WO2012114509A1 - ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 Download PDF

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PCT/JP2011/054323
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雅章 田川
伊藤　芳輝
正和 齋藤
仁 大熊
幸弘 細江
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スズキ株式会社
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    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to an engine start control device for a hybrid vehicle that includes a plurality of power sources, combines these powers with a differential gear mechanism and inputs / outputs them to / from a drive shaft, and in particular, appropriately controls the power at the time of engine start.
  • the present invention relates to an engine start control device for a hybrid vehicle.
  • a generator (hereinafter referred to as “MG2”) and a drive shaft connected to the drive wheel are connected, and the power of the engine and the power of MG1 and MG2 are combined and output to the drive shaft.
  • MG2 A generator
  • an output shaft of an engine and a drive shaft connected to drive wheels are arranged on an inner rotary element on the nomograph, and an outer rotary element on the nomograph.
  • Japanese Patent No. 3578451 is also similar to the above method, but further proposes a method of providing a fifth rotation element and providing a brake for stopping the rotation of the rotation element.
  • the engine is driven by MG1, and the reaction force or the like is applied to the drive shaft.
  • MG2 By controlling MG2 so as to cancel out the generated driving force, fluctuations in driving shaft torque at the time of engine start are suppressed.
  • JP-A-9-170533 Japanese Patent Laid-Open No. 10-325345 Japanese Patent No. 3578451 JP 2002-281607 A
  • the torque of MG2 does not affect the torque balance, so the torque of MG1 output for engine start is determined by the engine and MG1. If the reaction torque output to the drive shaft is calculated and the torque of the MG2 is controlled so as to cancel the reaction torque, the engine can be started without fluctuation in the torque applied to the drive shaft.
  • the driving axis and the MG2 are different axes, and the torque of the MG2 also affects the torque balance. Therefore, the “3-axis type” control method cannot be used. There is.
  • a drive force value obtained by adding power assist by electric power is set to a maximum target drive force.
  • the target driving power is set in advance as a value, the target driving power using the accelerator operation amount and the vehicle speed as parameters, and the vehicle speed, and the target charging / discharging power is calculated based on the state of charge SOC of the battery to obtain the target driving power.
  • the smaller value is obtained as the target engine power
  • the target engine operating point is obtained from the target engine power
  • the target power which is the target value of the input / output power
  • the torque balance formula including the target engine torque It is intended for calculating the balance equation MG1 torque and MG2 control command value of the torque (torque command value).
  • An object of the present invention is to enable the engine to be started while outputting the driving force requested by the driver.
  • the present invention relates to a start target engine speed calculation means for calculating a target engine speed at engine start in a hybrid vehicle engine start control apparatus for driving and controlling a vehicle using outputs from an engine and a plurality of motor generators.
  • a starting target engine torque calculating means for calculating a torque required for cranking the engine, a target engine speed calculated by the starting target engine speed calculating means, and a starting target engine torque calculating means.
  • Target engine power calculation means for calculating target engine power from the calculated target engine torque, accelerator operation amount detection means for detecting the accelerator operation amount of the vehicle, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and accelerator operation amount detection
  • the accelerator operation amount detected by the means and the vehicle speed Target drive power calculation means for calculating target drive power based on the vehicle speed detected by the output means, target drive power calculated by the target drive power calculation means, and target engine calculated by the target engine power calculation means
  • Motor torque command value for calculating a command torque value of a plurality of motor generators using a target power calculation means that uses a difference from the power as a target power, a torque balance formula that includes the target engine torque, and a power balance formula that includes the target power And an arithmetic means.
  • This invention can start the engine while outputting the driving force requested by the driver.
  • FIG. 9 is a collinear diagram when the vehicle speed is changed at the same engine operating point.
  • FIG. 10 is a diagram showing the best line for engine efficiency and the best line for overall efficiency in a target engine operating point search map composed of engine torque and engine speed.
  • FIG. 11 is a diagram showing each efficiency on the equal power line composed of the efficiency and the engine speed.
  • FIG. 12 is a collinear diagram of each point (D, E, F) on the equal power line.
  • FIG. 13 is a collinear diagram of the LOW gear ratio state.
  • FIG. 14 is a collinear diagram of the intermediate gear ratio state.
  • FIG. 15 is a collinear diagram of the HIGH gear ratio state.
  • FIG. 16 is a collinear diagram in a state where power circulation occurs.
  • FIG. 17 is a collinear diagram when the engine is started.
  • FIG. 18 is a starting target engine torque search map based on the engine speed.
  • reference numeral 1 denotes an engine start control device for a hybrid vehicle.
  • the engine start control device 1 of the hybrid vehicle has, as a driving system, an output shaft 3 of an engine 2 that generates a driving force by burning fuel, and a plurality of first shafts that generate driving energy by electricity and generate electric energy by driving.
  • a differential gear mechanism 8 which is a power transmission mechanism connected to each other.
  • the engine 2 includes an air amount adjusting means 9 such as a throttle valve that adjusts the amount of air to be sucked in accordance with an accelerator operation amount (depressed amount of an accelerator pedal), and fuel injection that supplies fuel corresponding to the amount of air to be sucked in.
  • a fuel supply means 10 such as a valve and an ignition means 11 such as an ignition device for igniting the fuel are provided.
  • the engine 2 is controlled in the combustion state of the fuel by the air amount adjusting means 9, the fuel supply means 10, and the ignition means 11, and generates a driving force by the combustion of the fuel.
  • the first motor generator 4 includes a first motor rotor shaft 12, a first motor rotor 13, and a first motor stator 14.
  • the second motor generator 5 includes a second motor rotor shaft 15, a second motor rotor 16, and a second motor stator 17.
  • the first motor stator 14 of the first motor generator 4 is connected to the first inverter 18.
  • the second motor stator 17 of the second motor generator 5 is connected to the second inverter 19.
  • the power terminals of the first inverter 18 and the second inverter 19 are connected to the battery 20.
  • the battery 20 is power storage means that can exchange power between the first motor generator 4 and the second motor generator 5.
  • the first motor generator 4 and the second motor generator 5 control the amount of electricity supplied from the battery 20 by the first inverter 18 and the second inverter 19, respectively, and generate driving force by the supplied electricity. At the same time, electric energy is generated by the driving force from the driving wheel 6 during regeneration, and the battery 20 is charged with the generated electric energy.
  • the differential gear mechanism 8 includes a first planetary gear mechanism 21 and a second planetary gear mechanism 22.
  • the first planetary gear mechanism 21 includes a first sun gear 23, a first planetary carrier 25 that supports a first planetary gear 24 that meshes with the first sun gear 23, and a first ring gear 26 that meshes with the first planetary gear 24.
  • the second planetary gear mechanism 22 includes a second sun gear 27, a second planetary carrier 29 that supports a second planetary gear 28 that meshes with the second sun gear 27, and a second ring gear 30 that meshes with the second planetary gear 28. It has.
  • the rotation center lines of the rotating elements of the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22 are arranged on the same axis, and between the engine 2 and the first planetary gear mechanism 21.
  • the first motor generator 4 is arranged, and the second motor generator 5 is arranged on the side away from the engine 2 of the second planetary gear mechanism 22.
  • the second motor generator 5 can drive the vehicle with only a single output.
  • the first motor rotor shaft 12 of the first motor generator 4 is connected to the first sun gear 23 of the first planetary gear mechanism 21.
  • the first planetary carrier 25 of the first planetary gear mechanism 21 and the second sun gear 27 of the second planetary gear mechanism 22 are coupled and connected to the output shaft 3 of the engine 2 via a one-way clutch 31.
  • the first ring gear 26 of the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary carrier 29 of the second planetary gear mechanism 22 are coupled and coupled to the output unit 32.
  • the output unit 32 is connected to the drive shaft 7 via an output transmission mechanism 33 such as a gear or a chain.
  • a second motor rotor shaft 15 of the second motor generator 5 is connected to the second ring gear 30 of the second planetary gear mechanism 22.
  • the one-way clutch 31 is a mechanism that fixes the output shaft 3 of the engine 2 so as to rotate only in the output direction, and prevents the output shaft 3 of the engine 2 from rotating in the reverse direction.
  • the driving power of the second motor generator 5 is transmitted as the driving power of the output unit 32 via the reaction force of the one-way clutch 31.
  • the hybrid vehicle outputs the power generated by the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5 to the drive shaft 7 via the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22.
  • the drive wheel 6 is driven.
  • the hybrid vehicle transmits the driving force from the driving wheels 6 to the first motor generator 4 and the second motor generator 5 via the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22, Electric energy is generated to charge the battery 20.
  • the differential gear mechanism 8 has four rotating elements 34-37.
  • the first rotating element 34 includes the first sun gear 23 of the first planetary gear mechanism 21.
  • the second rotating element 35 is formed by combining the first planetary carrier 25 of the first planetary gear mechanism 21 and the second sun gear 27 of the second planetary gear mechanism 22.
  • the third rotating element 36 is formed by coupling the first ring gear 26 of the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary carrier 29 of the second planetary gear mechanism 22.
  • the fourth rotating element 37 includes the second ring gear 30 of the second planetary gear mechanism 22.
  • the differential gear mechanism 8 has four rotation elements 34 to 37 on a collinear diagram in which the rotation speeds of the four rotation elements 34 to 37 can be represented by straight lines.
  • MG1 indicates the first motor generator 4
  • MG2 indicates the second motor generator 5
  • ENG indicates the engine 2
  • OUT indicates the output unit 32.
  • the first motor rotor shaft 12 of the first motor generator 4 is connected to the first rotating element 34.
  • the output shaft 3 of the engine 2 is connected to the second rotation element 35 via a one-way clutch 31.
  • An output unit 32 is connected to the third rotation element 36.
  • the output shaft 32 is connected to the drive shaft 7 via an output transmission mechanism 33.
  • a second motor rotor shaft 15 of the second motor generator 5 is connected to the fourth rotating element 37.
  • the differential gear mechanism 8 has four rotating elements 34 to 37 connected to the output shaft 3, the first motor generator 4, the second motor generator 5, and the drive shaft 7, respectively. Power is exchanged among the output shaft 3, the first motor generator 4, the second motor generator 5, and the drive shaft 7. Therefore, the engine start control device 1 is a “4-axis” control method.
  • an air amount adjusting unit 9, a fuel supply unit 10, an ignition unit 11, a first inverter 18 and a second inverter 19 are connected to a drive control unit 38.
  • an accelerator operation amount detection means 39 detects an accelerator operation amount that is the amount of depression of the accelerator pedal.
  • the vehicle speed detection means 40 detects the vehicle speed of the hybrid vehicle.
  • the engine rotation speed detection means 41 detects the engine rotation speed of the engine 2.
  • the battery charge state detection means 42 detects the charge state SOC of the battery 20.
  • the drive control unit 38 includes a target driving force calculating unit 43, a target driving power calculating unit 44, a target charge / discharge power calculating unit 45, a provisional target engine power calculating unit 46, and a starting target engine rotational speed calculating unit. 47, a starting target engine torque calculating means 48, a target engine power calculating means 49, a target power calculating means 50, and a motor torque command value calculating means 51.
  • the target driving force calculation means 43 drives the hybrid vehicle based on the accelerator operation amount detected by the accelerator operation amount detection means 39 and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means 40. Is determined by searching the target driving force search map shown in FIG.
  • the target drive power calculation means 44 calculates a target drive power based on the accelerator operation amount detected by the accelerator operation amount detection means and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means 40. In this embodiment, the target driving power is set by multiplying the target driving force set by the target driving force calculating means 43 and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 40.
  • the target charge / discharge power calculation means 45 sets the target charge / discharge power based on the charge state SOC of the battery 20 detected by the battery charge state detection means 42.
  • the target charge / discharge power is searched and set by the target charge / discharge power search table shown in FIG.
  • the temporary target engine power calculation unit 46 calculates the temporary target engine power based on the target drive power calculated by the target drive power calculation unit 44 and the target charge / discharge power calculated by the target charge / discharge power calculation unit 45. To do.
  • the starting target engine speed calculating means 47 calculates a target engine speed at engine starting. In this embodiment, based on the temporary target engine power calculated by the temporary target engine power calculating means 46 and the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means 40, the starting target engine speed at the time of engine start is calculated.
  • the starting target engine torque calculation means 48 calculates a torque necessary for cranking the engine 2.
  • the target engine torque at start at the time of engine start according to the actual engine speed (actual engine speed) detected by the engine speed detection means 41 from the target engine torque map at start shown in FIG. Is calculated.
  • the starting target engine torque calculation means 48 uses the starting target engine torque as the engine friction torque at the time of fuel cut when the engine speed is not near 0 rpm, and calculates the starting target engine torque from the engine friction torque when the engine speed is near 0 rpm. Is also set to a large value on the minus side.
  • the target engine power calculation means 49 is based on the target engine speed calculated by the start target engine speed calculation means 47 and the target engine torque calculated by the start target engine torque calculation means 48. Calculate engine power.
  • the target power calculation means 50 calculates the difference between the target drive power calculated by the target drive power calculation means 44 and the target engine power set by the target engine power calculation means 49 as a target value of input / output power from the battery 20.
  • the target power is
  • the motor torque command value calculation means 51 uses the torque balance formula including the target engine torque and the power balance formula including the target power, and the torque command values of the plurality of first motor generators 4 and the second motor generator 5.
  • the torque command value is calculated.
  • the motor torque command value calculating means 51 uses the torque balance formula including the target engine torque and the power balance formula including the target power, and the base torque command values and second values of the plurality of first motor generators 4.
  • the correction torque value is calculated, and the torque command value of the first motor generator 4 and the torque command value of the second motor generator 5 are calculated by adding the correction torque value to the base command torque value.
  • the torque command value of the first motor generator 4 and the torque command value of the second motor generator 5 by the motor torque command value calculating means 51 are obtained by the first to seventh calculators 52 to 58, respectively.
  • MG 1 indicates the first motor generator 4
  • MG 2 indicates the second motor generator 5.
  • the first calculation unit 52 determines that the engine rotation speed becomes the target engine rotation speed based on the target engine rotation speed calculated by the start-time target engine rotation speed calculation unit 47 and the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit 40.
  • the target rotational speed Nmg1t of the first motor generator 4 and the target rotational speed Nmg2t of the second motor generator 5 are calculated.
  • the second calculation unit 53 is set by the target rotation speed Nmg1t of the first motor generator 4 and the target rotation speed Nmg2t of the second motor generator 5 calculated by the first calculation unit 52 and the target power calculation means 50. Based on the target power and the target engine torque calculated by the starting target engine torque calculation means 48, the basic torque Tmg1i of the first motor generator 4 is calculated.
  • the third calculation unit 54 calculates the second motor based on the basic torque Tmg1i of the first motor generator 4 calculated by the second calculation unit 53 and the target engine torque calculated by the starting target engine torque calculation means 48. A basic torque Tmg2i of the generator 5 is calculated.
  • the fourth calculating unit 55 provides feedback of the first motor generator 4 based on the engine rotational speed detected by the engine rotational speed detecting means 41 and the target engine rotational speed set by the starting target engine rotational speed calculating means 47.
  • a correction torque Tmg1fb is calculated.
  • the fifth calculation unit 56 provides feedback of the second motor generator 5 based on the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means 41 and the target engine rotation speed calculated by the starting target engine rotation speed calculation means 47.
  • the correction torque Tmg2fb is calculated.
  • the sixth calculator 57 uses the basic torque Tmg1i of the first motor generator 4 calculated by the second calculator 53 and the feedback correction torque Tmg1fb of the first motor generator 4 calculated by the fourth calculator 55.
  • the torque command value Tmg1 of the first motor generator 4 is calculated.
  • the seventh calculator 58 is based on the basic torque Tmg2i of the second motor generator 5 calculated by the third calculator 54 and the feedback correction torque Tmg2fb of the second motor generator 5 calculated by the fifth calculator 56.
  • the torque command value Tmg2 of the second motor generator 5 is calculated.
  • the engine start control device 1 of the hybrid vehicle uses the target engine speed calculated by the start target engine speed calculation means 47 and the target engine torque calculated by the start target engine torque calculation means 48 by the drive control unit 38.
  • the driving state of the air amount adjusting means 9, the fuel supply means 10, and the ignition means 11 is controlled so that the engine 2 operates.
  • the drive control unit 38 uses the torque command value calculated by the motor torque command value calculation unit 51 so that the state of charge (SOC) of the battery 20 becomes the target power set by the target power calculation unit 50.
  • SOC state of charge
  • the driving states of the motor generator 4 and the second motor generator 5 are controlled.
  • the engine start control device 1 of this hybrid vehicle uses the target engine operating point (target engine speed, target engine torque) from the driver's accelerator operation amount and vehicle speed. ) And the torque command values of the first motor generator 4 and the second motor generator 5 are calculated based on the target engine operating point as shown in the control flowchart for calculating the motor torque command value in FIG. To do.
  • the accelerator operation amount and vehicle speed detected by the accelerator operation amount detection means 39 are detected.
  • Various signals of the vehicle speed detected by the detection means 40, the engine rotation speed detected by the engine rotation speed detection means 41, and the state of charge SOC of the battery 20 detected by the battery charge state detection means 42 are taken in (101), and a target driving force detection map is obtained.
  • a target driving force corresponding to the accelerator operation amount and the vehicle speed is calculated from (see FIG. 6) (102).
  • the target drive power calculated in step 102 is multiplied by the vehicle speed to calculate the target drive power required to drive the hybrid vehicle with the target drive power (103), and a target charge / discharge power search table (FIG. 7).
  • the target charge / discharge power is calculated from (see) (104).
  • step 104 in order to control the state of charge SOC of the battery 20 within the normal use range, a target charge / discharge amount is calculated from a target charge / discharge power search table shown in FIG.
  • the target charge / discharge power is increased to the charge side so as to prevent overdischarge of the battery 20.
  • the target charge / discharge power is increased to the discharge side so as to prevent overcharge.
  • the target charge / discharge power is treated as a positive value on the discharge side and a negative value on the charge side for convenience.
  • the power to be output by the engine 2 (temporary target engine power) is calculated from the target drive power and the target charge / discharge power.
  • the power to be output by the engine 2 is a value obtained by adding (subtracting in the case of discharging) the power for charging the battery 20 to the power required for driving the hybrid vehicle.
  • the target engine power is calculated by subtracting the target charge / discharge power from the target drive power.
  • step 106 it is determined whether the control mode is the HEV mode.
  • the HEV mode is a mode in which the engine 2 is operated to run.
  • the routine proceeds to step 107. If it is not in the HEV mode (106: NO), the routine proceeds to step 108.
  • step 107 the target engine operating point (target engine speed, target engine torque) in the HEV mode is calculated, and the routine proceeds to step 112.
  • the target engine operating point is set from the target engine power and the overall system efficiency, and is obtained by searching from a target engine operating point search map shown in FIG.
  • step 108 it is determined whether there is an engine start request. If there is no start request (108: NO), the routine proceeds to step 109. When there is a start request (108: YES), the process proceeds to step 110 and step 111, and the target engine speed and target engine torque at the time of engine start are calculated.
  • a detailed calculation method is omitted.
  • step 110 a target engine speed at the time of engine start is calculated. As a calculation method, it may be calculated from the target engine operating point search map shown in FIG. 8 according to the provisional target engine power and the vehicle speed, or may be a preset value.
  • the target engine operating point search map (FIG. 8) will be described.
  • the efficiency of the power transmission system constituted by the differential gear mechanism 8, the first motor generator 4, and the second motor generator 5 is added to the efficiency of the engine 2 on the equal power line.
  • the line that selects and connects the points where the overall efficiency is improved for each power is set as the target engine operation line.
  • Each target engine operation line is set at each vehicle speed (in FIG. 8, 40 km / h, 80 km / h, 120 km / h).
  • the set value of the target engine operation line may be obtained experimentally, or may be obtained by calculating from the efficiency of the engine 2, the first motor generator 4, and the second motor generator 5.
  • the target engine operation line is set to move to the high rotation side as the vehicle speed increases when the target engine power is equal. This is due to the following reason.
  • the same engine operating point is used as the target engine operating point regardless of the vehicle speed, as shown in FIG. 9, when the vehicle speed is low, the rotational speed of the first motor generator 4 becomes positive, and the first motor generator 4 Is a generator, and the second motor generator 5 is an electric motor (A).
  • the rotational speed of the first motor generator 4 approaches 0 (B), and when the vehicle speed further increases, the rotational speed of the first motor generator 4 becomes negative. In this state, the first motor generator 4 operates as an electric motor, and the second motor generator 5 operates as a generator (C).
  • the first motor generator 4 operates as an electric motor
  • the second motor generator 5 operates as a generator. Efficiency is reduced. Therefore, as indicated by a point C in FIG. 11, the efficiency of the power transmission system is lowered even if the efficiency of the engine 2 is good, and the overall efficiency is lowered. Therefore, in order to prevent the power circulation from occurring in the high vehicle speed range, the rotational speed of the first motor generator 4 may be set to 0 or more as shown in E of the alignment chart shown in FIG.
  • FIG. 10 shows the three engine operating points C, D, and E on the target engine operating point search map.
  • step 111 the target engine torque at the time of engine start is calculated from the target engine speed obtained in step 110.
  • the target engine torque at the time of engine start is calculated according to the engine speed from the start-time target engine torque search map shown in FIG.
  • the starting target engine torque search map is a value set in advance based on the engine friction torque at the time of fuel cut so that the engine 2 can be cranked. Note that when the engine rotation speed is around 0 rpm, a value larger than the engine friction torque is set to a negative value in consideration of the static friction coefficient.
  • the target engine power is calculated from the target engine rotation speed and target engine torque at the time of engine start calculated in steps 110 and 111.
  • the target engine power is calculated from the target engine speed and target engine torque in the HEV mode calculated in step 107, and the target engine speed and target in the EV mode calculated in step 109 are calculated. Calculate target engine power from engine torque.
  • the target engine power calculated in step 112 is subtracted from the target drive power calculated in step 103 to calculate a target power (when the engine is started, in the HEV mode, or in the EV mode). After the target power is calculated, the process returns (114).
  • the target drive power is larger than the target engine power
  • the target power is a value that means the assist power by the power of the battery 20.
  • the target power is a value that means the charge power to the battery 20.
  • the target rotational speed Nmg1t of the first motor generator 4 and the target rotational speed Nmg2t of the second motor generator 5 are expressed by the following equation (1), Calculate by (2).
  • the arithmetic expressions (1) and (2) are obtained from the relationship between the rotational speeds of the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22.
  • ⁇ Nmg1t (Net-No) * k1 + Net (1)
  • Nmg2t (No-Net) * k2 + No (2)
  • k1 and k2 are values determined by the gear ratio of the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22 as described later.
  • step 202 the target rotational speed Nmg1t of the first motor generator 4 and the target rotational speed Nmg2t of the second motor generator 5 obtained in step 201, and the target power Pbatt calculated by the target power calculation means 50, From the target engine torque Tet calculated by the starting target engine torque calculation means 48, the basic torque Tmg1i of the first motor generator 4 is calculated by the following calculation formula (3).
  • Tmg1i (Pbatt * 60 / 2 ⁇ Nmg2t * Tet / k2) / (Nmg1t + Nmg2t * (1 + k1) / k2) (3)
  • This arithmetic expression (3) includes the following torque balance expression (4) representing the balance of torque input to the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22, and the first motor generator 4 and the first It can be derived by solving simultaneous equations consisting of a power balance equation (5) indicating that the power generated or consumed by the second motor generator 5 and the input / output power (Pbatt) to the battery 20 are equal.
  • Tet + (1 + k1) * Tmg1 k2 * Tmg2 (4)
  • Nmg1 * Tmg1 * 2 ⁇ / 60 + Nmg2 * Tmg2 * 2 ⁇ / 60 Pbatt (5)
  • step 203 the basic torque Tmg2i of the second motor generator 5 is calculated from the basic torque Tmg1i of the first motor generator 4 and the target engine torque Tet by the following equation (6).
  • Tmg2i (Tet + (1 + k1) * Tmg1i) / k2 (6) This equation is derived from the above equation (4).
  • step 204 in order to bring the engine rotation speed closer to the target, the deviation between the engine rotation speed Ne and the target engine rotation speed Net is multiplied by a predetermined feedback gain set in advance, and the feedback of the first motor generator 4 is performed.
  • the correction torque Tmg1fb and the feedback correction torque Tmg2fb of the second motor generator 5 are calculated.
  • step 205 the feedback correction torque Tmg1fb of the first motor generator 4 is added to the basic torque Tmg1i to calculate a torque command value Tmg1 that is a control command value of the first motor generator 4, and the second motor generator 5 is added to the basic torque Tmg2i to calculate a torque command value Tmg2, which is a control command value for the second motor generator 5, and the process returns (206).
  • the drive control unit 38 controls the first motor generator 4 and the second motor generator 5 according to the torque command values Tmg1 and Tmg2, thereby starting the engine 2 while outputting a target driving force. Can do. Furthermore, the drive control part 38 can make charging / discharging to the battery 20 into a target value.
  • k1 and k2 determined by the gear ratio of the differential gear mechanism 8 including the first planetary gear mechanism 21 and the second planetary gear mechanism 22 are defined as follows.
  • k1 ZR1 / ZS1
  • k2 ZS2 / ZR2
  • the rotation speed is positive when the rotation direction of the output shaft 3 of the engine 2 is positive, and the torque input / output to / from each axis is positive when the torque in the same direction as the torque of the output shaft 3 of the engine 2 is input.
  • the torque of the drive shaft 7 is positive, the torque to drive the hybrid vehicle rearward is being output (deceleration during forward travel, drive during reverse travel).
  • a torque for driving the hybrid vehicle forward is output (driving when the vehicle is moving forward, decelerating when the vehicle is moving backward).
  • the first inverter 18 and the second inverter 19 and the first motor generator 4 and the second motor generator 5 cause loss due to heat generation, so the efficiency when converting between electrical energy and mechanical energy is not 100%.
  • the description will be made assuming that there is no loss.
  • control is performed so that extra power is generated by the amount of energy lost due to the loss.
  • Fig. 17 shows a nomographic chart when the engine is started.
  • Base command torque values of the first motor generator 4 and the second motor generator 5 are calculated so as to balance with the engine torque necessary for cranking the engine 2. Further, the corrected torque values of the first motor generator 4 and the second motor generator 5 are calculated so that there is no torque fluctuation to the drive shaft 7.
  • the engine start control device 1 of the hybrid vehicle calculates the target engine speed at the time of starting the engine by the start time target engine speed calculation means 47 and the engine speed of the engine 2 by the start time target engine torque calculation means 48.
  • Torque required for ranking is calculated
  • target engine power calculation means 49 calculates target engine power from the target engine rotation speed and target engine torque
  • target drive power calculation means 44 calculates target engine power based on the accelerator operation amount and vehicle speed.
  • the drive power is calculated
  • the target power calculation means 50 sets the difference between the target drive power and the target engine power as the target power
  • the motor torque command value calculation means 51 calculates the torque balance formula including the target engine torque and the power balance including the target power.
  • the first motor generator 4 and the second To the calculated command torque value of the motor generator 5.
  • the engine start control device 1 can start the engine 2 while outputting the driving force requested by the driver. Further, the engine start control device 1 of the hybrid vehicle uses the motor torque command value calculation means 51 to perform the first motor generator 4 and the second motor torque using the torque balance formula including the target engine torque and the power balance formula including the target power.
  • the base command torque value of the motor generator 5 is calculated, a correction torque value is calculated based on the difference between the target engine speed and the engine speed, and the correction torque value is added to the base command torque value to obtain the first motor.
