WO2011105240A1 - エンジン始動方法及び装置 - Google Patents

エンジン始動方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011105240A1
WO2011105240A1 PCT/JP2011/052997 JP2011052997W WO2011105240A1 WO 2011105240 A1 WO2011105240 A1 WO 2011105240A1 JP 2011052997 W JP2011052997 W JP 2011052997W WO 2011105240 A1 WO2011105240 A1 WO 2011105240A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor
output shaft
engine
rotation direction
motor output
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/052997
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐久間　昌史
Original Assignee
アイシン精機株式会社
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 アイシン精機株式会社 filed Critical アイシン精機株式会社
Priority to EP11747204.3A priority Critical patent/EP2541041B1/en
Priority to US13/511,620 priority patent/US8578904B2/en
Priority to CN2011800087315A priority patent/CN102792010B/zh
Publication of WO2011105240A1 publication Critical patent/WO2011105240A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/192—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N5/00—Starting apparatus having mechanical power storage
    • F02N5/02—Starting apparatus having mechanical power storage of spring type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/26—Arrangement 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 motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685—Engine crank angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/108—Safety devices for diagnosis of the starter or its components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/005—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation
    • F02N2019/007—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation using inertial reverse rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/14—Parameters used for control of starting apparatus said parameter being related to wear of starter or other components, e.g. based on total number of starts or age
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method for starting an engine by a motor used for vehicle travel and a device used for the method.
  • Non-Patent Document 1 describing this parallel hybrid type vehicle, as shown in FIG. 11, a diesel engine 201 and a flat motor 202 directly connected to the crankshaft of the diesel engine 201 are shown.
  • an inverter 203 for controlling the flat motor 202, a battery 204 for accumulating regenerative power of the flat motor 202, and a rotation of the output shaft of the flat motor 202 to shift to the drive shaft 207.
  • a transmission 205 for transmission, a clutch 206 provided between the flat motor 202 and the transmission 205, and a differential gear 210 for transmitting the rotation of the drive shaft 207 to the axle 209 of the wheel 208 are provided.
  • Non-Patent Document 1 a flat motor used in the hybrid is used without using a dedicated starter for starting the engine. Therefore, it is necessary to have a motor performance capable of outputting torque necessary for engine ignition until the motor is ignited.
  • the necessary torque includes a starting torque for rotating the crankshaft (engine output shaft) and the like, and an acceleration torque for accelerating the rotation of the crankshaft.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and the object thereof is to generate a large starting torque when starting the engine of the vehicle in a motor device used when the parallel hybrid type vehicle is running, It is another object of the present invention to provide an engine starting method capable of downsizing the device and a device used in the method.
  • the structural feature of the invention according to claim 1 is that a motor output connected to the motor from an initial rotation position where a reverse rotation current is supplied to the motor and the motor starts rotating is provided.
  • the motor output shaft is driven to rotate in a reverse rotation direction opposite to the normal rotation direction of the shaft, and the first member connected to the engine output shaft and the motor output shaft are connected by driving in the reverse rotation direction.
  • the second member is displaced relative to the first member in a reverse rotation direction from a neutral position where the second member coincides in the circumferential direction, the elastic member is elastically deformed, and the motor output shaft is moved in the positive rotation direction.
  • a motor reverse rotation driving step for storing a biasing force in the elastic member, and the second member displaced in the reverse rotation direction from the neutral position with respect to the first member by stopping energization of the motor is the neutral position.
  • Revived A biasing forward rotation step of releasing the biasing force by the elastic member to rotate the motor output shaft in the forward rotation direction, passing a forward rotational current to the motor, and rotating the motor output shaft in the forward rotation.
  • the structural feature of the invention according to claim 2 is that, in claim 1, the drive rotation of the motor output shaft in the motor forward rotation driving step is performed when the motor output shaft returns to the vicinity of the initial rotation position, and It starts when it has kinetic energy in the positive rotation direction.
  • the structural feature of the invention according to claim 3 is that, in the case of the engine start ignition process in claim 1 or 2, when the engine start cannot be performed, the energization of the forward rotation current to the motor is stopped, and then The second member rotated in the reverse rotation direction by the restoring force of the elastic member is displaced with respect to the first member beyond the neutral position, whereby a force for urging the motor output shaft in the forward rotation direction is generated.
  • An engine restart igniting step of igniting the is that it comprises a.
  • the structural feature of the invention according to claim 4 is the structural feature according to claim 3, in which the engine output shaft and the motor output shaft are relatively displaced from the neutral position after the energization of the forward rotation current to the motor is stopped.
  • a storage determination step for determining whether or not a twist angle to be reached has reached a threshold value for storing the force that biases the motor output shaft in the positive rotation direction in the elastic member, and based on the storage determination step, When the force that biases the motor output shaft in the forward rotation direction reaches the threshold value, the bias re-forward rotation step is executed, and the motor output shaft is biased in the forward rotation direction based on the storage determination step.
  • the motor reverse rotation driving step, the bias re-forward rotation step, the motor positive rotation driving step, and the engine start ignition step are executed a predetermined number of times.
  • a structural feature of the invention according to claim 5 is the rotation angle of the motor output shaft that rotates in the forward rotation direction after executing the biasing forward rotation step according to any one of claims 1 to 4. Is provided with a rotational position detecting step for determining whether or not the position is near the initial rotational position.
  • the structural feature of the invention according to claim 6 is that the engine output shaft and the motor output shaft provided between the engine and the motor provided for driving the vehicle, and the rotation of the engine output shaft and the motor output shaft.
  • a damper having an elastic member that absorbs fluctuations, the damper having a first member connected to the engine output shaft and a second member connected to the motor output shaft,
  • a rotation position detection unit that is interposed between the first member and the second member and detects a rotation position of the motor output shaft with respect to the engine output shaft; The shaft is rotated in the reverse rotation direction opposite to the normal rotation direction from the initial rotation position at which the motor starts rotating, and the first member is moved in the reverse rotation direction by driving the motor output shaft in the reverse rotation direction.
  • Reverse rotation drive control that causes the elastic member to store a biasing force that biases the motor output shaft in the forward rotation direction by displacing the second member in the reverse rotation direction of the motor from a neutral position that coincides with the circumferential direction of the member
  • a predetermined drive rotation stop position of the mechanism and the motor output shaft rotated in the reverse rotation direction by the reverse rotation drive control mechanism is detected by the rotation position detection unit, and the reverse rotation current is energized based on the detection signal
  • the biasing force release control mechanism for releasing the biasing force of the elastic member and the biasing force of the elastic member so that the second member displaced in the reverse rotation direction from the neutral position returns to the neutral position.
  • a predetermined drive rotation start position of the motor output shaft rotated in the positive rotation direction of the engine output shaft is detected by the rotation position detection unit, and a positive rotation current is supplied to the motor based on the detection signal.
  • a structural feature of the invention according to claim 7 is that, in claim 6, a clutch is provided between the damper and the motor for transmitting and interrupting torque between the damper and the motor.
  • the structural feature of the invention according to claim 8 is that in claim 6, the torque in the forward rotation direction and the reverse rotation direction is generated intermittently and additively in the motor so as to increase the elastic vibration of the damper. After the vibration is generated in the damper, when the motor output shaft returns to the vicinity of the initial rotation position and has kinetic energy in the positive rotation direction, driving of the motor output shaft in the positive rotation direction is started. It is.
  • the motor output shaft is driven in the reverse rotation direction by the motor reverse rotation drive step, so that the second member is relative to the damper first member from the neutral position in the reverse rotation direction.
  • Displacement causes the elastic member to elastically deform, accumulates a force that urges the motor output shaft in the forward rotation direction, releases the stored urging force, and rotates the motor output shaft in the forward rotation direction.
  • the motor output shaft is driven and rotated in the forward rotation direction by the motor forward rotation driving step, thereby igniting the engine in the engine start ignition step.
  • the number of revolutions of the motor and engine is increased to the number of revolutions necessary for
  • the elastic member of the damper is used to urge and rotate the motor output shaft in the forward rotation direction, and the starting torque borne by the motor can be reduced by the amount of rotation caused by this urging, thereby reducing the size of the motor. It becomes possible to plan.
  • the size of the motor the material cost can be reduced, the manufacturing equipment can be reduced, and the number of assembling steps can be reduced. Thus, the cost can be reduced.
  • the motor output shaft stops the forward rotation drive by stopping the energization to the motor in the energizing re-forward rotation process.
