JP2005030281A - Power output device, control method therefor, and automobile - Google Patents
Power output device, control method therefor, and automobile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005030281A JP2005030281A JP2003195158A JP2003195158A JP2005030281A JP 2005030281 A JP2005030281 A JP 2005030281A JP 2003195158 A JP2003195158 A JP 2003195158A JP 2003195158 A JP2003195158 A JP 2003195158A JP 2005030281 A JP2005030281 A JP 2005030281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- output
- torque
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
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、エンジンを始動するときにはエンジン始動時のトルクの変動を演算し、その演算結果に基づいて電動機の出力トルクを補正することにより、最終的な出力軸としての駆動軸のトルク変動を補正している。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−109694号公報(第6頁)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の動力出力装置では、エンジン始動時のトルク変動を演算して電動機の出力トルクを補正するものの、エンジンの初爆時には予期しないトルクが作用することにより、若干のトルクショックが生じることがある。この動力出力装置を搭載した自動車では、こうしたトルクショックは滑らかな路面を安定走行をしているときには運転者に違和感を与えるものとなるから、できるだけ抑制されることが好ましい。
【0005】
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、内燃機関を停止した状態で電動機から駆動軸に出力している最中に内燃機関を始動する際の初爆時のトルクショックを抑制することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の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。
【0007】
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、
該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電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて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、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求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している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求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し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【0008】
この本発明の動力出力装置では、内燃機関の運転を停止した状態で操作者の操作に基づいて設定される要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御している最中に内燃機関の始動指示がなされたときには、内燃機関がクランキングされるよう電力動力入出力手段を駆動制御すると共に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御し、内燃機関が始動されるよう内燃機関を運転制御する。そして、内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう電動機を駆動制御する。即ち、内燃機関の初爆時に駆動軸に出力されるトルクを所定トルクでキャンセルするのである。この結果、内燃機関の初爆時のトルクショックを抑制することができる。
【0009】
こうした本発明の動力出力装置において、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングを前記初爆のタイミングとして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。この場合、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火のタイミングが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として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し、前記内燃機関の最初の点火と次の点火のタイミングとが含まれるクランク角度範囲を経過する時間を前記所定時間として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。最初の点火での初爆の確率が極めて高い内燃機関では前者が好ましく、最初の点火での初爆の確率があまり高くない内燃機関では後者が好ましい。
【0010】
また、本発明の動力出力装置において、前記始動時制御手段は、前記内燃機関の最初の点火の際には前記電力動力入出力手段からトルクが出力されないよう該電力動力入出力手段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、内燃機関の初爆時の影響を小さくすることができる。
【0011】
さらに、本発明の動力出力装置において、前記所定トルクは、前記電力動力入出力手段における慣性値に基づいて設定されてな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、前記内燃機関の最初の点火の際の吸気圧,吸気温,スロットル開度の少なくとも一つを含む内燃機関の動作パラメータに基づいて前記所定トルクを設定する所定トルク設定手段を備えるものとすることもできる。
【0012】
本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の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。
【0013】
本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、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、該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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、操作者の操作に基づいて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、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求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している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求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し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。
【0014】
この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関の初爆時のトルクショック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。
【0015】
本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動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電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置における、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記駆動軸に動力を出力している最中に該内燃機関の始動指示がなされたときの制御方法であって、
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求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し、
(c)前記クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、
(d)前記内燃機関の初爆のタイミングの際には、前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する
ことを要旨とする。
【0016】
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関がクランキングされるよう電力動力入出力手段を駆動制御すると共に内燃機関のクランキングに伴って駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら操作者の操作に基づいて設定される要求トルクが駆動軸に出力されるよう電動機を駆動制御し、クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、内燃機関の初爆のタイミングの際には電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう電動機を駆動制御するから、内燃機関の初爆時に駆動軸に出力されるトルクを所定トルクでキャンセルすることができ、この結果、内燃機関の初爆時のトルクショックを抑制することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。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。
【0018】
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や吸気系に取り付けられた吸気温センサ23bからの吸気温Ta,負圧検出センサ23cからの吸気圧Va,スロットルポジションセンサ23eからのスロットルバルブ23dの開度(スロットル開度)SP,エンジン22の冷却系に取り付けられた冷却水温度センサ23fからの冷却水温Tw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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、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ることができる。
【0027】
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されるように、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トルク指令Tm1*にエンジン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*に値0を設定する。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。いま、エンジン22の始動指示がなされた直後を考えれば、トルク指令Tm1*には比較的大きなトルクが設定されることになる。
【0028】
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より大きくなったか否かを判定する(ステップS130)。エンジン22の始動指示がなされた直後を考えれば、エンジン22の回転数Neは値0であるから、この判定では、否定的な結果を得る。この場合、ステップS190に進み、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)により計算すると共に(ステップS190)、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仮モータトルクTm2tmpを式(2)により計算し(ステップS200)、計算したトルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方のトルクから補正トルクTαを減じたものをモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS210)。ここで、補正トルクTαは、エンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nrefより大きくなってから設定されるものであり、エンジン22の始動指示がなされた直後は初期値として値0が設定されている。したがって、ここでは、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がトルク指令Tm2*として設定されることになる。上述の式(2)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5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6はエンジン22をクランキ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(2)は、図6の共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、図6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をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する反力としてのトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示している。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をクランキングする際に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する反力としてのトルクを受け持つと共に運転者が要求する要求トルクTr*に応じたトルクを出力することができる。
【0029】
【数1】
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(1)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(2)
【0030】
こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS220)。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し(ステップS230)、完爆していないときにはステップS100に戻り、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。
【0031】
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S190以降の処理を実行する。
【0032】
トルク指令Tm1*が値0になったときには、エンジンECU24に燃料噴射制御や点火制御などの開始を指示し(ステップS150)、クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲にあるか否かを判定する(ステップS160)。ここで、所定角θ1は、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングによりエンジン22の初爆が生じたときにエンジン22からトルクが出力されるタイミングのクランク角より若干小さな角度(例えば10℃Aや20℃A)として設定されており、所定角θ2は、最初の点火タイミングの次の点火タイミングによりエンジン22の初爆が生じたときにエンジン22からトルクが出力されるタイミングのクランク角より若干大きな角度(例えば10℃Aや20℃A)として設定されている。即ち、所定角θ1〜θ2の範囲は、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングと次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングとが含まれるように設定されているのである。このように設定するのは、エンジン22は、最初の点火タイミングか次の点火タイミングで初爆することが多いからである。初爆のタイミングを考慮する理由については、後述する。
【0033】
クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲にないときには補正トルクTαに値0を設定し(ステップS170)、クランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲内のときには補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定する(ステップS180)。ここで、初爆時トルクTfireは、エンジン22の初爆時にリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消す方向のトルクとして設定されるものである。モータMG1の回転子の質量(マス)に基づく慣性分を考慮しなければ、理論上、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定してモータMG1を駆動制御しているときにはエンジン22のクランクシャフト26が接続された動力分配統合機構30のキャリア34に動力の入出力があってもリングギヤ軸32aには何らトルクは作用しない。しかし、モータMG1の回転子の質量(マス)に基づく慣性分を考慮すると、キャリア34への急激な動力の入出力に対してリングギヤ軸32aにトルクが作用する。実施例の初爆時トルクTfireは、このリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消す方向のトルクとして設定されるものである。ここで、初爆時トルクTfireは、エンジン22の初爆時の状態によって定めることができる。実施例では、吸気温センサ23bにより検出される吸気温Taや負圧検出センサ23cにより検出される吸気圧Va,スロットルポジションセンサ23eにより検出されるシフトポジションSP,冷却水温度センサ23fにより検出される冷却水温Twなどのエンジン22の動作パラメータに基づいて設定している。初爆時トルクTfireをこれらの動作パラメータにより設定するためには、種々の状態における初爆時トルクTfireと動作パラメータとの関係を実験などにより求め、それをマップとしてROM74に記憶しておき、検出された動作パラメータとマップとを用いて初爆時トルクTfireを導出することにより行なうことができる。各動作パラメータの変化に対する初爆時トルクTfireの変化の程度を補正係数として求め、基本トルクに各動作パラメータに対する補正係数を乗じることにより初爆時トルクTfireを設定することもできる。なお、初爆時トルクTfireは、エンジン22やモータMG1の特性によりその大きさは異なるものである。
【0034】
こうして補正トルクTαを設定すると、ステップS190以降の処理を実行する。この場合、ステップS210では、補正トルクTαが設定されているから、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から設定した補正トルクTαを減じたものがモータMG2のトルク指令Tm2*として設定される。このように、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータMG2を駆動制御することにより、エンジン22の初爆時にモータMG1の回転子の質量(マス)に基づくリングギヤ軸32aに作用するトルクの影響(トルクショックやこれに伴う振動)を抑制することができる。
【0035】
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の初爆のタイミングを含むクランク角θが所定角θ1〜θ2の範囲内のときには初爆時にリングギヤ軸32aに作用するトルクを考慮してモータMG2を駆動するから、エンジン22の初爆時に生じ得るトルクショックやこれに伴う振動を抑制することができる。しかも、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御などはエンジン22の回転数Neが制御開始回転数Nref以上となり、モータMG1のトルク指令Tm1*が値0となった後に行なうから、エンジン22の初爆時の影響を小さなものにすることができる。
【0036】
実施例のハイブリッド自動車20では、クランク角θが燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングと次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングとが含まれる所定角θ1〜θ2の範囲内のときに補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を補正したが、クランク角θが燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングの前後10〜40℃Aの範囲内のときやその次の点火タイミングで初爆したときのエンジン22からのトルク出力のタイミングの前後10〜40℃Aの範囲内のときに補正トルクTαに初爆時トルクTfireを設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を補正するものとしてもよい。この場合、燃料噴射制御や点火制御が開始されてから最初の点火タイミングでエンジン22の初爆を検出した場合には、その次の点火タイミングに基づく補正トルクTαの設定では値0を設定するものとするのが好ましい。
【0037】
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7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7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。この場合、路面を介してエンジン22の初爆時の影響を抑制するものとなる。
【0038】
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8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。
【0039】
以上、本発明の実施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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である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。
【図2】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。
【図3】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図4】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との関係の一例を示す説明図である。
【図5】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る。
【図6】エンジン22をクランキ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7】変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。
【図8】変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
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、23b 吸気温センサ、23c 負圧検出センサ、23d スロットルバルブ、23e スロットルポジションセンサ、23f 冷却水温度センサ、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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile.
[0002]
[Prior art]
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 a generator including an input / output generator and an electric motor that inputs / outputs power to / from a drive shaft (see, for example, Patent Document 1). In this device, when starting the engine, the torque fluctuation at the time of engine start is calculated, and the output torque of the motor is corrected based on the calculation result, thereby correcting the torque fluctuation of the drive shaft as the final output shaft. is doing.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-109694 (page 6)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described power output device, although torque fluctuation at the time of engine start is calculated to correct the output torque of the electric motor, a slight torque shock may occur due to unexpected torque acting at the first explosion of the engine. is there. In an automobile equipped with this power output device, such a torque shock gives the driver a sense of incongruity when driving stably on a smooth road surface, and is preferably suppressed as much as possible.
[0005]
The power output apparatus, the control method thereof, and the automobile of the present invention suppress the torque shock at the time of the first explosion when starting the internal combustion engine while the internal combustion engine is stopped and output from the electric motor to the drive shaft. With the goal.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
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.
[0007]
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft based on an operation by an operator;
When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is cranked. The power motive power input / output means is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with cranking of the internal combustion engine. Driving control of the electric motor, operation control of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started, and for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the electric motor by a predetermined torque Start-up control means for driving and controlling the electric motor to be output;
It is a summary to provide.
[0008]
In the power output apparatus according to the present invention, the internal combustion engine is being controlled to drive the electric motor so that the required torque set based on the operation of the operator is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped. When the start instruction is issued, the power motive power input / output means is driven and controlled so that the internal combustion engine is cranked, and the requested torque is canceled while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. The electric motor is controlled to be output to the drive shaft, and the internal combustion engine is controlled to start. Then, for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, the motor is driven and controlled so that a torque smaller than the torque to be output from the motor by a predetermined torque is output. That is, the torque output to the drive shaft at the first explosion of the internal combustion engine is canceled with a predetermined torque. As a result, torque shock at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be suppressed.
[0009]
In such a power output apparatus of the present invention, the start time control means may be means for driving and controlling the electric motor using the initial ignition timing of the internal combustion engine as the initial explosion timing. In this case, the starting time control means may be means for controlling the driving of the electric motor with the time that passes the crank angle range including the timing of the first ignition of the internal combustion engine as the predetermined time. The electric motor may be driven and controlled by setting the predetermined time as a time during which a crank angle range including the first ignition timing and the next ignition timing of the internal combustion engine is included. The former is preferable for an internal combustion engine having a very high probability of initial explosion at the first ignition, and the latter is preferable for an internal combustion engine having a low probability of initial explosion at the first ignition.
[0010]
In the power output apparatus of the present invention, the start time control means drives and controls the power power input / output means so that torque is not output from the power power input / output means at the first ignition of the internal combustion engine. It can also be a means. In this way, the influence at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be reduced.
[0011]
Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the predetermined torque may be set based on an inertia value in the power power input / output means. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the predetermined torque is set based on an operating parameter of the internal combustion engine including at least one of intake pressure, intake air temperature, and throttle opening at the time of the first ignition of the internal combustion engine. Predetermined torque setting means may be provided.
[0012]
In the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine and is input / output to any two of the three shafts. Further, it may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the generated power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft.
[0013]
The automobile of the present invention is a power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, and includes an internal combustion engine and an output of the internal combustion engine. An electric power input / output means connected to the shaft and the drive shaft for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power; An electric motor capable of outputting; an electric power input / output means; an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor; a required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft based on an operation of an operator; When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is As ranked The electric power drive input / output means is driven and controlled, and the electric motor is driven so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft with cranking of the internal combustion engine. And controlling the operation of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started. For a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the motor is output by a predetermined torque. A starting point control means for driving and controlling the motor is mounted, and the driving shaft is mechanically connected to the axle for traveling.
[0014]
In the automobile of the present invention, since the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, the effects exerted by the power output device of the present invention, for example, the torque shock at the initial explosion of the internal combustion engine is suppressed. It is possible to achieve the same effects as the effects that can be achieved.
[0015]
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine, and an electric power / power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; In a power output apparatus comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft; and an electric power driving input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, with the operation of the internal combustion engine stopped. A control method when an instruction to start the internal combustion engine is given during output of power from the electric motor to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) The required torque is controlled while driving the electric power drive input / output means so that the internal combustion engine is cranked, and canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. Driving and controlling the electric motor to be output to the drive shaft;
(C) controlling fuel supply and ignition to the internal combustion engine with the cranking;
(D) At the time of the first explosion of the internal combustion engine, the gist is to drive and control the motor so that a torque smaller by a predetermined torque than the torque to be output from the motor is output.
[0016]
According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is driven and controlled so that the internal combustion engine is cranked, and the torque acting as a reaction force on the drive shaft is accompanied with the cranking of the internal combustion engine. The motor is driven and controlled so that the requested torque set based on the operation of the operator is output to the drive shaft while canceling, and the fuel supply and ignition to the internal combustion engine are controlled in accordance with the cranking. At the time of the first explosion, the motor is controlled to output a torque that is smaller than the torque that should be output from the motor by a predetermined torque, so the torque output to the drive shaft at the first explosion of the internal combustion engine is canceled with the predetermined torque. As a result, torque shock at the time of the first explosion of the internal combustion engine can be suppressed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
[0018]
The
[0019]
The power distribution and
[0020]
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
[0021]
The
[0022]
The hybrid
[0023]
The
[0024]
Next, the operation of the
[0025]
When the start-up drive control routine is executed, the
[0026]
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the
[0027]
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 of the
[0028]
When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the
[0029]
[Expression 1]
Tmax = (Wout−Tm1 * · Nm1) / Nm2 (1)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (2)
[0030]
When the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set in this way, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S220). Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the
[0031]
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 S190 is executed.
[0032]
When the torque command Tm1 * becomes 0, the
[0033]
When the crank angle θ is not within the range of the predetermined angles θ1 to θ2, the
[0034]
When the correction torque Tα is set in this way, the processing after step S190 is executed. In this case, since the correction torque Tα is set in step S210, the torque limit Tmax and the temporary motor torque Tm2tmp are compared, and the torque obtained by subtracting the set correction torque Tα from the smaller torque is the torque command of the motor MG2. Set as Tm2 *. Thus, by setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 and controlling the drive of the motor MG2, the torque acting on the
[0035]
According to the
[0036]
In the
[0037]
In the
[0038]
In the
[0039]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a start time drive control routine executed by the hybrid
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a required torque setting map.
4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a torque command Tm1 * of a motor MG1 and a rotational speed Ne of the
FIG. 5 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and
6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a
FIG. 8 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
[Explanation of symbols]
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23a crank position sensor, 23b intake air temperature sensor, 23c negative pressure detection sensor, 23d throttle valve, 23e throttle position sensor, 23f cooling water temperature sensor, 24 electronic control unit for engine (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 electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 3a, 63b, 64a, 64b Driving wheel, 70 Hybrid electronic control unit, 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 (10)
内燃機関と、
該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電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
操作者の操作に基づいて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、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記要求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している最中に該内燃機関の始動指示がなされたとき、前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御し、前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求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し、前記内燃機関が始動されるよう該内燃機関を運転制御し、前記内燃機関の初爆のタイミングを含む所定時間については前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該電動機を駆動制御する始動時制御手段と、
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;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the power input / output means and the electric motor;
Requested torque setting means for setting a requested torque required for the drive shaft based on an operation by an operator;
When the internal combustion engine is instructed to start while the drive of the electric motor is being controlled so that the required torque is output to the drive shaft while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is cranked. The power motive power input / output means is driven and controlled so that the required torque is output to the drive shaft while canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft in accordance with cranking of the internal combustion engine. Driving control of the electric motor, operation control of the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started, and for a predetermined time including the timing of the first explosion of the internal combustion engine, a torque smaller than the torque to be output from the electric motor by a predetermined torque Start-up control means for driving and controlling the electric motor to be output;
A power output device comprising:
(a)操作者の操作に基づいて前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記内燃機関がクランキングされるよう前記電力動力入出力手段を駆動制御すると共に前記内燃機関のクランキングに伴って前記駆動軸に反力として作用するトルクをキャンセルしながら前記要求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し、
(c)前記クランキングに伴って前記内燃機関への燃料供給と点火を制御し、
(d)前記内燃機関の初爆のタイミングの際には、前記電動機から出力すべきトルクから所定トルクだけ小さいトルクが出力されるよう該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, and an electric power / power input / output means connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power and power; In a power output apparatus comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft; and an electric power driving input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, with the operation of the internal combustion engine stopped. A control method when an instruction to start the internal combustion engine is given during output of power from the electric motor to the drive shaft,
(A) setting a required torque required for the drive shaft based on the operation of the operator;
(B) The required torque is controlled while driving the electric power drive input / output means so that the internal combustion engine is cranked, and canceling the torque acting as a reaction force on the drive shaft accompanying the cranking of the internal combustion engine. Driving and controlling the electric motor to be output to the drive shaft;
(C) controlling fuel supply and ignition to the internal combustion engine with the cranking;
(D) A control method for a power output device that drives and controls the electric motor so that a torque smaller by a predetermined torque than the torque to be output from the electric motor is output at the timing of the first explosion of the internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195158A JP3928595B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003195158A JP3928595B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005030281A true JP2005030281A (en) | 2005-02-03 |
JP3928595B2 JP3928595B2 (en) | 2007-06-13 |
Family
ID=34206093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003195158A Expired - Lifetime JP3928595B2 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3928595B2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007072798A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output device, vehicle mounting it and control method of power output device |
JP2008201350A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle and its control method |
US7473205B2 (en) | 2005-08-25 | 2009-01-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle |
JP2009067216A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | Vibration control device for hybrid car |
DE112011100791T5 (en) | 2010-06-15 | 2012-12-20 | Aisin Aw Co., Ltd. | Hybrid drive system |
WO2013076563A1 (en) | 2011-11-22 | 2013-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output device, and control method for power output device |
US9302670B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-04-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6206221B2 (en) * | 2014-01-31 | 2017-10-04 | 株式会社デンソー | Power control system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5681256A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-03 | Diesel Kiki Co Ltd | Automatic starting method for diesel engine |
JP2000320366A (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Automatic engine stop/restart type vehicle |
JP2002165304A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Honda Motor Co Ltd | Power transmission device |
JP2002256913A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | Vehicle driving device |
-
2003
- 2003-07-10 JP JP2003195158A patent/JP3928595B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5681256A (en) * | 1979-12-07 | 1981-07-03 | Diesel Kiki Co Ltd | Automatic starting method for diesel engine |
JP2000320366A (en) * | 1999-05-14 | 2000-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Automatic engine stop/restart type vehicle |
JP2002165304A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Honda Motor Co Ltd | Power transmission device |
JP2002256913A (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-11 | Hitachi Ltd | Vehicle driving device |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7473205B2 (en) | 2005-08-25 | 2009-01-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle |
WO2007072798A1 (en) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output device, vehicle mounting it and control method of power output device |
US7788023B2 (en) | 2005-12-19 | 2010-08-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output apparatus, vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus |
KR101014590B1 (en) * | 2005-12-19 | 2011-02-16 | 도요타 지도샤(주) | Power output device, vehicle mounting it and control method of power output device |
CN101267972B (en) * | 2005-12-19 | 2011-05-11 | 丰田自动车株式会社 | Power output device, vehicle mounting it and control method of power output device |
JP2008201350A (en) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | Vehicle and its control method |
JP2009067216A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | Vibration control device for hybrid car |
DE112011100791T5 (en) | 2010-06-15 | 2012-12-20 | Aisin Aw Co., Ltd. | Hybrid drive system |
US8744657B2 (en) | 2010-06-15 | 2014-06-03 | Aisin Aw Co., Ltd. | Hybrid drive system |
DE112011100791B4 (en) * | 2010-06-15 | 2016-12-01 | Aisin Aw Co., Ltd. | Hybrid drive system |
WO2013076563A1 (en) | 2011-11-22 | 2013-05-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power output device, and control method for power output device |
US9302670B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-04-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3928595B2 (en) | 2007-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3894168B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE | |
JP4201001B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP4165483B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP4135681B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, HYBRID VEHICLE HAVING THE SAME AND CONTROL METHOD THEREOF | |
JP4055812B1 (en) | vehicle | |
JP2008162491A (en) | Vehicle and its control method | |
JP2007168637A (en) | Power output device and vehicle mounted with the same and method for controlling power output device | |
JP4215012B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4031755B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE | |
JP2008114634A (en) | Vehicle and method for controlling the same | |
JP4217238B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE | |
JP4193623B2 (en) | DRIVE DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE | |
JP2010241386A (en) | Hybrid vehicle and method for controlling the same | |
JP3928595B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE | |
JP2009013925A (en) | Vehicle and its control method | |
JP4365354B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP3941775B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME | |
JP2006067655A (en) | Motive power output device and automobile mounting the same, and method of controlling the motive power output device | |
JP2005210841A (en) | Vehicle and method for controlling the same | |
JP4066983B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP2005090307A (en) | Power output device, its control method, and automobile | |
JP4438815B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP2007137375A (en) | Power output device and its control method, and vehicle | |
JP2006257895A (en) | Power output device, automobile mounted with this device and control method of power output device | |
JP4215030B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070226 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3928595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110316 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120316 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130316 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140316 Year of fee payment: 7 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |