JP4031755B2 - POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに自動車に関する。 The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile.
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、このエンジンのクランクシャフトをキャリアに接続すると共に車軸に機械的に連結された駆動軸にリングギヤを接続したプラネタリギヤと、このプラネタリギヤのサンギヤに動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この動力出力装置では、発電機によりエンジンをモータリングする際に駆動軸に反力として作用する反力トルクを電動機からの出力トルクによりキャンセルし、エンジンの始動時または停止時のトルク変動を低減している。 Conventionally, this type of power output device includes an engine, a planetary gear in which the crankshaft of the engine is connected to a carrier, and a ring gear connected to a drive shaft that is mechanically coupled to an axle, and a sun gear of the planetary gear. There has been proposed one that includes a generator that inputs and outputs and an electric motor that inputs and outputs power to a drive shaft (see, for example, Patent Document 1). In this power output device, when the engine is motored by the generator, the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft is canceled by the output torque from the electric motor, and the torque fluctuation at the start or stop of the engine is reduced. ing.
一般に、エンジンの始動または停止を実行する際、発電機によりエンジンをモータリングするとピストンの摩擦などに起因するトルク変動や、モータリングによるピストンの往復運動に起因するトルク脈動が駆動軸に作用する。駆動軸に要求される要求トルクが値0に近いときにこうしたトルク変動やトルク脈動が駆動軸に作用すると、実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転する場合がある。このとき、ギヤにガタ打ちが生じたり装置に振動などが生じたりすることがある。こうしたギヤのガタ打ちや振動などは、このような動力出力装置を搭載した自動車などの運転者に違和感を与えるものであるので、できるだけ抑制することが望ましい。 In general, when the engine is motored by a generator when starting or stopping the engine, torque fluctuations caused by piston friction or the like, and torque pulsation caused by piston reciprocation due to motoring act on the drive shaft. If such torque fluctuation or torque pulsation acts on the drive shaft when the required torque required for the drive shaft is close to 0, the sign of the torque actually acting on the drive shaft may be reversed. At this time, rattling may occur in the gear or vibration may occur in the device. Such rattling or vibration of the gear gives a sense of incongruity to a driver of an automobile or the like equipped with such a power output device, and is desirably suppressed as much as possible.
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、内燃機関の始動または停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することを目的とする。 An object of the power output device, the control method thereof, and the automobile of the present invention is to suppress gear rattling or vibration that may occur when starting or stopping an internal combustion engine.
本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに自動車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 In order to achieve the above-described object, the power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention employ the following means.
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、
内燃機関と、
前記駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された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電動機を駆動制御する始動停止時駆動制御手段と、
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,
An internal combustion engine;
Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output to the drive shaft and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
When the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range, the motoring means is driven so that the motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed. Start / stop drive control means for controlling the motor so that torque based on the set required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. When,
It is a summary to provide.
この本発明の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際には、内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御する。これにより、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動また停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。この場合、前記所定トルクの範囲内は、値0近傍の範囲内であるものとすることもできる。
In the power output apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque required for the drive shaft is within a predetermined torque range, it is necessary to start or stop the internal combustion engine. The motoring means is drive-controlled so that motoring is performed, and the electric motor is drive-controlled so that torque based on the required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. As a result, it is possible to suppress gear rattling or vibration that may occur when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque is within a predetermined torque range. In this case, the range of the predetermined torque may be within a range near the
こうした本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定し、該設定したキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが前記駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、容易に、駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力することができる。 In such a power output apparatus of the present invention, the start / stop drive control means substantially cancels the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine and The cancel torque is set so that the sum becomes the torque in the direction of the required torque, and the electric motor is drive-controlled so that the sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft. It can also be a means. In this way, it is possible to easily output torque based on the required torque to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft.
このキャンセルトルクを設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記設定された要求トルクの絶対値が大きくなるほど前記反力トルクとの和の絶対値が小さくなる傾向でキャンセルトルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求トルクの絶対値が大きくなるほど、キャンセルトルクと反力トルクとの和のトルクの絶対値を小さくすることができる。 In the power output apparatus of the present invention in which the cancel torque is set, the start / stop drive control means has a smaller absolute value of the sum of the reaction torque and the absolute value of the set required torque. It can also be a means for setting a cancel torque according to a tendency. In this way, the absolute value of the sum of the cancel torque and the reaction torque can be reduced as the absolute value of the required torque increases.
また、キャンセルトルクを設定する態様の本発明の動力出力装置において、前記始動停止時駆動制御手段は、前記設定された要求トルクが値0のときには前記反力トルクとの和が値0となるようキャンセルトルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求されていないトルクが出力されるのを抑制することができる。
Further, in the power output apparatus of the present invention in which a cancel torque is set, the start / stop driving control means is configured such that when the set required torque is a
本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力との入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力した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、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記モータリング手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを備え、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the power output apparatus of the present invention, the motoring means is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputs at least part of the power from the internal combustion engine with input / output of electric power and power. It may be a means for outputting to the drive shaft. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the motoring means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and enters any two of the three shafts. It may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the output power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The motoring means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft, and the first rotor and the second rotor. It may be a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action with the rotor.
本発明の自動車は、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置、すなわち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、内燃機関と、前記駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された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電動機を駆動制御する始動停止時駆動制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されてなることを要旨とする。 The automobile of the present invention is a power output device of the present invention according to any one of the aspects described above, that is, a power output device that basically outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and the drive shaft. Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and the drive shaft A required torque setting means for setting a required torque required for the engine, and when starting or stopping the internal combustion engine when the set required torque is in a predetermined torque range, The motoring means is driven and controlled so that the motoring necessary for stopping is performed, and the torque based on the set required torque is not reversed without reversing the sign of the torque inputted to and outputted from the drive shaft. Click is equipped with a power output apparatus and a starting and stopping drive control means for controlling driving the electric motor to be outputted to the drive shaft, the axle is summarized in that made is connected to the drive shaft.
この本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載しているから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる効果などと同様な効果を奏することができる。 In the automobile of the present invention, the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted. Therefore, the effect of the power output device of the present invention, for example, the required torque is in a state of a predetermined torque range. It is possible to achieve the same effect as the effect of suppressing gear rattling or vibration that can sometimes occur when starting or stopping the internal combustion engine.
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく前記設定された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電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, motoring means capable of motoring the internal combustion engine with input / output of torque to the drive shaft and input / output of torque to the output shaft of the internal combustion engine, and input / output of power to the drive shaft An electric motor, and a control method for a power output device that outputs power to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft;
(B) Motoring so that motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed when the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range. And driving and controlling the electric motor so that torque based on the set required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft. And
この本発明の動力出力装置の制御方法では、駆動軸に要求される要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動または停止を実行する際には、内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御する。これにより、要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに内燃機関の始動また停止を実行する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。 In this control method for a power output apparatus of the present invention, when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque required for the drive shaft is within a predetermined torque range, the internal combustion engine is started or stopped. Drive control of the motor so that the motoring necessary for the motor is performed, and drive control of the motor so that torque based on the required torque is output to the drive shaft without reversing the sign of the torque input to and output from the drive shaft To do. As a result, it is possible to suppress gear rattling or vibration that may occur when the internal combustion engine is started or stopped when the required torque is within a predetermined torque range.
こうした本発明の動力出力装置の制御方法において、前記ステップ(b)は、前記電動機の駆動制御については、前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定し、該設定したキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが前記駆動軸に出力されるよう制御するステップであるものとすることもできる。こうすれば、容易に、駆動軸に入出力されるトルクの符号の反転を伴うことなく要求トルクに基づくトルクを駆動軸に出力することができる。 In such a control method for a power output apparatus of the present invention, the step (b) substantially comprises a reaction torque that acts as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine. The cancel torque is set so that the sum of the cancel torque and the reaction torque becomes a torque in the direction of the required torque, and the sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft. It can also be a step of controlling to be performed. In this way, it is possible to easily output torque based on the required torque to the drive shaft without reversing the sign of torque input to and output from the drive shaft.
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、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、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であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する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。このエンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23aからのクランク角θなどが入力されている。また、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。
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。
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。なお、バッテリECU52では、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)も演算している。
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。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、特に運転停止しているエンジン22を始動する際の動作について説明する。図2は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動時駆動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の始動指示がなされたときに実行される。
Next, the operation of the
始動時駆動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や車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Neやクランク角θ,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の出力制限Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neとクランク角θは、クランクポジションセンサ23aにより検出されたクランク角θとこのクランク角θに基づいて計算された回転数NeとをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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。さらに、バッテリ50の出力制限Wout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。
When the start-up drive control routine is executed, 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と車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された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*とリングギヤ軸32aに出力すべき駆動用のパワーとして駆動要求パワーPr*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定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と車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して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。駆動要求パワーPr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めたり、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the
続いて、入力したエンジン22の回転数Neとクランク角θとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS120)。実施例では、トルク指令Tm1*は、図4のエンジン22を始動する際のモータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例に示すように、エンジン22の回転数Neとクランク角θとに基づいて設定される。図示するように、エンジン22の始動指示がなされた時間t1の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Tm1*に設定し、エンジン22の回転数Neを迅速に増加させる。エンジン22の回転数Neが共振周波数を通過した時間t2以降のエンジン22のいずれかの気筒が膨張行程にさしかかるタイミングで、エンジン22を安定して回転数Nref以上にモータリングできるトルクをトルク指令Tm1*に設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸32aにおける反力を小さくする。なお、膨張行程にさしかかるタイミングはクランク角θによって判断することができる。そして、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefに至った時間t3からレート処理を用いてトルク指令Tm1*を値0とする。そして、エンジン22の完爆が判定された時間t5から発電用のトルクをトルク指令Tm1*に設定する。
Subsequently, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the input engine speed Ne and the crank angle θ (step S120). In the embodiment, the torque command Tm1 * is the rotational speed Ne of the
モータMG1のトルク指令Tm1*が設定されると、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefより小さいか否かを判定する(ステップS130)。エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefより小さいならば、まだ回転数Neが燃料噴射制御などを行う回転数に達していないと判断して、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS160)、設定されたトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS170)。モータMG2のトルク指令Tm2*の設定については、後述する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。そして、エンジン22が完爆したか否かを判定する(ステップS180)。燃料噴射制御などがなされていないときを考えると、エンジン22は、完爆しておらずステップS100に戻る。
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the
ここで、ステップS160でのモータMG2のトルク指令Tm2*の設定について説明する。トルク指令Tm2*の設定では、まず、バッテリ50の出力制限Woutと設定したモータ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上限としてのトルク制限Tmaxを次式(1)により計算する(ステップS162)。
Here, the setting of the torque command Tm2 * of the motor MG2 in step S160 will be described. In setting the torque command Tm2 *, first, the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the output limit Wout of the
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(1) Tmax = (Wout−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (1)
次に、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクを出力してエンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクTcsを次式(2)を用いて設定する(ステップS164)。式(2)中の右辺第1項は反力トルクをキャンセルする成分であり、右辺第2項は要求トルクTr*の符号に応じてトルクを増減する成分である。右辺第2項の関数fs(Tr*)は次式(3)により計算され要求トルクTr*の符号に応じて値1または値−1となる関数である。エンジン22をモータリングすると、上述した反力トルクに加えてピストンの摩擦などに起因するトルク変動やピストンの往復運動に起因するトルク脈動などが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する。要求トルクTr*が値0に近いときにこうしたトルク変動やトルク脈動が駆動軸に作用すると、実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転する場合がある。このトルクの反転は、ギヤのガタ打ちを生じさせたり、振動を生じさせる要因となる。したがって、こうしたギヤのガタ打ちや振動の発生を防止するために、要求トルクTr*の符号に応じて若干増減したトルクをキャンセルトルクTcsとして設定するのである。即ち、反力トルクとキャンセルトルクTcsとの和が要求トルクTr*の方向のトルクとなるようにキャンセルトルクTcsを設定することにより、実際に駆動軸に作用するトルクの符号の反転を抑制するのである。つまり、要求トルクTr*が正のトルクのときにはキャンセルトルクTcsを大きめに設定して反力トルクとキャンセルトルクTcsとの和が正のトルクとなるように、要求トルクTr*が負のトルクのときにはキャンセルトルクTcsを小さめに設定して反力トルクとキャンセルトルクTcsとの和が負のトルクとなるようにすればよい。また、式(3)の右辺第2項の補正係数Kは、実施例では、図5の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクTr*の絶対値|Tr*|が大きくなるほど反力トルクとキャンセルトルクTcsとの和の絶対値が小さくなるように設定し、絶対値|Tr*|が値0より大きく参照トルクTrefまでの範囲内で曲線的に減少し参照トルクTrefより大きい範囲では値0となるよう設定した。なお、絶対値|Tr*|が値0のときには補正係数Kを値0とした。ここで、参照トルクTrefは、エンジン22をモータリングする際に駆動軸に反力として作用する反力トルクに変動が生じてもその変動を無視できる程度のトルクの下限値として設定されている。また、絶対値|Tr*|が参照トルクTrefより大きい範囲で補正係数Kを値0に設定するのは、絶対値|Tr*|が参照トルクTrefより大きい範囲では反力トルクにトルク変動などが生じても駆動軸に作用するトルクの符号を反転させる大きさとなるのが難しいことに基づく。そして、絶対値|Tr*|が値0のときに補正係数Kを値0に設定するのは、要求トルクTr*が値0のときに要求されていないトルクが駆動軸に出力されるのを抑制するためである。
Next, when the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the
Tcs=Tm1*/ρ+fs(Tr*)・K・Tm1*/ρ …(2)
fs(Tr*)=1(for Tr*≧0) or -1(for Tr*<0) …(3)
Tcs = Tm1 * / ρ + fs (Tr *) ・ K ・ Tm1 * / ρ (2)
fs (Tr *) = 1 (for Tr * ≧ 0) or -1 (for Tr * <0) (3)
次に、こうして設定されたキャンセルトルクTcsとトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを次式(4)により計算し(ステップS166)、トルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方のトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS168)。上述の式(4)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。図6はエンジン22を始動する前における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図であり、図7はエンジン22をモータリングしている最中における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。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に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(4)は、図7の共線図を用いれば容易に導くことができる。図7中のR軸上の2つの太線矢印は、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクを出力してエンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクと、この反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクTcsとを示している。このように反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクTr*の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクTcsを用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するので、反力トルクをキャンセルすることができると共にモータリングに伴いリングギヤ軸32aにトルク変動などが作用しても実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転するのを抑制することができる。
Next, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (4) using the cancel torque Tcs, the torque command Tm1 * and the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tcs)/Gr …(4) Tm2tmp = (Tr * + Tcs) / Gr (4)
ステップS130で回転数Neが制御開始回転数Nrefより大きくなると、モータMG1のトルク指令Tm1*が値0であるか否かを判定する(ステップS140)。前述したように、モータMG1のトルク指令Tm1*には、回転数Neが制御開始回転数Nref以上になると値0が設定されるが、レート処理を行なうことから、回転数Neが制御開始回転数Nref以上となっても直ちに値0とはならない。このステップS140では、実際にトルク指令Tm1*が値0となっているか否かを判定することになる。トルク指令Tm1*が値0になっていないときには、ステップS160以降の処理を実行する。ステップS140でモータMG1のトルク指令Tm1*が値0であると判定されると、燃料噴射制御、点火制御の開始指示がなされ(ステップS150)、ステップS160以降の処理を実行する。ステップS180でエンジン22が完爆しているときには、エンジン22の始動完了と判断して始動時駆動制御ルーチンを終了する。
When the rotational speed Ne becomes larger than the control start rotational speed Nref in step S130, it is determined whether or not the torque command Tm1 * of the motor MG1 is 0 (step S140). As described above, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to a value of 0 when the rotational speed Ne becomes equal to or higher than the control start rotational speed Nref. However, since the rate processing is performed, the rotational speed Ne is set to the control start rotational speed. Even if Nref or more, the value does not immediately become zero. In step S140, it is determined whether or not the torque command Tm1 * is actually 0. When the torque command Tm1 * is not 0, the processing after step S160 is executed. If it is determined in step S140 that the torque command Tm1 * of the motor MG1 is a value of 0, an instruction to start fuel injection control and ignition control is given (step S150), and the processing after step S160 is executed. If the
次に、実施例のハイブリッド自動車20におけるエンジン22の運転を停止する際の動作について説明する。図8は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される停止時駆動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の運転停止の指示がなされたときに所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返し実行される。なお、この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での燃料噴射の停止などが行われる。
Next, the operation | movement at the time of stopping the driving | operation of the
停止時駆動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、図2の始動時駆動制御ルーチンのステップS100,S110の処理と同様に、アクセル開度Accや車速V,エンジン22の回転数Neやクランク角θ,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリの入力制限Winなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し(ステップS300)、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*と駆動要求パワーPr*とを設定する(ステップS310)。ここで、バッテリ50の入力制限Winは、出力制限Woutと同様に、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。
When the stop-time drive control routine is executed, the
続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS320)。実施例では、図9のエンジン22を停止する際のモータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例に示すように、エンジン22の回転数Neが停止直前回転数Nestpに達するまでエンジン22の回転を抑制するトルクをトルク指令Tm1*に設定し、回転数Neが停止直前回転数Nestpに達したタイミングでピストンを保持する制動トルクとして基本トルクTmbaseをトルク指令Tm1*に設定する。基本トルクTmbaseは、クランク角θが目標停止位置を超える位置である場合にはエンジン22の回転を抑制するトルクになるように補正され、目標停止位置に届かない場合にはエンジン22の回転を促進するように補正される。このように補正された基本トルクTmbaseを用いることによりエンジン22を圧縮行程の上死点近辺で停止させることができ、次にエンジン22を始動する際の最初の圧縮行程から遠い位置で停止させると共に始動直後に圧縮する必要がないため、エンジン22の始動性を向上させることができる。
Subsequently, a torque command Tm1 * for the motor MG1 is set (step S320). In the embodiment, as shown in an example of the relationship between the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Ne of the
モータMG1のトルク指令Tm1*が設定されると、続いて、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS330)、設定されたトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS340)。モータMG2のトルク指令Tm2*の設定については後述する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, subsequently, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (step S330), and the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S340). ). Setting of the torque command Tm2 * for the motor MG2 will be described later. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the
ここで、ステップS340でのモータMG2のトルク指令Tm2*の設定について説明する。トルク指令Tm2*の設定では、まず、バッテリ50の入力制限Winと設定したモータ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でわ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を次式(5)により計算する(ステップS332)。
Here, the setting of the torque command Tm2 * of the motor MG2 in step S340 will be described. In the setting of the torque command Tm2 *, first, the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the input limit Win of the
Tmin=(Win−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(5) Tmin = (Win−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
次に、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクを出力してエンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクTcstpを次式(6)を用いて設定する(ステップS334)。ここで、キャンセルトルクTcstpは、上述した反力トルクとキャンセルトルクTcstpとの和が要求トルクTr*の方向のトルクとなるように設定した。つまり、キャンセルトルクTcstpは、要求トルクTr*が正のトルクのときにはキャンセルトルクTcstpを小さめに設定して反力トルクとキャンセルトルクTcstpとの和が正のトルクとなるように、要求トルクTr*が負のトルクのときにはキャンセルトルクTcstを大きめに設定して反力トルクとキャンセルトルクTcspとの和が負のトルクとなるよう次に設定した。式(6)の右辺第1項は、上述した反力トルクをキャンセルする成分であり、右辺第2項は、要求トルクTr*の符号に応じてトルクを増減する成分である。右辺第2項の関数fstp(Tr*)は、次式(7)により計算され要求トルクTr*に符号に応じて値1または値−1となる関数である。実施例では、補正係数Kは、図5に示したものを用いており、要求トルクTr*の絶対値|Tr*|が大きくなるほど反力トルクとキャンセルトルクTcstpとの和の絶対値が小さくなるように設定されている。
Next, when the torque of the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the
Tcstp=Tm1*/ρ+fstp(Tr*)・K・Tm1*/ρ …(6)
fstp(Tr*)=-1(for Tr*≧0)or 1(for Tr*<0) …(7)
Tcstp = Tm1 * / ρ + fstp (Tr *) ・ K ・ Tm1 * / ρ (6)
fstp (Tr *) =-1 (for Tr * ≧ 0) or 1 (for Tr * <0) (7)
次に、こうして設定されたキャンセルトルクTcstpとトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを次式(8)により計算し(ステップS336)、図2の始動時駆動制御ルーチンのステップS168の処理と同様に計算したトルク制限Tminと仮モータトルクTm2tmpとを比較して大きい方のトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS338)。図10は、エンジン22をモータリングしている最中における動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。図10中のR軸上の2つの太線矢印は、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクを出力してエンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクと、この反力トルクをキャンセルするキャンセルトルクTcstpとを示している。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、モータMG1によりエンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する反力トルクをキャンセルできると共にモータリングに伴いリングギヤ軸32aにトルク変動などが作用しても実際に駆動軸に作用するトルクの符号が反転するのを抑制することができる。
Next, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (8) using the cancel torque Tcstp set in this way, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tcstp)/Gr …(8) Tm2tmp = (Tr * + Tcstp) / Gr (8)
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の始動指示がなされたときには、エンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクTr*の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクTcsを用いてトルク指令Tm2*を設定してモータMG2を駆動するので、リングギヤ軸32aに作用するトルクの符号の反転を抑制することができる。この結果、エンジン22の始動をする際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車によれば、エンジン22の停止指示がなされたときには、エンジン22をモータリングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに反力として作用する反力トルクをキャンセルすると共にこの反力トルクとの和が要求トルクTr*の方向のトルクとなるように設定されたキャンセルトルクTcstpを用いてトルク指令Tm2*を設定してモータMG2を駆動するので、リングギヤ軸32aに作用するトルクの符号の反転を抑制することができる。この結果、エンジン22を停止する際に生じ得るギヤのガタ打ちや振動などを抑制することができる。
Further, according to the hybrid vehicle of the embodiment, when an instruction to stop the
実施例のハイブリッド自動車20では、図5の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクTr*の絶対値|Tr*|が値0から参照トルクTrefの範囲内で補正係数Kを設定するものとしたが、エンジン22や車両の特性などに応じて異なるトルクの範囲で補正係数Kを設定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5の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクTr*の絶対値|Tr*|が大きくなるほど曲線的に小さくなるように補正係数Kを設定するものとしたが、絶対値|Tr*|に対して階段状に小さくなるよう設定するものとしたり、絶対値|Tr*|のある値まで一定値としその後直線的に或いは段階的に小さくするよう設定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5の補正係数設定マップに例示するように、要求トルクTr*の絶対値|Tr*|が大きくなるほど小さくなるように補正係数Kを設定するものとしたが、エンジン22や車両の特性などに応じて絶対値|Tr*|に対して補正係数Kを設定すればよく、絶対値|Tr*|に対して一定値となるよう設定するものとしたり、絶対値|Tr*|に対して増加するよう設定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の始動時と停止時とで補正係数Kとして図5の補正係数設定マップに例示したものを用いるものとしたが、始動時と停止時とで異なる補正係数を用いても良い。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動時と停止時とに補正係数Kを用いてキャンセルトルクを設定するものとしたが、始動時だけに補正係数Kを用いてキャンセルトルクを設定するものとしたり、停止時だけに補正係数Kを用いてキャンセルトルクを設定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、要求トルクTr*が値0のときに反力トルクとキャンセルトルクとの和が値0となるようキャンセルトルクを設定するものとしたが、反力トルクとキャンセルトルクとの和が値0以外の値になるようキャンセルトルクを設定し要求トルクTr*が値0であっても駆動軸に許容できる範囲内のトルクを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、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11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11における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続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12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
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、自動車産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the automobile industry.
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,64a,64b 駆動輪、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、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, 64a, 64b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM , 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, 230 counter rotor motor, 232
Claims (9)
内燃機関と、
前記駆動軸へのトルクの入出力と前記内燃機関の出力軸へのトルクの入出力とを伴って前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記駆動軸へ動力を入出力可能な電動機と、
前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定して該設定されたキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが該駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する始動停止時駆動制御手段と、
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;
Motoring means capable of motoring the internal combustion engine with torque input / output to the drive shaft and torque input / output to the output shaft of the internal combustion engine;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft;
When the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range, the motoring means is driven so that the motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed. The cancel torque is controlled so that the reaction torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine is substantially canceled and the sum of the reaction torque is the torque in the direction of the required torque. A start / stop driving control means for driving and controlling the electric motor so that the sum of the set cancellation torque and the set required torque is output to the drive shaft;
A power output device comprising:
出力可能な電動機と、を備え、前記駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定された要求トルクが所定トルクの範囲内の状態のときに前記内燃機関の始動または停止を実行する際、前記内燃機関の始動または停止に必要なモータリングが行なわれるようモータリング手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のモータリングの際に前記駆動軸に反力として作用する反力トルクを略キャンセルすると共に該反力トルクとの和が前記要求トルクの方向のトルクとなるようキャンセルトルクを設定し、該設定したキャンセルトルクと前記設定された要求トルクとの和のトルクが該駆動軸に出力されるよう前記電動機を駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine, motoring means capable of motoring the internal combustion engine with input / output of torque to the drive shaft and input / output of torque to the output shaft of the internal combustion engine, and input / output of power to the drive shaft An electric motor, and a control method for a power output device that outputs power to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft;
(B) Motoring so that motoring necessary for starting or stopping the internal combustion engine is performed when the internal combustion engine is started or stopped when the set required torque is within a predetermined torque range. The reaction force torque acting as a reaction force on the drive shaft during motoring of the internal combustion engine is substantially canceled and the sum of the reaction force torque becomes the torque in the direction of the required torque. A control method for a power output device , wherein a cancel torque is set, and the electric motor is driven and controlled such that a sum of the set cancel torque and the set required torque is output to the drive shaft.
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