JPH1082332A - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置

Info

Publication number
JPH1082332A
JPH1082332A JP9067336A JP6733697A JPH1082332A JP H1082332 A JPH1082332 A JP H1082332A JP 9067336 A JP9067336 A JP 9067336A JP 6733697 A JP6733697 A JP 6733697A JP H1082332 A JPH1082332 A JP H1082332A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
internal combustion
combustion engine
engine
predetermined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9067336A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3250483B2 (ja
Inventor
Hideaki Matsui
英昭 松井
Yutaka Taga
豊 多賀
Masaaki Yamaoka
正明 山岡
Tetsuya Abe
哲也 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP06733697A priority Critical patent/JP3250483B2/ja
Priority to US08/845,170 priority patent/US5909720A/en
Priority to DE69703518T priority patent/DE69703518T2/de
Priority to EP97108759A priority patent/EP0819561B1/en
Publication of JPH1082332A publication Critical patent/JPH1082332A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3250483B2 publication Critical patent/JP3250483B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/007Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/11Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using model predictive control [MPC] strategies, i.e. control methods based on models predicting performance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/48Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486Operating parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0043Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
    • B60W2050/0052Filtering, filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0269Controlling the valves to perform a Miller-Atkinson cycle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/905Combustion engine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/909Gearing
    • Y10S903/91Orbital, e.g. planetary gears
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/946Characterized by control of driveline clutch

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダンパを介して内燃機関のクランク軸に機械
的に結合された電動機により内燃機関をモータリングす
る際に生じるクランク軸のねじり振動の振幅を小さくす
ると共に共振現象を生じる回転数領域をすばやく通過す
る。 【解決手段】 エンジン150を始動する際、まずエン
ジン150の吸気弁152の開閉タイミングを遅角させ
て、ダンパ157を介してクランクシャフト156に機
械的に結合されたモータMG1によりモータリングす
る。エンジン150の回転数が共振現象を生じる領域を
越えると、吸気弁152の開閉タイミングを通常のタイ
ミングに戻し、エンジン150の燃料供給や点火の制御
を開始する。吸気弁152の開閉タイミングを遅角させ
るとエンジン150の有効圧縮比が小さくなるから、エ
ンジン150をスムースに回転駆動することができ、ク
ランクシャフト156のねじり振動の振幅を小さくする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置に関し、
詳しくは、内燃機関の出力軸と電動機の回転軸とがダン
パを介して機械的に結合された駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の駆動装置としては、ハイ
ブリッド車に搭載された内燃機関と2つの電動機とから
なるものが提案されている(例えば、特開平6−144
020号公報など)。この装置では、内燃機関の出力軸
はダンパと第1のクラッチを介して第1の電動機の回転
軸に結合されており、第1の電動機の回転軸は第2のク
ラッチを介して車輪に機械的に結合された駆動軸に結合
されている。この駆動軸には、更に第2の電動機が取り
付けられている。内燃機関は、第1のクラッチを係合状
態とすると共に第2のクラッチの係合を解いた状態で、
第1の電動機によりクランキング(モータリング)する
ことにより始動される。始動後は、内燃機関から出力さ
れる動力は、このままのクラッチの状態で第1の電動機
を発電機として動作させてバッテリを充電するのに用い
られたり、第2のクラッチを係合状態として直接駆動軸
に出力して車両を走行させるのに用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に内燃機関の出力
軸であるクランク軸は弾性体であり、その質量が分布が
偏在していることから無限自由度の振動系を形成する。
したがって、内燃機関におけるガス爆発やピストンの往
復運動によるトルク変動が加わるとねじり振動を起こ
し、軸の固有振動数と強制振動数が一致すると共振現象
を起こす。こうしたねじり振動の振幅が大きくなると、
クランク軸系の歯車から異音が生じたり摩耗したりし、
場合によってはクランク軸が疲労破壊を起こしたりす
る。こうしたクランク軸のねじり振動による問題を回避
するために、ねじり振動の振幅を抑える手法として各種
のダンパが提案され用いられている。しかし、ねじり振
動の振幅を抑える効果が大きいダンパは、特別な減衰機
能を備えるため、部品数が増えると共に大型化するとい
った不都合を生じ、小型で簡易なものはその効果が小さ
いといった問題があった。
【0004】上述の共振現象は、内燃機関にもよるが、
その多くはクランク軸の回転数がアイドル回転数以下の
回転数で生じるから、上述の従来例のように、内燃機関
のクランク軸をダンパを介して結合された電動機でモー
タリングする装置では、内燃機関を始動するときに共振
現象を生じてしまうという問題があった。この問題に対
して、電動機を特別な制御(制振制御)を行なって駆動
させることも考えられるが、この手法では、操作者の意
図的な操作(例えば突然の停止)等に対応することがで
きない。また、ダンパを介さずに内燃機関のクランク軸
をモータリングするスタータモータを設ける手法もある
が、この手法では、装置が備えるモータの数が増え、装
置が大型化してしまう。
【0005】なお、こうした問題は、共振現象を生じる
範囲であれば同様に生じるから、例えば、内燃機関を停
止するときや、内燃機関への燃料は停止しているが電動
機によりクランク軸を回転させているとき等にも生じ
る。
【0006】本発明の駆動装置は、原動機の出力軸のね
じり振動の振幅を小さくすることを目的の一つとする。
また、本発明の駆動装置は、共振現象を生じる原動機の
運転領域をすばやく通過することを目的のひとつとす
る。さらに、本発明の駆動装置は、共振エネルギが大き
いときには内燃機関のモータリングを停止することを目
的の一つとする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の第1の駆動装置は、ダンパを介して出力軸に結合
された内燃機関と、該出力軸と機械的に結合された回転
軸を有する電動機とを備える駆動装置であって、前記内
燃機関の有効圧縮比を変更する圧縮比変更手段と、前記
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、所
定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が停止されて
いる前記内燃機関をモータリングするよう前記電動機を
駆動制御する電動機制御手段と、該電動機制御手段によ
るモータリングの最中に前記運転状態検出手段により検
出された運転状態が所定範囲の運転状態のとき、該所定
範囲外の運転状態のときに比して、前記内燃機関の有効
圧縮比が低くなるよう前記圧縮比変更手段を制御する圧
縮比制御手段とを備えることを要旨とする。
【0008】この第1の駆動装置は、所定の駆動要求を
受け付けたとき、電動機制御手段が、燃料供給が停止さ
れている内燃機関をモータリングするよう電動機を駆動
制御する。圧縮比制御手段は、電動機制御手段によるモ
ータリングの最中に運転状態検出手段により検出された
内燃機関の運転状態が所定範囲の運転状態のとき、この
所定範囲外の運転状態のときに比して、内燃機関の有効
圧縮比が低くなるよう内燃機関の有効圧縮比を変更する
圧縮比変更手段を制御する。ここで、圧縮比変更手段
は、例えば、内燃機関の吸気弁の開閉タイミングを調整
する手段であるものとすることもできる。
【0009】こうした第1の駆動装置によれば、内燃機
関の有効圧縮比を低くすることにより、内燃機関におけ
る圧縮仕事を小さくすることができる。この結果、内燃
機関の出力軸に作用するトルク変動が小さくなり、内燃
機関の出力軸のねじり振動の振幅を小さくすることがで
きる。また、内燃機関における圧縮仕事が小さくなるか
ら、内燃機関の運転状態の移行をすばやくすることがで
き、共振現象を生じる運転領域をすばやく通過すること
ができる。なお、圧縮比変更手段を内燃機関の吸気弁の
開閉タイミングを調整する手段とすれば、吸入空気量を
調整することにより内燃機関の有効圧縮比を変更するこ
とができる。
【0010】本発明の第2の駆動装置は、ダンパを介し
て出力軸に結合された内燃機関と、該出力軸と機械的に
結合された回転軸を有する電動機とを備える駆動装置で
あって、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給
が停止されている前記内燃機関をモータリングするよう
前記電動機を駆動制御する電動機制御手段とを備え、前
記電動機制御手段は、前記運転状態検出手段により検出
された運転状態が所定範囲の運転状態のときには、該所
定範囲外の運転状態のときに比して、前記内燃機関の出
力軸が大きな回転角加速度で回転するよう前記電動機を
駆動制御する手段であることを要旨とする。
【0011】この第2の駆動装置は、所定の駆動要求を
受け付けたとき、電動機制御手段が、運転状態検出手段
により検出された内燃機関の運転状態が所定範囲の運転
状態のときには、この所定範囲外の運転状態のときに比
して、内燃機関の出力軸が大きな回転角加速度で回転す
るよう電動機を駆動制御する。
【0012】こうした第2の駆動装置によれば、所定範
囲の運転状態の移行をすばやくすることができる。した
がって、所定範囲の運転状態を共振現象を生じる範囲の
運転状態とすれば、共振現象を生じる状態をすばやく通
過することができる。
【0013】これら本発明の第1または第2の駆動装置
において、前記内燃機関の始動の要求を受け付けた後に
前記運転状態検出手段により検出された運転状態が所定
の運転状態となったとき、前記内燃機関への燃料供給と
点火とを開始して該内燃機関の運転を開始する運転開始
手段を備え、前記所定の駆動要求は、前記内燃機関の始
動要求であり、前記所定範囲は、前記内燃機関のモータ
リングの開始から前記内燃機関の運転状態が前記所定の
運転状態に至るまでの範囲に包含される範囲であるもの
とすることもできる。
【0014】こうすれば、内燃機関の始動時に通過する
共振領域を素早く通過して内燃機関を始動することがで
きる。
【0015】また、本発明の第1または第2の駆動装置
において、前記内燃機関の運転の停止要求を受け付けた
とき、前記電動機制御手段による該内燃機関のモータリ
ングに先立って該内燃機関への燃料供給を停止する燃料
供給停止手段を備え、前記所定の駆動要求は、前記内燃
機関の運転の停止要求であり、前記所定範囲は、前記運
転状態検出手段により検出される運転状態が所定の運転
状態となったときから前記内燃機関が停止するまでの範
囲であるものとすることもできる。
【0016】こうすれば、内燃機関の運転の停止時に通
過する共振領域を素早く通過して内燃機関の運転を停止
することができる。
【0017】これら変形例も含めて本発明の第1または
第2の駆動装置において、前記所定範囲は、前記内燃機
関と前記ダンパと前記電動機とからなる系がねじりの共
振領域となる範囲を含む範囲であるものとすることもで
きる。こうすれば、より確実に共振領域を素早く通過す
ることができる。
【0018】本発明の第3の駆動装置は、ダンパを介し
て出力軸に結合された内燃機関と、該出力軸と機械的に
結合された回転軸を有する電動機とを備える駆動装置で
あって、所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が
停止されている前記内燃機関をモータリングするよう前
記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、前記内燃機
関と前記ダンパと前記電動機とからなる系のねじりの共
振エネルギを検出する共振エネルギ検出手段と、該検出
された共振エネルギが所定値以上のとき、前記電動機制
御手段による前記電動機の駆動制御に拘わらず、前記内
燃機関のモータリングを停止するよう該電動機を駆動制
御するモータリング停止手段とを備えることを要旨とす
る。
【0019】この本発明の第3の駆動装置は、所定の駆
動要求を受け付けたとき、電動機制御手段が、燃料供給
が停止されている前記内燃機関をモータリングするよう
前記電動機を駆動制御する。モータリング停止手段は、
共振エネルギ検出手段により検出された内燃機関とダン
パと電動機とからなる系のねじりの共振エネルギが所定
値以上のとき、電動機制御手段による電動機の駆動制御
に拘わらず、内燃機関のモータリングを停止するよう電
動機を駆動制御する。ここで、所定の駆動要求には、例
えば、内燃機関の始動要求も含まれる。
【0020】こうした本発明の第3の駆動装置によれ
ば、共振エネルギが所定値以上となったときには、内燃
機関のモータリングを停止するから、それ以上、共振エ
ネルギが大きくなるのを防止することができる。この結
果、共振現象によって生じ得る異音や破損といった不都
合を回避することができる。
【0021】本発明の第4の駆動装置は、ダンパを介し
て出力軸に結合された内燃機関と、該出力軸と機械的に
結合された回転軸を有する電動機とを備える駆動装置で
あって、所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が
停止されている前記内燃機関をモータリングするよう前
記電動機を駆動制御する電動機制御手段と、前記内燃機
関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出さ
れた運転状態が継続して所定範囲の運転状態にある継続
時間を計時する計時手段と、該計時された継続時間が所
定時間以上のとき、前記電動機制御手段による前記電動
機の駆動制御に拘わらず、前記内燃機関のモータリング
を停止するよう該電動機を駆動制御するモータリング停
止手段とを備えることを要旨とする。
【0022】この本発明の第4の駆動装置は、所定の駆
動要求を受け付けたとき、電動機制御手段が、燃料供給
が停止されている内燃機関をモータリングするよう電動
機を駆動制御し、計時手段が、運転状態検出手段により
検出された内燃機関の運転状態が継続して所定範囲の運
転状態にある継続時間を計時する。モータリング停止手
段は、この計時された継続時間が所定時間以上のとき、
電動機制御手段による電動機の駆動制御に拘わらず、内
燃機関のモータリングを停止するよう電動機を駆動制御
する。ここで、所定の駆動要求には、例えば、内燃機関
の始動要求も含まれる。
【0023】こうした本発明の第4の駆動装置によれ
ば、内燃機関が所定時間以上所定範囲の運転状態にとど
まるのを防止することができる。したがって、所定範囲
を内燃機関とダンパと電動機とからなる系がねじりの共
振領域となる範囲を含む範囲とすれば、内燃機関が所定
時間以上共振領域となる範囲の運転状態にとどまるのを
防止することができ、共振現象により生じ得る異音や破
損といった不都合を回避することができる。
【0024】これら変形例も含め本発明の第1ないし第
4の駆動装置のいずれかにおいて、前記出力軸と前記電
動機の回転軸と駆動軸とを各々機械的に結合する3軸を
有し、該3軸のうちいずれか2軸へ動力が入出力された
とき、該入出力された動力に基づいて定まる動力を残余
の1軸へ入出力する3軸式動力入出力手段と、前記内燃
機関の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取りをする
第2の電動機とを備えるものとすることもできる。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。図1は、本発明の実施例としての
動力出力装置110を搭載した車両の概略構成を示す構
成図である。図示するように、この車両は、ガソリンを
燃料として動力を出力するエンジン150を備える。こ
のエンジン150は、吸気系からスロットルバルブ16
6を介して吸入した空気と燃料噴射弁151から噴射さ
れたガソリンとの混合気を吸気弁152を介して燃焼室
154に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられ
るピストン155の運動をクランクシャフト156の回
転運動に変換する。ここで、スロットルバルブ166は
アクチュエータ168により開閉駆動される。点火プラ
グ162は、イグナイタ158からディストリビュータ
160を介して導かれた高電圧によって電気火花を形成
し、混合気はその電気火花によって点火されて爆発燃焼
する。
【0026】このエンジン150は、吸気弁152の開
閉タイミングを変更する開閉タイミング変更機構153
を備える。この開閉タイミング変更機構153は、吸気
弁152を開閉駆動する図示しない吸気カムシャフトの
クランク角に対する位相を進角または遅角することによ
り吸気弁152の開閉タイミングを調整する。なお、吸
気カムシャフトの位相の進角および遅角は、吸気カムシ
ャフトのポジションを検出するカムシャフトポジション
センサ173により検出される信号に基づいて、後述す
る電子制御ユニット170によるフィードバック制御に
よって行なわれる。
【0027】このエンジン150の運転は、電子制御ユ
ニット(以下、EFIECUと呼ぶ)170により制御
されている。EFIECU170には、エンジン150
の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。例え
ば、スロットルバルブ166の開度(ポジション)を検
出するスロットルバルブポジションセンサ167、エン
ジン150の負荷を検出する吸気管負圧センサ172、
吸気カムシャフトのポジションを検出するカムシャフト
ポジションセンサ173、エンジン150の水温を検出
する水温センサ174、ディストリビュータ160に設
けられクランクシャフト156の回転数と回転角度を検
出する回転数センサ176及び回転角度センサ178な
どである。なお、EFIECU170には、この他、例
えばイグニッションキーの状態STを検出するスタータ
スイッチ179なども接続されているが、その他のセン
サ,スイッチなどの図示は省略した。
【0028】エンジン150のクランクシャフト156
は、クランクシャフト156に生じるねじり振動の振幅
を抑制するダンパ157を介して後述するプラネタリギ
ヤ120やモータMG1,モータMG2に結合されてお
り、更に駆動軸112を回転軸とする動力伝達ギヤ11
1を介してディファレンシャルギヤ114に結合されて
いる。したがって、動力出力装置110から出力された
動力は、最終的に左右の駆動輪116,118に伝達さ
れる。モータMG1およびモータMG2は、制御装置1
80に電気的に接続されており、この制御装置180に
よって制御される。制御装置180の構成は後で詳述す
るが、内部には制御CPUが備えられており、シフトレ
バー182に設けられたシフトポジションセンサ184
やアクセルペダル164に設けられたアクセルペダルポ
ジションセンサ164a,ブレーキペダル165に設け
られたブレーキペダルポジションセンサ165aなども
接続されている。また、制御装置180は、上述したE
FIECU170と通信により、種々の情報をやり取り
している。これらの情報のやり取りを含む制御について
は、後述する。
【0029】図2は、プラネタリギヤ120,モータM
G1,モータMG2および制御装置180を中心に動力
出力装置110を例示する構成図である。図示するよう
に、動力出力装置110は、大きくは、エンジン15
0、エンジン150のクランクシャフト156とキャリ
ア軸127とを接続しクランクシャフト156のねじり
振動の振幅を抑制するダンパ157、キャリア軸127
にプラネタリキャリア124が結合されたプラネタリギ
ヤ120、プラネタリギヤ120のサンギヤ121に結
合されたモータMG1、プラネタリギヤ120のリング
ギヤ122に結合されたモータMG2およびモータMG
1,MG2を駆動制御する制御装置180から構成され
ている。
【0030】図3は、動力出力装置110のプラネタリ
ギヤ120,モータMG1およびモータMG2の部分を
拡大して示す拡大図である。図示するように、プラネタ
リギヤ120は、キャリア軸127に軸中心を貫通され
た中空のサンギヤ軸125に結合されたサンギヤ121
と、クランクシャフト156と同軸のリングギヤ軸12
6に結合されたリングギヤ122と、サンギヤ121と
リングギヤ122との間に配置されサンギヤ121の外
周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギ
ヤ123と、キャリア軸127の端部に結合され各プラ
ネタリピニオンギヤ123の回転軸を軸支するプラネタ
リキャリア124とから構成されている。このプラネタ
リギヤ120では、サンギヤ121,リングギヤ122
およびプラネタリキャリア124にそれぞれ結合された
サンギヤ軸125,リングギヤ軸126およびキャリア
軸127の3軸が動力の入出力軸とされ、3軸のうちい
ずれか2軸へ入出力される動力が決定されると、残余の
1軸に入出力される動力は決定された2軸へ入出力され
る動力に基づいて定まる。なお、このプラネタリギヤ1
20の3軸への動力の入出力についての詳細は後述す
る。
【0031】リングギヤ122には、動力の取り出し用
の動力取出ギヤ128が結合されている。この動力取出
ギヤ128は、チェーンベルト129により動力伝達ギ
ヤ111に接続されており、動力取出ギヤ128と動力
伝達ギヤ111との間で動力の伝達がなされる。
【0032】モータMG1は、同期電動発電機として構
成され、外周面に複数個の永久磁石135を有するロー
タ132と、回転磁界を形成する三相コイル134が巻
回されたステータ133とを備える。ロータ132は、
プラネタリギヤ120のサンギヤ121に結合されたサ
ンギヤ軸125に結合されている。ステータ133は、
無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケ
ース119に固定されている。このモータMG1は、永
久磁石135による磁界と三相コイル134によって形
成される磁界との相互作用によりロータ132を回転駆
動する電動機として動作し、永久磁石135による磁界
とロータ132の回転との相互作用により三相コイル1
34の両端に起電力を生じさせる発電機として動作す
る。なお、サンギヤ軸125には、その回転角度θsを
検出するレゾルバ139が設けられている。
【0033】モータMG2も、モータMG1と同様に同
期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁
石145を有するロータ142と、回転磁界を形成する
三相コイル144が巻回されたステータ143とを備え
る。ロータ142は、プラネタリギヤ120のリングギ
ヤ122に結合されたリングギヤ軸126に結合されて
おり、ステータ143はケース119に固定されてい
る。モータMG2のステータ143も無方向性電磁鋼板
の薄板を積層して形成されている。このモータMG2も
モータMG1と同様に、電動機あるいは発電機として動
作する。なお、リングギヤ軸126には、その回転角度
θrを検出するレゾルバ149が設けられている。
【0034】次に、モータMG1,MG2を駆動制御す
る制御装置180について説明する。図2に示すよう
に、制御装置180は、モータMG1を駆動する第1の
駆動回路191、モータMG2を駆動する第2の駆動回
路192、両駆動回路191,192を制御する制御C
PU190、二次電池であるバッテリ194から構成さ
れている。制御CPU190は、1チップマイクロプロ
セッサであり、内部に、ワーク用のRAM190a、処
理プログラムを記憶したROM190b、入出力ポート
(図示せず)およびEFIECU170と通信を行なう
シリアル通信ポート(図示せず)を備える。
【0035】この制御CPU190には、レゾルバ13
9からのサンギヤ軸125の回転角度θs、レゾルバ1
49からのリングギヤ軸126の回転角度θr、アクセ
ルペダルポジションセンサ164aからのアクセルペダ
ルポジション(アクセルペダルの踏込量)AP、ブレー
キペダルポジションセンサ165aからのブレーキペダ
ルポジション(ブレーキペダルの踏込量)BP、シフト
ポジションセンサ184からのシフトポジションSP、
第1の駆動回路191に設けられた2つの電流検出器1
95,196からの電流値Iu1,Iv2、第2の駆動
回路192に設けられた2つの電流検出器197,19
8からの電流値Iu2,Iv2、バッテリ194の残容
量を検出する残容量検出器199からの残容量BRMなど
が、入力ポートを介して入力されている。なお、残容量
検出器199は、バッテリ194の電解液の比重または
バッテリ194の全体の重量を測定して残容量を検出す
るものや、充電・放電の電流値と時間を演算して残容量
を検出するものや、バッテリの端子間を瞬間的にショー
トさせて電流を流し内部抵抗を測ることにより残容量を
検出するものなどが知られている。
【0036】また、制御CPU190からは、第1の駆
動回路191に設けられたスイッチング素子である6個
のトランジスタTr1ないしTr6を駆動する制御信号
SW1と、第2の駆動回路192に設けられたスイッチ
ング素子としての6個のトランジスタTr11ないしT
r16を駆動する制御信号SW2とが出力されている。
第1の駆動回路191内の6個のトランジスタTr1な
いしTr6は、トランジスタインバータを構成してお
り、それぞれ、一対の電源ラインL1,L2に対してソ
ース側とシンク側となるよう2個ずつペアで配置され、
その接続点に、モータMG1の三相コイル(UVW)3
4の各々が接続されている。電源ラインL1,L2は、
バッテリ194のプラス側とマイナス側に、それぞれ接
続されているから、制御CPU190により対をなすト
ランジスタTr1ないしTr6のオン時間の割合を制御
信号SW1により順次制御し、三相コイル134の各コ
イルに流れる電流を、PWM制御によって擬似的な正弦
波にすると、三相コイル134により、回転磁界が形成
される。
【0037】他方、第2の駆動回路192の6個のトラ
ンジスタTr11ないしTr16も、トランジスタイン
バータを構成しており、それぞれ、第1の駆動回路19
1と同様に配置されていて、対をなすトランジスタの接
続点は、モータMG2の三相コイル144の各々に接続
されている。したがって、制御CPU190により対を
なすトランジスタTr11ないしTr16のオン時間を
制御信号SW2により順次制御し、各コイル144に流
れる電流を、PWM制御によって擬似的な正弦波にする
と、三相コイル144により、回転磁界が形成される。
【0038】以上構成を説明した実施例の動力出力装置
110の動作について説明する。動力出力装置110の
動作原理、特にトルク変換の原理は以下の通りである。
エンジン150を回転数Ne,トルクTeの運転ポイン
トP1で運転し、このエンジン150から出力されるエ
ネルギPeと同一のエネルギであるが異なる回転数N
r,トルクTrの運転ポイントP2でリングギヤ軸12
6を運転する場合、すなわち、エンジン150から出力
される動力をトルク変換してリングギヤ軸126に作用
させる場合について考える。この時のエンジン150と
リングギヤ軸126の回転数およびトルクの関係を図4
に示す。
【0039】プラネタリギヤ120の3軸(サンギヤ軸
125,リングギヤ軸126およびキャリア軸127)
における回転数やトルクの関係は、機構学の教えるとこ
ろによれば、図5および図6に例示する共線図と呼ばれ
る図として表わすことができ、幾何学的に解くことがで
きる。なお、プラネタリギヤ120における3軸の回転
数やトルクの関係は、上述の共線図を用いなくても各軸
のエネルギを計算することなどにより数式的に解析する
こともできる。本実施例では説明の容易のため共線図を
用いて説明する。
【0040】図5における縦軸は3軸の回転数軸であ
り、横軸は3軸の座標軸の位置の比を表わす。すなわ
ち、サンギヤ軸125とリングギヤ軸126の座標軸
S,Rを両端にとったとき、キャリア軸127の座標軸
Cは、軸Sと軸Rを1:ρに内分する軸として定められ
る。ここで、ρは、リングギヤ122の歯数に対するサ
ンギヤ121の歯数の比であり、次式(1)で表わされ
る。
【0041】
【数1】
【0042】今、エンジン150が回転数Neで運転さ
れており、リングギヤ軸126が回転数Nrで運転され
ている場合を考えているから、エンジン150のクラン
クシャフト156に結合されているキャリア軸127の
座標軸Cにエンジン150の回転数Neを、リングギヤ
軸126の座標軸Rに回転数Nrをプロットすることが
できる。この両点を通る直線を描けば、この直線と座標
軸Sとの交点で表わされる回転数としてサンギヤ軸12
5の回転数Nsを求めることができる。以下、この直線
を動作共線と呼ぶ。なお、回転数Nsは、回転数Neと
回転数Nrとを用いて比例計算式(次式(2))により
求めることができる。このようにプラネタリギヤ120
では、サンギヤ121,リングギヤ122およびプラネ
タリキャリア124のうちいずれか2つの回転を決定す
ると、残余の1つの回転は、決定した2つの回転に基づ
いて決定される。
【0043】
【数2】
【0044】次に、描かれた動作共線に、エンジン15
0のトルクTeをキャリア軸127の座標軸Cを作用線
として図中下から上に作用させる。このとき動作共線
は、トルクに対してはベクトルとしての力を作用させた
ときの剛体として取り扱うことができるから、座標軸C
上に作用させたトルクTeは、向きが同じで異なる作用
線への力の分離の手法により、座標軸S上のトルクTe
sと座標軸R上のトルクTerとに分離することができ
る。このときトルクTesおよびTerの大きさは、次
式(3)および式(4)によって表わされる。
【0045】
【数3】
【0046】動作共線がこの状態で安定であるために
は、動作共線の力の釣り合いをとればよい。すなわち、
座標軸S上には、トルクTesと大きさが同じで向きが
反対のトルクTm1を作用させ、座標軸R上には、リン
グギヤ軸126に出力するトルクTrと同じ大きさで向
きが反対のトルクとトルクTerとの合力に対し大きさ
が同じで向きが反対のトルクTm2を作用させるのであ
る。このトルクTm1はモータMG1により、トルクT
m2はモータMG2により作用させることができる。こ
のとき、モータMG1では回転の方向と逆向きにトルク
を作用させるから、モータMG1は発電機として動作す
ることになり、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わ
される電気エネルギPm1をサンギヤ軸125から回生
する。モータMG2では、回転の方向とトルクの方向と
が同じであるから、モータMG2は電動機として動作
し、トルクTm2と回転数Nrとの積で表わされる電気
エネルギPm2を動力としてリングギヤ軸126に出力
する。
【0047】ここで、電気エネルギPm1と電気エネル
ギPm2とを等しくすれば、モータMG2で消費する電
力のすべてをモータMG1により回生して賄うことがで
きる。このためには、入力されたエネルギのすべてを出
力するものとすればよいから、エンジン150から出力
されるエネルギPeとリングギヤ軸126に出力される
エネルギPrとを等しくすればよい。すなわち、トルク
Teと回転数Neとの積で表わされるエネルギPeと、
トルクTrと回転数Nrとの積で表わされるエネルギP
rとを等しくするのである。図4に照らせば、運転ポイ
ントP1で運転されているエンジン150から出力され
るトルクTeと回転数Neとで表わされる動力を、トル
ク変換して、同一のエネルギでトルクTrと回転数Nr
とで表わされる動力としてリングギヤ軸126に出力す
るのである。前述したように、リングギヤ軸126に出
力された動力は、動力取出ギヤ128および動力伝達ギ
ヤ111により駆動軸112に伝達され、ディファレン
シャルギヤ114を介して駆動輪116,118に伝達
される。したがって、リングギヤ軸126に出力される
動力と駆動輪116,118に伝達される動力とにはリ
ニアな関係が成立するから、駆動輪116,118に伝
達される動力を、リングギヤ軸126に出力される動力
を制御することにより制御することができる。
【0048】図5に示す共線図ではサンギヤ軸125の
回転数Nsは正であったが、エンジン150の回転数N
eとリングギヤ軸126の回転数Nrとによっては、図
6に示す共線図のように負となる場合もある。このとき
には、モータMG1では、回転の方向とトルクの作用す
る方向とが同じになるから、モータMG1は電動機とし
て動作し、トルクTm1と回転数Nsとの積で表わされ
る電気エネルギPm1を消費する。一方、モータMG2
では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆になる
から、モータMG2は発電機として動作し、トルクTm
2と回転数Nrとの積で表わされる電気エネルギPm2
をリングギヤ軸126から回生することになる。この場
合、モータMG1で消費する電気エネルギPm1とモー
タMG2で回生する電気エネルギPm2とを等しくすれ
ば、モータMG1で消費する電気エネルギPm1をモー
タMG2で丁度賄うことができる。
【0049】以上の動作原理では、プラネタリギヤ12
0やモータMG1,モータMG2,トランジスタTr1
ないしTr16などによる動力の変換効率を値1(10
0%)として説明した。実際には、値1未満であるか
ら、エンジン150から出力されるエネルギPeをリン
グギヤ軸126に出力するエネルギPrより若干大きな
値とするか、逆にリングギヤ軸126に出力するエネル
ギPrをエンジン150から出力されるエネルギPeよ
り若干小さな値とする必要がある。例えば、エンジン1
50から出力されるエネルギPeを、リングギヤ軸12
6に出力されるエネルギPrに変換効率の逆数を乗じて
算出される値とすればよい。また、モータMG2のトル
クTm2を、図5の共線図の状態ではモータMG1によ
り回生される電力に両モータの効率を乗じたものから算
出される値とし、図6の共線図の状態ではモータMG1
により消費される電力を両モータの効率で割ったものか
ら算出すればよい。なお、プラネタリギヤ120では機
械摩擦などにより熱としてエネルギを損失するが、その
損失量は全体量からみれば極めて少なく、モータMG
1,MG2に用いた同期電動機の効率は値1に極めて近
い。また、トランジスタTr1ないしTr16のオン抵
抗もGTOなど極めて小さいものが知られている。した
がって、動力の変換効率は値1に近いものとなるから、
以下の説明でも、説明の容易のため、明示しない限り値
1(100%)として取り扱う。
【0050】以上、動力出力装置110の基本的な動作
について説明したが、こうしたエンジン150から出力
された動力のすべてをトルク変換してリングギヤ軸12
6に出力する動作の他、エンジン150から出力された
動力にバッテリ194に蓄えられた電気エネルギを付加
してリングギヤ軸126に出力する動作や、逆にエンジ
ン150から出力された動力の一部をバッテリ194に
電気エネルギとして蓄える動作なども可能である。
【0051】次にこうした実施例の動力出力装置110
のエンジン150の始動時の処理について図7に例示す
る停止時始動処理ルーチンに基づき説明する。この停止
時始動処理ルーチンは、車両が停止しているときにスタ
ータスイッチ179がオンとされたときに実行される。
本ルーチンが実行されると、制御装置180の制御CP
U190は、まず、吸気弁152の開閉タイミングを遅
角側の所定のタイミングに設定する(ステップS10
0)。この設定は、制御CPU190が通信によりEF
IECU170に設定信号を送信することにより、設定
信号を受信したEFIECU170によって行なわれ
る。即ち、設定信号を受信したEFIECU170が図
示しない吸気カムシャフトの位相を設定された位相に調
整することによって行なうのである。
【0052】続いて、制御CPU190は、リングギヤ
軸126がロック状態となるようモータMG2を制御す
る(ステップS102)。具体的には、後述するモータ
MG1によるモータリング(クランキング)の際にリン
グギヤ軸126に作用するトルクによってリングギヤ軸
126が回転駆動しないように、そのトルクに対抗可能
な逆向きのトルクを発生することができる定電流をモー
タMG2の三相コイル144に流すのである。次に、モ
ータMG1のトルク指令値Tm1*に所定トルクTSTを
設定し(ステップS104)、この設定したトルクがモ
ータMG1の取り付けられたサンギヤ軸125に作用す
るようモータMG1を駆動制御する(ステップS10
6)。このようにモータMG1によりサンギヤ軸125
にトルクを作用させると、サンギヤ軸125に作用する
トルクは、リングギヤ軸126がモータMG2により固
定されているから、リングギヤ軸126を反力としてキ
ャリア軸127に(1+ρ)/ρのギヤ比でもって作用
する。このトルクは、ダンパ157を介してエンジン1
50のクランクシャフト156に作用するから、エンジ
ン150がモータリングされることになる。なお、モー
タMG1のトルク指令値Tm1*に設定する所定トルク
TSTは、燃料の供給が停止されているエンジン150を
所定の回転数で回転させることができるトルクとして設
定されるものであり、実施例の停止時始動処理ルーチン
では、吸気弁152の開閉タイミングが遅角されていな
い状態でエンジン150をアイドル回転数より若干大き
な回転数で回転させることができるトルクとして設定し
た。
【0053】ここで、ステップS106のモータMG1
の制御は、具体的には、図8に例示するモータMG1の
制御ルーチンを実行することによりなされる。モータM
G1の制御について図8の制御ルーチンを用いて簡単に
説明する。このルーチンが実行されると、制御CPU1
90は、まず、サンギヤ軸125の回転角度θsをレゾ
ルバ139から入力する処理を行ない(ステップS12
0)、モータMG1の電気角θ1をサンギヤ軸125の
回転角度θsから求める処理を行なう(ステップS12
1)。実施例では、モータMG1として4極対の同期電
動機を用いているから、θ1=4θsを演算することに
なる。続いて、電流検出器195,196により、モー
タMG1の三相コイル134のU相とV相に流れている
電流Iu1,Iv1を検出する処理を行なう(ステップ
S122)。電流はU,V,Wの三相に流れているが、
その総和はゼロなので、二つの相に流れる電流を測定す
れば足りる。こうして得られた三相の電流を用いて座標
変換(三相−二相変換)を行なう(ステップS12
4)。座標変換は、永久磁石型の同期電動機のd軸,q
軸の電流値に変換することであり、次式(5)を演算す
ることにより行なわれる。ここで座標変換を行なうの
は、永久磁石型の同期電動機においては、d軸およびq
軸の電流が、トルクを制御する上で本質的な量だからで
ある。もとより、三相のまま制御することも可能であ
る。
【0054】
【数4】
【0055】次に、2軸の電流値に変換した後、モータ
MG1におけるトルク指令値Tm1*から求められる各
軸の電流指令値Id1*,Iq1*と実際各軸に流れた
電流Id1,Iq1と偏差を求め、各軸の電圧指令値V
d1,Vq1を求める処理を行なう(ステップS12
6)。すなわち、まず以下の式(6)の演算を行ない、
次に次式(7)の演算を行なうのである。ここで、Kp
1,Kp2,Ki1,Ki2は、各々係数であり、これ
らの係数は、適用するモータの特性に適合するよう調整
される。なお、電圧指令値Vd1,Vq1は、電流指令
値I*との偏差△Iに比例する部分(式(7)右辺第1
項)と偏差△Iのi回分の過去の累積分(右辺第2項)
とから求められる。
【0056】
【数5】
【0057】その後、こうして求めた電圧指令値をステ
ップS124で行なった変換の逆変換に相当する座標変
換(二相−三相変換)を行ない(ステップS128)、
実際に三相コイル134に印加する電圧Vu1,Vv
1,Vw1を求める処理を行なう。各電圧は、次式
(8)により求める。
【0058】
【数6】
【0059】実際の電圧制御は、第1の駆動回路191
のトランジスタTr1ないしTr6のオンオフ時間によ
りなされるから、式(8)によって求めた各電圧指令値
となるよう各トランジスタTr1ないしTr6のオン時
間をPWM制御する(ステップS129)。
【0060】ここで、モータMG1のトルク指令値Tm
1*の符号を図5や図6の共線図におけるトルクTm1
の向きを正とすれば、同じ正の値のトルク指令値Tm1
*が設定されても、図5の共線図の状態のようにトルク
指令値Tm1*の作用する向きとサンギヤ軸125の回
転の向きとが異なるときには回生制御がなされ、図6の
共線図の状態のように同じ向きのときには力行制御がな
される。しかし、モータMG1の力行制御と回生制御
は、トルク指令値Tm1*が正であれば、ロータ132
の外周面に取り付けられた永久磁石135と三相コイル
134に流れる電流により生じる回転磁界とにより正の
トルクがサンギヤ軸125に作用するよう第1の駆動回
路191のトランジスタTr1ないしTr6を制御する
ものであるから、同一のスイッチング制御となる。すな
わち、トルク指令値Tm1*の符号が同じであれば、モ
ータMG1の制御が回生制御であっても力行制御であっ
ても同じスイッチング制御となる。したがって、図8の
モータMG1の制御処理で回生制御と力行制御のいずれ
も行なうことができる。また、トルク指令値Tm1*が
負のときには、ステップS120で読み込むサンギヤ軸
125の回転角度θsの変化の方向が逆になるだけであ
るから、このときの制御も図8のモータMG1の制御処
理により行なうことができる。
【0061】以上のモータMG1の制御によりエンジン
150はモータリング(クランキング)される。図9
は、吸気弁152の開閉タイミングとエンジン150の
圧縮トルクとの関係を例示する説明図である。図中、曲
線Aは、吸気弁152の開閉タイミングを進角も遅角も
しない通常の開閉タイミングとしたエンジン150の圧
縮トルクを、クランク角を横軸としてプロットしたもの
であり、曲線Bは、吸気弁152の開閉タイミングを遅
角側の所定タイミングとしたエンジン150の圧縮トル
クを、クランク角を横軸としてプロットしたものであ
る。図示するように、吸気弁152の開閉タイミングを
遅角させると、エンジン150の有効圧縮比が低くな
り、エンジン150の圧縮トルクの振幅が小さくなる。
このことは、吸気弁152の開閉タイミングを遅角させ
ることにより、クランクシャフト156に生じるねじり
振動の振幅を小さくすることができることを意味すると
共に、クランクシャフト156を滑らか回転駆動するこ
とができることを意味する。したがって、実施例では、
クランクシャフト156は、ねじり振動の振幅は小さな
状態でスムースに回転数を上昇させることになる。な
お、このモータMG1によるモータリング状態における
共線図を図10に示す。
【0062】図7の停止時始動処理ルーチンに戻って、
ステップS106でモータMG1の制御を行なうと、続
いてエンジン150の回転数Neを入力し(ステップS
108)、入力した回転数Neと閾値N1とを比較する
(ステップS110)。ここで、閾値N1は、ダンパ1
57により結合されたクランクシャフト156とキャリ
ア軸127とに結合されている系が共振現象を生じる回
転数領域の上限値より大きな値として設定されるもので
ある。なお、エンジン150の回転数Neは、ディスト
リビュータ160に設けられた回転数センサ176によ
って検出されたものをEFIECU170から通信によ
り回転数Neの情報として受け取ることにより入力する
ことができる。エンジン150の回転数Neは、回転数
センサ176により検出されるものの他、レゾルバ13
9により検出されるサンギヤ軸125の回転数Nsとレ
ゾルバ149により検出されるリングギヤ軸126の回
転数Nrとからギヤ比を用いて計算して求めることもで
きる。
【0063】エンジン150の回転数Neが閾値N1よ
り小さいときには、ステップS108およびS110の
処理を繰り返し実行し、回転数Neが閾値N1以上とな
ると、吸気弁152の開閉タイミングを進角させてアイ
ドル回転時のタイミングに設定する(ステップS11
2)。そして、再びエンジン150の回転数Neを入力
し(ステップS114)、入力した回転数Neを閾値N
2と比較して(ステップS116)、回転数Neが閾値
N2以上となるまでステップS114およびS116の
処理を繰り返す。ここで、閾値N2は、エンジン150
のアイドル回転数またはこの回転数より若干小さな値と
して設定されるものである。エンジン150の回転数N
eが閾値N2以上になると、エンジン150への燃料の
供給制御と点火プラグ162の点火制御を開始して(ス
テップS118)、本ルーチンを終了する。なお、燃料
の供給制御と点火制御は、制御CPU190から制御信
号をEFIECU170に通信により送信することで、
EFIECU170により実行される。
【0064】以上説明した実施例の動力出力装置110
によれば、エンジン150の始動時に吸気弁152の開
閉タイミングを遅角させることによりエンジン150の
有効圧縮比を低下させ、モータMG1によるエンジン1
50のモータリング(クランキング)を容易なものとす
ることができる。この結果、エンジン150とモータM
G1とを慣性マスとしたねじり振動の共振現象を生じる
領域の回転数をすばやく通過することができる。また、
エンジン150の有効圧縮比を低下させてエンジン15
0の圧縮トルクの振幅を小さくするから、エンジン15
0とモータMG1とを慣性マスとしたねじり振動の振幅
を小さくすることができる。この結果、ねじり振動の共
振現象の際に生じる車体の振動やこもり音の発生,クラ
ンクシャフト156の破損等といった問題を抑制するこ
とができる。また、ねじり振動の振幅を抑制するダンパ
157を簡易な構成のものとすることができる。
【0065】なお、実施例の停止時始動処理ルーチンで
は、吸気弁152の開閉タイミングを遅角側の所定のタ
イミングとした後にエンジン150をモータMG1によ
りモータリングし、エンジン150の回転数Neがねじ
り振動の共振現象を生じる回転数の領域を越える値とし
て設定された閾値N1以上となったら吸気弁152の開
閉タイミングを進角し、更にエンジン150の回転数N
eがアイドル回転数近傍に設定された閾値N2以上とな
ったときにエンジン150の燃料の供給制御および点火
制御を行なったが、吸気弁152の開閉タイミングを遅
角側の所定のタイミングとした後にエンジン150をモ
ータMG1によりモータリングし、エンジン150の回
転数Neがアイドル回転数近傍に設定された閾値N2以
上となったときに吸気弁152の開閉タイミングを進角
してエンジン150の燃料の供給制御および点火制御を
行なうものとしてもよい。
【0066】実施例の動力出力装置110では、車両が
走行していないときにエンジン150を始動するものと
したが、エンジン150を停止した状態でモータMG2
からリングギヤ軸126に出力される動力のみで車両を
走行させているときに、エンジン150を始動するとき
にも適用できる。以下、この状態におけるエンジン15
0の始動処理について図11のモータ駆動時始動処理ル
ーチンに基づき説明する。本ルーチンは、モータMG2
から出力される動力のみで車両が走行している状態のと
きに、操作者の指示により、あるいは動力出力装置11
0の状態、例えば、バッテリ194の残容量BRMを検出
する残容量検出器199からの検出信号に基づいてエン
ジン150の始動信号が制御装置180の制御CPU1
90に入力されることによって実行される。
【0067】本ルーチンが実行されると、制御装置18
0の制御CPU190は、まず、吸気弁152の開閉タ
イミングを遅角側の所定のタイミングに設定する(ステ
ップS130)。続いて、リングギヤ軸126に出力す
べきトルク(トルク指令値)Tr*に所定トルクTSTを
ギヤ比ρで割ったものを加えてモータMG2のトルク指
令値Tm2*として設定すると共に(ステップS13
2)、モータMG1のトルク指令値Tm1*に所定トル
クTSTを設定して(ステップS134)、モータMG1
の制御およびモータMG2の制御を行なう(ステップS
136)。そして、図7の停止時駆動処理ルーチンのス
テップS108ないしS118と同一の処理であるステ
ップS138ないしS148の処理を実行して本ルーチ
ンを終了する。
【0068】ここで、トルク指令値Tr*は、図示しな
いルーチンにより、運転者によって操作されるアクセル
ペダル164の踏込量とリングギヤ軸126の回転数N
rとに基づいて設定されるものであり、リングギヤ軸1
26延いては駆動輪116,118に出力すべきトルク
の目標値である。したがって、モータMG2のトルク指
令値Tm2*を、トルク指令値Tr*に所定トルクTST
をギヤ比ρで割ったものを加えて設定することにより、
モータMG1でエンジン150をモータリングする際
に、リングギヤ軸126に生じる反力としてのトルクに
よってリングギヤ軸126に出力すべきトルクが変更さ
れるのを防止することができる。なお、ステップS13
6のモータMG2の制御は、図12に例示するモータM
G2の制御ルーチンにより行なわれる。図12のモータ
MG2の制御ルーチンは、図8に例示するモータMG1
の制御ルーチンと全く同様であるから、その説明は省略
する。
【0069】モータMG1によりエンジン150がモー
タリングされる際の共線図の変化の様子を図13と図1
4とに示す。図13はエンジン150が停止状態にあり
モータMG2から出力される動力のみで車両が走行状態
とされているときの共線図であり、図14はエンジン1
50がモータMG1によりモータリングされた状態のと
きの共線図である。図13では、モータMG2からトル
クTm2がリングギヤ軸126に出力されて車両は走行
状態にあり、エンジン150は停止状態にある。この状
態では、サンギヤ軸125は回転状態となり、モータM
G1のロータ132が回転しているが、モータMG1の
トルクTm1は値0であるから、モータMG1は回生も
力行もされない。
【0070】この状態から図11のモータ駆動時始動処
理ルーチンのステップS130ないしS136を実行す
ると、モータMG1は値TSTのトルクをサンギヤ軸12
5に出力し、モータMG2は値Tm2に値TST/ρを加
えたトルクをリングギヤ軸126に出力する。このと
き、エンジン150のクランクシャフト156は、サン
ギヤ軸125にトルクが加えられることにより、図13
の釣り合いの状態が崩れ、回転し始める。そして、モー
タMG1からサンギヤ軸125に出力されるトルクTm
1がエンジン150のピストン155の摺動摩擦やエン
ジン150の圧縮仕事などの抵抗力(トルクTe)のサ
ンギヤ軸125への寄与分(トルクTes)と釣り合う
状態となるまで、その回転数を増加させる。エンジン1
50の回転に対する抵抗力(トルクTe)のリングギヤ
軸126への寄与分(トルクTer)は、モータMG2
のトルクTm2の増加分(TST/ρ)と釣り合うから、
リングギヤ軸126へ出力されるトルクには変化はな
い。
【0071】以上説明した実施例の動力出力装置110
によれば、モータMG2から出力される動力のみによっ
て車両を走行としている最中にエンジン150を始動す
る際にも、エンジン150の始動時に吸気弁152の開
閉タイミングを遅角させることにより、モータMG1に
よるエンジン150のモータリングを容易なものとし、
エンジン150とモータMG1とを慣性マスとしたねじ
り振動の共振現象を生じる領域の回転数をすばやく通過
させることができる。また、エンジン150の圧縮トル
クの振幅を小さくして、エンジン150とモータMG1
とを慣性マスとしたねじり振動の振幅を小さくすること
ができ、ねじり振動の共振現象の際に生じる車体の振動
やこもり音の発生,クランクシャフト156の破損等と
いった問題を抑制することができる。しかも、モータM
G2のトルク指令値Tm2*をモータMG1によるモー
タリングの際にリングギヤ軸126に作用するトルクの
分だけ増加するから、リングギヤ軸126に出力される
トルクをモータMG1のモータリングによらず一定に保
つことができる。この結果、車両の乗り心地の低下を防
止することができる。
【0072】実施例の動力出力装置110では、エンジ
ン150とモータMG1とを慣性マスとしたねじり振動
の共振現象がアイドル回転数より低い回転数で起こるた
め、アイドル回転数付近になるまでエンジン150の吸
気弁152の開閉タイミングを遅角させてエンジン15
0をモータリングしたが、共振現象が生じる回転数領域
がアイドル回転数を含む場合やアイドル回転数を越えて
存在する場合には、エンジン150の吸気弁152の開
閉タイミングを近くさせたモータリングをアイドル回転
数より大きな回転数となるまで行うものとしてもよい。
【0073】また、実施例の動力出力装置110では、
エンジン150の吸気弁152の開閉タイミングを遅角
させることによってエンジン150をよりスムースにモ
ータリングすることができること及びエンジン150と
モータMG1とを慣性マスとしたねじり振動の共振現象
を抑制することができることを、エンジン150の始動
時のモータリングの際に適用したが、エンジン150の
停止時のモータリングの際に適用するものとしてもよ
い。この場合には、例えば、図15に例示するエンジン
停止処理ルーチンを実行すればよい。以下、この処理に
ついて簡単に説明する。
【0074】図15のエンジン停止処理ルーチンが実行
されると、制御装置180の制御CPU190は、ま
ず、エンジン150への燃料の供給を停止すると共に
(ステップS160)、吸気弁152の開閉タイミング
を遅角側の所定タイミングに設定する(ステップS16
2)。そして、エンジン150の回転数Neを読み込み
(ステップS164)、読み込んだ回転数Neに基づい
てモータMG1のトルク指令値Tm1*を設定する(ス
テップS166)。ここで、トルク指令値Tm1*を燃
料供給が停止されたエンジン150の回転数Neに基づ
いて設定するのは、エンジン150の燃料供給の停止の
際の急激なトルク変動がトルクショックとしてリングギ
ヤ軸126に出力されないようにするためである。した
がって、実施例では、エンジン150の回転数Neが滑
らかに減少するよう実験により回転数NeとモータMG
のトルクTm1との関係を求め、これをマップとしてR
OM190bに記憶しておき、エンジン150の回転数
Neが与えられると、このマップを用いてモータMG1
のトルク指令値Tm1*を導出するものとした。このよ
うにモータMG1のトルク指令値Tm1*を設定するこ
とにより、エンジン150は、モータMG1によりモー
タリングされることになる。
【0075】続いて、リングギヤ軸126に出力すべき
トルク(トルク指令値)Tr*にトルク指令値Tm1*
をギヤ比ρで割ったものを加えてモータMG2のトルク
指令値Tm2*を設定し(ステップS168)、設定し
たトルク指令値Tm1*,Tm2*を用いてモータMG
1およびモータMG2の制御を行ない(ステップS17
0)、回転数Neと閾値N3とを比較する(ステップS
172)。ここで、モータMG1の制御は図8に例示し
たモータMG1の制御ルーチンにより、モータMG2の
制御は図12に例示したモータMG2の制御ルーチンに
より行なわれるから、これらの制御についての説明は重
複するから省略する。また、閾値N3は、上述した共振
現象を生じる回転数の下限値以下の値として設定される
ものであり、エンジン150とモータMG1とからなる
慣性マスの特性によって定められるものである。したが
って、閾値N3は共振現象を生じる回転数の下限値以下
の値であれば如何なる値でもよいから、例えば値0とし
てもよいことは勿論である。
【0076】エンジン150の回転数Neが閾値N3よ
り大きいときには、まだ共振現象を生じる領域にあると
判断し、吸気弁152の開閉タイミングを遅角側の所定
タイミングに設定された状態でのトルク制御処理、即ち
ステップS164ないしS172の処理を繰り返し実行
する。このように制御することにより、エンジン150
とモータMG1とを慣性マスとしたねじり振動の共振現
象を生じる領域にエンジン150の回転数Neが存在し
ても、エンジン150の圧縮トルクの振幅は小さなもの
とするから、この慣性マスのねじり振動の振幅を小さく
することができる。
【0077】一方、エンジン150の回転数Neが閾値
N3以下のときには、共振現象を生じる領域を通過した
と判断し、吸気弁152の開閉タイミングを通常のタイ
ミングに戻して(ステップS174)、回転数Neを閾
値N4と比較する(ステップS176)。ここで、閾値
N4は、モータMG1のトルクTm1を値0としてエン
ジン150を自然に停止させたときに生じるトルク変動
が小さく、リングギヤ軸126へのトルクショックが許
容される範囲内となるエンジン150の回転数として設
定されるものであり、エンジン150の特性やモータM
G1の特性などによって定められるものである。
【0078】エンジン150の回転数Neが閾値N4よ
り大きいときには、まだリングギヤ軸126へのトルク
ショックが生じると判断し、吸気弁152の開閉タイミ
ングを通常のタイミングに設定された状態でのトルク制
御処理、即ちステップS164ないしS176の処理を
繰り返し実行し、エンジン150の回転数Neが閾値N
4以下のときには、モータMG1のトルク指令値Tm1
*に値0を設定すると共に(ステップS178)、モー
タMG1のトルク指令値Tm2*にリングギヤ軸126
へ出力すべきトルクの指令値Tr*を設定して(ステッ
プS180)、モータMG1の制御およびモータMG2
の制御を行ない(ステップS182)、本ルーチンを終
了する。こうした制御によってリングギヤ軸126には
トルクショックは生じない。
【0079】以上説明したエンジン150の停止処理に
よれば、エンジン150とモータMG1とを慣性マスと
したねじり振動の共振現象を生じる領域にエンジン15
0の回転数が存在するときには、吸気弁152の開閉タ
イミングを遅角側の所定タイミングに設定するから、エ
ンジン150の圧縮トルクの振幅が小さくなり、この慣
性マスのねじり振動の振幅を小さくすることができる。
したがって、ねじり振動の共振現象の際に生じる車体の
振動やこもり音の発生,クランクシャフト156の破損
等といった問題を抑制することができる。しかも、エン
ジン150の回転数Neが閾値N4以下となるまでエン
ジン150はモータMG1によってモータリングされる
から、リングギヤ軸126に生じ得るトルクショックを
防止することができる。
【0080】こうしたエンジン150の停止処理では、
エンジン150の回転数Neが閾値N3以下となったら
吸気弁152の開閉タイミングを通常のタイミングとし
たが、エンジン150の回転が停止するまで吸気弁15
2の開閉タイミングを遅角側の所定タイミングとしても
よい。この場合の処理は、図15のエンジン停止処理ル
ーチンからステップS174とS176の処理を省けば
よい。
【0081】また、図15のエンジン停止処理ルーチン
では、アクセルペダル164が踏み込まれてリングギヤ
軸126にトルクを出力している状態のときにエンジン
150の運転を停止したが、車両が停止しているときに
エンジン150の運転を停止するものとしてもよい、こ
の場合、アクセルペダル164は踏み込まれていないか
ら、ステップS168とS180におけるモータMG2
のトルク指令値Tm2*の設定は、それぞれのトルク指
令値Tm2*を求める式中のTr*に値0を代入して用
いればよい。
【0082】次に本発明の第2の実施例としての動力出
力装置110Bについて説明する。第2実施例の動力出
力装置110Bは、第1実施例の動力出力装置110の
構成と同一の構成をしている。したがって、第2実施例
の動力出力装置110Bの構成のうち第1実施例の動力
出力装置110と同一の構成については同一の符号を付
し、その説明は省略する。なお、明示しない限り第1実
施例の説明の際に用いた符号はそのまま同じ意味で用い
る。
【0083】第2実施例の動力出力装置110Bでは、
エンジン150の始動時の処理として図16に例示する
停止時始動処理ルーチンを行なう。この停止時始動処理
ルーチンは、第1実施例と同様に、車両が停止している
ときにスタータスイッチ179がオンとされたときに実
行される。本ルーチンが実行されると、制御装置180
の制御CPU190は、まず、リングギヤ軸126がロ
ック状態となるようモータMG2を制御する(ステップ
S202)。そして、エンジン150の回転数Neを読
み込み(ステップS202)、読み込んだ回転数Neを
閾値N5と比較する(ステップS204)。ここで、閾
値N5は、エンジン150とモータMG1とからなる慣
性マスが共振現象を生じる回転数の上限値以上の値とし
て設定されるものであり、エンジン150やモータMG
1などの特性によって定められる。
【0084】エンジン150の回転数Neが閾値N5以
下のときには、変化量△Nに所定値Ns1を設定し(ス
テップS206)、閾値N5より大きいときには、変化
量△Nに所定値Ns2を設定して(ステップS20
8)、設定した変化量△Nをサンギヤ軸125の目標回
転数Ns*に加えて新たな目標回転数Ns*を設定する
(ステップS210)。ここで、所定値Ns1および所
定値Ns2は、サンギヤ軸125の目標回転数Ns*の
増加量として設定されるものであり、実施例では、所定
値Ns1を所定値Ns2より大きくなるよう設定されて
いる。したがって、エンジン150の回転数Neが閾値
N5以下のときの方が、閾値N5より大きいときに比し
てサンギヤ軸125の目標回転数Ns*の増加量が大き
くなる。
【0085】こうしてサンギヤ軸125の目標回転数N
s*を設定すると、サンギヤ軸125の回転数Nsを読
み込み(ステップS212)、設定した目標回転数Ns
*と読み込んだ回転数Nsを用いて次式(9)によりモ
ータMG1のトルク指令値Tm1*を設定して(ステッ
プS214)、モータMG1の制御を行なう(ステップ
S216)。ここで、式(9)中の右辺第2項は回転数
Nsの目標回転数Ns*からの偏差を打ち消す比例項で
あり、右辺第3項は定常偏差をなくす積分項である。こ
のようにトルク指令値Tm1*を設定してモータMG1
を制御することにより、サンギヤ軸125を目標回転数
Ns*で回転させることができる。
【0086】
【数7】
【0087】そして、エンジン150の回転数Neを閾
値N2と比較し(ステップS218)、回転数Neが閾
値N2以上となるまでステップS202ないしS218
の処理を繰り返し、回転数Neが閾値N2以上になった
ときに燃料供給制御と点火制御を開始してエンジン15
0を始動する(ステップS220)。
【0088】こうした図16に例示する停止時始動処理
ルーチンを実行したときのサンギヤ軸125の目標回転
数Ns*の変化の様子やエンジン150の回転数Neの
変化の様子の一例を図17に示す。図示するように、エ
ンジン150の回転数Neが閾値N5になるまでサンギ
ヤ軸125の目標回転数Ns*は、所定値Ns2より大
きな所定値Ns1の変化量△Nで増加し、その後所定値
Ns2の変化量△Nで増加する。いま、車両は停止して
いるから、共線図は図10と同様な状態となる。したが
って、サンギヤ軸125の目標回転数Ns*の変化は、
リニアな関係としてエンジン150の目標回転数Ne*
の変化としてみることができる。ただし、目標回転数N
s*と目標回転数Ne*との間には、Ns*:1+ρ=
Ne*:ρの関係がある。
【0089】サンギヤ軸125の目標回転数Ns*を変
化させることによりエンジン150の目標回転数Ne*
を変化させてモータMG1を駆動制御すると、エンジン
150の回転数Neは、モータMG1がフィードバック
制御されることから、図示するように目標回転数Ne*
の若干下側を推移する。実施例では、エンジン150の
回転数Neが共振現象を生じる領域の上限値以上に設定
された閾値N5を越えるまでは、目標回転数Ne*を大
きな変化量で増加させるから、エンジン150の回転数
Neも急速に大きくなり、共振現象を生じる領域を素早
く通過する。このまま、大きな変化量で目標回転数Ne
*を増加させると、エンジン150の回転数Neは、閾
値N2となった後にオーバーシュートすることになる
が、実施例では、閾値N5以降は目標回転数Ns*の変
化量△Nを所定値Ns1より小さな所定値Ns2として
目標回転数Ne*の変化量を小さくしているから、エン
ジン150の回転数Neはオーバーシュートすることな
く、アイドル回転数に落ち着く。
【0090】以上説明した第2実施例の動力出力装置1
10Bによれば、エンジン150とモータMG1とを慣
性マスとしたねじり振動の共振現象を生じる領域の上限
値を越えるまでエンジン150の目標回転数Ne*の変
化量を大きくして、この回転数となるようモータMG1
によりエンジン150をモータリングすることにより、
共振現象を生じる領域を素早く通過することができる。
この結果、ねじり振動の共振現象の際に生じる車体の振
動やこもり音の発生,クランクシャフト156の破損等
といった問題を抑制することができ、ねじり振動の振幅
を抑制するダンパ157を簡易な構成のものとすること
ができる。しかも、共振現象を生じる領域を越えた後
は、エンジン150の目標回転数Ne*の変化量を小さ
くするから、エンジン150の回転数Neがアイドル回
転数を大きく上回るといったオーバーシュートを防止す
ることができる。
【0091】次に、第2実施例の動力出力装置110B
において、エンジン150を停止した状態でモータMG
2からリングギヤ軸126に出力される動力のみで車両
を走行させているときのエンジン150の始動処理につ
いて図18のモータ駆動時始動処理ルーチンに基づき説
明する。本ルーチンも、第1実施例と同様に、モータM
G2から出力される動力のみで車両が走行している状態
のときに、操作者の指示により、あるいは動力出力装置
110の状態、例えば、バッテリ194の残容量BRMを
検出する残容量検出器199からの検出信号に基づいて
エンジン150の始動信号が制御装置180の制御CP
U190に入力されることによって実行される。
【0092】本ルーチンが実行されると、制御装置18
0の制御CPU190は、まず、図16の停止時始動処
理ルーチンのステップS202ないしS214の処理と
同一のステップS232ないしS244の処理、即ち、
エンジン150の回転数Neを読み込み(ステップS2
32)、回転数Neに応じて変化量△Nを設定し(ステ
ップS234〜S238)、この変化量△Nを用いてサ
ンギヤ軸125の目標回転数Ns*設定し(ステップS
240)、サンギヤ軸125の回転数Nsを読み込んで
(ステップS242)、上述の式(9)によりモータM
G1のトルク指令値Tm1*を設定(ステップS24
4)する処理を行なう。続いて、リングギヤ軸126に
出力すべきトルクの指令値Tr*に設定されたトルク指
令値Tm1*をギヤ比ρで割ったものを加えてモータM
G2のトルク指令値Tm2*として設定し(ステップS
245)、モータMG1の制御およびモータMG2の制
御を行なう(ステップS246)。ここで、モータMG
2のトルク指令値Tm2*を、トルク指令値Tr*にト
ルク指令値Tm1*をギヤ比ρで割ったものを加えて設
定するのは、モータMG1でエンジン150をモータリ
ングする際にリングギヤ軸126に生じる反力としての
トルクによってリングギヤ軸126に出力すべきトルク
が変更されるのを防止することができる。こうしたステ
ップS232ないしS246の処理をエンジン150の
回転数Neが閾値N2以上となるまで繰り返し(ステッ
プS248)、回転数Neが閾値N2以上となったとき
に、燃料供給制御と点火制御を開始してエンジン150
を始動する(ステップS250)。
【0093】こうした図18に例示するモータ駆動時始
動処理ルーチンを実行したときのサンギヤ軸125の目
標回転数Ns*の変化の様子やエンジン150の回転数
Neの変化の様子の一例を図19に示す。エンジン15
0を停止した状態でモータMG2からリングギヤ軸12
6に出力される動力のみで車両を走行させているとき
は、図13に例示する共線図の状態であるから、サンギ
ヤ軸125の目標回転数Ns*は負の値となる。この状
態から、図18に例示するモータ駆動時始動処理ルーチ
ンを実行するから、図19は図17と比してサンギヤ軸
125の目標回転数Ns*の初期値のみ異なるものとな
る。
【0094】以上説明したモータ駆動時の始動処理によ
れば、モータMG2から出力される動力のみによって車
両を走行としている最中にエンジン150を始動する際
にも、エンジン150とモータMG1とを慣性マスとし
たねじり振動の共振現象を生じる領域の上限値を越える
までエンジン150の目標回転数Ne*の変化量を大き
くして、この回転数となるようモータMG1によりエン
ジン150をモータリングすることにより、共振現象を
生じる領域を素早く通過することができる。この結果、
ねじり振動の共振現象の際に生じる車体の振動やこもり
音の発生,クランクシャフト156の破損等といった問
題を抑制することができ、ねじり振動の振幅を抑制する
ダンパ157を簡易な構成のものとすることができる。
しかも、共振現象を生じる領域を越えた後は、エンジン
150の目標回転数Ne*の変化量を小さくするから、
エンジン150の回転数Neがアイドル回転数を大きく
上回るといったオーバーシュートを防止することができ
る。
【0095】第2実施例の動力出力装置110Bでは、
エンジン150とモータMG1とを慣性マスとしたねじ
り振動の共振現象がアイドル回転数より低い回転数で起
こるため、この回転数を越えるまでエンジン150の目
標回転数Ne*の変化量を大きくして、エンジン150
の回転数Neがこの共振現象を生じる領域を素早く通過
するようにしたが、共振現象が生じる回転数領域がアイ
ドル回転数を含む場合やアイドル回転数を越えて存在す
る場合には、これらの回転数を超えるまでエンジン15
0の目標回転数Ne*の変化量を大きくするものとして
もよい。
【0096】また、第2実施例の動力出力装置110B
では、エンジン150とモータMG1とを慣性マスとし
たねじり振動の共振現象を生じる領域を越えるまでエン
ジン150の目標回転数Ne*の変化量を大きくして、
エンジン150の回転数Neがこの共振現象を生じる領
域を素早く通過する手法をエンジン150の始動時のモ
ータリングの際に適用したが、エンジン150の停止時
のモータリングの際に適用するものとしてもよい。この
場合には、例えば、図20に例示するエンジン停止処理
ルーチンを実行すればよい。以下、この処理について簡
単に説明する。
【0097】図20のエンジン停止処理ルーチンが実行
されると、制御装置180の制御CPU190は、ま
ず、エンジン150への燃料の供給を停止する(ステッ
プS260)。続いて、エンジン150の回転数Neを
読み込み(ステップS262)、読み込んだ回転数Ne
を閾値N6と比較する(ステップS264)。閾値N6
は、上述した共振現象を生じる回転数の下限値以下の値
として設定されるものであり、エンジン150とモータ
MG1とからなる慣性マスの特性によって定められるも
のである。エンジン150の回転数Neが閾値N6以下
のときには、変化量△Nに所定値Ns1を設定し(ステ
ップS266)、閾値N6より大きいときには、変化量
△Nに所定値Ns2を設定して(ステップS268)、
設定した変化量△Nをサンギヤ軸125の目標回転数N
s*から減じて新たな目標回転数Ns*を設定する(ス
テップS270)。したがって、エンジン150の回転
数Neが閾値N5以下のときは、閾値N5より大きいと
きに比してサンギヤ軸125の目標回転数Ns*の変化
量が大きくなる。
【0098】こうしてサンギヤ軸125の目標回転数N
s*を設定すると、サンギヤ軸125の回転数Nsを読
み込み(ステップS272)、上式(9)によりモータ
MG1のトルク指令値Tm1*を設定すると共に(ステ
ップS274)、リングギヤ軸126に出力すべきトル
クの指令値Tr*に設定されたトルク指令値Tm1*を
ギヤ比ρで割ったものを加えてモータMG2のトルク指
令値Tm2*として設定し(ステップS276)、モー
タMG1の制御およびモータMG2の制御を行なう(ス
テップS278)。こうしたステップS262ないしS
278の処理をモータMGのトルクTm1を値0として
もトルクショックがリングギヤ軸126に生じないよう
になるまで、即ちエンジン150の回転数Neが閾値N
4以下となるまで繰り返し(ステップS280)、回転
数Neが閾値N4以下となったときに、モータMG1の
トルク指令値Tm1*に値0を設定すると共に(ステッ
プS282)、モータMG1のトルク指令値Tm2*に
リングギヤ軸126へ出力すべきトルクの指令値Tr*
を設定して(ステップS284)、モータMG1の制御
およびモータMG2の制御を行ない(ステップS28
6)、本ルーチンを終了する。
【0099】こうしたエンジン150の停止処理の動作
は、車両が停止しているときには、図17の時間軸を反
転させた動作となり、車両が走行しているときには、図
19の時間軸を反転させた動作となる。なお、車両が停
止しているときにエンジン150の運転を停止するもの
場合には、アクセルペダル164は踏み込まれていない
から、ステップS276とS284におけるモータMG
2のトルク指令値Tm2*の設定は、それぞれのトルク
指令値Tm2*を求める式中のTr*に値0を代入して
用いればよい。
【0100】以上説明したエンジン150の停止処理に
よれば、エンジン150とモータMG1とを慣性マスと
したねじり振動の共振現象を生じる領域にエンジン15
0の回転数Neが存在するときには、エンジン150の
目標回転数Ne*の変化量を大きくすることにより、共
振現象を生じる領域を素早く通過することができる。こ
の結果、ねじり振動の共振現象の際に生じる車体の振動
やこもり音の発生,クランクシャフト156の破損等と
いった問題を抑制することができ、ねじり振動の振幅を
抑制するダンパ157を簡易な構成のものとすることが
できる。しかも、エンジン150の回転数Neが閾値N
4以下となるまでエンジン150はモータMG1によっ
てモータリングされるから、リングギヤ軸126に生じ
得るトルクショックを防止することができる。
【0101】次に、こうした第1実施例の動力出力装置
110や第2実施例の動力出力装置110Bでは、図2
1にブロック図として例示する共振判定回路200を備
えることにより、エンジン150とモータMG1とから
なる慣性マスがねじり振動の共振現象を生じているか否
かを判定することができる。共振判定回路200は、図
示するように、エンジン150の回転数Neを入力する
ことによりエンジン150の回転数Neの周波数成分か
ら共振現象を生じる周波数領域のみを通過させるバンド
パスフィルタ201と、バンドパスフィルタ201から
出力された周波数成分の振幅の絶対値を所定時間に亘っ
て積分して共振エネルギに相当する信号を求める積分回
路202と、積分回路202から出力される共振エネル
ギに相当する信号を増幅する信号増幅回路203と、5
ボルトの電源から所定の電圧レベルの比較信号を作成す
る抵抗R1およびR2と、信号増幅回路203から出力
された共振エネルギに相当する信号のレベルが比較信号
のレベルより大きくなったときにローアクティブとなる
コンパレータ204とを備える。この共振判定回路20
0の入力端子であるバンドパスフィルタ201の入力ポ
ートは、エンジン150の回転数Neを出力する制御C
PU190の出力ポートと接続されており、共振判定回
路200の出力端子であるコンパレータ204の出力ポ
ートは、制御CPU190の入力ポートに接続されてい
る。このため、制御CPU190は、共振判定回路20
0にエンジン150の回転数Neを出力することによ
り、共振判定回路200からエンジン150とモータM
G1とからなる慣性マスの共振エネルギが所定エネルギ
以上となったことを現わす信号を受け取ることになる。
したがって、制御CPU190により、共振判定回路2
00から共振エネルギが所定エネルギ以上となったこと
を現わす信号を受け取ったときには、共振現象による弊
害を防止する制御、例えば、モータMG1によりエンジ
ン150をモータリングする処理を停止する制御などを
行なうこともでき、こうすれば、ねじり振動の共振現象
の際に生じる車体の振動やこもり音の発生,クランクシ
ャフト156の破損等といった問題をより確実に抑制す
ることができる。
【0102】こうしたねじり振動の共振現象が生じたと
きにモータMG1によるエンジン150のモータリング
を停止する制御は、図22に例示する共振判定処理ルー
チンによっても行なうことができる。以下、この処理に
ついて簡単に説明する。図22に例示する共振判定処理
ルーチンが実行されると、制御装置180の制御CPU
190は、まず、エンジン150の回転数Neを読み込
み(ステップS310)、読み込んだ回転数Neが閾値
N7と閾値N8との間にあるか否かを判定する(ステッ
プS312)。閾値N7はエンジン150とモータMG
1とからなる慣性マスが共振現象を生じる領域の下限値
以下の値として設定されるものであり、閾値N8は共振
現象を生じる領域の上限値以上の値として設定されるも
のである。
【0103】エンジン150の回転数Neがこの閾値N
7と閾値N8との間にないときには、共振判定フラグF
に値0を設定すると共に(ステップS314)、カウン
タCに値0を設定して(ステップS316)、本ルーチ
ンを終了する。
【0104】一方、エンジン150の回転数Neがこの
閾値N7と閾値N8との間にあるときには、共振判定フ
ラグFが値0か否かを判定し(ステップS318)、共
振判定フラグFが値0のときには、この共振判定フラグ
Fに値1を設定すると共にカウンタCに値0を設定し
(ステップS320およびS322)、共振判定フラグ
Fが値1のときには、カウンタCをインクリメントする
(ステップS324)。そして、カウンタCと閾値Cr
efとを比較する(ステップS326)。ここで、閾値
Crefは、エンジン150の回転数Neが共振現象を
生じる領域に入ってからの経過時間の許容範囲の最大値
かそれより若干小さい値として設定されるものであり、
本ルーチンの起動頻度などによって定められる。エンジ
ン150とモータMG1とからなる慣性マスのねじり振
動の振幅は、エンジン150の回転数Neが共振現象を
生じる領域に入ってからの経過時間に伴って大きくな
る。このねじり振動の振幅は共振エネルギを反映するか
ら、共振現象の結果生じ得る車体の振動やこもり音の発
生,クランクシャフト156の破損等の不都合は、ねじ
り振動の振幅が大きくなるにつれて顕著となる。したが
って、実施例では、こうしたねじり振動の振幅が許容さ
れる大きさを越えるまでに要する時間より短い時間とな
るよう閾値Crefを設定するのである。
【0105】カウンタCが閾値Cref未満のときに
は、まだねじり振動の振幅は小さいと判断して本ルーチ
ンを終了し、カウンタCが閾値Cref以上のときに
は、ねじり振動の振幅が大きくなり許容振幅を越えそう
になると判断して、モータMG1によるエンジン150
のモータリングを停止するべくエンジン150の停止指
令を出力する(ステップS328)。
【0106】以上説明した共振判定処理ルーチンによれ
ば、エンジン150とモータMG1とを慣性マスとする
ねじり振動の振幅が許容振幅を越えそうになるのを判定
することができる。この結果、この判定に基づいてモー
タMG1によるエンジン150のモータリングを停止す
ることにより、共振現象の際に生じ得る車体の振動やこ
もり音の発生,クランクシャフト156の破損等の不都
合を防止することができる。
【0107】以上説明した各実施例では、モータMG1
およびモータMG2にPM形(永久磁石形;Permanent
Magnet type)同期電動機を用いたが、回生動作および
力行動作の双方が可能なものであれば、その他にも、V
R形(可変リラクタンス形;Variable Reluctance typ
e)同期電動機や、バーニアモータや、直流電動機や、
誘導電動機や、超電導モータや、ステップモータなどを
用いることもできる。
【0108】また、各実施例では、第1および第2の駆
動回路191,192としてトランジスタインバータを
用いたが、その他に、IGBT(絶縁ゲートバイポーラ
モードトランジスタ;Insulated Gate Bipolar mode Tr
ansistor)インバータや、サイリスタインバータや、電
圧PWM(パルス幅変調;Pulse Width Modulation)イ
ンバータや、方形波インバータ(電圧形インバータ,電
流形インバータ)や、共振インバータなどを用いること
もできる。
【0109】さらに、バッテリ194としては、Pbバ
ッテリ,NiMHバッテリ,Liバッテリなどを用いる
ことができるが、バッテリ194に代えてキャパシタを
用いることもできる。
【0110】各実施例では、エンジン150のクランク
シャフト156がダンパ157およびキャリア軸127
を介してプラネタリギヤ120,モータMG1およびモ
ータMG2に接続されており、モータMG1によりエン
ジン150のクランクシャフト156をモータリングす
るものとしたが、図23に例示する変形例の動力出力装
置210ような構成としてもよい。この変形例の動力出
力装置210では、変速機TMを中立状態(ニュートラ
ル)とすると共にプラネタリギヤPGに取り付けられた
クラッチCL1およびクラッチCL2を係合状態とする
ことにより、エンジンEGのクランクシャフトCSは、
ダンパDNPおよびプラネタリギヤPGを介してモータ
MGに接続され、モータMGによるモータリングが可能
となる。したがって、この変形例の動力出力装置210
でも、第1実施例で説明した図7の停止時始動処理ルー
チンや図11のモータ駆動時始動処理ルーチン,図15
のエンジン停止処理ルーチン,第2実施例で説明した図
16の停止時始動処理ルーチンや図18のモータ駆動時
始動処理ルーチン,図20のエンジン停止処理ルーチン
などを実行することができる。ただし、変形例の動力出
力装置210では、上述したように、ハード構成が異な
ることから、上述の各ルーチンの適用には若干の修正が
必要である。例えば、図7の停止時始動処理ルーチンの
適用では、ステップS100ないしS106の処理に代
えて、図24に例示するステップS400ないしS40
6の処理を行なえばよい。即ち、まず変速機TMを中立
状態とすると共に(ステップS400)、クラッチCL
1およびクラッチCL2を係合状態とし(ステップS4
01)、吸気弁の開閉タイミングを遅角側の所定のタイ
ミングに設定した後に(ステップS402)、モータM
Gのトルク指令値Tm*にモータリング用の所定トルク
TSTを設定して(ステップS404)、モータMGの制
御を行なえばよいのである。
【0111】また、こうした変形例の動力出力装置21
0でも、図21に例示する共振判定回路200を備えた
り、図22に例示する共振判定処理ルーチンを実行した
りすることもできる。
【0112】このように、本発明ではエンジンのクラン
クシャフトがダンパを介して機械的にモータに接続され
ていれば如何なる構成であってもよいから、図25に例
示する変形例の動力出力装置310のように、エンジン
EGのクランクシャフトCSがダンパDNPを介して直
接モータMGに接続される構成としてもよい。
【0113】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、例えば、実施例の動力出力装置を船舶,航
空機などの交通手段やその他各種産業機械などに搭載す
る態様など、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての動力出力装置110
を搭載した車両の概略構成を示す構成図である。
【図2】プラネタリギヤ120,モータMG1,モータ
MG2および制御装置180を中心に実施例の動力出力
装置110を例示する構成図である。
【図3】実施例の動力出力装置110のプラネタリギヤ
120,モータMG1およびモータMG2の部分を拡大
して示す拡大図である。
【図4】実施例の動力出力装置110の動作原理を説明
するためのグラフである。
【図5】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図6】プラネタリギヤ120に結合された3軸の回転
数とトルクの関係を示す共線図である。
【図7】制御装置180の制御CPU190により実行
される停止時始動処理ルーチンを例示するフローチャー
トである。
【図8】制御装置180の制御CPU190により実行
されるモータMG1の制御ルーチンを例示するフローチ
ャートである。
【図9】吸気弁152の開閉タイミングとエンジン15
0の圧縮トルクとの関係を例示する説明図である。
【図10】モータMG1によりエンジン150がモータ
リング状態にある際の共線図である。
【図11】制御装置180の制御CPU190により実
行されるモータ駆動時始動処理ルーチンを例示するフロ
ーチャートである。
【図12】制御装置180の制御CPU190により実
行されるモータMG2の制御ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図13】エンジン150が停止状態にありモータMG
2から出力される動力のみで車両が駆動されているとき
の共線図である。
【図14】モータMG2から出力される動力のみで車両
が走行状態にあるときに、エンジン150がモータMG
1によりモータリングされている際の共線図である。
【図15】制御装置180の制御CPU190により実
行されるエンジン停止処理ルーチンを例示するフローチ
ャートである。
【図16】第2実施例の制御装置180により実行され
る停止時始動処理ルーチンを例示するフローチャートで
ある。
【図17】図16に例示する停止時始動処理ルーチンを
実行したときのサンギヤ軸125の目標回転数Ns*や
エンジン150の回転数Neの変化の様子の一例を示す
説明図である。
【図18】第2実施例の制御装置180により実行され
るモータ駆動時始動処理ルーチンを例示するフローチャ
ートである。
【図19】図18に例示する停止時始動処理ルーチンを
実行したときのサンギヤ軸125の目標回転数Ns*や
エンジン150の回転数Neの変化の様子の一例を示す
説明図である。
【図20】第2実施例の制御装置180により実行され
るエンジン停止処理ルーチンを例示するフローチャート
である。
【図21】共振判定回路200の概略構成を例示するブ
ロック図である。
【図22】第1実施例や第2実施例の制御装置180に
より実行される共振判定処理ルーチンを例示するフロー
チャートである。
【図23】変形例の動力出力装置210の概略構成を示
す構成図である。
【図24】変形例の動力出力装置210が実行する停止
時始動処理ルーチンの一部を例示するフローチャートで
ある。
【図25】変形例の動力出力装置310の概略構成を示
す構成図である。
【符号の説明】
110…動力出力装置 111…動力伝達ギヤ 112…駆動軸 114…ディファレンシャルギヤ 116,118…駆動輪 119…ケース 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 123…プラネタリピニオンギヤ 124…プラネタリキャリア 125…サンギヤ軸 126…リングギヤ軸 127…キャリア軸 128…動力取出ギヤ 129…チェーンベルト 132…ロータ 133…ステータ 134…三相コイル 135…永久磁石 139…レゾルバ 142…ロータ 143…ステータ 144…三相コイル 145…永久磁石 149…レゾルバ 150…エンジン 151…燃料噴射弁 152…吸気弁 153…開閉タイミング変更機構 154…燃焼室 155…ピストン 156…クランクシャフト 157…ダンパ 158…イグナイタ 160…ディストリビュータ 162…点火プラグ 164…アクセルペダル 164a…アクセルペダルポジションセンサ 165…ブレーキペダル 165a…ブレーキペダルポジションセンサ 166…スロットルバルブ 167…スロットルバルブポジションセンサ 168…アクチュエータ 170…EFIECU 172…吸気管負圧センサ 173…カムシャフトポジションセンサ 174…水温センサ 176…回転数センサ 178…回転角度センサ 179…スタータスイッチ 180…制御装置 182…シフトレバー 184…シフトポジションセンサ 190…制御CPU 190a…RAM 190b…ROM 191…第1の駆動回路 192…第2の駆動回路 194…バッテリ 195,196…電流検出器 197,198…電流検出器 199…残容量検出器 200…共振判定回路 201…バンドパスフィルタ 202…積分回路 203…信号増幅回路 204…コンパレータ 210…動力出力装置 310…動力出力装置 L1,L2…電源ライン MG1…モータ MG2…モータ R1,R2…抵抗 Tr1〜Tr6…トランジスタ Tr11〜Tr16…トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 29/02 B60K 9/00 Z H02K 7/18 (72)発明者 阿部 哲也 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダンパを介して出力軸に結合された内燃
    機関と、該出力軸と機械的に結合された回転軸を有する
    電動機とを備える駆動装置であって、 前記内燃機関の有効圧縮比を変更する圧縮比変更手段
    と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が停止され
    ている前記内燃機関をモータリングするよう前記電動機
    を駆動制御する電動機制御手段と、 該電動機制御手段によるモータリングの最中に前記運転
    状態検出手段により検出された運転状態が所定範囲の運
    転状態のとき、該所定範囲外の運転状態のときに比し
    て、前記内燃機関の有効圧縮比が低くなるよう前記圧縮
    比変更手段を制御する圧縮比制御手段とを備える駆動装
    置。
  2. 【請求項2】 前記圧縮比変更手段は、内燃機関の吸気
    弁の開閉タイミングを調整する手段である請求項1記載
    の駆動装置。
  3. 【請求項3】 ダンパを介して出力軸に結合された内燃
    機関と、該出力軸と機械的に結合された回転軸を有する
    電動機とを備える駆動装置であって、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が停止され
    ている前記内燃機関をモータリングするよう前記電動機
    を駆動制御する電動機制御手段とを備え、 前記電動機制御手段は、前記運転状態検出手段により検
    出された運転状態が所定範囲の運転状態のときには、該
    所定範囲外の運転状態のときに比して、前記内燃機関の
    出力軸が大きな回転角加速度で回転するよう前記電動機
    を駆動制御する手段である駆動装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3いずれか記載の駆動装
    置であって、 前記内燃機関の始動の要求を受け付けた後に前記運転状
    態検出手段により検出された運転状態が所定の運転状態
    となったとき、前記内燃機関への燃料供給と点火とを開
    始して該内燃機関の運転を開始する運転開始手段を備
    え、 前記所定の駆動要求は、前記内燃機関の始動要求であ
    り、 前記所定範囲は、前記内燃機関のモータリングの開始か
    ら前記内燃機関の運転状態が前記所定の運転状態に至る
    までの範囲に包含される範囲である駆動装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし3いずれか記載の駆動装
    置であって、 前記内燃機関の運転の停止要求を受け付けたとき、前記
    電動機制御手段による該内燃機関のモータリングに先立
    って該内燃機関への燃料供給を停止する燃料供給停止手
    段を備え、 前記所定の駆動要求は、前記内燃機関の運転の停止要求
    であり、 前記所定範囲は、前記運転状態検出手段により検出され
    る運転状態が所定の運転状態となったときから前記内燃
    機関が停止するまでの範囲である駆動装置。
  6. 【請求項6】 前記所定範囲は、前記内燃機関と前記ダ
    ンパと前記電動機とからなる系がねじりの共振領域とな
    る範囲を含む範囲である請求項1ないし5いずれか記載
    の駆動装置。
  7. 【請求項7】 ダンパを介して出力軸に結合された内燃
    機関と、該出力軸と機械的に結合された回転軸を有する
    電動機とを備える駆動装置であって、 所定の駆動要求を受け付けたとき、燃料供給が停止され
    ている前記内燃機関をモータリングするよう前記電動機
    を駆動制御する電動機制御手段と、 前記内燃機関と前記ダンパと前記電動機とからなる系の
    ねじりの共振エネルギを検出する共振エネルギ検出手段
    と、 該検出された共振エネルギが所定値以上のとき、前記電
    動機制御手段による前記電動機の駆動制御に拘わらず、
    前記内燃機関のモータリングを停止するよう該電動機を
    駆動制御するモータリング停止手段とを備える駆動装
    置。
  8. 【請求項8】 ダンパを介して出力軸に結合された内燃
    機関と、該出力軸と機械的に結合された回転軸を有する
    電動機とを備える駆動装置であって、 所定の駆動要求がなされたとき、燃料供給が停止されて
    いる前記内燃機関をモータリングするよう前記電動機を
    駆動制御する電動機制御手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
    と、 該検出された運転状態が継続して所定範囲の運転状態に
    ある継続時間を計時する計時手段と、 該計時された継続時間が所定時間以上のとき、前記電動
    機制御手段による前記電動機の駆動制御に拘わらず、前
    記内燃機関のモータリングを停止するよう該電動機を駆
    動制御するモータリング停止手段とを備える駆動装置。
  9. 【請求項9】 前記所定範囲は、前記内燃機関と前記ダ
    ンパと前記電動機とからなる系がねじりの共振領域とな
    る範囲を含む範囲である請求項8記載の駆動装置。
  10. 【請求項10】 前記所定の駆動要求は、前記内燃機関
    の始動要求である請求項7ないし9いずれか記載の駆動
    装置。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし10いずれか記載の駆
    動装置であって、 前記出力軸と前記電動機の回転軸と駆動軸とを各々機械
    的に結合する3軸を有し、該3軸のうちいずれか2軸へ
    動力が入出力されたとき、該入出力された動力に基づい
    て定まる動力を残余の1軸へ入出力する3軸式動力入出
    力手段と、 前記内燃機関の出力軸または前記駆動軸と動力のやり取
    りをする第2の電動機とを備える駆動装置。
JP06733697A 1996-07-18 1997-03-04 駆動装置 Expired - Fee Related JP3250483B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06733697A JP3250483B2 (ja) 1996-07-18 1997-03-04 駆動装置
US08/845,170 US5909720A (en) 1996-07-18 1997-04-21 Driving system with engine starting control
DE69703518T DE69703518T2 (de) 1996-07-18 1997-06-02 Abschaltssteuerung für einen Verbrennungsmotor in einem Hybridantriebssystem.
EP97108759A EP0819561B1 (en) 1996-07-18 1997-06-02 Engine stop control in hybrid driving system.

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-209231 1996-07-18
JP20923196 1996-07-18
JP06733697A JP3250483B2 (ja) 1996-07-18 1997-03-04 駆動装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000265561A Division JP2001123857A (ja) 1996-07-18 2000-09-01 駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1082332A true JPH1082332A (ja) 1998-03-31
JP3250483B2 JP3250483B2 (ja) 2002-01-28

Family

ID=26408529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06733697A Expired - Fee Related JP3250483B2 (ja) 1996-07-18 1997-03-04 駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5909720A (ja)
EP (1) EP0819561B1 (ja)
JP (1) JP3250483B2 (ja)
DE (1) DE69703518T2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001263147A (ja) * 2000-03-21 2001-09-26 Nissan Motor Co Ltd エンジンの停止判定装置および再始動装置
WO2002004806A1 (fr) 2000-07-11 2002-01-17 Aisin Aw Co., Ltd. Systeme d'entrainement
JP2004316555A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動装置および内燃機関の始動制御方法
JP2004336885A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Toyota Motor Corp 動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP2007278146A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の始動装置
JP2008038875A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両のハイブリッドシステム
CN100462539C (zh) * 2004-10-15 2009-02-18 丰田自动车株式会社 内燃机的起动装置及内燃机的起动控制方法
JP2010014071A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Toyota Motor Corp ハイブリッドシステムのエンジン始動制御装置
US7814743B2 (en) 2005-01-31 2010-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
DE102005054212B4 (de) 2004-11-15 2021-09-23 Denso Corporation Startsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
US11131254B2 (en) 2018-03-16 2021-09-28 Ihi Corporation Marine engine

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721298C2 (de) * 1997-05-21 2001-09-06 Mannesmann Sachs Ag Hybrid-Fahrantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE19724921C2 (de) * 1997-06-12 1999-08-12 Mannesmann Sachs Ag Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP3379439B2 (ja) * 1997-09-17 2003-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置
JP3262046B2 (ja) * 1997-09-17 2002-03-04 トヨタ自動車株式会社 ギヤ機構における歯打ち音の低減方法、動力出力装置およびこの動力出力装置を搭載したハイブリッド車輌
JP3292113B2 (ja) * 1997-09-25 2002-06-17 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこの装置における原動機の停止方法
DE19814402C2 (de) * 1998-03-31 2000-03-23 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben desselben
US6276472B1 (en) * 1998-04-01 2001-08-21 Denso Corporation Control system for hybrid vehicle
US6355986B1 (en) * 1998-04-06 2002-03-12 Onan Corporation Generator set control apparatus and method to avoid vehicle resonances
JP3685945B2 (ja) * 1999-03-09 2005-08-24 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両のエンジン制御装置
JP4069556B2 (ja) * 1999-10-07 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置の制御方法
US6307277B1 (en) * 2000-04-18 2001-10-23 General Motors Corporation Apparatus and method for a torque and fuel control system for a hybrid vehicle
DE10024438A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-29 Bosch Gmbh Robert Startverfahren und Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen
US6431129B1 (en) 2000-08-25 2002-08-13 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for transient load response in a camless internal combustion engine
JP3536798B2 (ja) * 2000-09-06 2004-06-14 日産自動車株式会社 車両用内燃機関の制御装置
US6494277B1 (en) * 2000-11-09 2002-12-17 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle system
DE10063751A1 (de) * 2000-12-21 2002-07-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
JP3585121B2 (ja) * 2002-02-20 2004-11-04 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備える自動車
US6842673B2 (en) * 2002-06-05 2005-01-11 Visteon Global Technologies, Inc. Engine engagement control for a hybrid electric vehicle
DE10230935B4 (de) * 2002-07-09 2014-01-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem hubvariablen Ventiltrieb
US7110867B2 (en) * 2002-08-26 2006-09-19 Nissan Motor Co., Ltd. Vibration suppression apparatus and method for hybrid vehicle
DE50213704D1 (de) * 2002-10-02 2009-09-03 Ford Global Tech Llc Verfahren zur Regelung eines Hilfsaggregates während des Startens oder Anhaltens einer Brennkraftmaschine
JP2004340055A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド方式の駆動装置
JP2005143169A (ja) 2003-11-05 2005-06-02 Yamaha Motor Co Ltd 電動車両
DE102004048606B4 (de) 2004-10-06 2019-05-09 Robert Bosch Gmbh Hybrider Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
JP4667090B2 (ja) 2005-03-16 2011-04-06 ヤマハ発動機株式会社 ハイブリッド車両の駆動ユニット、ハイブリッド車両及び二輪車
JP4317535B2 (ja) * 2005-06-23 2009-08-19 ヤマハ発動機株式会社 ハイブリッド二輪車の駆動装置及びハイブリッド二輪車
JP4317536B2 (ja) * 2005-06-23 2009-08-19 ヤマハ発動機株式会社 ハイブリッド二輪車の駆動装置及びこれを搭載するハイブリッド二輪車
JP4259527B2 (ja) * 2006-01-10 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4674722B2 (ja) 2006-03-17 2011-04-20 国立大学法人静岡大学 電動車両の電源供給装置
JP5024811B2 (ja) 2006-03-17 2012-09-12 国立大学法人静岡大学 電動車両の電源装置
JP4650428B2 (ja) * 2007-01-15 2011-03-16 日産自動車株式会社 エンジンの始動装置
JP4909807B2 (ja) * 2007-05-25 2012-04-04 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
US7597071B1 (en) * 2008-06-10 2009-10-06 Gene Hirs Apparatus and method for establishing dual compression ratios within an internal combustion engine to improve mileage
JP5201236B2 (ja) * 2011-03-31 2013-06-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9995210B2 (en) * 2012-03-23 2018-06-12 Thermo King Corporation Control system for a generator
US20140014054A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Caterpillar Inc. Engine Starting Strategy to Avoid Resonant Frequency
US10227939B2 (en) 2012-08-24 2019-03-12 GM Global Technology Operations LLC Cylinder deactivation pattern matching
US9638121B2 (en) * 2012-08-24 2017-05-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for deactivating a cylinder of an engine and reactivating the cylinder based on an estimated trapped air mass
US9222427B2 (en) 2012-09-10 2015-12-29 GM Global Technology Operations LLC Intake port pressure prediction for cylinder activation and deactivation control systems
US9726139B2 (en) 2012-09-10 2017-08-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9249748B2 (en) 2012-10-03 2016-02-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing sequence of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9416743B2 (en) * 2012-10-03 2016-08-16 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation/deactivation sequence control systems and methods
US9719439B2 (en) 2012-08-24 2017-08-01 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling spark timing when cylinders of an engine are deactivated to reduce noise and vibration
US9458779B2 (en) 2013-01-07 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Intake runner temperature determination systems and methods
US9458778B2 (en) 2012-08-24 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9249747B2 (en) 2012-09-10 2016-02-02 GM Global Technology Operations LLC Air mass determination for cylinder activation and deactivation control systems
US9382853B2 (en) 2013-01-22 2016-07-05 GM Global Technology Operations LLC Cylinder control systems and methods for discouraging resonant frequency operation
US9249749B2 (en) 2012-10-15 2016-02-02 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a firing pattern of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9534550B2 (en) 2012-09-10 2017-01-03 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
US9458780B2 (en) 2012-09-10 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling cylinder deactivation periods and patterns
US9650978B2 (en) * 2013-01-07 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC System and method for randomly adjusting a firing frequency of an engine to reduce vibration when cylinders of the engine are deactivated
US9376973B2 (en) 2012-09-10 2016-06-28 GM Global Technology Operations LLC Volumetric efficiency determination systems and methods
US9494092B2 (en) 2013-03-13 2016-11-15 GM Global Technology Operations LLC System and method for predicting parameters associated with airflow through an engine
JP5895897B2 (ja) * 2013-04-23 2016-03-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6115371B2 (ja) * 2013-07-22 2017-04-19 株式会社デンソー 車両制御装置
US9441550B2 (en) 2014-06-10 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Cylinder firing fraction determination and control systems and methods
US9341128B2 (en) 2014-06-12 2016-05-17 GM Global Technology Operations LLC Fuel consumption based cylinder activation and deactivation control systems and methods
US9556811B2 (en) 2014-06-20 2017-01-31 GM Global Technology Operations LLC Firing pattern management for improved transient vibration in variable cylinder deactivation mode
US9599047B2 (en) 2014-11-20 2017-03-21 GM Global Technology Operations LLC Combination cylinder state and transmission gear control systems and methods
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
DE102015216154A1 (de) * 2015-08-25 2017-03-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Startverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine und Kraftfahrzeug
US10022025B2 (en) 2016-05-20 2018-07-17 Chirp Products, LLC Dual motor cleansing brush
US11241083B2 (en) 2017-07-13 2022-02-08 Chirp Products, LLC Cleansing brush head
JP7014016B2 (ja) 2018-04-02 2022-02-01 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US10857870B2 (en) * 2018-12-11 2020-12-08 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59115412A (ja) * 1982-12-21 1984-07-03 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US4699097A (en) * 1984-08-31 1987-10-13 Mazda Motor Corporation Means for suppressing engine output torque fluctuations
JP2511932B2 (ja) * 1987-02-27 1996-07-03 株式会社日立製作所 内燃機関のトルク制御装置
JPH03185229A (ja) * 1989-12-15 1991-08-13 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
JP3141262B2 (ja) * 1992-11-04 2001-03-05 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド型車両
US5632238A (en) * 1994-07-18 1997-05-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system for an internal combustion engine with associated decompression device
JP2790779B2 (ja) * 1994-08-22 1998-08-27 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
JP3534271B2 (ja) * 1995-04-20 2004-06-07 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
EP0743208B1 (en) * 1995-05-19 2000-07-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle electromagnetic clutch motor and method of controlling the same
DE19532129A1 (de) * 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag System zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einer Welle, insbesondere der Triebwelle eines Verbrennungsmotors, und Verfahren hierzu
DE19729550C2 (de) * 1997-07-10 2001-12-13 Voith Turbo Kg Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für Fahrzeuge und Antriebseinrichtung

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001263147A (ja) * 2000-03-21 2001-09-26 Nissan Motor Co Ltd エンジンの停止判定装置および再始動装置
WO2002004806A1 (fr) 2000-07-11 2002-01-17 Aisin Aw Co., Ltd. Systeme d'entrainement
US7023150B2 (en) 2000-07-11 2006-04-04 Aisin Aw Co., Ltd. Drive device
JP2004316555A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動装置および内燃機関の始動制御方法
JP2004336885A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Toyota Motor Corp 動力出力装置、モータ駆動方法およびモータの駆動制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
US7259530B2 (en) 2003-05-07 2007-08-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power output apparatus, motor driving method and computer-readable recording medium having program recorded thereon for allowing computer to execute motor drive control
CN100462539C (zh) * 2004-10-15 2009-02-18 丰田自动车株式会社 内燃机的起动装置及内燃机的起动控制方法
DE102005054212B4 (de) 2004-11-15 2021-09-23 Denso Corporation Startsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
US7814743B2 (en) 2005-01-31 2010-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
JP2007278146A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の始動装置
JP4640236B2 (ja) * 2006-04-05 2011-03-02 日産自動車株式会社 内燃機関の始動装置
JP2008038875A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車両のハイブリッドシステム
JP2010014071A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Toyota Motor Corp ハイブリッドシステムのエンジン始動制御装置
US11131254B2 (en) 2018-03-16 2021-09-28 Ihi Corporation Marine engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP3250483B2 (ja) 2002-01-28
DE69703518D1 (de) 2000-12-21
EP0819561A2 (en) 1998-01-21
EP0819561B1 (en) 2000-11-15
EP0819561A3 (en) 1999-08-11
US5909720A (en) 1999-06-08
DE69703518T2 (de) 2001-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250483B2 (ja) 駆動装置
US5801497A (en) Power output apparatus
JP3958220B2 (ja) トルク伝達装置
JP3050141B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法
JP3099769B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法
USRE38790E1 (en) Power output apparatus, method of controlling power output apparatus, and driving system with power output apparatus incorporated therein
JP3216589B2 (ja) 動力出力装置,原動機制御装置並びにこれらの制御方法
JP3622529B2 (ja) 動力出力装置、およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに原動機の動作点制御方法
JPH10326115A (ja) 動力出力装置およびその制御方法
JPH11150806A (ja) 動力出力装置および内燃機関制御装置
JP2001123857A (ja) 駆動装置
CN103874613A (zh) 混合动力车辆的控制装置
JPH10212983A (ja) 動力出力装置
JP3921901B2 (ja) 動力出力装置および動力出力方法
JP3216590B2 (ja) 原動機の運転制御装置およびハイブリッド車輌の運転制御装置
JP3988296B2 (ja) 動力出力装置、およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに電動発電機制御方法
JP3915801B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法
JP2005048596A (ja) 駆動装置およびその制御方法並びに自動車
JP3928595B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
JP2006067655A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JPH09322311A (ja) 動力出力装置
JP3937608B2 (ja) 動力出力装置
JP2005090307A (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに自動車
JP3777841B2 (ja) 動力出力装置、およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに電動発電機制御方法
JP3292116B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081116

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091116

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees