回転することによりエネルギを蓄積するフライホイールと、フライホイールを、エンジンの出力軸に対し接続・切断するクラッチと、エンジン、モータの運転およびクラッチの接続・切断動作を制御する制御部と、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、フライホイールの回転速度を検出するフライホイール回転速度センサと、を有し、エンジン始動時において、モータによるクランキングと、フライホイールに蓄積されたエネルギによるクランキングを行い、前記制御部は、エンジン始動時に、まずモータによりクランキングを行い、検出されたエンジン回転速度が所定速度に達し、かつ検出されたフライホイール回転速度より低いときに、クラッチを接続してフライホイールによるクランキングを追加することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a vehicle power device according to the present invention includes an engine that drives a vehicle, a motor that is used to start the engine, a flywheel that accumulates energy by rotating, and a flywheel. A clutch that connects / disconnects to / from the engine output shaft, a control unit that controls engine / motor operation and clutch connection / disconnection operation, an engine rotational speed sensor that detects engine rotational speed, and a flywheel rotational speed A flywheel rotational speed sensor that detects the engine, and performs cranking by the motor and cranking by the energy accumulated in the flywheel when starting the engine. performs cranking, the engine rotational speed detected reaches a predetermined speed, and test When to fly below the wheel rotation speed, characterized by adding the cranking by the flywheel and the clutch is engaged.

さらに、フライホイールの回転速度を検出するフライホイール回転速度センサを有するようにでき、前記制御部が、検出されたフライホイール回転速度とエンジン回転速度との差に基づき、クラッチの係合圧を制御するようにできる。   Further, a flywheel rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the flywheel can be provided, and the control unit controls the engagement pressure of the clutch based on the difference between the detected flywheel rotational speed and the engine rotational speed. You can do that.

さらに、前記制御部が、フライホイールによるクランキングが開始された際に、モータによるクランキングトルクを減少させるように制御するようにできる。 Furthermore, when the cranking by a flywheel is started, the said control part can be controlled to reduce the cranking torque by a motor.

さらに、当該動力装置は、ハイブリッド車両の動力装置であり、前記モータは当該車両の駆動に利用されるモータとすることができる。   Further, the power device is a power device of a hybrid vehicle, and the motor can be a motor used for driving the vehicle.

また、本発明の他の態様である車両用動力装置の制御装置は、車両を駆動するエンジンと、エンジンの始動に用いられるモータと、回転することによりエネルギを蓄積するフライホイールと、フライホイールをエンジンの出力軸に対し接続・切断するクラッチと、を有する動力装置を制御し、エンジン始動時において、モータと、フライホイールを用いてクランキングを行い、さらに、エンジンの回転速度を取得するエンジン回転速度取得手段と、フライホイールの回転速度を検出するフライホイール回転速度取得手段と、取得されたエンジン回転速度が所定値に達し、かつ検出されたフライホイール回転速度より低いときに、クラッチを接続制御するクラッチ制御手段と、を有する。
A control device for a vehicle power unit according to another aspect of the present invention includes an engine that drives a vehicle, a motor that is used to start the engine, a flywheel that accumulates energy by rotating, and a flywheel. An engine rotation that controls a power unit having a clutch that is connected to and disconnected from an engine output shaft, performs cranking by using a motor and a flywheel at the time of engine start, and further acquires an engine rotation speed connecting a speed obtaining means, a flywheel rotational speed acquisition means for detecting a rotational speed of the flywheel, when the engine rotational speed acquired is reached to a predetermined value, and the detected fly lower wheel rotation speed, the clutch Clutch control means for controlling.

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1は、本実施形態に係るハイブリッド車両の動力装置10の概略構成を示す図である。動力装置10は、車両を駆動する原動機としてエンジン12、発電が可能な第1および第2モータ14,16を有する。これらの原動機は、動力分配統合機構18を構成する遊星歯車機構の三要素にそれぞれ接続されている。すなわち、遊星歯車機構のプラネタリキャリア20にエンジン12が、サンギア22に第1モータ14が、リングギア24に第2モータ16が接続されている。またリングギア24には、出力ギア26が接続され、この出力ギア26から各原動機の出力が統合された動力が、減速歯車列28、差動装置30およびドライブシャフト32を介して駆動輪34に伝達される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a power device 10 for a hybrid vehicle according to the present embodiment. The power unit 10 includes an engine 12 as a prime mover for driving the vehicle, and first and second motors 14 and 16 capable of generating electric power. These prime movers are respectively connected to the three elements of the planetary gear mechanism constituting the power distribution and integration mechanism 18. That is, the engine 12 is connected to the planetary carrier 20 of the planetary gear mechanism, the first motor 14 is connected to the sun gear 22, and the second motor 16 is connected to the ring gear 24. An output gear 26 is connected to the ring gear 24, and power obtained by integrating the outputs of the prime movers from the output gear 26 is supplied to the drive wheels 34 via the reduction gear train 28, the differential device 30 and the drive shaft 32. Communicated.