  • Torque command values for the generator 4 and the second motor generator 5 are calculated.
  • the engine start control device 1 can generate torque in the first motor generator 4 and the second motor generator 5 so as to balance with the engine torque necessary for cranking the engine 2.
  • the engine start control device 1 corrects the torque of the first motor generator 4 and the second motor generator 5 based on the difference between the target engine speed and the actual engine speed. Variations can be prevented. Further, the engine start control device 1 calculates the target driving force based on the accelerator operation amount and the vehicle speed by the target driving force calculation means 43 and the target charge / discharge power calculation means 45 based on the charge state of the battery 20. Discharge power is calculated, provisional target engine power calculation means 46 calculates provisional target engine power based on the target drive power and target charge / discharge power, and target drive power calculation means 44 multiplies the target drive power and vehicle speed.
  • the engine start control device 1 uses the starting target engine torque calculation means 48 to set the torque as the engine friction torque at the time of fuel cut when the engine speed is not near 0 rpm, and the torque when the engine speed is near 0 rpm. Since the value is larger on the minus side than the torque, an appropriate engine cranking torque can be output when the engine is started.
  • This invention can start the engine while outputting the driving force required by the driver, and can be applied to the start-up control of the hybrid vehicle.

Abstract

　この発明は、運転者の要求する駆動力を出力しつつ、エンジンを始動させることを目的とする。　この発明は、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、始動時目標エンジン回転速度算出手段と、始動時目標エンジントルク算出手段と、目標エンジン回転速度と目標エンジントルクとから目標エンジンパワーを算出する目標エンジンパワー算出手段と、アクセル操作量検出手段と、車速検出手段と、アクセル操作量と車速とに基づいて目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出手段と、目標駆動パワーと目標エンジンパワーとの差を目標電力とする目標電力算出手段と、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて複数のモータジェネレータの指令トルク値を算出するモータトルク指令値演算手段とを備えることを特徴とする。

Description

ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
　この発明は複数の動力源を備え、それらの動力を差動歯車機構により合成して駆動軸に入出力するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置に係り、特に、エンジン始動時の動力を適切に制御することができるハイブリッド車両のエンジン始動制御装置に関する。
　従来、電動機とエンジンを備えたハイブリッド車両の方式としては、シリーズ方式やパラレル方式の他に、特開平９－１７０５３３号公報、特開平１０－３２５３４５号公報等に開示されるように、１つの遊星歯車機構（３つの回転要素を有する差動歯車機構）と２つの電動機を用いて、エンジンの動力を発電機と駆動軸に分割し、発電機で発電した電力を用いて駆動軸に設けた電動機を駆動することにより、エンジンの動力をトルク変換する方式がある。これを「３軸式」と呼ぶこととする。
　この従来技術では、エンジンのエンジン動作点を停止を含めた任意の点に設定できるため、燃費を向上することができる。しかし、シリーズ方式ほどではないが、十分な駆動軸トルクを得るためには比較的大きなトルクを有する電動機が必要となるため、及びＬＯＷギア比域で発電機と電動機との間での電力の受け渡し量が増加するため、電気的損失が大きくなり、未だ改善の余地がある。
　この点を解決する方法としては、特許第３５７８４５１号公報に開示されるものや、この発明の出願人による特開２００２－２８１６０７号公報に開示されるものがある。
　特開２００２－２８１６０７号公報の方法は、４つの回転要素を有する差動歯車機構の各回転要素に、エンジンの出力軸、第一のモータジェネレータ（以下「ＭＧ１」と記す）、第二のモータジェネレータ（以下「ＭＧ２」と記す）、及び駆動輪に接続される駆動軸を接続し、エンジンの動力とＭＧ１、ＭＧ２の動力を合成して駆動軸に出力するものである。
　そして、特開２００２－２８１６０７号公報の方法は、共線図上で内側の回転要素にエンジンの出力軸と駆動輪に接続される駆動軸とを配置し、共線図上で外側の回転要素にＭＧ１（エンジン側）とＭＧ２（駆動軸側）とを配置することにより、エンジンから駆動軸へ伝達される動力のうち、ＭＧ１及びＭＧ２が受け持つ割合を少なくすることができるので、ＭＧ１、ＭＧ２を小型化できると共に駆動装置としての伝達効率を改善できる。これを「４軸式」と呼ぶこととする。
　また、特許第３５７８４５１号公報も上記方法と同様であるが、さらに５つ目の回転要素を有し、この回転要素の回転を停止させるブレーキを設ける方法も提案している。
　上記の３軸式の従来技術では、特開平９－１７０５３３号公報に開示されるように、エンジン始動判定がなされた場合には、ＭＧ１でエンジンを駆動するとともに、その反力等で駆動軸に発生する駆動力を相殺するようにＭＧ２を制御することで、エンジン始動時の駆動軸トルク変動を抑制している。また、特開平１０－３２５３４５号公報では、エンジン始動判定がなされた場合には、ＭＧ１の回転速度が目標の回転速度となるようにＭＧ１を制御することでエンジンを始動するとともに、ＭＧ１の駆動によるトルク変動をＭＧ２で補正することで、エンジン始動時の駆動軸トルク変動を抑制している。
特開平９－１７０５３３号公報 特開平１０－３２５３４５号公 特許第３５７８４５１号公報 特開２００２－２８１６０７号公報
　ところで、従来のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、「３軸式」の場合、ＭＧ２のトルクはトルクバランスに影響を与えないので、エンジン始動のために出力したＭＧ１のトルクから、エンジンとＭＧ１により駆動軸に出力される反力トルクを計算し、その反力トルクを打ち消すようにＭＧ２のトルクを制御すれば駆動軸へのトルク変動なくエンジンを始動させることができる。
　しかし、「４軸式」の場合には、駆動軸とＭＧ２とが別の軸となり、ＭＧ２のトルクもトルクバランスに影響してしまうため、上記「３軸式」の制御方法は使えないという不都合がある。
　また、この発明の出願人により「４軸式」の制御について、次のような方法が出願されている。
　この出願は、エンジンの出力、ＭＧ１、ＭＧ２、の動力を合成して駆動輪に接続される駆動軸を駆動するハイブリッド車両において、電力によるパワーアシスト分を加算した駆動力値を目標駆動力の最大値として予め設定しておき、アクセル操作量と車速をパラメータとする目標駆動力と、車速とから目標駆動パワーを求め、バッテリの充電状態ＳＯＣに基づいて目標充放電パワーを求めて目標駆動パワーに加算した値とエンジンが出力可能な最大出力とを比較して小さい方の値を目標エンジンパワーとして求め、目標エンジンパワーから目標エンジン動作点を求め、目標駆動パワーと目標エンジンパワーの差からバッテリからの入出力電力の目標値である目標電力を求め、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と、目標電力を含む電力バランス式からＭＧ１トルクとＭＧ２トルクの制御指令値（トルク指令値）を演算するものである。
　しかし、この方法においても、「４軸式」におけるトルクは適切に制御できるものの、エンジン始動に関する制御については言及されておらず、未だ改善の余地があった。
　この発明は、運転者の要求する駆動力を出力しつつ、エンジンを始動させることができるようにすることを目的とする。
　この発明は、エンジンと複数のモータジェネレータとからの出力を用いて車両を駆動制御するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、エンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出する始動時目標エンジン回転速度算出手段と、前記エンジンのクランキングに必要なトルクを算出する始動時目標エンジントルク算出手段と、前記始動時目標エンジン回転速度算出手段により算出された目標エンジン回転速度と前記始動時目標エンジントルク算出手段により算出された目標エンジントルクとから目標エンジンパワーを算出する目標エンジンパワー算出手段と、車両のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量と前記車速検出手段により検出された車速とに基づいて目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出手段と、前記目標駆動パワー算出手段により算出された目標駆動パワーと前記目標エンジンパワー算出手段により算出された目標エンジンパワーとの差を目標電力とする目標電力算出手段と、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて複数のモータジェネレータの指令トルク値を算出するモータトルク指令値演算手段とを備えることを特徴とする。
　この発明は、運転者の要求する駆動力を出力しつつ、エンジンを始動させることができる。
図１はハイブリッド車両のエンジン始動制御装置のシステム構成図である。 図２は始動時目標エンジン回転速度、始動時目標エンジントルク及び目標電力演算の制御ブロック図である。 図３はモータジェネレータのトルク指令値演算の制御ブロック図である。 図４は目標エンジン動作点算出の制御フローチャートである。 図５はモータジェネレータのトルク指令値算出の制御フローチャートである。 図６は車両速度とアクセル開度とによる目標駆動力検索マップである。 図７はバッテリの充電状態による目標充放電パワー検索テーブルである。 図８はエンジントルクとエンジン回転速度とからなる目標エンジン動作点検索マップである。 図９は同一エンジン動作点で車両速度を変化させた場合の共線図である。 図１０はエンジントルクとエンジン回転速度とからなる目標エンジン動作点検索マップのエンジン効率の最良ラインと全体効率の最良ラインとを示す図である。 図１１は効率とエンジン回転速度とからなる等パワーライン上の各効率を示す図である。 図１２は等パワー線上の各ポイント（Ｄ、Ｅ、Ｆ）の共線図である。 図１３はＬＯＷギア比状態の共線図である。 図１４は中間ギア比状態の共線図である。 図１５はＨＩＧＨギア比状態の共線図である。 図１６は動力循環が発生している状態の共線図である。 図１７はエンジン始動時の共線図である。 図１８はエンジン回転速度による始動時目標エンジントルク検索マップである。
　以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
　図１～図１８は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１はハイブリッド車両のエンジン始動制御装置である。ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、駆動系として、燃料の燃焼により駆動力を発生させるエンジン２の出力軸３と、電気により駆動力を発生するとともに駆動により電気エネルギを発生する複数の第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５と、ハイブリッド車両の駆動輪６に接続される駆動軸７と、出力軸３、第一のモータジェネレータ４、第二のモータジェネレータ５、及び駆動軸７にそれぞれ連結された動力伝達機構である差動歯車機構８と、を備えている。
　前記エンジン２は、アクセル操作量（アクセルペダルの踏み込み量）に対応して吸入する空気量を調整するスロットルバルブ等の空気量調整手段９と、吸入する空気量に対応する燃料を供給する燃料噴射弁等の燃料供給手段１０と、燃料に着火する点火装置等の着火手段１１とを備えている。エンジン２は、空気量調整手段９と燃料供給手段１０と着火手段１１とにより燃料の燃焼状態を制御され、燃料の燃焼により駆動力を発生する。
　前記第一のモータジェネレータ４は、第１モータロータ軸１２と第１モータロータ１３と第１モータステータ１４とを備えている。前記第二のモータジェネレータ５は、第２モータロータ軸１５と第２モータロータ１６と第２モータステータ１７とを備えている。第一のモータジェネレータ４の第１モータステータ１４は、第１インバータ１８に接続されている。第二のモータジェネレータ５の第２モータステータ１７は、第２インバータ１９に接続されている。
　第１インバータ１８と第２インバータ１９との電源端子は、バッテリ２０に接続されている。バッテリ２０は、第一のモータジェネレータ４および第二のモータジェネレータ５との間で電力のやり取りが可能な蓄電手段である。第一のモータジェネレータ４と第二のモータジェネレータ５とは、それぞれ第１インバータ１８と第２インバータ１９とによりバッテリ２０から供給される電気量を制御され、供給される電気により駆動力を発生するとともに、回生時の駆動輪６からの駆動力で電気エネルギを発生し、発生した電気エネルギをバッテリ２０に充電する。
　前記差動歯車機構８は、第１遊星歯車機構２１と第２遊星歯車機構２２とを備えている。第１遊星歯車機構２１は、第１サンギア２３と、この第１サンギア２３に噛み合う第１プラネタリギア２４を支持する第１プラネタリキャリア２５と、第１プラネタリギア２４に噛み合う第１リングギア２６とを備えている。前記第２遊星歯車機構２２は、第２サンギア２７と、この第２サンギア２７に噛み合う第２プラネタリギア２８を支持する第２プラネタリキャリア２９と、第２プラネタリギア２８に噛み合う第２リングギア３０とを備えている。
　差動歯車機構８は、第１遊星歯車機構２１と第２遊星歯車機構２２との各回転要素の回転中心線を同一軸上に配置し、エンジン２と第１遊星歯車機構２１との間に第一のモータジェネレータ４を配置し、第２遊星歯車機構２２のエンジン２から離れる側に第二のモータジェネレータ５を配置している。第二のモータジェネレータ５は、単独出力のみで車両を走行させることができる。
　第１遊星歯車機構２１の第１サンギア２３には、第一のモータジェネレータ４の第１モータロータ軸１２を接続している。第１遊星歯車機構２１の第１プラネタリキャリア２５と第２遊星歯車機構２２の第２サンギア２７とは、結合してエンジン２の出力軸３にワンウェィクラッチ３１を介して接続している。第１遊星歯車機構２１の第１リングギア２６と第２遊星歯車機構２２の第２プラネタリキャリア２９とは、結合して出力部３２に連結している。出力部３２は、歯車やチェーン等の出力伝達機構３３を介して前記駆動軸７に接続している。第２遊星歯車機構２２の第２リングギア３０には、第二のモータジェネレータ５の第２モータロータ軸１５を接続している。
　前記ワンウェイクラッチ３１は、エンジン２の出力軸３が出力方向にしか回転しないように固定する機構であり、エンジン２の出力軸３が逆転することを防止する。第二のモータジェネレータ５の駆動パワーは、ワンウェイクラッチ３１の反力を介して出力部３２の駆動パワーとして伝達される。
　ハイブリッド車両は、エンジン２と第一のモータジェネレータ４と第二のモータジェネレータ５とが発生する動力を、第１遊星歯車機構２１と第２遊星歯車機構２２とを介して駆動軸７に出力し、駆動輪６を駆動する。また、ハイブリッド車両は、駆動輪６からの駆動力を、第１遊星歯車機構２１と第２遊星歯車機構２２とを介して第一のモータジェネレータ４と第二のモータジェネレータ５とに伝達し、電気エネルギを発生してバッテリ２０を充電する。
　前記差動歯車機構８は、４つの回転要素３４～３７を設定している。第１回転要素３４は、第１遊星歯車機構２１の第１サンギア２３からなる。第２回転要素３５は、第１遊星歯車機構２１の第１プラネタリキャリア２５と第２遊星歯車機構２２の第２サンギア２７とを結合したものからなる。第３回転要素３６は、第１遊星歯車機構２１の第１リングギア２６と第２遊星歯車機構２２の第２プラネタリキャリア２９とを結合したものからなる。第４回転要素３７は、第２遊星歯車機構２２の第２リングギア３０からなる。
　差動歯車機構８は、図９、図１２～図１７に示すように、４つの回転要素３４～３７の回転速度を直線で表すことができる共線図上において、４つの回転要素３４～３７を一端（各図の左側）から他端（各図の右側）に向かって順番に、第１回転要素３４、第２回転要素３５、第３回転要素３６、第４回転要素３７として設定している。４つの回転要素３４～３７間の距離の比は、ｋ１：１：ｋ２、で表される。なお、各図の記載において、ＭＧ１は第一のモータジェネレータ４、ＭＧ２は第二のモータジェネレータ５、ＥＮＧはエンジン２、ＯＵＴは出力部３２を示している。
　第１回転要素３４には、第一のモータジェネレータ４の第１モータロータ軸１２を接続している。第２回転要素３５には、エンジン２の出力軸３をワンウェイクラッチ３１を介して接続している。第３回転要素３６には、出力部３２を接続している。この出力部３２には、出力伝達機構３３を介して駆動軸７を接続している。第４回転要素３７には、第二のモータジェネレータ５の第２モータロータ軸１５を接続している。
　これにより、差動歯車機構８は、出力軸３、第一のモータジェネレータ４、第二のモータジェネレータ５、及び駆動軸７にそれぞれ連結された４つの回転要素３４～３７を有し、エンジン２の出力軸３、第一のモータジェネレータ４、第二のモータジェネレータ５、及び駆動軸７との間で動力の授受を行う。よって、エンジン始動制御装置１は、「４軸式」の制御方式である。
　前記ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、空気量調整手段９、燃料供給手段１０、着火手段１１、第１インバータ１８、第２インバータ１９を、駆動制御部３８に接続している。駆動制御部３８には、アクセル操作量検出手段３９と、車速検出手段４０と、エンジン回転速度検出手段４１と、バッテリ充電状態検出手段４２とを接続している。
　前記アクセル操作量検出手段３９は、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量を検出する。前記車速検出手段４０は、ハイブリッド車両の車速を検出する。前記エンジン回転速度検出手段４１は、エンジン２のエンジン回転速度を検出する。バッテリ充電状態検出手段４２は、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣを検出する。
　また、駆動制御部３８は、目標駆動力算出手段４３と、目標駆動パワー算出手段４４と、目標充放電パワー算出手段４５と、暫定目標エンジンパワー算出手段４６と、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７と、始動時目標エンジントルク算出手段４８と、目標エンジンパワー算出手段４９と、目標電力算出手段５０と、モータトルク指令値演算手段５１と、を備えている。
　前記目標駆動力算出手段４３は、図２に示すように、アクセル操作量検出手段３９により検出されたアクセル操作量と車速検出手段４０により検出された車速とに基づいて、ハイブリッド車両を駆動するための目標駆動力を、図６に示す目標駆動力検索マップにより検索して決定する。目標駆動力は、アクセル開度＝０での高車速域ではエンジンブレーキ相当の減速方向の駆動力となるように負の値に設定し、車速が低い領域ではクリープ走行ができるように正の値に設定する。
　前記目標駆動パワー算出手段４４は、アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量と車速検出手段４０により検出された車速とに基づいて目標駆動パワーを算出する。この実施例では、目標駆動力算出手段４３により設定された目標駆動力と車速検出手段４０により検出された車速とを乗算して目標駆動パワーを設定する。
　前記目標充放電パワー算出手段４５は、バッテリ充電状態検出手段４２により検出されたバッテリ２０の充電状態ＳＯＣに基づいて、目標充放電パワーを設定する。この実施例においては、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣに応じて、目標充放電パワーを、図７に示す目標充放電パワー検索テーブルにより検索して設定する。
　前記暫定目標エンジンパワー算出手段４６は、目標駆動パワー算出手段４４により算出された目標駆動パワーと目標充放電パワー算出手段４５により算出された目標充放電パワーとに基づいて、暫定目標エンジンパワーを算出する。
　前記始動時目標エンジン回転速度算出手段４７は、エンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出する。この実施例では、暫定目標エンジンパワー算出手段４６により算出された暫定目標エンジンパワーと車速検出手段４０により検出された車速とに基づいて、エンジン始動時における始動時目標エンジン回転速度を算出する。
　前記始動時目標エンジントルク算出手段４８は、エンジン２のクランキングに必要なトルクを算出する。この実施例では、図１８に示す始動時目標エンジントルクマップからエンジン回転速度検出手段４１により検出された実際のエンジン回転速度（実エンジン回転速度）に応じて、エンジン始動時における始動時目標エンジントルクを算出する。始動時目標エンジントルク算出手段４８は、エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近以外では始動時目標エンジントルクを燃料カット時のエンジンフリクショントルクとし、エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近では始動時目標エンジントルクをエンジンフリクショントルクよりもマイナス側に大きい値とする。
　前記目標エンジンパワー算出手段４９は、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により算出された目標エンジン回転速度と始動時目標エンジントルク算出手段４８により算出された目標エンジントルクとから、エンジン始動時の目標エンジンパワーを算出する。
　前記目標電力算出手段５０は、目標駆動パワー算出手段４４により算出された目標駆動パワーと目標エンジンパワー算出手段４９により設定された目標エンジンパワーとの差を、バッテリ２０からの入出力電力の目標値である目標電力とする。
　前記モータトルク指令値演算手段５１は、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて、複数の第一のモータジェネレータ４のトルク指令値及び第二のモータジェネレータ５のトルク指令値を算出する。この実施例において、モータトルク指令値演算手段５１は、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて複数の第一のモータジェネレータ４のベーストルク指令値及び第二のモータジェネレータ５のベーストルク指令値を算出し、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により算出された目標エンジン回転速度とエンジン回転速度検出手段４１により検出された実エンジン回転速度との差に基づいて補正トルク値を算出し、前記ベース指令トルク値に前記補正トルク値を加算して第一のモータジェネレータ４のトルク指令値及び第二のモータジェネレータ５のトルク指令値を算出する。
　前記モータトルク指令値演算手段５１による第一のモータジェネレータ４のトルク指令値、第二のモータジェネレータ５のトルク指令値は、図３に示すように、第１～第７算出部５２～５８により算出される。なお、図３の記載において、ＭＧ１は第一のモータジェネレータ４、ＭＧ２は第二のモータジェネレータ５を示している。
　前記第１算出部５２は、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により算出された目標エンジン回転速度と車速検出手段４０により検出された車速とによって、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度となった場合の第一のモータジェネレータ４の目標回転速度Ｎｍｇ１ｔ及び第二のモータジェネレータ５の目標回転速度Ｎｍｇ２ｔを算出する。
　前記第２算出部５３は、第１算出部５２により算出された第一のモータジェネレータ４の目標回転速度Ｎｍｇ１ｔ及び第二のモータジェネレータ５の目標回転速度Ｎｍｇ２ｔと目標電力算出手段５０により設定された目標電力と始動時目標エンジントルク算出手段４８により算出された目標エンジントルクとによって、第一のモータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを算出する。
　前記第３算出部５４は、第２算出部５３により算出された第一のモータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉと始動時目標エンジントルク算出手段４８により算出された目標エンジントルクとによって、第二のモータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを算出する。
　前記第４算出部５５は、エンジン回転速度検出手段４１により検出されたエンジン回転速度と始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により設定された目標エンジン回転速度とによって、第一のモータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂを算出する。
　前記第５算出部５６は、エンジン回転速度検出手段４１により検出されたエンジン回転速度と始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により算出された目標エンジン回転速度とによって、第二のモータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを算出する。
　前記第６算出部５７は、第２算出部５３により算出された第一のモータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉと第４算出部５５により算出された第一のモータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂとによって、第一のモータジェネレータ４のトルク指令値Ｔｍｇ１を算出する。
　前記第７算出部５８は、第３算出部５４により算出された第二のモータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉと第５算出部５６により算出された第二のモータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂとによって、第二のモータジェネレータ５のトルク指令値Ｔｍｇ２を算出する。
　ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、駆動制御部３８によって、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７で算出された目標エンジン回転速度と始動時目標エンジントルク算出手段４８で算出された目標エンジントルクでエンジン２が動作するように、空気量調整手段９と燃料供給手段１０と着火手段１１との駆動状態を制御する。また、駆動制御部３８は、バッテリ２０の充電状態（ＳＯＣ）が目標電力算出手段５０で設定された目標電力となるように、モータトルク指令値演算手段５１で算出されたトルク指令値で第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の駆動状態を制御する。
　このハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、図４の目標エンジン動作点算出の制御フローチャートに示すように、運転者のアクセル操作量と車速とから目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度、目標エンジントルク）を演算し、図５のモータトルク指令値算出の制御フローチャートに示すように、目標エンジン動作点に基づいて第一のモータジェネレータ４と第二のモータジェネレータ５とのそれぞれのトルク指令値を演算する。
　前記目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度、目標エンジントルク）の算出においては、図４に示すように、制御プログラムがスタートすると（１００）、アクセル操作量検出手段３９により検出したアクセル操作量、車速検出手段４０により検出した車速、エンジン回転速度検出手段４１により検出したエンジン回転速度、バッテリ充電状態検出手段４２により検出したバッテリ２０の充電状態ＳＯＣの各種信号を取り込み（１０１）、目標駆動力検出マップ（図６参照）からアクセル操作量と車速とに応じた目標駆動力を算出する（１０２）。
　目標駆動力は、アクセル操作量＝０での高車速域ではエンジンブレーキ相当の減速方向の駆動力となるように負の値に設定し、車速が低い領域ではクリープ走行ができるように正の値に設定する。
　ついで、ステップ１０２で算出した目標駆動力と車速とを乗算して、目標駆動力でハイブリッド車両を駆動するのに必要な目標駆動パワーを算出し（１０３）、目標充放電パワー検索テーブル（図７参照）から目標充放電パワーを算出する（１０４）。
　ステップ１０４では、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣを通常使用範囲内に制御するために、目標とする充放電量を図７に示す目標充放電パワー検索テーブルから算出する。バッテリ２０の充電状態ＳＯＣが低い場合には、バッテリ２０の過放電を防止するように目標充放電パワーを充電側に大きくしている。バッテリ２０の充電状態ＳＯＣが高い場合には、過充電を防止するように目標充放電パワーを放電側に大きくしている。目標充放電パワーは、便宜上、放電側を正の値、充電側を負の値として取り扱う。
　ステップ１０５では、目標駆動パワーと目標充放電パワーとからエンジン２が出力すべきパワー（暫定目標エンジンパワー）を計算する。エンジン２が出力すべきパワーは、ハイブリッド車両の駆動に必要なパワーにバッテリ２０を充電するパワーを加算（放電の場合は減算）した値となる。ここでは、充電側を負の値として取り扱っているので、目標駆動パワーから目標充放電パワーを減算して、目標エンジンパワーを算出する。
　ステップ１０６では、制御モードがＨＥＶモードかどうかを判定する。ＨＥＶモードとは、エンジン２を作動させて走行を行うモードである。制御モードがＨＥＶモードの場合（１０６：ＹＥＳ）は、ステップ１０７に移行する。ＨＥＶモードでない場合（１０６：ＮＯ）は、ステップ１０８に移行する。
　ステップ１０７では、ＨＥＶモード時の目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度、目標エンジントルク）を算出し、ステップ１１２に移行する。目標エンジン動作点は、目標エンジンパワーとシステム全体効率とから設定され、例えば図８に示す目標エンジン動作点検索マップから検索により求める。詳細な算出方法については、省略する。
　ステップ１０８では、エンジン始動要求があるかどうかを判定する。始動要求がない場合（１０８：ＮＯ）は、ステップ１０９に移行する。始動要求があった場合（１０８：ＹＥＳ）は、ステップ１１０、ステップ１１１に移行し、エンジン始動時における目標エンジン回転速度、目標エンジントルクを算出する。
　ステップ１０９では、ＥＶモード（第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５を作動させて走行を行うモード）時の目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度、目標エンジントルク）を算出し、ステップ１１２に移行する。ＥＶモード時は、例えば、目標エンジン回転速度＝０ｒｐｍ、目標エンジントルク＝０Ｎｍなどとする。詳細な算出方法については省略する。
　ステップ１１０では、エンジン始動時における目標エンジン回転速度を算出する。算出方法としては、図８に示す目標エンジン動作点検索マップから暫定目標エンジンパワーと車速に応じて算出してもよいし、予め設定しておいた値でもよい。
　ここで、前記目標エンジン動作点検索マップ（図８）について説明する。目標エンジン動作点検索マップは、等パワーライン上でエンジン２の効率に差動歯車機構８と第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５とにより構成される動力伝達系の効率を加味した全体の効率が良くなるポイントを各パワー毎に選定して結んだラインを、目標エンジン動作ラインとして設定する。各目標エンジン動作ラインは、各車速毎（図８においては、４０ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈ、１２０ｋｍ／ｈ）に設定する。目標エンジン動作ラインの設定値は、実験的に求めてもよいし、エンジン２、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の効率から計算して求めてもよい。なお、目標エンジン動作ラインは、目標エンジンパワーが等しい時には車速が高くなるに連れて高回転側に移動する設定としている。
　これは、以下の理由による。
　車速によらず同一のエンジン動作点を目標エンジン動作点とした場合、図９に示すように、車速が低い場合には第一のモータジェネレータ４の回転速度は正となり、第一のモータジェネレータ４が発電機、第二のモータジェネレータ５が電動機となる（Ａ）。そして、車速が高くなるに連れて第一のモータジェネレータ４の回転速度は０に近づき（Ｂ）、さらに車速が高くなると第一のモータジェネレータ４の回転速度は負となる。この状態になると、第一のモータジェネレータ４は電動機として作動するとともに、第二のモータジェネレータ５は発電機として作動する（Ｃ）。
　車速が低い場合（Ａ、Ｂの状態）、パワーの循環は起きないので、目標エンジン動作は、図８の車速＝４０ｋｍ／ｈの目標エンジン動作ラインのように、概ねエンジン２の効率の良いポイントに近いものとなる。
　しかし、車速が高い場合（Ｃの状態）になると、第一のモータジェネレータ４は電動機として作動するとともに、第二のモータジェネレータ５は発電機として作動し、パワー循環が発生するため動力伝達系の効率が低下する。従って、図１１のＣのポイントに示すように、エンジン２の効率が良くても動力伝達系の効率が低下するため、全体としての効率が低下してしまう。
　そこで、高車速域でパワー循環が発生しないようにするには、図１２に示す共線図のＥのように第一のモータジェネレータ４の回転速度を０以上にすればよい。しかし、そうすると、エンジン２のエンジン回転速度が高くなる方へエンジン動作点が移動するので、図１１のＥのポイントに示すように、動力伝達系の効率が良くなってもエンジン２の効率が大きく低下するので全体としての効率は低下してしまう。
　従って、図１１に示すように全体としての効率が良いポイントは両者の間のＤとなり、このポイントを目標エンジン動作点とすれば最も効率のよい運転が可能となる。
　以上、Ｃ、Ｄ、Ｅの３つのエンジン動作点を目標エンジン動作点検索マップ上に表したのが図１０であり、車速が高い場合には全体効率が最良となる動作点がエンジン効率が最良となる動作点より高回転側に移動することが判る。
　前記ステップ１１０に続き、ステップ１１１では、ステップ１１０で求めた目標エンジン回転速度から、エンジン始動時における目標エンジントルクを算出する。算出方法としては、図１８に示す始動時目標エンジントルク検索マップからエンジン回転速度に応じてエンジン始動時における目標エンジントルクを算出する。始動時目標エンジントルク検索マップは、エンジン２をクランキングできるように燃料カット時のエンジンフリクショントルクを基にして予め設定しておいた値である。なお、エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近では、静止摩擦係数を考慮してエンジンフリクショントルクよりもマイナス側に大きな値に設定してある。
　ステップ１１２では、ステップ１１０、ステップ１１１で算出されたエンジン始動時の目標エンジン回転速度と目標エンジントルクから目標エンジンパワーを計算する。また、ステップ１１２では、ステップ１０７で算出されたＨＥＶモード時の目標エンジン回転速度、目標エンジントルクから目標エンジンパワーを計算し、また、ステップ１０９で算出されたＥＶモード時の目標エンジン回転速度、目標エンジントルクから目標エンジンパワーを計算する。
　ステップ１１３では、ステップ１０３で算出した目標駆動パワーからステップ１１２で算出した目標エンジンパワーを減算し、目標電力（エンジン始動時、またはＨＥＶモード時、あるいはＥＶモード時）を算出する。目標電力の算出後は、リターンする（１１４）。目標駆動パワーの方が目標エンジンパワーより大きい場合には、目標電力はバッテリ２０の電力によるアシストパワーを意味する値となる。また、目標エンジンパワーの方が目標駆動パワーより大きい場合には、目標電力はバッテリ２０への充電電力を意味する値となる。
　次に、目標とする駆動力を出力しつつ、バッテリ２０の充放電量を目標値とするための第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の目標トルクであるトルク指令値演算について、図５のモータトルク指令値算出の制御フローチャートに沿って説明する。なお、図５の記載において、ＭＧ１は第一のモータジェネレータ４、ＭＧ２は第二のモータジェネレータ５を示している。
　モータトルク指令値の算出において、図５に示すように、制御プログラムがスタート（２００）すると、先ず、ステップ２０１において車両速度から第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２が接続される駆動軸７の駆動軸回転速度Ｎｏを算出する。そして、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅｔとなった場合の、第一のモータジェネレータ４の目標回転速度Ｎｍｇ１ｔと第二のモータジェネレータ５の目標回転速度Ｎｍｇ２ｔとを以下の式（１）、（２）により算出する。この演算式（１）、（２）は、第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２の回転速度の関係から求められる。
・Ｎｍｇ１ｔ＝（Ｎｅｔ－Ｎｏ）＊ｋ１＋Ｎｅｔ………（１）
・Ｎｍｇ２ｔ＝（Ｎｏ－Ｎｅｔ）＊ｋ２＋Ｎｏ………（２）
　ここで、ｋ１、ｋ２は、後述するように第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２のギア比により定まる値である。
　次に、ステップ２０２では、ステップ２０１で求めた第一のモータジェネレータ４の目標回転速度Ｎｍｇ１ｔと第二のモータジェネレータ５の目標回転速度Ｎｍｇ２ｔ、及び目標電力算出手段５０により算出された目標電力Ｐｂａｔｔ、始動時目標エンジントルク算出手段４８により算出された目標エンジントルクＴｅｔから、第一のモータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを以下の計算式（３）により算出する。
・Ｔｍｇ１ｉ＝（Ｐｂａｔｔ＊６０／２π－Ｎｍｇ２ｔ＊Ｔｅｔ／ｋ２）／（Ｎｍｇ１ｔ＋Ｎｍｇ２ｔ＊（１＋ｋ１）／ｋ２）………（３）
　この演算式（３）は、以下に示す、第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２に入力されるトルクのバランスを表すトルクバランス式（４）、及び第一のモータジェネレータ４と第二のモータジェネレータ５で発電又は消費される電力とバッテリ２０ヘの入出力電力（Ｐｂａｔｔ）が等しいことを表す電力バランス式（５）、から成る連立方程式を解くことにより導き出せる。
・Ｔｅｔ＋（１＋ｋ１）＊Ｔｍｇ１＝ｋ２＊Ｔｍｇ２………（４）
・Ｎｍｇ１＊Ｔｍｇ１＊２π／６０＋Ｎｍｇ２＊Ｔｍｇ２＊２π／６０＝Ｐｂａｔｔ………（５）
　次に、ステップ２０３で、第一のモータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉ、目標エンジントルクＴｅｔから、第二のモータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを以下の式（６）により算出する。
・Ｔｍｇ２ｉ＝（Ｔｅｔ＋（１＋ｋ１）＊Ｔｍｇ１ｉ）／ｋ２………（６）
　この式は上記式（４）から導き出したものである。
　次に、ステップ２０４で、エンジン回転速度を目標に近づけるために、エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジン回転速度Ｎｅｔとの偏差に予め設定した所定のフィードバックゲインを乗算し、第一のモータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ、第二のモータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを算出する。
　ステップ２０５では、第一のモータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂを基本トルクＴｍｇ１ｉに加算して第一のモータジェネレータ４の制御指令値であるトルク指令値Ｔｍｇ１を算出し、また、第二のモータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを基本トルクＴｍｇ２ｉに加算して第二のモータジェネレータ５の制御指令値であるトルク指令値Ｔｍｇ２を算出し、リターンする（２０６）。
　駆動制御部３８は、このトルク指令値Ｔｍｇ１、Ｔｍｇ２に従って、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５を制御することにより、目標とする駆動力を出力しつつ、エンジン２を始動させることができる。さらに、駆動制御部３８は、バッテリ２０ヘの充放電を目標値とすることができる。
　図１３～１６には、代表的な動作状態での共線図を示す。共線図においては、第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２からなる差動歯車機構８の４つの回転要素３４～３７を、共線図において順に第一のモータジェネレータ４（ＭＧ１）に連結された第１回転要素３４、エンジン２（ＥＮＧ）に連結された第２回転要素３５、駆動軸７（ＯＵＴ）に連結された第３回転要素３６、第二のモータジェネレータ５（ＭＧ２）に連結された第４回転要素３７の順に並ぶとともに、それらの各回転要素３４～３７間の相互のレバー比を同順にｋ１：１：ｋ２として設ける。
　ここで、第１遊星歯車機構２１及び第２遊星歯車機構２２からなる差動歯車機構８のギア比により定まる値ｋ１、ｋ２は下記のように定義される。
　　ｋ１＝ＺＲ１／ＺＳ１
　　ｋ２＝ＺＳ２／ＺＲ２
　　ＺＳ１：第１サンギア歯数
　　ＺＲ１：第１リングギア歯数
　　ＺＳ２：第２サンギア歯数
　　ＺＲ２：第２リングギア歯数
　次に、各動作状態について共線図を用いて説明する。なお、回転速度は、エンジン２の出力軸３の回転方向を正方向とし、各軸に入出力されるトルクはエンジン２の出力軸３のトルクと同じ向きのトルクが入力される方向を正として定義する。従って、駆動軸７のトルクが正の場合はハイブリッド車両を後方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態（前進時であれば減速、後進時であれば駆動）であり、駆動軸７のトルクが負の場合はハイブリッド車両を前方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態（前進時であれば駆動、後進時であれば減速）である。
　第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５による発電や力行（動力を駆動輪７に伝えて加速、または昇り勾配で均衡速度を保つこと）を行う場合、第１インバータ１８及び第２インバータ１９や第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５での発熱による損失が発生するため、電気エネルギと機械的エネルギとの間で変換を行う場合の効率は１００％ではないが、説明を簡単にするため損失は無いと仮定して説明する。現実として損失を考慮する場合には、損失により失われるエネルギの分だけ余分に発電するように制御する。
（１）ＬＯＷギア比状態（図１３）
　エンジン２により走行し、第二のモータジェネレータ５の回転速度が０の状態である。この時の共線図を図１３に示す。第二のモータジェネレータ５の回転速度は０であるため、電力は消費しない。従って、バッテリ２０への充放電が無い場合には、第一のモータジェネレータ４で発電を行う必要はないため、第一のモータジェネレータ４のトルク指令値Ｔｍｇ１は０となる。
　また、出力軸３のエンジン回転速度と駆動軸７の駆動軸回転速度の比は、（１＋ｋ２）／ｋ２、となる。
（２）中間ギア比状態（図１４）
　エンジン２により走行し、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の回転速度が正の状態である。この時の共線図を図１４に示す。この場合、バッテリ２０への充放電が無い場合、第一のモータジェネレータ４は回生となり、この回生電力を用いて第二のモータジェネレータ５を力行させる。
（３）ＨＩＧＨギア比状態（図１５）
　エンジン２により走行し、第一のモータジェネレータ４の回転速度が０の状態である。この時の共線図を図１５に示す。第一のモータジェネレータ４の回転速度は０であるため、回生はしない。従って、バッテリ２０への充放電が無い場合には、第二のモータジェネレータ５での力行や回生は行わず、第二のモータジェネレータ５のトルク指令値Ｔｍｇ２は０となる。
　また、出力軸３のエンジン回転速度と駆動軸７の駆動軸回転速度の比は、ｋ１／（１＋ｋ１）、となる。
（４）動力循環が発生している状態（図１６）
　ＨＩＧＨギア比状態よりさらに車速が高い状態では、第一のモータジェネレータ４が逆回転する状態となる（図１６）。この状態では、第一のモータジェネレータ４は力行となり、電力を消費する。従って、バッテリ２０への充放電がない場合には、第二のモータジェネレータ５が回生となり、発電を行う。
　また、図１７にエンジン始動時の共線図を示す。エンジン２をクランキングするのに必要なエンジントルクとバランスするように、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５のベース指令トルク値が計算される。また、駆動軸７へのトルク変動がないように、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の補正トルク値が計算される。
　以上のように、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７によりエンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出し、始動時目標エンジントルク算出手段４８によりエンジン２のクランキングに必要なトルクを算出し、目標エンジンパワー算出手段４９により目標エンジン回転速度と目標エンジントルクとから目標エンジンパワーを算出し、目標駆動パワー算出手段４４によりアクセル操作量と車速とに基づいて目標駆動パワーを算出し、目標電力算出手段５０により目標駆動パワーと目標エンジンパワーとの差を目標電力とし、モータトルク指令値演算手段５１により目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５の指令トルク値を算出する。
　これにより、エンジン始動制御装置１は、運転者の要求する駆動力を出力しつつ、エンジン２を始動させることができる。
　また、ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置１は、モータトルク指令値演算手段５１によって、目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５のベース指令トルク値を算出し、目標エンジン回転速度とエンジン回転速度との差に基づいて補正トルク値を算出し、ベース指令トルク値に補正トルク値を加算して第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５のトルク指令値を算出する。
　これにより、エンジン始動制御装置１は、エンジン２をクランキングするのに必要なエンジントルクとバランスするように、第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５にトルクを発生させることができる。また、このエンジン始動制御装置１は、目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度の差に基づいて第一のモータジェネレータ４及び第二のモータジェネレータ５のトルクを補正するため、駆動軸７のトルク変動を防ぐことができる。
　さらに、エンジン始動制御装置１は、目標駆動力算出手段４３によりアクセル操作量と車速とに基づいて目標駆動力を算出し、目標充放電パワー算出手段４５によりバッテリ２０の充電状態に基づいて目標充放電パワーを算出し、暫定目標エンジンパワー算出手段４６により目標駆動パワーと目標充放電パワーとに基づいて暫定目標エンジンパワーを算出し、目標駆動パワー算出手段４４により目標駆動力と車速とを乗算して目標駆動パワーを算出し、始動時目標エンジン回転速度算出手段４７により暫定目標エンジンパワーと車速とに基づいてエンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出する。
　これにより、エンジン始動制御装置１は、エンジン始動時の目標エンジン回転速度を精度良く算出することができ、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣを所定範囲内に保つことができる。
　また、エンジン始動制御装置１は、始動時目標エンジントルク算出手段４８によって、エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近以外ではトルクを燃料カット時のエンジンフリクショントルクとし、エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近ではトルクをエシジンフリクショントルクよりもマイナス側に大きい値としているので、エンジン始動時に適切なエンジンクランキングトルクを出力することができる。
　この発明は、運転者の要求する駆動力を出力しつつ、エンジンを始動させることができるものであり、ハイブリッド車両の始動時制御に適用することができる。
　１　ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
　２　エンジン
　３　出力軸
　４　第一のモータジェネレータ
　５　第二のモータジェネレータ
　７　駆動軸
　８　差動歯車機構
　１８　第１インバータ
　１９　第２インバータ
　２０　バッテリ
　２１　第１遊星歯車機構
　２２　第２遊星歯車機構
　３１　ワンウェィクラッチ
　３２　出力部
　３４　第１回転要素
　３５　第２回転要素
　３６　第３回転要素
　３７　第４回転要素
　３８　駆動制御部
　３９　アクセル開度検出手段
　４０　車両速度検出手段
　４１　エンジン回転速度検出手段
　４２　バッテリ充電状態検出手段
　４３　目標駆動力算出手段
　４４　目標駆動パワー算出手段
　４５　目標充放電パワー算出手段
　４６　暫定目標エンジンパワー算出手段
　４７　始動時目標エンジン回転速度算出手段
　４８　始動時目標エンジントルク算出手段
　４９　目標エンジンパワー算出手段
　５０　目標電力算出手段
　５１　モータトルク指令値演算手段

Claims (4)

  1. 　エンジンと複数のモータジェネレータとからの出力を用いて車両を駆動制御するハイブリッド車両のエンジン始動制御装置において、
    　エンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出する始動時目標エンジン回転速度算出手段と、
    　前記エンジンのクランキングに必要なトルクを算出する始動時目標エンジントルク算出手段と、
    　前記始動時目標エンジン回転速度算出手段により算出された目標エンジン回転速度と前記始動時目標エンジントルク算出手段により算出された目標エンジントルクとから目標エンジンパワーを算出する目標エンジンパワー算出手段と、
    　車両のアクセル操作量を検出するアクセル操作量検出手段と、
    　車速を検出する車速検出手段と、
    　前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量と前記車速検出手段により検出された車速とに基づいて目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出手段と、
    　前記目標駆動パワー算出手段により算出された目標駆動パワーと前記目標エンジンパワー算出手段により算出された目標エンジンパワーとの差を目標電力とする目標電力算出手段と、
    　目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて複数のモータジェネレータの指令トルク値を算出するモータトルク指令値演算手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  2. 　エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段を備え、
    　前記モータトルク指令値演算手段は、
    　目標エンジントルクを含むトルクバランス式と目標電力を含む電力バランス式とを用いて複数のモータジェネレータのベース指令トルク値を算出し、
    　前記始動時目標エンジン回転速度算出手段により算出された目標エンジン回転速度と前記エンジン回転速度検出手段により検出された実エンジン回転速度との差に基づいて補正トルク値を算出し、
    　前記ベース指令トルク値に前記補正トルク値を加算して複数のモータジェネレータのトルク指令値を算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  3. 　前記アクセル操作量検出手段により検出されたアクセル操作量と前記車速検出手段により検出された車速とに基づいて目標駆動力を算出する目標駆動力算出手段と、
    　バッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出手段と、
    　前記バッテリ充電状態検出手段により検出されたバッテリの充電状態に基づいて目標充放電パワーを算出する目標充放電パワー算出手段と、
    　前記目標駆動パワー算出手段により算出された目標駆動パワーと前記目標充放電パワー算出手段により算出された目標充放電パワーとに基づいて暫定目標エンジンパワーを算出する暫定目標エンジンパワー算出手段とを備え、
    　前記目標駆動パワー算出手段は、
    　前記目標駆動力算出手段により算出された目標駆動力と前記車速検出手段により検出された車速とを乗算して目標駆動パワーを算出し、
    　前記始動時目標エンジン回転速度算出手段は、
    　前記暫定目標エンジンパワー算出手段により算出された暫定目標エンジンパワーと前記車速検出手段により検出された車速とに基づいてエンジン始動時の目標エンジン回転速度を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
  4. 　前記始動時目標エンジントルク算出手段は、
    　エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近以外ではトルクを燃料カット時のエンジンフリクショントルクとし、
    　エンジン回転速度が０ｒｐｍ付近ではトルクをエシジンフリクショントルクよりもマイナス側に大きい値とすることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両のエンジン始動制御装置。
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