  • the second member connected to the motor output shaft relative to the first member connected to the engine output shaft by the previous forward rotation is relatively displaced in the forward rotation direction from the neutral position, and the motor output shaft is rotated reversely to the elastic member. Elastic deformation that biases in the direction occurs. Therefore, the motor output shaft is reversely rotated by the biasing force in the reverse rotation direction.
  • the motor output shaft Due to the inertia force of the reversely rotating motor output shaft, the motor output shaft further reversely rotates beyond the neutral position, so that the second member is relatively displaced in the reverse rotation direction with respect to the first member, and the motor output The force that urges the shaft in the forward rotation direction is again stored in the elastic member. Then, the motor output shaft rotates in the forward rotation direction by the urging force stored again. While rotating in the forward rotation direction due to this urging force, in the motor re-forward rotation driving process, the motor output shaft is driven to rotate in the forward rotation direction by energizing the motor with a forward rotation current, thereby igniting the engine.
  • the number of revolutions of the motor and engine is increased to the necessary number of revolutions, and the engine is ignited in the engine restart ignition process.
  • the urging force that rotates the motor output shaft stored in the forward rotation direction by the inertia force of the reversely rotating motor output shaft is smaller than the urging force that is stored by the reverse rotation driving of the motor. Since it is considered that the motor torque is insufficient for starting the engine, it is necessary to energize a larger positive rotation current for the motor positive rotation drive. Therefore, by applying a current larger than the current energized in the immediately preceding motor forward rotation driving process, it is possible to increase the torque burden of the motor and improve the reliability of engine ignition.
  • the fourth aspect of the present invention even if the rotation of the motor output shaft is attenuated, it is determined whether or not the elastic member has reached a threshold that can store an effective urging force, and the threshold is reached. In this case, an urging re-forward rotation process is executed to rotate the motor output shaft in the forward rotation direction by the urging force of the elastic member.
  • the motor reverse rotation drive process, the bias re-forward rotation process, the motor normal rotation drive process, and the engine start ignition process are executed a predetermined number of times.
  • the rotation position detection step detects that the rotation angle of the motor output shaft rotating in the forward rotation direction is in the vicinity of the initial rotation position after execution of the bias re-forward rotation step. Then, the motor output shaft is driven and rotated in the normal rotation direction by the motor normal rotation driving process.
  • the reverse rotation current is supplied to the motor by the reverse rotation drive control mechanism to reversely rotate the motor output shaft, thereby rotating the second member in the reverse rotation direction with respect to the first member of the damper.
  • the elastic member is elastically deformed to store the force for urging the motor output shaft in the forward rotation direction.
  • the engine output shaft is generated during regeneration when the vehicle is decelerated and the motor output shaft is rotated by transmission torque from the wheel side.
  • the second member is in a neutral position with respect to the first member by causing the motor to generate torque intermittently and additively in either the forward rotation direction or the reverse rotation direction.
  • a vibration that is displaced in the forward rotation direction and in the reverse rotation direction is generated.
  • the elastic member biases the motor output shaft in the reverse rotation direction.
  • the elastic member biases the motor output shaft in the forward rotation direction. The power to do is saved.
  • the motor output shaft returns to the vicinity of the initial rotational position and starts to drive the motor output shaft in the forward rotation direction at a timing having kinetic energy in the forward rotation direction
  • the elastic member attaches the motor output shaft.
  • the starting torque borne by the motor can be reduced by the amount of force.
  • FIG. 1 is a schematic view of a parallel hybrid drive system equipped with an engine starter according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the time-dependent change of the rotation angle of the same motor output shaft and engine output shaft at the time of engine starting. It is a figure which shows the time-dependent change of the rotation angle of a motor output shaft and an engine output shaft in the case of the engine reignition start.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overview of a parallel hybrid drive system
  • FIG. 2 is a diagram showing changes over time in the rotation angle ⁇ of the motor output shaft and the engine output shaft when the engine is started.
  • the parallel hybrid drive system 1 includes an engine starter as shown in FIG.
  • the engine starter includes an engine 4 that functions as a driving force source and a motor 6 that also functions as a generator.
  • the engine output shaft 8 of the engine 4 is connected to the motor output shaft 10 of the motor 6 via a damper 12 and a clutch 14.
  • the motor output shaft 10 is connected to a speed reduction device 16, and the speed reduction device 16 is connected to a drive shaft 18.
  • the drive shaft 18 is connected to an axle 22 via a differential gear 20, and a pair of wheels 24 are connected to both ends of the axle 22 as drive wheels.
  • the engine 4 is, for example, a water-cooled gasoline engine, and has an output necessary for driving the wheels 24.
  • the damper 12 is sandwiched between the two flywheels 30 as the second member connected to the motor output shaft 10 and the two flywheels 30 so as to sandwich the engine output shaft. 8 and an intermediate rotation member 32 as a first member connected to the motor.
  • the flywheel 30 has four first mounting portions 34 arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the intermediate rotation member 32 has four second attachment portions 36 arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the coil spring 38 as an elastic member is disposed inside the first attachment portion 34 and the second attachment portion 36 in a state where the first attachment portion 34 and the second attachment portion 36 overlap each other.
  • the coil spring 38 biases both end edges of the first mounting portion 34 and the second mounting portion 36 in the circumferential direction, so that the first mounting portion 34 and the second mounting portion 36 are neutrally overlapped in the circumferential direction. Held in position.
  • the impact due to the rotational fluctuation between the engine output shaft 8 and the motor output shaft 10 is absorbed by the coil spring 38.
  • the flywheel 30 When the flywheel 30 is displaced from the neutral position with respect to the intermediate rotating member 32, the first mounting portion 34 and the second mounting portion 36 are displaced from each other in the circumferential direction, and the coil spring 38 is compressed, and the motor output shaft 10 and the engine output are compressed.
  • the direction in which the coil spring 38 is restored from the shaft 8, in other words, the first mounting portion 34 and the second mounting portion 36 are biased so as to coincide with each other in the circumferential direction.
  • the clutch 14 connects and disconnects transmission torque when the clutch plate 14a on the motor 6 side and the clutch plate 14b on the engine 4 side approach and separate from each other.
  • a rotor (not shown) in the motor 6 includes a permanent magnet, and a stator coil (excitation coil, not shown) surrounds the rotor (not shown).
  • the motor 6 functions as an electric motor that rotates the rotor by energizing the stator coil to generate a rotating magnetic field.
  • the motor 6 also functions as a generator that generates an electric current in the stator coil by rotating the rotor by an external force transmitted from the wheel 24 via the drive shaft 18 to generate an alternating magnetic field.
  • the engine starter 2 is configured to include one motor 6, but the motor and the generator may be provided separately.
  • a battery 46 is connected to the motor 6 via a motor control unit and an inverter (Motor control unit, abbreviated as MCU) 52.
  • MCU motor control unit
  • a current for rotating the rotor is applied by the battery 46.
  • the motor 6 functions as a generator, the generated power generated in the stator coil is charged and accumulated.
  • An engine rotation position detection sensor (for example, a rotary encoder) 48 that detects the rotation position of the engine output shaft 8 is provided on the engine output shaft 8 side of the damper 12.
  • a motor rotation position detection sensor (for example, a rotary encoder) 50 that detects the rotation position of the motor output shaft 10 is provided on the motor output shaft 10 side of the damper 12.
  • the rotational positions of the engine output shaft 8 and the motor output shaft 10 are detected based on the initial rotational position.
  • the initial rotation position is the rotation position before the motor 6 starts rotating by the motor reverse rotation drive for the motor output shaft 10, and the rotation position before the start rotation for the engine output shaft 8.
  • the engine rotation position detection sensor 48 and the motor rotation position detection sensor 50 constitute a rotation position detection unit that detects a rotation position (rotation angle ⁇ ) with respect to the initial rotation position.
  • Rotation of the motor output shaft 10 is controlled by the MCU 52.
  • the MCU 52 constitutes a reverse rotation drive control mechanism, an urging force release control mechanism, and a forward rotation drive control mechanism.
  • the engine starter 2 configured as described above will be described below with reference to FIGS.
  • the engine is shifted from the engine stop state to the engine start mode, and the engine start control is started by the MCU 52 (S100).
  • the rotation angle ⁇ is 0 °, and this rotation angle ⁇ is output from the engine at the damper 12.
  • the rotation angle (twist angle) ⁇ of the motor output shaft 10 relative to the engine output shaft 8 is the same.
  • the rotation angle ⁇ m of the motor output shaft 10 rotating in the forward rotation direction is around the initial rotation position 0 ° (for example, at t1 in FIG. 2) as a predetermined drive rotation start position.
  • the motor rotation position detection sensor 50 detects that the range is (4) in FIG. 2 (rotation position detection step, S106)
  • a positive rotation current is supplied to the motor 6 in accordance with an instruction from the MCU 52, and the motor output
  • the shaft 10 is driven in the forward rotation direction (motor forward rotation driving step, S107).
  • the engine output shaft 8 is rotated by the drive rotation of the motor 6 (S108, (5) in FIG. 2), and the engine output shaft 8 is rotated to a rotational speed necessary for starting the engine 4, for example, 500 to 600 rpm.
  • the engine is ignited (engine start ignition step, S109, (6) in FIG. 2).
  • the engine rotation position detection sensor 48 detects whether or not the engine 4 has been started (S110). When the engine rotation position detection sensor 48 detects the start of the engine 4, the MCU 52 ends the engine start control (S111).
  • the MCU 52 proceeds to S112 as shown in FIG. Note that, as described above, the engine output shaft 8 rotates somewhat even when the engine cannot be started, and thus cannot be controlled based on the initial rotational position of 0 °. In such a case, it is possible to reset the stop position of the motor output shaft 10 as a new initial rotational position 0 °, but in this embodiment, the relative displacement between the engine output shaft 8 and the motor output shaft 10 is reset. Control is performed using the aforementioned twist angle ⁇ .
  • the reverse rotation of the motor output shaft 10 is stopped by the biasing force in the forward rotation direction of the coil spring 38.
  • the MCU 52 can store the biasing force having an effective twist angle ⁇ . It is determined whether or not a possible threshold value ⁇ 1 has been reached (storage determination step, S114).
  • the motor output shaft 10 in the free-rotatable state after the reverse rotation of the motor output shaft 10 is stopped is rotated forward by the biasing force of the stored coil spring 38 in the forward rotation direction. Rotate in the direction (biasing re-forward rotation step, S115, (8) to (9) in FIG. 3).
  • the engine rotation position detection sensor 48 detects whether or not the engine 4 has been started (S120). When the start of the engine 4 is detected, the MCU 52 ends the engine start control (S121).
  • the MCU 52 proceeds to S112, the energization of the positive rotation current to the motor 6 is cut off, and the control after S112 is executed.
  • the MCU 52 shifts the process to S122, and adds one N times of engine start control repetitions by the counter (S122). Then, the MCU 52 determines whether or not the number N of engine start control repetitions has reached 3, for example (S123). If the number of repetitions N has not reached 3, the MCU 52 shifts the process to S102 and executes the subsequent control. However, in this case, control using the twist angle ⁇ is performed instead of the motor rotation angle ⁇ m based on the initial rotation position 0 °. When the number of repetitions N reaches 3, the MCU 52 stops the engine start control (S124).
  • a force that elastically deforms the coil spring 38 of the damper 12 and urges the motor output shaft 10 in the forward rotation direction by the motor reverse rotation driving process is stored. Then, the stored urging force is released by the urging forward rotation process to rotate the motor output shaft 10 in the forward rotation direction. Then, while the motor output shaft 10 is rotating in the forward rotation direction by this biasing force, the motor output shaft 10 is driven to rotate in the forward rotation direction by the motor forward rotation driving step, whereby the engine 4 in the engine start ignition step. The number of revolutions of the motor and engine is increased to the number of revolutions necessary for ignition.
  • the force that urges the shaft 10 in the forward rotation direction is stored again.
  • the motor output shaft 10 rotates in the forward rotation direction by the biasing force stored again (biasing re-forward rotation process).
  • the motor 6 While the motor output shaft 10 is rotating in the forward rotation direction by this urging force, the motor 6 is energized with a forward rotation current to drive and rotate the motor output shaft 10 in the forward rotation direction (motor re-forward rotation driving process). Then, the engine 4 is ignited by increasing the rotational speeds of the motor output shaft 10 and the engine output shaft 8 to the rotational speed necessary for ignition of the engine 4 (engine restart ignition process).
  • the urging force stored in the coil spring 38 by the inertia force of the motor output shaft 10 that rotates in reverse is smaller than the urging force stored by the reverse rotation drive of the motor 6, and the motor torque in the previous energization is the engine torque.
  • the elastic member is a coil spring in the damper, it is not limited to this, and for example, a string spring, a torsion spring, a rubber member or the like may be used.
  • the rotational position detection unit is a combination of the engine rotational position detection sensor 48 using a rotary encoder and the motor rotational position detection sensor 50 also using a rotary encoder.
  • the present invention is not limited to this.
  • a motor for a motor output shaft A potentiometer that detects the relative angle of the output shaft may be used.
  • the motor device used during traveling can be used in a parallel hybrid vehicle that is also used when starting the engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

　パラレル式ハイブリッド型車両の走行時に使用するモータ装置において、車両のエンジン始動時に大きな始動トルクを発生させることができ、装置の小型化が可能なエンジン始動方法及びその方法に使用される装置を提供する。　逆回転電流を通電し、モータ出力軸をエンジン出力軸の逆回転方向に駆動回転させ、ダンパの弾性部材を弾性変形させ、モータ出力軸を正回転方向に付勢させる力を貯めるモータ逆回転駆動工程と、通電を停止し、モータ逆回転駆動工程による付勢力を解放してモータ出力軸を正回転方向に回転させる付勢正回転工程と、正回転電流を通電し、モータ出力軸を正回転方向に駆動回転させるモータ正回転駆動工程と、モータ正回転駆動工程の回転によりエンジン出力軸を回転させてエンジン点火させるエンジン始動点火工程と、を備えていること。

Description

エンジン始動方法及び装置
　本発明は、車両走行に使用するモータによるエンジン始動方法及びその方法に使用される装置に関するものである。
　近年、環境改善のためのエミッション規制とＣＯ２削減を狙った燃費規制が世界的に強化されつつある中で、車両の駆動源としてエンジンとともにモータを搭載し、モータの出力とエンジンの出力とを組み合わせて走行可能なパラレル式ハイブリッド型車両が開発されている。一般に、このようなパラレル式ハイブリッド型車両では、低回転域では、エミッション、効率が良くないエンジンに代わり、加速レスポンスが良いモータで駆動し、中高回転領域では、エミッション、効率が良くなるエンジンで主に駆動させるようにしている。このパラレル式ハイブリッド型車両を記載した非特許文献１には、図１１に示すように、ディーゼルエンジン（Diesel Engine）２０１と、該ディーゼルエンジン２０１のクランクシャフトに直結された扁平型モータ（Moter）２０２と、扁平型モータ２０２をコントロールするインバータ（Inverter）２０３と、扁平型モータ２０２の回生電力を蓄積するバッテリ（Battery）２０４と、扁平型モータ２０２の出力軸の回転を変速させてドライブシャフト２０７に伝達するトランスミッション（Transmission）２０５と、扁平型モータ２０２とトランスミッション２０５との間に設けられたクラッチ（Clutch）２０６と、ドライブシャフト２０７の回転を車輪２０８の車軸２０９に伝達するデファレンシャルギヤ２１０とを備えたものが記載されている。このような構成のパラレル式ハイブリッド型車両により、車両より発生するエミッションとＣＯ２とを同時に削減するものである。
'03自動車技術会春季学術講演会　２００３５２４６　小型トラック用パラレルハイブリッドシステムの開発
　しかし、非特許文献１のパラレル式ハイブリッド型車両では、エンジンの始動に専用のスタータを用いることなく、ハイブリッドで使用される扁平型モータが用いられる。そのため、該モータにエンジン点火までに必要なトルクも出力可能なモータ性能が必要となる。この必要なトルクとしては、クランクシャフト（エンジン出力軸）等を回転させる始動トルク及びクランクシャフト等の回転を加速させる加速トルクがあり、大きなトルクとなるため、モータも強力なものが必要で大型化してしまうという問題があった。
　そこで、本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パラレル式ハイブリッド型車両の走行時に使用するモータ装置において、車両のエンジン始動時に大きな始動トルクを発生させることができ、かつ装置の小型化が可能なエンジン始動方法及びその方法に使用される装置を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明の構造上の特徴は、モータに逆回転電流を通電し、前記モータが回転を始める初期回転位置より、前記モータに連結されるモータ出力軸の正回転方向の回転と反対の逆回転方向に前記モータ出力軸を駆動回転させ、この逆回転方向の駆動により、エンジン出力軸に連結された第１部材と前記モータ出力軸に連結された第２部材とが周方向において一致する中立位置から逆回転方向に前記第２部材を前記第１部材に対して変位させて、弾性部材を弾性変形させ、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯めるモータ逆回転駆動工程と、前記モータの通電を停止させ、前記第１部材に対して前記中立位置から逆回転方向に変位した前記第２部材が前記中立位置に復帰するよう、前記弾性部材による付勢力を解放させて前記モータ出力軸を前記正回転方向に回転させる付勢正回転工程と、前記モータに正回転電流を通電し、前記モータ出力軸を前記正回転方向に駆動回転させるモータ正回転駆動工程と、前記モータ正回転駆動工程の回転により前記エンジン出力軸を回転させてエンジンを点火させるエンジン始動点火工程と、を備えていることである。
　請求項２に係る発明の構造上の特徴は、請求項１において、前記モータ正回転駆動工程における前記モータ出力軸の駆動回転は、前記モータ出力軸が前記初期回転位置近辺に復帰したとき、かつ前記正回転方向の運動エネルギーを持つときに開始されることである。
　請求項３に係る発明の構造上の特徴は、請求項１又は２において、前記エンジン始動点火工程により、エンジン始動ができなかった場合、前記モータへの正回転電流の通電を停止させ、その後、前記弾性部材の復元力により逆回転方向に回転した第２部材が前記第１部材に対し、前記中立位置を超えて変位することによって、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯め、この貯められた前記付勢力により前記モータ出力軸を正回転方向に回転させる付勢再正回転工程と、前記モータに直前のモータ正回転駆動工程よりも大きな正回転電流を通電し、前記モータ出力軸を正回転方向に駆動回転させるモータ再正回転駆動工程と、前記モータ再正回転駆動工程の回転により前記エンジン出力軸を回転させてエンジンを点火させるエンジン再始動点火工程と、を備えていることである。
　請求項４に係る発明の構造上の特徴は、請求項３において、前記モータへの正回転電流の通電を停止させた後、前記エンジン出力軸と前記モータ出力軸とが前記中立位置から相対変位するねじれ角度が、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯留する閾値に達したか否かを判断する貯留判断工程を備え、前記貯留判断工程に基づき、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力が前記閾値に達する場合、前記付勢再正回転工程を実行し、前記貯留判断工程に基づき、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力が前記閾値に達しない場合、所定回数だけ前記モータ逆回転駆動工程、前記付勢再正回転工程、前記モータ正回転駆動工程および前記エンジン始動点火工程を実行することである。
　請求項５に係る発明の構造上の特徴は、請求項１から４の何れかの一項において、前記付勢正回転工程を実行後、前記正回転方向に回転する前記モータ出力軸の回転角度が前記初期回転位置近辺か否かを判断する回転位置検出工程を備えていることである。
　請求項６に係る発明の構造上の特徴は、車両の駆動用に設けられるエンジンとモータとの間に設けられるエンジン出力軸及びモータ出力軸と、前記エンジン出力軸及び前記モータ出力軸の回転の変動を吸収する弾性部材を有するダンパとを備え、前記ダンパは、前記エンジン出力軸に連結された第１部材と、前記モータ出力軸に連結された第２部材とを有し、前記弾性部材は前記第１部材と前記第２部材との間に介在され、前記モータ出力軸の前記エンジン出力軸に対する回転位置を検出する回転位置検出部と、前記モータに逆回転電流を通電させて前記モータ出力軸を、前記モータが回転を始める初期回転位置から前記正回転方向と反対の逆回転方向に回転駆動させ、このモータ出力軸の逆回転方向の駆動により、前記第１部材が前記第２部材に周方向に一致する中立位置から前記モータの逆回転方向に前記第２部材を変位させて、前記弾性部材にモータ出力軸を正回転方向に付勢する付勢力を貯留させる逆回転駆動制御機構と、前記逆回転駆動制御機構により前記逆回転方向に回転されたモータ出力軸の所定の駆動回転停止位置を、前記回転位置検出部により検出し、該検出信号に基づいて逆回転電流の通電を停止させ、前記中立位置から前記逆回転方向に変位した第２部材が前記中立位置に復帰するよう、前記弾性部材の付勢力を解放させる付勢力解放制御機構と、前記弾性部材の付勢力によってエンジン出力軸の正回転方向に回転されたモータ出力軸の所定の駆動回転開始位置を、前記回転位置検出部により検出し、該検出信号に基づいて前記モータに正回転電流を通電させることにより前記モータ出力軸を前記正回転方向に回転駆動させる正回転駆動制御機構と、を備えていることである。
　請求項７に係る発明の構造上の特徴は、請求項６において、前記ダンパと前記モータの間に、前記ダンパと前記モータの間のトルクの伝達・遮断をおこなうクラッチを設けたことである。
　請求項８に係る発明の構造上の特徴は、請求項６において、前記ダンパの弾性振動が増大するよう正回転方向、逆回転方向のトルクを断続的かつ加算的に前記モータに発生させることにより前記ダンパに振動を発生させた後、前記モータ出力軸が初期回転位置近辺に復帰し、かつ、正回転方向の運動エネルギーを持つとき、前記正回転方向の前記モータ出力軸の駆動を開始することである。
　請求項１に係る発明によれば、モータ逆回転駆動工程により、モータ出力軸を逆回転方向に駆動させることにより、ダンパの第１部材に対して第２部材を中立位置より逆回転方向に相対変位させて弾性部材を弾性変形させ、モータ出力軸を正回転方向に付勢させる力を貯め、貯められた付勢力を解放してモータ出力軸を正回転方向に回転させる。そして、この付勢力によりモータ出力軸が正回転方向に回転している間に、モータ正回転駆動工程により、モータ出力軸を正回転方向に駆動回転させることで、エンジン始動点火工程においてエンジンの点火に必要な回転数までモータ及びエンジンの回転数を上昇させる。
　このように、ダンパの弾性部材を使って正回転方向にモータ出力軸を付勢して回転させ、この付勢による回転分だけモータが負担する始動トルクを減らすことができ、モータの小型化を図ることが可能となる。そして、モータの小型化を図ることによって、材料費の低減、製作設備の小型化、組み付け工数の短縮が実現でき、低コスト化を図ることができる。
　請求項２に係る発明によれば、モータ出力軸が逆回転後に正回転して初期回転位置近辺に復帰したときは、モータ出力軸の逆回転に伴う弾性部材の弾性変形のエネルギーのほとんどが、モータ出力軸の運動エネルギーに変換された時点である。そのため、この初期回転位置近辺でモータを正回転駆動させることで、付勢により生じたモータ出力軸の運動エネルギーを最も効率的に利用でき、モータ出力軸を小さな始動トルクで駆動回転させることができる。
　請求項３に係る発明によれば、エンジンが始動しなかったときは、付勢再正回転工程において、モータへの通電が停止されることでモータ出力軸は正回転駆動を停止するが、停止前の正回転によりエンジン出力軸に連結された第１部材に対してモータ出力軸に連結された第２部材が中立位置から正回転方向に相対変位し、弾性部材にはモータ出力軸を逆回転方向に付勢する弾性変形が生じる。そのため、この逆回転方向の付勢力によって、モータ出力軸が逆回転される。この逆回転するモータ出力軸の慣性力によってモータ出力軸が前記中立位置を超えてさらに逆回転することで、前記第１部材に対して前記第２部材が逆回転方向に相対変位し、モータ出力軸を正回転方向に付勢させる力が弾性部材に再度貯留される。そして、再度貯留された付勢力によってモータ出力軸が正回転方向に回転する。この付勢力により正回転方向に回転している間に、モータ再正回転駆動工程において、モータに正回転電流を通電してモータ出力軸を正回転方向に駆動回転させることで、エンジンの点火に必要な回転数までモータ及びエンジンの回転数を上昇させ、エンジン再始動点火工程においてエンジン点火する。この場合、逆回転するモータ出力軸の慣性力によって貯められるモータ出力軸を正回転方向に回転させる付勢力は、前記モータの逆回転駆動により貯留される付勢力よりも小さく、また、前回通電でのモータトルクは、エンジン始動に不足していたと考えられるため、モータ正回転駆動には、より大きな正回転電流を通電することが必要となる。そのため、直前のモータ正回転駆動工程で通電された電流より大きな電流を印加させることで、モータが負担するトルク分を増加させて、エンジン点火の確実性を向上させることができる。
　請求項４に係る発明によれば、モータ出力軸の回転に減衰があっても、弾性部材が有効な付勢力を貯留できると考えられる閾値に至ったか否かを判断し、前記閾値に至っている場合には、付勢再正回転工程を実行して弾性部材の付勢力でモータ出力軸を正回転方向に回転させる。かかる閾値に至っていないと判断する場合には、モータ逆回転駆動工程、付勢再正回転工程、モータ正回転駆動工程およびエンジン始動点火工程を所定回数実行する。
　請求項５に係る発明によれば、付勢再正回転工程実行後に、正回転方向に回転しているモータ出力軸の回転角度が、初期回転位置近辺であることが回転位置検出工程により検出されると、モータ正回転駆動工程によりモータ出力軸を正回転方向に駆動回転させる。
　請求項６に係る発明によれば、逆回転駆動制御機構によりモータに逆回転電流を通電させてモータ出力軸を逆回転させることにより、ダンパの第１部材に対して第２部材を逆回転方向に変位させて弾性部材を弾性変形させ、モータ出力軸を正回転方向に付勢させる力を貯める。前記回転位置検出部により所定の駆動回転停止位置が検出された場合に、付勢力解放制御機構によってモータへの逆回転電流の通電を停止させることにより前記モータ出力軸の逆回転駆動を停止させ、前記弾性部材に貯められた付勢力によってモータ出力軸を正回転方向に回転させる。そして、この付勢力によりモータ出力軸が正回転方向に回転している間に、モータ出力軸の回転位置が所定の駆動回転開始位置に至ったことが前記回転位置検出部により検出された場合、正回転駆動制御機構により、モータに正回転電流を通電させる。これによって、モータ出力軸が前記正回転方向に駆動回転することを開始させ、エンジンの点火に必要な回転数までモータ及びエンジンの回転数を上昇させる。ダンパの弾性部材を使って正回転方向にモータ出力軸を付勢する分だけモータが負担する始動トルクを減らすことが可能であり、このようにして小型化が図られたモータを提供することができる。
　請求項７に係る発明によれば、小型化したモータによりエンジン始動が図れることに加えて、車両が減速されて、車輪側からの伝達トルクによってモータ出力軸が回転される回生時に、エンジン出力軸への回転の伝達をクラッチを使って遮断することで、エンジン出力軸が回転することにより生じる抵抗を除去し、モータ出力軸の回転による回生エネルギーを効率的に蓄積させることができる。
　請求項８に係る発明によれば、モータに正回転方向及び逆回転方向のいずれかの方向にトルクを断続的かつ加算的に発生させることにより、第１部材に対して第２部材が中立位置を超えて正回転方向に及び逆回転方向に変位する振動が生じる。前記正回転方向に変位した場合、弾性部材にはモータ出力軸を逆回転方向に付勢する力が、前記逆回転方向に変位した場合、弾性部材にはモータ出力軸を正回転方向に付勢する力が夫々貯められる。そして、モータ出力軸が初期回転位置近辺に復帰し、かつ、正回転方向の運動エネルギーを持つタイミングで、モータ出力軸の正回転方向の駆動を開始することで、弾性部材がモータ出力軸を付勢する分だけモータが負担する始動トルクを減らすことができる。
本発明の実施形態を示すエンジン始動装置を装着したパラレル式ハイブリッド駆動システムの概略図である。 エンジン始動時における 同モータ出力軸とエンジン出力軸の回転角度の経時変化を示す図である。 同エンジン再点火始動の場合のモータ出力軸とエンジン出力軸の回転角度の経時変化を示す図である。 同パラレル式ハイブリッド駆動システムに使用されるダンパの正面図である。 同ダンパの初期回転位置を示す図である。 同ダンパの逆転状態を示す図である。 同ダンパの正転状態を示す図である。 同ダンパの正転状態を示す図である。 同エンジン始動制御のフローチャートを示す図である。 同エンジン始動制御のフローチャートを示す図である。 従来のパラレル式ハイブリッド駆動システムの概略図である。
　本発明に係るエンジン始動装置をパラレル式ハイブリッド駆動システムに使用した実施例を図面に基づいて説明する。図１は、パラレル式ハイブリッド駆動システムの概要を示した概略構成図であり、図２はエンジン始動時におけるモータ出力軸及びエンジン出力軸の回転角度θの経時的変化を示す図である。
　パラレル式ハイブリッド駆動システム１は、図１に示すように、エンジン始動装置を備えている。エンジン始動装置は、駆動力源として機能するエンジン４と、ジェネレータとしても機能するモータ６とを備えている。エンジン４のエンジン出力軸８は、ダンパ１２及びクラッチ１４を介してモータ６のモータ出力軸１０に接続されている。モータ出力軸１０は減変速装置１６に接続され、減変速装置１６は駆動軸１８に接続されている。駆動軸１８はデファレンシャルギヤ２０を介して車軸２２に接続され、車軸２２の両端には駆動輪として一対の車輪２４が接続されている。
　エンジン４は、例えば水冷式ガソリンエンジンであり、車輪２４を走行させるのに必要な出力を有する。図４～図８に示すように、ダンパ１２は、モータ出力軸１０に連結された第２部材としての二枚のフライホイール３０と、二枚のフライホイール３０の間に挟まれてエンジン出力軸８に連結された第１部材としての中間回転部材３２とを備えている。フライホイール３０は、円周方向に等間隔おきに配列された４つの第１取付部３４を有する。中間回転部材３２は円周方向に等間隔おきに配列された４つの第２取付部３６を有する。図５に示すように、弾性部材としてのコイルバネ３８は、第１取付部３４及び第２取付部３６が重なり合った状態で、第１取付部３４及び第２取付部３６内部に配設される。コイルバネ３８が第１取付部３４及び第２取付部３６の夫々の両端縁部を周方向において付勢することによって、第１取付部３４と第２取付部３６とが円周方向に重なり合った中立位置に保持される。
　コイルバネ３８によって、エンジン出力軸８及びモータ出力軸１０の間の回転変動による衝撃が吸収される。フライホイール３０が中間回転部材３２に対して中立位置から変位すると、第１取付部３４と第２取付部３６とが周方向において相互にずれてコイルバネ３８が圧縮され、モータ出力軸１０とエンジン出力軸８との間でコイルバネ３８の復元する方向、言い換えれば、第１取付部３４と第２取付部３６とが円周方向において相互に一致するように付勢される。クラッチ１４は、モータ６側のクラッチ板１４ａとエンジン４側のクラッチ板１４ｂとが接近離間することにより伝達トルクを断接する。
　モータ６内の図示しないロータは、永久磁石などを備え、図示しないロータの回りをステータコイル（励磁コイル・図略）が取り巻く。モータ６は、前記ステータコイルに通電して回転磁界を発生させることで、前記ロータを回転させる電動機として機能する。モータ６はまた、駆動軸１８を介して伝達される車輪２４からの外力により前記ロータを回転させ交番磁界を発生させることで、ステータコイルに電流を生起させるジェネレータとして機能する。なお、本実施形態において、エンジン始動装置２は１つのモータ６を備える構成としたが、モータとジェネレータとを個別に設けるようにしてもよい。
　モータ６にはモータ制御ユニット及びインバータ（ｍｏｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ略してＭＣＵ）５２を介してバッテリ４６が接続されている。モータ６が、電動機として機能するときにはバッテリ４６によってロータを回転させる電流が印加される。一方、モータ６がジェネレータとして機能するときには、前記ステータコイルに発生する発電電力が充電されて蓄積される。
　ダンパ１２のエンジン出力軸８側には、エンジン出力軸８の回転位置を検出するエンジン回転位置検出センサ（例えばロータリエンコーダ）４８が設けられている。ダンパ１２のモータ出力軸１０側には、モータ出力軸１０の回転位置を検出するモータ回転位置検出センサ（例えばロータリエンコーダ）５０が設けられている。エンジン出力軸８及びモータ出力軸１０の回転位置は初期回転位置を基準に検出される。初期回転位置は、モータ出力軸１０については、モータ逆回転駆動によりモータ６が回転を始める前の回転位置であり、エンジン出力軸８については、始動回転する前の回転位置である。これらのエンジン回転位置検出センサ４８及びモータ回転位置検出センサ５０により、初期回転位置に対する回転位置（回転角度θ）を検出する回転位置検出部が構成される。
　但し、後述するエンジン始動工程におけるエンジン４の点火ができなかった場合のように、エンジン出力軸８が回転してしまうと初期回転位置０°を基準にして付勢力をダンパ１２に貯留させる制御ができなくなる。そのためこのような場合には、ダンパ１２におけるエンジン出力軸８とモータ出力軸１０とが前記中立位置から相対変位したねじれ角度αを使用して同制御を行う。このねじれ角度αはモータ回転位置検出センサ５０とエンジン回転位置センサ４８とにより求められる各回転角度の差分より求められる。モータ出力軸の回転角度をθm、エンジン出力軸の回転角度をθeとすると、α＝θm―θeの関係にある。
　モータ出力軸１０の回転は、ＭＣＵ５２により制御される。このＭＣＵ５２により、逆回転駆動制御機構、付勢力解放制御機構及び正回転駆動制御機構が構成される。
　上記のように構成されたエンジン始動装置２の作動について、図１から図１０に基づいて以下に説明する。まず、図９に示すように、エンジン停止状態からエンジン始動モードに移行されてＭＣＵ５２によってエンジン始動制御が開始される（Ｓ１００）。モータ出力軸１０が回転を始める前の初期回転位置において、図２に示す（１）及び図５に示すように、回転角度θは０°であり、この回転角度θは、ダンパ１２においてエンジン出力軸８が回転を始める前においては、エンジン出力軸８に対するモータ出力軸１０の相対的な回転角度（ねじれ角度）αと同一である。
　そして、ＭＣＵ５２は、エンジン始動制御のループの繰り返しを示すカウンタＮを、Ｎ＝０に設定する（Ｓ１０１）。
　次に、ＭＣＵ５２からの指令によって、モータ６にモータ出力軸１０を逆回転方向（エンジン出力軸８の回転方向に対して逆方向）に駆動させる逆回転電流の通電を開始し、モータ出力軸１０が逆回転方向に回転する（Ｓ１０２）。この際、エンジン出力軸８は停止した状態で、モータ出力軸１０に連結されたフライホイール３０は図５において反時計回りに回転し、モータ出力軸１０のみが逆回転するので、初期回転位置０°に対する相対的な回転角度θをマイナス方向に生じさせる。そして、ダンパ１２のコイルバネ３８は、圧縮される方向に弾性変形される（モータ逆回転駆動工程）。この弾性変形によりコイルバネ３８には、モータ出力軸１０を正回転方向（エンジン出力軸８の回転方向）に付勢する力が貯められる。
　次に、モータ出力軸１０の回転角度θmが、モータ回転位置検出センサ５０により、所定の駆動回転停止位置である－θ１に至ったことが検出されると（Ｓ１０３）、ＭＣＵ５２の指令によってモータ６への逆回転電流の通電が切断され、モータ出力軸１０の逆回転方向の駆動回転が停止される（Ｓ１０４）。この逆回転駆動停止によってモータ出力軸１０は、回転抵抗の少ないフリー回転可能な状態となる。そのため、図２の（２）～（３）に示すように、コイルバネ３８に貯められた付勢力が解放されてモータ出力軸１０が正回転方向に回転する（付勢正回転工程、Ｓ１０５）。モータ出力軸１０が正回転方向に回転している場合、フライホイール３０は、図６に示すように、中間回転部材３２に対して時計回りの回転となる。
　次に、図７に示すように、正回転方向に回転しているモータ出力軸１０の回転角度θmが、所定の駆動回転開始位置としての初期回転位置０°近辺（例えば、図２におけるｔ１の範囲、図２の（４））であることが、モータ回転位置検出センサ５０により検出されると（回転位置検出工程、Ｓ１０６）、ＭＣＵ５２の指令によりモータ６に正回転電流が通電され、モータ出力軸１０が正回転方向に駆動する（モータ正回転駆動工程、Ｓ１０７）。モータ６の駆動回転によって、エンジン出力軸８を回転させ（Ｓ１０８、図２の（５））、エンジン４の始動に必要な回転数である、例えば５００～６００ｒｐｍまでエンジン出力軸８を回転させて、エンジンを点火させる（エンジン始動点火工程、Ｓ１０９、図２の（６））。
　エンジン回転位置検出センサ４８は、エンジン４が始動したか否かを検出する（Ｓ１１０）。エンジン回転位置検出センサ４８によりエンジン４の始動が検出されたときには、ＭＣＵ５２はエンジン始動制御を終了する（Ｓ１１１）。
　エンジン回転位置検出センサ４８によりエンジン４の始動ができなかったと検出されたときは、図１０に示すように、ＭＣＵ５２は処理をＳ１１２へ移行する。なお、上述したように、エンジン出力軸８は、始動できなかったときでもいくらか回転するため、初期回転位置０°を基準に制御ができなくなる。このような場合、モータ出力軸１０の停止位置を新たな初期回転位置０°としてリセットすることも可能であるが、本実施例では、エンジン出力軸８とモータ出力軸１０との相対的な変位を示す前述のねじれ角度αを使用して制御をおこなう。
　まず、モータ６への正回転電流の通電が切断され、モータ出力軸１０が正回転方向に駆動回転することが停止される（Ｓ１１２、図３の（６））。このモータ出力軸１０の停止前において、図８に示すように、ねじれ角度αだけモータ出力軸１０とエンジン出力軸８とが相対変位してコイルバネ３８が圧縮された状態となっている。一方、この正回転駆動停止によってモータ出力軸１０は、回転抵抗の少ないフリー回転可能な状態となる。そのため、コイルバネ３８に貯められた付勢力が解放されてモータ出力軸１０を逆回転方向に回転させる（Ｓ１１３）。モータ出力軸１０を逆回転方向に回転している場合、フライホイール３０は、中間回転部材３２に対して、図８における反時計回りに回転する。そして、モータ出力軸１０が中立位置（図３の（７））を超えてさらに逆回転することで、コイルバネ３８にはモータ出力軸１０を正回転方向に付勢する力が貯められる。
　モータ出力軸１０の逆回転は、コイルバネ３８の正回転方向の付勢力によって停止するが、モータ出力軸１０の回転には減衰があるため、ＭＣＵ５２はねじれ角度αが有効な付勢力を貯留できると考えられる閾値－α１に至ったか否かを判断する（貯留判断工程、Ｓ１１４）。
　ねじれ角度αが閾値－α１に至った場合、モータ出力軸１０の逆回転の停止後、フリー回転可能状態にあるモータ出力軸１０は、貯められたコイルバネ３８の正回転方向の付勢力によって正回転方向に回転する（付勢再正回転工程、Ｓ１１５、図３の（８）～（９））。
　次に、前記付勢力によりモータ出力軸１０が正回転方向に回転している間に、ねじれ角度αが中立位置となるα＝０近辺（図３におけるｔ２の範囲）にあるとモータ回転位置検出センサ５０及びエンジン回転位置検出センサ４８により検出されると（Ｓ１１６）、ＭＣＵ５２の指令によってモータ６に正回転電流が通電され、モータ出力軸１０を正回転方向に駆動回転させる（モータ再正回転駆動工程、Ｓ１１７、図３の（９）（１０）（１１））。このモータ出力軸１０の駆動回転によってエンジン出力軸８が必要な回転数まで回転し（Ｓ１１８、図３の（１２））、エンジンを点火させる（エンジン再始動点火工程、Ｓ１１９）。
　エンジン回転位置検出センサ４８は、エンジン４が始動したか否かを検出する（Ｓ１２０）。エンジン４の始動が検出されたときにはＭＣＵ５２はエンジン始動制御を終了する（Ｓ１２１）。
　エンジン４始動しなかったときには、ＭＣＵ５２は処理をＳ１１２へ移行し、モータ６への正回転電流の通電が切断されて、Ｓ１１２以降の制御が実行される。
　前記Ｓ１１４において、ねじれ角度αが閾値－α１に至らない場合には、ＭＣＵ５２は処理をＳ１２２へ移行し、カウンタによりエンジン始動制御の繰り返し回数Ｎを１つ加える（Ｓ１２２）。そして、ＭＣＵ５２はエンジン始動制御の繰り返し回数Ｎが例えば３に至っているか否かを判断する（Ｓ１２３）。繰り返し回数Ｎが３に至っていない場合には、ＭＣＵ５２は、処理をＳ１０２に移行し、それ以降の制御を実行する。但し、この場合、初期回転位置０°を基準にしたモータ回転角度θmでなく、ねじれ角度αを使用した制御が行われる。繰り返し回数Ｎが３に至っている場合には、ＭＣＵ５２はエンジン始動制御を停止する（Ｓ１２４）。
　上記のように構成されたエンジン始動装置２におけるエンジン始動方法によれば、モータ逆回転駆動工程によりダンパ１２のコイルバネ３８を弾性変形させ、モータ出力軸１０を正回転方向に付勢させる力を貯め、貯められた付勢力を付勢正回転工程により解放してモータ出力軸１０を正回転方向に回転させる。そして、この付勢力によりモータ出力軸１０が正回転方向に回転している間に、モータ正回転駆動工程によりモータ出力軸１０に正回転方向の駆動回転させることで、エンジン始動点火工程においてエンジン４の点火に必要な回転数までモータ及びエンジンの回転数を上昇させる。
　このように、コイルバネ３８を使って正回転方向に付勢する分だけモータ６が負担する始動トルクを減らすことが可能であり、モータ６の小型化を図ることができる。そして、モータ６の小型化を図ることによって、材料費の低減、制作設備の小型化、組み付け工数の短縮が実現でき、低コスト化を図ることができる。
　また、モータ出力軸１０が逆回転後に正回転して初期回転位置０°近辺（例えば図２におけるｔ１の範囲）に復帰したときは、コイルバネ３８の弾性変形のエネルギーのほとんどが、モータ出力軸１０の運動エネルギーに変換された時点である。そのため、この初期回転位置０°でモータ６を駆動させることで、付勢により生じたモータ出力軸１０の運動エネルギーを最も効率的に利用でき、モータ出力軸１０を小さな始動トルクで駆動回転させることができる。
　また、前記エンジン始動点火工程で、エンジン４が始動しなかったときは、モータ６への正回転電流の通電が停止される。このため、モータ出力軸１０は正回転駆動を停止するが、前述のモータ出力軸１０の正回転によりエンジン出力軸８に連結された中間回転部材３２に対してモータ出力軸１０に連結されたフライホイール３０が中立位置から正回転方向に相対変位する。コイルバネ３８にはモータ出力軸１０を逆回転方向に付勢する弾性変形が生じる。そのため、コイルバネ３８の逆回転方向の付勢力によりモータ出力軸１０が逆回転する。逆回転するモータ出力軸１０がその慣性力によって中立位置（α＝０）を超えてさらに逆回転することで、中間回転部材３２に対してフライホイール３０が逆回転方向に相対変位し、モータ出力軸１０を正回転方向に付勢させる力が再度貯留される。再度貯留された付勢力によってモータ出力軸１０が正回転方向に回転する（付勢再正回転工程）。
　この付勢力によりモータ出力軸１０が正回転方向に回転している間に、モータ６に正回転電流を通電してモータ出力軸１０を正回転方向に駆動回転させ（モータ再正回転駆動工程）、エンジン４の点火に必要な回転数までモータ出力軸１０及びエンジン出力軸８の回転数を上昇させてエンジン４を点火する（エンジン再始動点火工程）。この場合、逆回転するモータ出力軸１０の慣性力によってコイルバネ３８に貯められる付勢力は、モータ６の逆回転駆動により貯留される付勢力よりも小さく、また、前回通電でのモータトルクは、エンジン始動に不足していたと考えられるため、モータ６の正回転駆動には、前記直前のモータ正回転駆動工程で通電された電流値より大きな電流値が必要となる。そのため、より大きな正回転電流を印加させることで、モータ６が負担するトルク分を増加させて、エンジン４の始動の確実性を向上させることができる。このようにエンジン４の始動ができない場合が複数回続くときには、モータ６の通電電流を直前の該通電電流よりも積み増していくことで、エンジン４の始動の確実性を高める。
　また、車両の減速のため、車輪２４側からの伝達トルクによってモータ出力軸１０が回転される回生時に、エンジン出力軸８へのトルクの伝達をクラッチ１４で遮断する。このため、エンジン出力軸８による回転抵抗を除き、回生エネルギーをより多く蓄積させることができる。
　なお、ダンパにおいて弾性部材をコイルバネとしたが、これに限定されず、例えば、弦巻バネ、トーションバネ、ゴム部材等使用したものでもよい。
　また、回転位置検出部をロータリエンコーダによるエンジン回転位置検出センサ４８と、同じくロータリエンコーダによるモータ回転位置検出センサ５０との組み合わせによるものとしたが、これに限定されず、例えば、モータ出力軸に対するモータ出力軸の相対角度を検出するポテンショメータでもよい。
　斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
　走行時に使用するモータ装置を、エンジン始動時にも使用するパラレル式ハイブリッド型車両に利用することができる。
　２…エンジン始動装置、４…エンジン、６…モータ、８…エンジン出力軸、１０…モータ出力軸、１２…ダンパ、１４…クラッチ、３０…第２部材（フライホイール）、３２…第１部材（中間回転部材）、３８…弾性部材（コイルバネ）、４８…回転位置検出部（エンジン回転位置検出センサ）、５０…回転位置検出部（モータ回転位置検出センサ）、５２…逆回転駆動制御機構・付勢力解放制御機構・正回転駆動制御機構（ＭＣＵ）。

Claims (8)

  1. 　モータに逆回転電流を通電し、前記モータが回転を始める初期回転位置より、前記モータに連結されるモータ出力軸の正回転方向の回転と反対の逆回転方向に前記モータ出力軸を駆動回転させ、この逆回転方向の駆動により、エンジン出力軸に連結された第１部材と前記モータ出力軸に連結された第２部材とが周方向において一致する中立位置から逆回転方向に前記第２部材を前記第１部材に対して変位させて、弾性部材を弾性変形させ、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯めるモータ逆回転駆動工程と、
    　前記モータの通電を停止させ、前記第１部材に対して前記中立位置から逆回転方向に変位した前記第２部材が前記中立位置に復帰するよう、前記弾性部材による付勢力を解放させて前記モータ出力軸を前記正回転方向に回転させる付勢正回転工程と、
    　前記モータに正回転電流を通電し、前記モータ出力軸を前記正回転方向に駆動回転させるモータ正回転駆動工程と、
    　前記モータ正回転駆動工程の回転により前記エンジン出力軸を回転させてエンジンを点火させるエンジン始動点火工程と、
    を備えているエンジン始動方法。
  2. 　請求項１において、前記モータ正回転駆動工程における前記モータ出力軸の駆動回転は、前記モータ出力軸が前記初期回転位置近辺に復帰したとき、かつ前記正回転方向の運動エネルギーを持つときに開始されるエンジン始動方法。
  3. 　請求項１又は２において、前記エンジン始動点火工程により、エンジン始動ができなかった場合、
    　前記モータへの正回転電流の通電を停止させ、その後、前記弾性部材の復元力により逆回転方向に回転した第２部材が前記第１部材に対し、前記中立位置を超えて変位することによって、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯め、この貯められた前記付勢力により前記モータ出力軸を正回転方向に回転させる付勢再正回転工程と、
    　前記モータに直前のモータ正回転駆動工程よりも大きな正回転電流を通電し、前記モータ出力軸を正回転方向に駆動回転させるモータ再正回転駆動工程と、
    　前記モータ再正回転駆動工程の回転により前記エンジン出力軸を回転させてエンジンを点火させるエンジン再始動点火工程と、
    　を備えているエンジン始動方法。
  4. 　請求項３において、前記モータへの正回転電流の通電を停止させた後、前記エンジン出力軸と前記モータ出力軸とが前記中立位置から相対変位するねじれ角度が、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力を前記弾性部材に貯留する閾値に達したか否かを判断する貯留判断工程を備え、
    　前記貯留判断工程に基づき、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力が前記閾値に達する場合、前記付勢再正回転工程を実行し、前記貯留判断工程に基づき、前記モータ出力軸を前記正回転方向に付勢させる力が前記閾値に達しない場合、所定回数だけ前記モータ逆回転駆動工程、前記付勢再正回転工程、前記モータ正回転駆動工程および前記エンジン始動点火工程を実行することを備えているエンジン始動方法。
  5. 　請求項１から４の何れかの一項において、前記付勢正回転工程を実行後、前記正回転方向に回転する前記モータ出力軸の回転角度が前記初期回転位置近辺か否かを判断する回転位置検出工程を備えているエンジン始動方法。
  6. 　車両の駆動用に設けられるエンジンとモータとの間に設けられるエンジン出力軸及びモータ出力軸と、
    　前記エンジン出力軸及び前記モータ出力軸の回転の変動を吸収する弾性部材を有するダンパと
    　を備え、
    　前記ダンパは、前記エンジン出力軸に連結された第１部材と、前記モータ出力軸に連結された第２部材とを有し、前記弾性部材は前記第１部材と前記第２部材との間に介在され、
    　前記モータ出力軸の前記エンジン出力軸に対する回転位置を検出する回転位置検出部と、
    　前記モータに逆回転電流を通電させて前記モータ出力軸を、前記モータが回転を始める初期回転位置から前記正回転方向と反対の逆回転方向に回転駆動させ、このモータ出力軸の逆回転方向の駆動により、前記第１部材が前記第２部材に周方向に一致する中立位置から前記モータの逆回転方向に前記第２部材を変位させて、前記弾性部材にモータ出力軸を正回転方向に付勢する付勢力を貯留させる逆回転駆動制御機構と、
    　前記逆回転駆動制御機構により前記逆回転方向に回転されたモータ出力軸の所定の駆動回転停止位置を、前記回転位置検出部により検出し、該検出信号に基づいて逆回転電流の通電を停止させ、前記中立位置から前記逆回転方向に変位した第２部材が前記中立位置に復帰するよう、前記弾性部材の付勢力を解放させる付勢力解放制御機構と、
    　前記弾性部材の付勢力によってエンジン出力軸の正回転方向に回転されたモータ出力軸の所定の駆動回転開始位置を、前記回転位置検出部により検出し、該検出信号に基づいて前記モータに正回転電流を通電させることにより前記モータ出力軸を前記正回転方向に回転駆動させる正回転駆動制御機構と、
    　を備えているエンジン始動装置。
  7. 　請求項６において、前記ダンパと前記モータの間に、前記ダンパと前記モータの間のトルクの伝達・遮断をおこなうクラッチを設けたエンジン始動装置。
  8. 　請求項６において、前記ダンパの弾性振動が増大するよう正回転方向、逆回転方向のトルクを断続的かつ加算的に前記モータに発生させることにより前記ダンパに振動を発生させた後、前記モータ出力軸が初期回転位置近辺に復帰し、かつ、正回転方向の運動エネルギーを持つとき、前記正回転方向の前記モータ出力軸の駆動を開始するエンジン始動装置。
PCT/JP2011/052997 2010-02-25 2011-02-14 エンジン始動方法及び装置 WO2011105240A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11747204.3A EP2541041B1 (en) 2010-02-25 2011-02-14 Device and method for starting engine
US13/511,620 US8578904B2 (en) 2010-02-25 2011-02-14 Device and method for starting engine
CN2011800087315A CN102792010B (zh) 2010-02-25 2011-02-14 发动机起动方法以及装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010039689A JP5056869B2 (ja) 2010-02-25 2010-02-25 エンジン始動方法及び装置
JP2010-039689 2010-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011105240A1 true WO2011105240A1 (ja) 2011-09-01

Family

ID=44506654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/052997 WO2011105240A1 (ja) 2010-02-25 2011-02-14 エンジン始動方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8578904B2 (ja)
EP (1) EP2541041B1 (ja)
JP (1) JP5056869B2 (ja)
CN (1) CN102792010B (ja)
WO (1) WO2011105240A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140352492A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid Electric Vehicle Engine Starting with a Preloaded Damper Spring

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9266525B2 (en) * 2011-08-08 2016-02-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle, method for controlling vehicle, and control device of vehicle
DE112013006862T5 (de) * 2013-01-21 2015-12-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung für ein Fahrzeug
FR3013915B1 (fr) 2013-11-25 2015-12-18 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de pilotage d'une machine electrique pour assurer le redemarrage d'un vehicule automobile
JP2015174557A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
JP6024691B2 (ja) 2014-03-14 2016-11-16 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置
DE102016205450A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
CN105781845B (zh) * 2016-04-26 2018-04-20 上海渝癸德信息技术服务中心 一体化启动发电控制装置及控制方法
JP6610484B2 (ja) * 2016-09-23 2019-11-27 株式会社デンソー 動力伝達装置
JP6715786B2 (ja) * 2017-02-06 2020-07-01 株式会社エクセディ 内燃機関始動アシスト機構
WO2019135735A1 (en) * 2018-01-02 2019-07-11 Ford Global Technologies, Llc Hybrid drive
JP2019138298A (ja) * 2018-02-08 2019-08-22 本田技研工業株式会社 エンジン発電機の始動装置
DE102021204585A1 (de) * 2021-05-06 2022-11-10 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe mit linearer Federkennlinie, Fahrzeug, Anlassverfahren und Steuergerät
CN115059550A (zh) * 2022-05-31 2022-09-16 江门市大长江集团有限公司 发动机起动方法、控制设备、装置以及车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835470A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Toshiba Corp ハイブリッドエンジンの始動装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447926C2 (de) 1983-11-15 1995-07-06 Luk Lamellen & Kupplungsbau Einrichtung zum Kompensieren von Drehstößen
DE4341279A1 (de) * 1993-12-03 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung und Verfahren zur Startwiederholung von Brennkraftmaschinen
JP3546735B2 (ja) * 1999-01-18 2004-07-28 日産自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
JP2001059469A (ja) * 1999-08-18 2001-03-06 Honda Motor Co Ltd エンジン始動用スタータ装置
EP1106823B1 (de) 1999-12-02 2001-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsvorrichtung mit einer Verbrennungsmaschine und einer elektrischen Maschine, insbesondere einem Starter-Generator
US6376927B1 (en) * 2000-01-18 2002-04-23 Saturn Corporation Hybrid electric drive and control method therefor
FR2805571B1 (fr) * 2000-02-29 2002-05-10 Siemens Automotive Sa Procede de demarrage d'un moteur thermique a l'aide d'un alterno-demarreur
JP2003158830A (ja) * 2001-11-19 2003-05-30 Denso Corp アイドルストップ式車両駆動装置
US7026724B1 (en) * 2002-07-30 2006-04-11 Dana Corporation Method for limiting current of starter/alternator in generator mode
US7654238B2 (en) * 2004-11-08 2010-02-02 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for controlled shutdown and direct start for internal combustion engine
CN1896492A (zh) 2005-07-15 2007-01-17 中国第一汽车集团公司 混合动力汽车起动发动机的电机扭矩控制方法
JP4175361B2 (ja) 2005-11-07 2008-11-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車及びその制御方法
JP4633671B2 (ja) * 2006-04-28 2011-02-16 Ｎｓｋワーナー株式会社 車両用スタータ装置
US8660725B2 (en) 2006-06-07 2014-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device of hybrid vehicle and hybrid vehicle
US8565990B2 (en) * 2009-11-13 2013-10-22 Ford Global Technologies, Llc. Vehicle and method for controlling engine start in a vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835470A (ja) * 1994-07-26 1996-02-06 Toshiba Corp ハイブリッドエンジンの始動装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Development of Parallel Hybrid System for Light-duty Truck", JSAE (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS OF JAPAN) ANNUAL CONGRESS (SPRING) 20035246, 2003
See also references of EP2541041A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140352492A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Ford Global Technologies, Llc Hybrid Electric Vehicle Engine Starting with a Preloaded Damper Spring
US9145862B2 (en) * 2013-05-29 2015-09-29 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle engine starting with a preloaded damper spring

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011174429A (ja) 2011-09-08
US20120234282A1 (en) 2012-09-20
CN102792010B (zh) 2013-09-11
CN102792010A (zh) 2012-11-21
EP2541041A4 (en) 2013-01-02
US8578904B2 (en) 2013-11-12
JP5056869B2 (ja) 2012-10-24
EP2541041B1 (en) 2014-03-26
EP2541041A1 (en) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5056869B2 (ja) エンジン始動方法及び装置
JP4623168B2 (ja) 内燃機関の失火検出装置および失火検出方法
JP7087805B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2008024287A (ja) ハイブリッド電気自動車の制御装置
KR102139512B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 방법과 제어 장치
JP2008263739A (ja) 回生ブレーキ装置
JP6604247B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
WO2011135679A1 (ja) 発電制御装置及び発電制御システム
WO2012066644A1 (ja) ダイナミックダンパ装置及びダイナミックダンパ装置の制御方法
KR102440598B1 (ko) 마일드 하이브리드 차량의 변속 클러치 제어 방법 및 장치
JP2008068704A (ja) 車両の駆動源制御装置
JP6648426B2 (ja) 車両の制動装置
JP5023991B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2011038621A (ja) 車両のエネルギ回収装置
JP4816243B2 (ja) 車両用動力装置およびその制御装置
JP5139247B2 (ja) 内燃機関のトルク推定装置
JP4135690B2 (ja) ハイブリッド車両
WO2011074514A1 (ja) エンジンの振動低減装置
JP5707837B2 (ja) 自動変速機の変速ショック軽減装置
KR101500381B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
WO2021090491A1 (ja) 車両のエンジン始動方法、シリーズハイブリッド車両及び車両のエンジン始動装置
JP5850609B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP4697041B2 (ja) 車両用動力装置およびその制御装置
JP2009296716A (ja) 車両の発電装置
CN112839852A (zh) 用于阻止机动车辆牵引链的内燃机停止的阻止方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180008731.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11747204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13511620

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011747204

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE