JP2009143306A - Internal combustion engine device and control method thereof, and power output device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine device, a control method therefor, and a power output device.
従来、この種の駆動装置としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトにキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構のサンギヤに接続された第1のモータ(MG1)と、駆動軸に接続された第2のモータ(MG2)と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、エンジンを停止させる際、エンジンの回転数が停止直前回転数に達するまではエンジンの回転を抑制するトルクをモータMG1から出力し、エンジンの回転数が停止直前回転数に達した以降はエンジンを目標停止位置で停止させるトルク(エンジンのピストンを保持するトルク、以下、停止用トルクという)をモータMG1から出力することにより、エンジンが停止するときのクランク角を調整している。
こうした内燃機関装置では、エンジンを停止している最中に駆動軸に大きな制動トルクが作用して駆動軸の回転数が急減速するときなどに、エンジンの回転数が想定より迅速に低下する場合がある。この場合、エンジンの回転数が停止直前回転数に達した以降に停止用トルクをモータMG1から出力すると、エンジンの回転数の変化率の程度によってはエンジンが逆回転してしまうことがある。 In such an internal combustion engine device, when the engine speed decreases more rapidly than expected when a large braking torque acts on the drive shaft while the engine is stopped and the rotational speed of the drive shaft suddenly decelerates, etc. There is. In this case, if the stop torque is output from the motor MG1 after the engine speed reaches the engine speed just before the stop, the engine may reversely rotate depending on the rate of change of the engine speed.
本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに動力出力装置は、内燃機関を回転停止させる際に内燃機関が逆回転するのを抑制することを主目的とする。 The internal combustion engine device, the control method thereof, and the power output device of the present invention are mainly intended to suppress reverse rotation of the internal combustion engine when the internal combustion engine is stopped.
本発明の駆動装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The drive device, the control method thereof, and the vehicle according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の内燃機関装置は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の回転数である機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記検出された機関回転数に基づいて該機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、該推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する回転低下制御を実行し、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至った以降は前記内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する停止制御を実行する停止時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The internal combustion engine device of the present invention is
An internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
Engine speed detecting means for detecting an engine speed which is the speed of the internal combustion engine;
When the fuel supply to the internal combustion engine is stopped to stop the rotation of the internal combustion engine, a predicted zero arrival time, which is a time when the engine speed is predicted to reach zero based on the detected engine speed, The rotation reduction control is performed to control the electric motor so that a rotation reduction torque as a torque for reducing the engine speed is output from the electric motor before the estimated zero arrival predicted time reaches a predetermined time or less. Then, after the estimated zero arrival predicted time has reached the predetermined time or less, stop control for controlling the electric motor so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at a target stop position is output from the electric motor. A stop time control means for executing
It is a summary to provide.
この本発明の内燃機関装置では、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際には、内燃機関の回転数である機関回転数に基づいて機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行する。これにより、機関回転数をスムーズに低下させることができる。そして、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至った以降は内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行する。これにより、所定時間を適正に設定すれば、内燃機関を回転停止させる際に機関回転数の変化率の程度に拘わらず内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。 In the internal combustion engine device of the present invention, when stopping the rotation of the internal combustion engine by stopping the fuel supply to the internal combustion engine, the engine rotational speed reaches zero based on the engine rotational speed that is the rotational speed of the internal combustion engine. Estimate the predicted zero arrival time, which is the predicted time, and before the estimated zero arrival predicted time reaches a predetermined time or less, rotate the motor so that torque for reducing rotation as torque for reducing the engine speed is output from the motor. The rotation reduction control to be controlled is executed. Thereby, engine speed can be reduced smoothly. Then, after the estimated zero arrival predicted time reaches a predetermined time or less, stop control for controlling the electric motor is executed so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at the target stop position is output from the electric motor. Thus, if the predetermined time is set appropriately, it is possible to suppress the internal combustion engine from rotating backward regardless of the degree of change in the engine speed when the internal combustion engine is stopped.
こうした本発明の内燃機関装置において、前記停止時制御手段は、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至る前であっても前記検出された機関回転数が所定回転数以下のときには、前記停止制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を回転停止させる際に内燃機関が逆回転するのをより確実に抑制することができる。 In such an internal combustion engine apparatus of the present invention, when the engine speed detected is less than or equal to a predetermined number of revolutions, the control unit at the time of stop is when the detected engine speed is less than or equal to the predetermined number of revolutions even before the estimated zero arrival predicted time reaches the predetermined time or less It may be a means for executing the stop control. If it carries out like this, when stopping an internal combustion engine, it can suppress more reliably that an internal combustion engine reversely rotates.
また、本発明の内燃機関装置において、前記停止時制御手段は、前記検出された機関回転数が第2の所定回転数以上のときには、前記推定したゼロ到達予測時間に拘わらず前記回転低下制御を実行する手段であるものとすることもできる。また、前記停止時制御手段は、第2の所定時間に亘って前記回転低下制御を実行した以降に、前記推定したゼロ到達予測時間に基づいて前記回転低下制御または前記停止制御を実行する手段であるものとすることもできる。 Further, in the internal combustion engine device of the present invention, when the detected engine speed is equal to or higher than a second predetermined speed, the stop time control means performs the rotation reduction control regardless of the estimated zero arrival predicted time. It can also be a means of performing. The stop-time control means is means for executing the rotation reduction control or the stop control based on the estimated zero arrival predicted time after executing the rotation reduction control over a second predetermined time. It can also be.
さらに、本発明の内燃機関装置において、前記停止時制御手段は、前記検出された機関回転数に基づいて該機関回転数の単位時間の変化量である機関回転数変化率を演算すると共に該演算した機関回転数変化率に基づいて前記ゼロ到達予測時間を推定する手段であるものとすることもできる。 Further, in the internal combustion engine apparatus of the present invention, the stop time control means calculates an engine speed change rate, which is a change amount of the engine speed per unit time, based on the detected engine speed, and the calculation. It can also be a means for estimating the estimated zero arrival time based on the engine speed change rate.
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の回転数である機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記検出された機関回転数に基づいて該機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、該推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する回転低下制御を実行し、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至った以降は前記内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する停止制御を実行する停止時制御手段と、を備える内燃機関装置と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記電動機とは異なり、前記駆動軸にトルクを出力可能な第2の電動機と、
前記電動機および前記第2の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転停止時には前記停止時制御手段として機能すると共に前記駆動軸に出力すべき要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第2の電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
The internal combustion engine apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, an internal combustion engine apparatus basically including an internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine, An engine speed detecting means for detecting an engine speed that is the engine speed, and when stopping the rotation of the internal combustion engine by stopping the fuel supply to the internal combustion engine, the engine speed is detected based on the detected engine speed. Estimating a zero arrival prediction time, which is a time when the engine speed is predicted to reach zero, and a torque for reducing the rotation as a torque for reducing the engine speed before the estimated zero arrival prediction time reaches a predetermined time or less Rotation reduction control for controlling the electric motor so that is output from the electric motor, and after the estimated zero arrival predicted time reaches the predetermined time or less, the torque that stops the internal combustion engine at the target stop position An internal combustion engine system stop torque and is and a stop control means for performing stop control for controlling the electric motor so as to be output from the electric motor,
Connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the rotating shaft of the electric motor, power is applied to the remaining shaft based on the power input / output to / from any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for outputting;
Unlike the electric motor, a second electric motor capable of outputting torque to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor and the second electric motor;
The internal combustion engine, the electric motor, and the second electric motor so that when the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine functions as the stop-time control means, and torque based on the required torque to be output to the drive shaft is output to the drive shaft. Control means for controlling
It is a summary to provide.
この本発明の動力出力装置は、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を備えるから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、内燃機関を回転停止させる際に機関回転数の変化率の程度に拘わらず内燃機関が逆回転するのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。 Since the power output apparatus of the present invention includes the internal combustion engine apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, for example, the effect of the internal combustion engine apparatus of the present invention, for example, the rotation speed of the internal combustion engine can be reduced. Regardless of the rate of change, it is possible to achieve the same effect as the effect of suppressing the reverse rotation of the internal combustion engine.
本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と該内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記内燃機関の回転数である機関回転数に基づいて該機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、該推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する回転低下制御を実行し、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至った以降は前記内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する停止制御を実行する、
ことを特徴とする。
The control method of the internal combustion engine device of the present invention includes:
A control method for an internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
When the fuel supply to the internal combustion engine is stopped to stop the rotation of the internal combustion engine, zero is the time that the engine speed is expected to reach zero based on the engine speed that is the speed of the internal combustion engine Rotation for estimating the arrival prediction time and controlling the electric motor so that a rotation reduction torque as a torque for reducing the engine speed is output from the electric motor before the estimated zero arrival prediction time reaches a predetermined time or less. After the reduction control is executed and the estimated zero arrival predicted time reaches the predetermined time or less, the motor is controlled so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at the target stop position is output from the motor. Execute stop control to control,
It is characterized by that.