動力分配統合機構を設け、エンジン12、第1および第2モータ14,16の回転速度、出力トルクを制御することにより、エンジン12と第2モータ16で車両を駆動する、またエンジン12により第1モータ14を駆動して発電を行う、また車両の慣性による駆動輪34からの回転力により第2モータ16で回生発電を行うなど、動力装置10は、様々な態様の運用を行うことが可能となっている。   A power distribution and integration mechanism is provided, and the vehicle is driven by the engine 12 and the second motor 16 by controlling the rotational speed and output torque of the engine 12 and the first and second motors 14 and 16. The power unit 10 can perform various modes of operation, such as driving the motor 14 to generate electric power, and generating regenerative electric power with the second motor 16 by the rotational force from the driving wheels 34 due to the inertia of the vehicle. It has become.

第1モータ14とサンギア22は、第1モータ14の出力軸を介して直接結合されている。一方、第2モータ16は、減速機構36を介してリングギア24に接続されている。減速機構36は、遊星歯車機構を採用することができ、サンギアに第2モータ16の出力軸が接続され、リングギアに、動力分配統合機構のリングギア24が接続される。プラネタリキャリアは固定され、これにより第2モータ16の回転は減速して出力ギア26に伝達される。   The first motor 14 and the sun gear 22 are directly coupled via the output shaft of the first motor 14. On the other hand, the second motor 16 is connected to the ring gear 24 via the speed reduction mechanism 36. The speed reduction mechanism 36 can adopt a planetary gear mechanism, and the output shaft of the second motor 16 is connected to the sun gear, and the ring gear 24 of the power distribution and integration mechanism is connected to the ring gear. The planetary carrier is fixed, whereby the rotation of the second motor 16 is decelerated and transmitted to the output gear 26.

エンジン12とプラネタリキャリア20は、捩りダンパ38を介して接続されている。さらに、エンジン出力軸40の、エンジン12と捩りダンパ38の間には、回転エネルギを蓄えるフライホイール42がクラッチ44を介して設けられている。このフライホイール42は、一般的なフライホイール、すなわちエンジンのクランク軸に結合され、これと一体に回転するフライホイールとは異なるものであり、これらを区別するために、以降、フライホイール42を蓄エネフライホイール42と記す。なお、蓄エネフライホイール42は、通常のフライホイールとの間にクラッチを設け、これに接続・切断するように構成して、エンジン出力軸に対して接続・切断できるようにしてもよい。   The engine 12 and the planetary carrier 20 are connected via a torsion damper 38. Further, a flywheel 42 for storing rotational energy is provided via a clutch 44 between the engine 12 and the torsion damper 38 of the engine output shaft 40. The flywheel 42 is different from a general flywheel, that is, a flywheel that is coupled to an engine crankshaft and rotates together with the flywheel 42. In order to distinguish these, the flywheel 42 is stored hereinafter. This is referred to as an energy flywheel 42. The energy storage flywheel 42 may be configured so as to be connected to and disconnected from the engine output shaft by providing a clutch between the storage flywheel 42 and a normal flywheel, and connecting and disconnecting the clutch.

蓄エネフライホイール42は、クラッチ44によりエンジン出力軸40と接続・切断が可能となっている。エンジン12が回転しているときにクラッチ44を接続状態とし、エンジン12などの原動機、または車両の慣性によって、蓄エネフライホイール42を回転駆動し、これに回転エネルギを蓄える。エンジンの回転速度が所定値より低くなったら、またはエンジンを停止する状況になったら、クラッチ44を切断状態として、蓄エネフライホイール42を回転させたままの状態とする。エンジン12を再始動する際、蓄エネフライホイール42に蓄えられたエネルギを利用する。すなわち、エンジン12の再始動時、クラッチ44を接続してエンジン出力軸40を回転させる。このとき、第1モータ14もエンジン12を回転させるようにすることもできる。   The energy storage flywheel 42 can be connected to and disconnected from the engine output shaft 40 by a clutch 44. The clutch 44 is engaged when the engine 12 is rotating, and the energy storage flywheel 42 is driven to rotate by the prime mover such as the engine 12 or the inertia of the vehicle, and the rotational energy is stored in this. When the rotational speed of the engine becomes lower than a predetermined value or when the engine is stopped, the clutch 44 is disengaged and the energy storage flywheel 42 is kept rotating. When the engine 12 is restarted, the energy stored in the energy storage flywheel 42 is used. That is, when the engine 12 is restarted, the clutch 44 is connected and the engine output shaft 40 is rotated. At this time, the first motor 14 can also rotate the engine 12.

また、この蓄エネフライホイール42がエンジン出力軸40に接続されている状態においては、エンジン12の回転系の慣性モーメントが増加し、エンジン12の回転変動を小さくすることができ、振動騒音を低減する効果がある。また、蓄エネフライホイール42をエンジン出力軸40から切断した場合、慣性モーメントが減少し、エンジンを加速させる際などの応答性を良好にする効果がある。   Further, in a state where the energy storage flywheel 42 is connected to the engine output shaft 40, the moment of inertia of the rotating system of the engine 12 increases, the rotational fluctuation of the engine 12 can be reduced, and vibration noise is reduced. There is an effect to do. Further, when the energy storage flywheel 42 is disconnected from the engine output shaft 40, the moment of inertia is reduced, and there is an effect of improving the responsiveness when the engine is accelerated.

第1および第2モータ14,16は、それぞれ第1および第2インバータ46,48を介してバッテリ50に接続されている。バッテリ50に蓄えられた電力は、第1および第2インバータ46,48にて交流に変換され、第1および第2モータ14,16に供給され、これらを駆動する。また、第1および第2モータ14,16により発電された電力は、第1および第2インバータ46,48により直流または脈流に変換されてバッテリ50に送られ、ここに蓄えられる。   The first and second motors 14 and 16 are connected to the battery 50 via first and second inverters 46 and 48, respectively. The electric power stored in the battery 50 is converted into alternating current by the first and second inverters 46 and 48 and supplied to the first and second motors 14 and 16 to drive them. The electric power generated by the first and second motors 14 and 16 is converted into direct current or pulsating current by the first and second inverters 46 and 48 and sent to the battery 50 where it is stored.

エンジン12、第1および第2モータ14,16、蓄エネフライホイール42の回転速度を検出するためにそれぞれに回転速度センサ52,54,56,58が設けられている。エンジンの回転速度センサ52は、回転速度信号をエンジン電子制御装置(エンジンECU)60に送出し、エンジンECU60は、この信号およびエンジン制御にかかる他の信号に基づきエンジンの回転速度、出力トルクを制御する。第1および第2モータ14,16の回転速度センサ54,56は、回転速度信号をモータECU62に送出し、モータ電子制御装置(モータECU)62は、この信号等に基づきモータの回転速度、出力トルクを制御する。さらに、バッテリ50の蓄電量等を制御するために、バッテリ電子制御装置(バッテリECU)64が設けられている。これらのECU60,62,64は、さらに上位のハイブリッド電子制御装置(ハイブリッドECU)66に接続されている。ハイブリッドECUには、運転者が操作するイグニッションスイッチ68、アクセルペダル70、ブレーキペダル72、シフトレバー74などからの、加速したい、減速したいなどの運転者の意図を反映する信号が入力される。また、車両の走行速度を検出する車速センサ76からの信号も入力される。なお、この車速センサ76からの信号は、第2モータ16の回転速度をモータECU62を介して取得し、代用することもできる。   In order to detect the rotational speeds of the engine 12, the first and second motors 14 and 16, and the energy storage flywheel 42, rotational speed sensors 52, 54, 56, and 58 are provided, respectively. The engine rotation speed sensor 52 sends a rotation speed signal to an engine electronic control unit (engine ECU) 60. The engine ECU 60 controls the engine rotation speed and output torque based on this signal and other signals related to engine control. To do. The rotation speed sensors 54 and 56 of the first and second motors 14 and 16 send a rotation speed signal to the motor ECU 62, and the motor electronic control unit (motor ECU) 62 outputs the rotation speed and output of the motor based on this signal and the like. Control torque. Further, a battery electronic control unit (battery ECU) 64 is provided to control the amount of power stored in the battery 50 and the like. These ECUs 60, 62, 64 are connected to a higher-level hybrid electronic control unit (hybrid ECU) 66. The hybrid ECU receives a signal reflecting the driver's intention, such as wanting to accelerate or decelerate, from the ignition switch 68, the accelerator pedal 70, the brake pedal 72, the shift lever 74, and the like operated by the driver. Further, a signal from a vehicle speed sensor 76 for detecting the traveling speed of the vehicle is also input. It should be noted that the signal from the vehicle speed sensor 76 can be substituted by acquiring the rotational speed of the second motor 16 via the motor ECU 62.

ハイブリッドECU66は、上述の運転者が操作するアクセルペダル70等の操作子からの信号に基づき、運転者の要求を判断し、一方で各ECU60,62,64および車速センサ76からの情報に基づき車両の状態を把握して、運転者の要求および車両の状態に適用した運転を行うように、各ECUに指示を行う。また、ハイブリッドECU66は、運転者の要求、車両の状態に基づき、蓄エネフライホイールに関する制御も行う。   The hybrid ECU 66 determines a driver's request based on a signal from an operator such as the accelerator pedal 70 operated by the driver, and on the other hand, a vehicle based on information from each of the ECUs 60, 62, 64 and the vehicle speed sensor 76. The ECU is instructed to perform the driving applied to the driver's request and the vehicle state. The hybrid ECU 66 also performs control related to the energy storage flywheel based on the driver's request and the state of the vehicle.

蓄エネフライホイール42の動作について、さらに詳細に説明する。この動力装置10においては、信号待ちなどで車両が一時的に停止しているか、また車速が低速であってエンジン12の効率が低いときなどに、バッテリ50の充電を行う必要がないなどの条件が満たされると、エンジン12を一時的に停止する。このような一時的な停止状態から、所定の車速以上になるなど、所定の条件が満たされると、ハイブリッドECU66はエンジンの再始動に係る制御を行う。このときの始動を、イグニッションスイッチ68が操作されたことに基づく始動と区別するために、以降、再始動と記す。この動力装置10においては、再始動を、蓄エネフライホイール42に蓄えられたエネルギと、第1モータ14の出力とにより行う。   The operation of the energy storage flywheel 42 will be described in more detail. In the power unit 10, it is not necessary to charge the battery 50 when the vehicle is temporarily stopped due to a signal or the like, or when the vehicle speed is low and the efficiency of the engine 12 is low. Is satisfied, the engine 12 is temporarily stopped. When a predetermined condition is satisfied, for example, when the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed from such a temporary stop state, the hybrid ECU 66 performs control related to engine restart. In order to distinguish the start at this time from the start based on the operation of the ignition switch 68, it will be referred to as restart hereinafter. In the power unit 10, the restart is performed by the energy stored in the energy storage flywheel 42 and the output of the first motor 14.

エンジン再始動の条件が満足されたとハイブリッドECU66が判断すると、エンジンECU60およびモータECU62に対して、エンジン12およびモータ特に第1モータ14の所定の制御を実行するよう指令がなされる。また、エンジン12および第1モータ14の制御と同期してクラッチ44の接続制御も行う。したがって、ハイブリッドECU66、エンジンECU60およびモータECU62は、エンジン、モータの運転制御および蓄エネフライホイール42の接続・切断を行うクラッチを制御する制御部として機能する。   When the hybrid ECU 66 determines that the conditions for engine restart have been satisfied, the engine ECU 60 and the motor ECU 62 are instructed to execute predetermined control of the engine 12 and the motor, particularly the first motor 14. Also, connection control of the clutch 44 is performed in synchronization with the control of the engine 12 and the first motor 14. Accordingly, the hybrid ECU 66, the engine ECU 60, and the motor ECU 62 function as a control unit that controls the operation of the engine and the motor, and the clutch that connects and disconnects the energy storage flywheel 42.

再始動時、停止しているエンジン12に、高速で回転している蓄エネフライホール42を直接接続すると、エンジン12と蓄エネフライホイール42の回転速度の差が大きく、クラッチ44の負担が大きくなる。また、クラッチ44を接続する際に振動やショックが発生する。本実施形態の動力装置10においては、再始動時のクラッチ44の接続により生じる振動、ショックを軽減するために、まず第1モータ14によりエンジンのクランキングを行い、所定の回転速度に達したら、クラッチ44を接続して蓄エネフライホイールによりクランキングを行う。この制御について、以下詳細に説明する。   At the time of restart, if the storage energy flywheel 42 rotating at high speed is directly connected to the stopped engine 12, the difference in rotational speed between the engine 12 and the storage energy flywheel 42 is large, and the burden on the clutch 44 is large. Become. Further, vibration and shock occur when the clutch 44 is connected. In the power unit 10 of the present embodiment, in order to reduce vibrations and shocks caused by the connection of the clutch 44 at the time of restart, the engine is first cranked by the first motor 14, and when a predetermined rotational speed is reached, The clutch 44 is connected and cranking is performed by the energy storage flywheel. This control will be described in detail below.

図2には、エンジン再始動時の蓄エネフライホイール42の回転速度100、エンジン回転速度102、クラッチ44の伝達率104、第1モータ14および蓄エネフライホイール42のエンジン12を駆動するトルクの関係を示すタイムチャートが示されている。トルクを示すチャートの台形の線106が第1モータ14によるトルクを示し、この線106の台形で囲まれた部分108が、第1モータ14がエンジン12に与えたエネルギになる。また、トルクを示すチャートの線110が蓄エネフライホイール42によるトルクを示し、この線110と、線106で囲まれた部分112が、蓄エネフライホイール42がエンジン12に与えたエネルギになる。   FIG. 2 shows the rotational speed 100 of the energy storage flywheel 42, the engine rotation speed 102, the transmission rate 104 of the clutch 44, the torque that drives the engine 12 of the first motor 14 and the energy storage flywheel 42 when the engine is restarted. A time chart showing the relationship is shown. A trapezoidal line 106 of the chart indicating torque indicates the torque generated by the first motor 14, and a portion 108 surrounded by the trapezoid of the line 106 becomes energy given to the engine 12 by the first motor 14. Further, a line 110 of the chart indicating the torque indicates the torque generated by the energy storage flywheel 42, and a portion 112 surrounded by the line 110 and the line 106 becomes energy given to the engine 12 by the energy storage flywheel 42.

ハイブリッドECU66にて、エンジン12の再始動が必要であると判断されると、回転速度センサ58に検出された蓄エネフライホイール42の回転速度が読み込まれ、この回転速度に応じた制御が行われる。まず、第1モータ14が、エンジンのクランキングを行うように回転駆動する指令がなされ、モータECU62が、この指令に基づき第1および第2モータ14,16の制御を行う。第1モータ14は、徐々に出力トルクを増加させるように制御され、エンジン12の回転速度が急激に上昇して振動などが発生しないようにする。   When the hybrid ECU 66 determines that the engine 12 needs to be restarted, the rotational speed of the energy storage flywheel 42 detected by the rotational speed sensor 58 is read, and control according to the rotational speed is performed. . First, a command for rotationally driving the first motor 14 to perform cranking of the engine is given, and the motor ECU 62 controls the first and second motors 14 and 16 based on this command. The first motor 14 is controlled so as to gradually increase the output torque, so that the rotation speed of the engine 12 rapidly increases and vibrations and the like are not generated.

エンジン12の回転速度103が所定の回転速度Netに達した時点t1で、クラッチ44の係合を開始する。エンジンの回転速度は、回転速度センサ52により検出される。クラッチ44の伝達率は、入出力の回転速度の比であり、0パーセントであれば、クラッチが完全に切れたときの状態を表し、100パーセントでクラッチが完全に係合したことを表す。クラッチの伝達率を徐々に高めて、蓄エネフライホイール42に蓄えられたエネルギを徐々にエンジン40に伝える。これにより、エンジン回転速度が更に上昇し、所定の時点で、第1モータ14の駆動を終えて、蓄エネフライホイール42の駆動によりエンジン回転速度を上昇させる。第1モータ14の駆動を終了する時点は、初めに蓄エネフライホイール42に蓄えられているエネルギに応じて変化するようにできる。蓄えられていたエネルギが多ければ、短い時間で第1モータ14を停止し、逆に蓄えられていたエネルギが少なければ、長い時間、第1モータ14による駆動を続けるようにできる。エンジン回転速度が所定の値になったら、燃料を供給し、点火を行って、エンジンを始動する。   At the time t1 when the rotational speed 103 of the engine 12 reaches a predetermined rotational speed Net, the engagement of the clutch 44 is started. The rotational speed of the engine is detected by a rotational speed sensor 52. The transmission rate of the clutch 44 is a ratio of the input / output rotational speeds. If it is 0 percent, it represents the state when the clutch is completely disengaged, and 100 percent represents that the clutch is completely engaged. The transmission rate of the clutch is gradually increased, and the energy stored in the energy storage flywheel 42 is gradually transmitted to the engine 40. As a result, the engine speed further increases, and at a predetermined time, the driving of the first motor 14 is finished, and the engine speed is increased by driving the energy storage flywheel 42. The time point when the driving of the first motor 14 is finished can be changed according to the energy stored in the energy storage flywheel 42 first. If the stored energy is large, the first motor 14 is stopped in a short time. Conversely, if the stored energy is small, the driving by the first motor 14 can be continued for a long time. When the engine speed reaches a predetermined value, fuel is supplied, ignition is performed, and the engine is started.

以上のように、まず第1モータ14によりエンジン12の回転速度を上昇させ、所定の回転速度に達してから、クラッチ44を繋いで蓄エネフライホイール42によりエンジンの回転速度を上昇させる。これにより、クラッチ44の負担を軽減させることができる。また、急激な速度変化による振動、ショックなどを低減することができる。   As described above, first, the first motor 14 increases the rotational speed of the engine 12, and after reaching a predetermined rotational speed, the clutch 44 is connected to increase the rotational speed of the engine by the energy storage flywheel 42. Thereby, the burden of the clutch 44 can be reduced. In addition, vibrations, shocks, and the like due to sudden speed changes can be reduced.

本実施形態においては、エンジンを、走行および発電に用いるモータによりクランキングを行う動力装置について説明したが、始動専用のモータ、発電は行うが、走行には用いられないモータなどと蓄エネフライホイールを組み合わせて再始動を行うようにすることもできる。   In the present embodiment, the power device that cranks the engine by a motor used for running and power generation has been described. However, a motor dedicated to starting, a motor that performs power generation but is not used for running, and an energy storage flywheel It is also possible to perform restart by combining these.

本実施形態に係る動力装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the power plant which concerns on this embodiment. エンジン再始動時にける蓄エネフライホイールの回転速度、エンジンの回転速度、クラッチの伝達率および始動トルクの変化を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the change of the rotational speed of the energy storage flywheel at the time of engine restart, the rotational speed of an engine, the transmission rate of a clutch, and a starting torque.

符号の説明Explanation of symbols

10 動力装置、12 エンジン、14 第1モータ、16 第2モータ、18 動力分配統合機構、40 エンジン出力軸、42 蓄エネフライホイール、44 クラッチ、52 エンジンの回転速度センサ、58 蓄エネフライホイールの回転速度センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power unit, 12 Engine, 14 1st motor, 16 2nd motor, 18 Power distribution integration mechanism, 40 Engine output shaft, 42 Storage energy flywheel, 44 Clutch, 52 Engine rotational speed sensor, 58 Storage energy flywheel Rotational speed sensor.

Claims (5)

車両を駆動するエンジンと、
エンジンの始動に用いられるモータと、
回転することによりエネルギを蓄積するフライホイールと、
フライホイールを、エンジンの出力軸に対し接続・切断するクラッチと、
エンジン、モータの運転およびクラッチの接続・切断動作を制御する制御部と、
エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
フライホイールの回転速度を検出するフライホイール回転速度センサと、
を有し、エンジン始動時において、モータによるクランキングと、フライホイールに蓄積されたエネルギによるクランキングを行う車両用動力装置であって、
前記制御部は、エンジン始動時に、まずモータによりクランキングを行い、検出されたエンジン回転速度が所定速度に達し、かつ検出されたフライホイール回転速度より低いときに、クラッチを接続してフライホイールによるクランキングを追加する、
ことを特徴とする車両用動力装置。
An engine that drives the vehicle;
A motor used to start the engine;
A flywheel that accumulates energy by rotating; and
A clutch that connects / disconnects the flywheel to / from the engine output shaft;
A control unit for controlling operation of the engine and motor and connection / disconnection of the clutch;
An engine speed sensor for detecting the engine speed;
A flywheel rotational speed sensor for detecting the rotational speed of the flywheel;
A vehicle power device that performs cranking by a motor and cranking by energy accumulated in a flywheel when the engine is started,
When the engine is started, the control unit first performs cranking by a motor. When the detected engine rotation speed reaches a predetermined speed and is lower than the detected flywheel rotation speed , a clutch is connected to the flywheel. Add cranking,
A vehicular power plant.
請求項1に記載の車両用動力装置であって
前記制御部は、検出されたフライホイール回転速度とエンジン回転速度との差に基づき、クラッチの係合圧を制御する、車両用動力装置。
The vehicle power device according to claim 1 ,
The said control part is a vehicle power device which controls the engagement pressure of a clutch based on the difference of the detected flywheel rotational speed and engine rotational speed.
請求項1または2に記載の車両用動力装置であって、前記制御部は、フライホイールによるクランキングが開始された際に、モータによるクランキングトルクを減少させる、車両用動力装置。 3. The vehicle power device according to claim 1, wherein the control unit reduces the cranking torque by the motor when cranking by the flywheel is started. 4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載された車両用動力装置であって、当該動力装置は、ハイブリッド車両の動力装置であり、前記モータは当該車両の駆動に利用されるモータであることを特徴とする車両用動力装置。   It is a vehicle power device described in any one of Claims 1-3, Comprising: The said power device is a power device of a hybrid vehicle, The said motor is a motor utilized for the drive of the said vehicle. A vehicle power device characterized by the above. 車両を駆動するエンジンと、エンジンの始動に用いられるモータと、回転することによりエネルギを蓄積するフライホイールと、フライホイールをエンジンの出力軸に対し接続・切断するクラッチと、を有する動力装置を制御し、エンジン始動時において、モータと、フライホイールを用いてクランキングを行う車両用動力装置の制御装置であって、
エンジンの回転速度を取得するエンジン回転速度取得手段と、
フライホイールの回転速度を検出するフライホイール回転速度取得手段と、
取得されたエンジン回転速度が所定値に達し、かつ検出されたフライホイール回転速度より低いときに、クラッチを接続制御するクラッチ制御手段と、
を有する車両用動力装置の制御装置。
Controls a power unit having an engine that drives a vehicle, a motor that is used to start the engine, a flywheel that stores energy by rotating, and a clutch that connects / disconnects the flywheel to / from the engine output shaft. And, at the time of engine start, a control device for a vehicle power unit that performs cranking using a motor and a flywheel,
Engine speed acquisition means for acquiring the engine speed;
Flywheel rotation speed acquisition means for detecting the rotation speed of the flywheel;
When the acquired engine rotational speed is reached to a predetermined value, and the detected fly lower wheel rotation speed, a clutch control means for connecting controls the clutch,
A control device for a vehicle power unit having
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147868A (en) * 1983-02-14 1984-08-24 Nissan Motor Co Ltd Automatic stopper/starter for engine
JP2001113990A (en) * 1999-10-18 2001-04-24 Toyota Autom Loom Works Ltd Cargo-handling and running control device for industrial vehicle
JP2002089417A (en) * 2000-09-13 2002-03-27 Unisia Jecs Corp Engine starter
JP2006022890A (en) * 2004-07-08 2006-01-26 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147868A (en) * 1983-02-14 1984-08-24 Nissan Motor Co Ltd Automatic stopper/starter for engine
JP2001113990A (en) * 1999-10-18 2001-04-24 Toyota Autom Loom Works Ltd Cargo-handling and running control device for industrial vehicle
JP2002089417A (en) * 2000-09-13 2002-03-27 Unisia Jecs Corp Engine starter
JP2006022890A (en) * 2004-07-08 2006-01-26 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102582456A (en) * 2012-03-02 2012-07-18 北京理工大学 Brake energy recycling device for hybrid vehicle

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