この本発明の内燃機関装置の制御方法では、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際には、内燃機関の回転数である機関回転数に基づいて機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行する。これにより、機関回転数をスムーズに低下させることができる。そして、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至った以降は内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行する。これにより、所定時間を適正に設定すれば、内燃機関を回転停止させる際に機関回転数の変化率の程度に拘わらず内燃機関が逆回転するのを抑制することができる。 In this control method for an internal combustion engine device according to the present invention, when the fuel supply to the internal combustion engine is stopped to stop the rotation of the internal combustion engine, the engine speed is zero based on the engine speed that is the speed of the internal combustion engine. Estimated zero arrival prediction time, which is the time that is predicted to reach, and before the estimated zero arrival prediction time reaches a predetermined time or less, rotation reduction torque is output from the motor as torque for reducing the engine speed. The rotation reduction control for controlling the electric motor is executed. Thereby, engine speed can be reduced smoothly. Then, after the estimated zero arrival predicted time reaches a predetermined time or less, stop control for controlling the electric motor is executed so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at the target stop position is output from the electric motor. Thus, if the predetermined time is set appropriately, it is possible to suppress the internal combustion engine from rotating backward regardless of the degree of change in the engine speed when the internal combustion engine is stopped.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、駆動輪63a,63bや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ92と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な4気筒の内燃機関として構成されており、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサ23aからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23aからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
The
ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ90の圧力(ブレーキ圧)と車速Vとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪63a,63bや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みに無関係に、駆動輪63a,63bや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)94により制御されている。ブレーキECU94は、図示しない信号ラインにより、駆動輪63a,63bや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪63a,63bや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪63a,63bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。ブレーキECU94は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってブレーキアクチュエータ92を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ92の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70には、エンジンECU24を介してクランクポジションセンサ23aからのクランクポジションが直接入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,ブレーキECU94と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,ブレーキECU94と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The hybrid
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22を停止させる際の動作について説明する。エンジン22を停止させる処理は、例えば、車速Vがエンジン22を停止してもよい閾値未満の状態でアクセル開度Accや車速V,バッテリ50の状態から車両に要求される車両要求パワーが閾値未満となり、他にエンジン22の運転を継続する要求がないときに行なわれる。図2はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるエンジン停止時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン22の運転停止が指示されたときに所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。なお、このエンジン停止時制御ルーチンによる処理の開始と同時に、エンジンECU24によりエンジン22における燃料噴射の停止などが行なわれる。
Next, the operation of the
エンジン停止時制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accやブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,クランクポジションセンサ23aからのクランク角CA,バッテリ50の入力制限Winなど制御に必要なデータを入力するデータ入力処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neは、クランクポジションセンサ23aにより検出されるクランクポジションから計算されたものを入力するものとし、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、クランク角CAは、クランクポジションセンサ23aにより検出されるクランクポジションを基準角度からの角度としたものを用いるものとし、バッテリ50の入力制限Winは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、入力制限Winは、バッテリ50に入力可能な電力の大きさが大きいほど小さくなるよう負の値として定めた。
When the engine stop time control routine is executed, first, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vと要求トルクTr*との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vが与えられると要求トルク設定用マップから対応する要求トルクTr*を導出することにより設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
続いて、エンジン22の回転数Neを閾値Nref1と比較する(ステップS120)。ここで、閾値Nref1は、例えば、500rpmや600rpmなどを用いることができる。この閾値Nref1を用いる理由については後述する。エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上のときには、クランク角CAに基づいてエンジン22の回転数Neをスムーズに低下させる(引き下げる)と共にエンジン22の回転に伴う振動を抑制するトルクとしての回転低下用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータECU40に送信する(ステップS130)。トルク指令Tm1*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されるようインバータ41のスイッチング素子をスイッチング制御する。エンジン22への燃料供給を停止した状態でエンジン22の回転数Neを低下させているときの動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図4に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。なお、S軸上の矢印はモータMG1からサンギヤ31に出力される回転低下用トルクを示し、C軸上の矢印はエンジン22の回転による摺動摩擦や圧縮仕事などによりキャリア34に作用するトルクを示し、R軸上の矢印はモータMG2から減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに出力されるトルクを示す。
Subsequently, the rotational speed Ne of the
こうしてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしてのモータ仮トルクTm2tmpを次式(1)により計算すると共に(ステップS210)、バッテリ50の入力制限WinとモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの下限としてのトルク制限Tminを式(2)により計算し(ステップS220)、モータ仮トルクTm2tmpをトルク制限Tminで制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する(ステップS230)。トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG2からのトルク指令Tm2*のトルクが出力されるようインバータ42のスイッチング素子をスイッチング制御する。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入力制限Winの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(1)は、前述した図4の共線図から容易に導き出すことができる。
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set in this way, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (1)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (2)
次に、要求トルクTr*からモータMG2のトルク指令Tm2*に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたものを減じたものとしてブレーキアクチュエータ92の作動によりブレーキホイールシリンダ96a〜96dを介して駆動輪63a,63bや従動輪に作用させるべき制動力としてのブレーキトルク指令Tb*を設定してブレーキECU94に送信して(ステップS240)、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ブレーキトルク指令Tb*を受信したブレーキECU94は、リングギヤ軸32aに換算した制動トルクがブレーキトルク指令Tb*となるようブレーキアクチュエータ92を作動して駆動輪63a,63bや従動輪に制動力を作用させる。
Next, assuming that the torque command Tm2 * of the motor MG2 multiplied by the gear ratio Gr of the
ステップS120でエンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満のときには、今回入力されたエンジン22の回転数Neから前回このルーチンが実行されたときに入力されたエンジン22の回転数(前回Ne)を減じることにより回転数差ΔNeを計算するとと共に(ステップS140)、今回計算した回転数差ΔNeと前回計算した回転数差(前回ΔNe)との和を値2で除することにより回転数差ΔNeの平均としての平均回転数差ΔNeavを計算し(ステップS150)、計算した平均回転数差ΔNeavの絶対値でエンジン22の回転数Neを除することによりエンジン22の回転数Neが現在値からゼロに至るまでに要すると予測される時間としてのゼロ到達予測時間tzを計算する(ステップS160)。ここで、平均回転数差ΔNeavの絶対値を用いるのは、エンジン22の回転数Neが低下しているときには平均回転数差ΔNeavが負の値になるためである。
When the rotational speed Ne of the
続いて、エンジン22が完全に停止したか否かを判定する(ステップS170)。ここで、エンジン22が完全に停止したか否かの判定は、例えば、エンジン22の回転数Neがゼロの状態で所定時間が経過したか否かを調べることにより行なうことができる。エンジン22が完全に停止していないと判定されたときには、ゼロ到達予測時間tzを閾値tzrefと比較すると共に(ステップS180)、エンジン22の回転数Neを閾値Nref2と比較し(ステップS190)、ゼロ到達予測時間tzが閾値tzrefより大きくエンジン22の回転数Neが閾値Nref2より大きいときには、回転低下用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータECU40に送信し(ステップS130)、トルク指令Tm1*を用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信し(ステップS210〜S230),ブレーキトルク指令Tb*を設定してブレーキECU94に送信して(ステップS240)、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ここで、閾値tzrefや閾値Nref2は、モータMG1から回転低下用トルクの出力を継続するとエンジン22が逆方向に回転する可能性があるか否かを判定するために用いられるものであり、閾値tzrefは例えば50msや60msなどを用いることができ、閾値Nref2は例えば300rpmや350rpmなどを用いることができる。このように、ゼロ到達予測時間tzが閾値tzrefより大きくエンジン22の回転数Neが閾値Nref2より大きいときには、回転低下用トルクをモータMG1から出力することにより、エンジン22をスムーズに低下させることができる。
Subsequently, it is determined whether or not the
一方、ゼロ到達予測時間tzが閾値tzref以下のときや、ゼロ到達予測時間tzが閾値tzrefより大きいがエンジン22の回転数Neが閾値Nref2以下のときには、エンジン22が逆方向に回転する可能性があると判断し、クランク角CAに基づいてエンジン22を逆回転させずに目標停止位置(例えば、圧縮行程の上死点近傍など)で停止させるトルクとしての停止用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータECU40に送信し(ステップS200)、トルク指令Tm1*を用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信し(ステップS210〜S230),ブレーキトルク指令Tb*を設定してブレーキECU94に送信して(ステップS240)、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。ここで、停止用トルクとしては、クランク角CAに基づいてエンジン22を目標停止位置で緩やかに停止させるトルクが用いられ、実施例では正のトルクが用いられるものとした。いま、エンジン22を停止させている最中にブレーキペダル85が大きく踏み込まれたときを考えると、リングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)が急減速することとモータMG1から回転低下用トルクが出力されることとにより、エンジン22の回転数Neは比較的迅速に低下する。この場合、エンジン22の回転数Neだけを用いてモータMG1から出力するトルクを回転低下用トルクから停止用トルクに切り替えると、エンジン22の回転数Neの迅速な低下によってエンジン22は逆方向に回転してしまうことがある。これに対して、実施例では、エンジン22の回転数Neに加えてゼロ到達予測時間tzを用いてモータMG1から出力するトルクを回転低下用トルクから停止用トルクに切り替えるから、エンジン22の回転数Neが比較的迅速に低下するときでも、エンジン22が逆回転するのを抑制することができる。なお、前述したようにエンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上のときにゼロ到達予測時間tzを計算せずに回転低下用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定するものとしたのは(S120,S130)、エンジン22の回転数Neがある程度大きいときに平均回転数差ΔNeavの大きさが一時的に大きくなってゼロ到達予測時間tzが閾値tzref以下になったときにモータMG1から出力するトルクが回転低下用トルクから停止用トルクに切り替わるのを回避するためである。
On the other hand, when the zero arrival prediction time tz is less than or equal to the threshold tzref, or when the zero arrival prediction time tz is greater than the threshold tzref but the engine speed Ne is less than or equal to the threshold Nref2, the
こうしてこのルーチンを繰り返し実行している最中にステップS170でエンジン22が完全に停止したと判定されたときには、エンジン停止時制御ルーチンを終了する。そして、その後は、モータMG2からの出力トルクだけで走行するモータ運転モードによる図示しないモータ走行時駆動制御ルーチンが繰り返し実行される。
When it is determined in step S170 that the
図5は、エンジン22の燃料噴射を停止してエンジン22を回転停止させる際のエンジン22の回転数Neとゼロ到達予測時間tzとモータMG1の出力トルクTm1との時間変化の様子を示す説明図である。図中、実線は実施例の時間変化を示し、一点鎖線はゼロ到達予測時間tzを用いずにエンジン22の回転数Neだけを用いてモータMG1の出力トルクを回転低下用トルクから停止用トルクに変更するときの比較例の時間変化を示す。エンジン22の停止指示がなされてエンジン22の燃料カットが行なわれた時刻t0以降は、モータMG1から回転低下用トルクが出力されてエンジン22の回転数Neがスムーズに低下する。その後の時刻t1にブレーキペダル85が大きく踏み込まれてリングギヤ軸32aに大きな制動力が作用してその回転数が急減速し始めると、これに伴ってエンジン22の回転数Neも迅速に低下し始める。比較例では、エンジン22の回転数Neが閾値Nref2未満に至った時刻t3にモータMG1の出力トルクを回転低下用トルクから停止用トルクに切り替えるため、エンジン22が逆回転するが、実施例では、ゼロ到達予測時間tzが閾値tzref以下に至った時刻t2(時刻t3より前の時刻)にエンジン22の回転数Neに拘わらずモータMG1の出力トルクを回転低下用トルクから停止用トルクに切り替えるため、エンジン22が逆回転するのを抑制することができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in time of the engine speed Ne, the zero arrival predicted time tz, and the output torque Tm1 of the motor MG1 when the fuel injection of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の燃料噴射を停止してエンジン22を回転停止させる際に、エンジン22の回転数Neに基づく平均回転数差ΔNeavを用いて回転数Neが現在値からゼロに至るまでに要すると予測される時間としてのゼロ到達予測時間tzを計算し、計算したゼロ到達予測時間tzが所定時間tzrefより大きいときには回転低下用トルクをモータMG1から出力し、ゼロ到達予測時間tzが所定時間tzref以下に至った以降は停止用トルクをモータMG1から出力するから、エンジン22の回転数Neをスムーズに低下させることができると共にエンジン22の回転数Neの変化率の程度に拘わらずエンジン22が逆回転するのを抑制することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の現在の回転数Neから前回の回転数(前回Ne)を減じた回転数差ΔNeの過去2回の平均としての平均回転数差ΔNeavと現在の回転数Neとを用いてゼロ到達予測時間tzを計算するものとしたが、例えば、過去n(nは3以上の整数)回の平均としての平均回転数差を用いてゼロ到達予測時間tzを計算するものとしたり、平均回転数差ΔNeavに代えて回転数差ΔNeを用いてゼロ到達予測時間tzを計算するものとするなど、ゼロ到達予測時間tzを計算するものであれば如何なるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上のときには、ゼロ到達予測時間tzに拘わらず回転低下用トルクをモータMG1から出力するものとしたが、これに代えて、図2のエンジン停止時制御ルーチンの実行が開始されてから(エンジン22の運転停止が指示されてから)所定時間(200msecや250msec,300msecなど)が経過するまでや、モータMG1からの回転低下用トルクの出力が開始されてから所定時間(200msecや250msec,300msecなど)が経過するまでは、ゼロ到達予測時間tzに拘わらず回転低下用トルクをモータMG1から出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1以上のときにはゼロ到達予測時間tzに拘わらず回転低下用トルクをモータMG1から出力し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満のときにはゼロ到達予測時間tzに基づいて回転低下用トルクまたは停止用トルクをモータMG1から出力するものとしたが、回転数Neが閾値Nref1未満か否かに拘わらずゼロ到達予測時間tzに基づいて回転低下用トルクまたは停止用トルクをモータMG1から出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の回転数Neが閾値Nref1未満のときには、ゼロ到達予測時間tzと閾値tzrefとの比較結果と、回転数Neと閾値Nref2との比較結果と、を用いて回転低下用トルクまたは停止用トルクをモータMG1から出力するものとしたが、ゼロ到達予測時間tzと閾値tzrefとの比較結果だけを用いて回転低下用トルクまたは停止用トルクをモータMG1から出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、図2のエンジン停止時制御ルーチンにおいて、クランクポジションセンサ23aにより検出されるクランクポジションから計算されてエンジンECU24から通信により入力されたエンジン22の回転数Neを用いるものとしたが、これに代えて、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を用いて次式(3)により計算したエンジン22の回転数Neを用いるものとしてもよい。式(3)は、前述の図4の共線図を用いて容易に導くことができる。
In the
Ne=(ρ・Nm1+Nm2/Gr)/(1+ρ) (3) Ne = (ρ ・ Nm1 + Nm2 / Gr) / (1 + ρ) (3)
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図6の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図6における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
また、内燃機関とこの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備えるものであれば、上述の実施例のエンジン停止時駆動制御ルーチンと同様の制御を行なうことができるから、内燃機関とこの内燃機関の出力軸にトルクを出力可能な電動機とを備える自動車や車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよく、建設設備などの移動しないものに組み込まれる動力出力装置や内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置や動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。 Further, if the internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to the output shaft of the internal combustion engine are provided, the same control as the engine stop driving control routine of the above-described embodiment can be performed. And a power output device or an internal combustion engine device mounted on a moving body such as an automobile, a vehicle, a ship, or an aircraft equipped with an electric motor capable of outputting torque to the output shaft of the internal combustion engine. It is good also as a form of the power output device incorporated in the thing which does not move, or an internal combustion engine apparatus. Moreover, it is good also as a form of the control method of such an internal combustion engine apparatus or a power output device.
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「電動機」に相当し、クランクポジションを検出するクランクポジションセンサ23aとクランクポジションセンサ23aからのクランクポジションに基づいてエンジン22の回転数Neを計算するエンジンECU24とが「機関回転数検出手段」に相当し、エンジン22を回転停止させる際に、エンジン22の回転数Neに基づく平均回転数差ΔNeavを用いて回転数Neが現在値からゼロに至るまでに要すると予測される時間としてのゼロ到達予測時間tzを計算し、計算したゼロ到達予測時間tzが所定時間tzrefより大きいときには回転低下用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータECU40に送信し、ゼロ到達予測時間tzが所定時間tzref以下に至った以降は停止用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータECU40に送信する図2のエンジン停止時制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、受信したトルク指令Tm1*に基づいてモータMG1を制御するモータECU40とが「停止時制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「第2の電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関の出力軸にトルクを出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「機関回転数検出手段」としては、クランクポジションを検出するクランクポジションセンサ23aとクランクポジションセンサ23aからのクランクポジションに基づいてエンジン22の回転数Neを計算するエンジンECU24とに限定されるものではなく、内燃機関の回転数である機関回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「停止時制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「停止時制御手段」としては、エンジン22を回転停止させる際に、エンジン22の回転数Neに基づく平均回転数差ΔNeavを用いて回転数Neが現在値からゼロに至るまでに要すると予測される時間としてのゼロ到達予測時間tzを計算し、計算したゼロ到達予測時間tzが所定時間tzrefより大きいときには回転低下用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータMG1を制御し、ゼロ到達予測時間tzが所定時間tzref以下に至った以降は停止用トルクをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータMG1を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関への燃料供給を停止して内燃機関を回転停止させる際、機関回転数に基づいて機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する回転低下制御を実行し、推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至った以降は内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが電動機から出力されるよう電動機を制御する停止制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「第2の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸にトルクを出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor that can output torque to the output shaft of the internal combustion engine, such as an induction motor. I do not care. The “engine speed detection means” is not limited to the crank
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、内燃機関装置や動力出力装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of internal combustion engine devices and power output devices.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23a クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 ブレーキマスターシリンダ、92 ブレーキアクチュエータ、94 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、96a〜96d ブレーキホイールシリンダ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。 20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23a crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU) ), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 AM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 90 brake master cylinder, 92 brake actuator, 94 brake Electronic control unit (brake ECU), 96a to 96d, brake wheel cylinder, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.
Claims (7)
前記内燃機関の回転数である機関回転数を検出する機関回転数検出手段と、
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記検出された機関回転数に基づいて該機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、該推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する回転低下制御を実行し、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至った以降は前記内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する停止制御を実行する停止時制御手段と、
を備える内燃機関装置。 An internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
Engine speed detecting means for detecting an engine speed which is the speed of the internal combustion engine;
When the fuel supply to the internal combustion engine is stopped to stop the rotation of the internal combustion engine, a predicted zero arrival time, which is a time when the engine speed is predicted to reach zero based on the detected engine speed, The rotation reduction control is performed to control the electric motor so that a rotation reduction torque as a torque for reducing the engine speed is output from the electric motor before the estimated zero arrival predicted time reaches a predetermined time or less. Then, after the estimated zero arrival predicted time has reached the predetermined time or less, stop control for controlling the electric motor so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at a target stop position is output from the electric motor. A stop time control means for executing
An internal combustion engine device comprising:
請求項1ないし5のいずれか1つの請求項に記載の内燃機関装置と、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と前記電動機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記電動機とは異なり、前記駆動軸にトルクを出力可能な第2の電動機と、
前記電動機および前記第2の電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転停止時には前記停止時制御手段として機能すると共に前記駆動軸に出力すべき要求トルクに基づくトルクが該駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記第2の電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。 A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine device according to any one of claims 1 to 5,
Connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the rotating shaft of the electric motor, power is applied to the remaining shaft based on the power input / output to / from any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for outputting;
Unlike the electric motor, a second electric motor capable of outputting torque to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor and the second electric motor;
The internal combustion engine, the electric motor, and the second electric motor so that when the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine functions as the stop-time control means, and torque based on the required torque to be output to the drive shaft is output to the drive shaft. Control means for controlling
A power output device comprising:
前記内燃機関への燃料供給を停止して該内燃機関を回転停止させる際、前記内燃機関の回転数である機関回転数に基づいて該機関回転数がゼロに至ると予測される時間であるゼロ到達予測時間を推定し、該推定したゼロ到達予測時間が所定時間以下に至る前は前記機関回転数を低下させるトルクとしての回転低下用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する回転低下制御を実行し、前記推定したゼロ到達予測時間が前記所定時間以下に至った以降は前記内燃機関を目標停止位置で停止させるトルクとしての停止用トルクが前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する停止制御を実行する、
ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。 A control method for an internal combustion engine device comprising an internal combustion engine and an electric motor capable of outputting torque to an output shaft of the internal combustion engine,
When the fuel supply to the internal combustion engine is stopped to stop the rotation of the internal combustion engine, zero is the time that the engine speed is expected to reach zero based on the engine speed that is the speed of the internal combustion engine Rotation for estimating the arrival prediction time and controlling the electric motor so that a rotation reduction torque as a torque for reducing the engine speed is output from the electric motor before the estimated zero arrival prediction time reaches a predetermined time or less. After the reduction control is executed and the estimated zero arrival predicted time reaches the predetermined time or less, the motor is controlled so that a stopping torque as a torque for stopping the internal combustion engine at the target stop position is output from the motor. Execute stop control to control,
A control method for an internal combustion engine device.
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