JP2009018739A - Hybrid vehicle and control method therefor - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To start an internal combustion engine more reliably in a vehicle having the internal combustion engine for outputting motive power for running, an electric motor for inputting/outputting the motive power between the output shaft of the internal combustion engine, and a capacitor as an exclusive electric storage device. <P>SOLUTION: The engine is started by motoring the engine by the electric motor, using a start voltage Vstart which is lower than a voltage Vset being set for running on a target course, as a lower limit voltage Vlow of the capacitor. The engine can be started more reliably. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する内燃機関とこの内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機とこの出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタとを備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more specifically, an internal combustion engine that outputs driving power, an output shaft motor that inputs / outputs power to / from the output shaft of the internal combustion engine, and an on-vehicle unit that includes the output shaft motor. The present invention relates to a hybrid vehicle including a capacitor as a single power storage device that exchanges electric power with a plurality of electric motors, and a method for controlling such a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車としては、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車軸側にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、プラネタリギヤのリングギヤに接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやり取りを行なう二次電池として構成されたバッテリとを備え、エンジンを始動するときにはバッテリの出力制限をバッテリの若干の劣化を伴う程度の所定超過出力分だけ拡張するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、こうしたバッテリの出力制限を拡張することにより、エンジンをより確実に始動している。
特開２００６−２９６１８３号公報 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a planetary gear having a carrier connected to the crankshaft of the engine and a ring gear connected to the axle, a motor MG1 connected to the sun gear of the planetary gear, and a ring gear of the planetary gear. A motor configured to connect the motor MG2 and a battery configured as a secondary battery for exchanging electric power with the motors MG1 and MG2, and when starting the engine, the output limit of the battery exceeds a predetermined amount with a slight deterioration of the battery. There has been proposed one that expands by the output (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, the engine is started more reliably by extending the output limit of the battery.
JP 2006-296183 A

上述のハイブリッド車では、二次電池として構成されたバッテリの若干の劣化を伴う程度にバッテリの出力制限を超過することによりエンジンの始動性を良好なものとしているが、車両の運動エネルギを電力として回収したり走行用の動力を出力する電動機とこの電動機により回生された電力を蓄えたりこの電動機に電力を供給する唯一の蓄電装置としてのキャパシタとを搭載するハイブリッド車では、キャパシタの若干の劣化を伴う程度の出力制限の拡張は、キャパシタの破損に直接の要因となるため、考えることは困難である。一方、キャパシタの使用電圧範囲の上限は、キャパシタの上限電圧（耐圧）に対して余裕をもった目標電圧が用いられ、キャパシタの使用電圧範囲の下限は、キャパシタからの電力の供給を受けて駆動する電動機の性能を十分に発揮させる必要からできる限り目標電圧に近い状態とするために車両の制動の際に電動機で回生される電力により目標電圧にすることができる電圧が用いられる。このため、キャパシタの実質的な電圧が使用電圧範囲となるようキャパシタの入出力制限が設定されることになる。特にレース用に開発されたハイブリッド車では、サーキット毎に車両の制動の際に電動機で回生される電力が異なることからサーキット毎にキャパシタの使用電圧範囲の下限を設定するのが望ましい。こうしたキャパシタの入出力制限を用いてエンジンを始動する際に、キャパシタの実質的な電圧が使用電圧範囲の下限近傍にあるときには、エンジンを始動することができない場合が生じ、不都合である。   In the above hybrid vehicle, the engine startability is improved by exceeding the battery output limit to the extent that the battery configured as a secondary battery is slightly deteriorated. However, the kinetic energy of the vehicle is used as electric power. In a hybrid vehicle equipped with a motor that collects or outputs driving power and a capacitor as the only power storage device that stores electric power regenerated by this motor or supplies electric power to this motor, the capacitor slightly deteriorates. The accompanying increase in output limit is a direct factor in capacitor failure and is difficult to consider. On the other hand, the upper limit of the working voltage range of the capacitor is a target voltage having a margin with respect to the upper limit voltage (withstand voltage) of the capacitor, and the lower limit of the working voltage range of the capacitor is driven by the supply of power from the capacitor. In order to bring the state of the electric motor to be sufficiently close to the target voltage as much as possible, a voltage that can be made the target voltage by the electric power regenerated by the electric motor when braking the vehicle is used. For this reason, the input / output restriction of the capacitor is set so that the substantial voltage of the capacitor falls within the use voltage range. In particular, in a hybrid vehicle developed for racing, it is desirable to set the lower limit of the working voltage range of the capacitor for each circuit because the electric power regenerated by the electric motor is different for each circuit when the vehicle is braked. When starting the engine using such capacitor input / output restrictions, if the substantial voltage of the capacitor is near the lower limit of the operating voltage range, the engine may not be started, which is inconvenient.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、走行用の動力を出力する内燃機関とこの内燃機関の出力軸に動力を入出力する電動機と唯一の蓄電装置としてのキャパシタとを備える車両において、内燃機関をより確実に始動すること主目的とする。   A hybrid vehicle and a control method thereof according to the present invention are provided in an internal combustion engine that includes an internal combustion engine that outputs driving power, an electric motor that inputs and outputs power to and from an output shaft of the internal combustion engine, and a capacitor that is the only power storage device. The main purpose is to start the engine more reliably.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機と、
前記出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタと、
前記内燃機関が運転されているときには前記キャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記複数の電動機を制御し、前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記出力軸用電動機により前記内燃機関がクランキングされるよう前記出力軸用電動機を制御する電動機制御手段と、
を備えることを要旨とする。 The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine that outputs driving power;
An output shaft motor that inputs and outputs power to and from the output shaft of the internal combustion engine;
A capacitor as the only power storage device that exchanges power with a plurality of on-vehicle motors including the output shaft motor;
When the internal combustion engine is in operation, the plurality of electric motors are controlled using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor, and when an instruction to start the internal combustion engine is given, An electric motor that controls the output shaft motor so that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using a drive restriction based on a starting voltage range in which a voltage lower than a lower limit voltage of the operating voltage range is a lower limit voltage Control means;
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、内燃機関が運転されているときには、唯一の蓄電装置であるキャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機を制御する。これにより、キャパシタを運転時電圧範囲内で充放電し、複数の電動機の性能を十分に発揮させて走行することができる。内燃機関の始動指示がなされたときには、運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて出力軸用電動機により内燃機関がクランキングされるよう出力軸用電動機を制御する。これにより、より確実に内燃機関を始動することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, when the internal combustion engine is in operation, the output limit of the internal combustion engine is applied to the output shaft of the internal combustion engine using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor that is the only power storage device. A plurality of on-vehicle motors including an output shaft motor that inputs and outputs power are controlled. As a result, the capacitor can be charged and discharged within the operating voltage range and the performance of the plurality of electric motors can be fully exerted to travel. When the internal combustion engine is instructed to start, output is performed so that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using the drive restriction based on the starting voltage range having a voltage lower than the lower limit voltage of the operating voltage range. Control the shaft motor. Thereby, an internal combustion engine can be started more reliably.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記始動時電圧範囲の下限電圧は、前記出力軸用電動機により前記内燃機関をアイドル回転数でモータリングすることができる電力を前記キャパシタから供給することができる電圧として設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関をアイドル回転数でモータリングして始動することができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the lower limit voltage of the start-up voltage range is a voltage that can supply, from the capacitor, electric power that can motor the internal combustion engine at an idle speed by the output shaft motor. It can also be set. If it carries out like this, an internal combustion engine can be motored and started at idle rotation speed.

また、本発明のハイブリッド車において、前記ハイブリッド車はレース用の車両であり、前記運転時電圧範囲の下限電圧は、レース用のコースを走行したときに該コースにおいて最も大きな出力が要求される箇所の直前で車両の制動の際に前記複数の電動機の少なくとも一部を回生制御することにより得られる電力により前記キャパシタの電圧が前記運転時電圧範囲の上限電圧となるように設定されてなる電圧である、ものとすることもできる。こうすれば、複数の電動機の性能を十分に発揮させて走行することができる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the hybrid vehicle is a racing vehicle, and the lower limit voltage of the driving voltage range is a portion where the highest output is required in the course when the race course is run. A voltage that is set so that the voltage of the capacitor becomes the upper limit voltage of the operating voltage range by electric power obtained by regenerative control of at least a part of the plurality of electric motors immediately before braking of the vehicle. There can be. If it carries out like this, it can drive | work, fully exhibiting the performance of a some electric motor.

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記複数の電動機は、前記内燃機関の出力軸に接続された車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能な第２電動機を備えるものとすることもできる。この場合、前記第２電動機は、前記第２の車軸に取り付けられた車輪に直接動力を出力するインホイールモータであるものとすることもできる。   Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, the plurality of electric motors may include a second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle different from the axle connected to the output shaft of the internal combustion engine. it can. In this case, the second electric motor may be an in-wheel motor that directly outputs power to a wheel attached to the second axle.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機と、前記出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されているときには前記キャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記複数の電動機を制御し、前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記出力軸用電動機により前記内燃機関がクランキングされるよう前記出力軸用電動機を制御する、
ことを特徴とする。 The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine that outputs driving power, an output shaft motor that inputs and outputs power to and from the output shaft of the internal combustion engine, and the only one that exchanges power with a plurality of on-vehicle motors including the output shaft motor A method for controlling a hybrid vehicle comprising a capacitor as a power storage device,
When the internal combustion engine is in operation, the plurality of electric motors are controlled using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor, and when an instruction to start the internal combustion engine is given, Controlling the output shaft motor such that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using a drive restriction based on a starting voltage range having a lower voltage than a lower limit voltage of the operating voltage range;
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関が運転されているときには、唯一の蓄電装置であるキャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機を制御する。これにより、キャパシタを運転時電圧範囲内で充放電し、複数の電動機の性能を十分に発揮させて走行することができる。内燃機関の始動指示がなされたときには、運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて出力軸用電動機により内燃機関がクランキングされるよう出力軸用電動機を制御する。これにより、より確実に内燃機関を始動することができる。   In this hybrid vehicle control method of the present invention, when the internal combustion engine is in operation, the internal combustion engine is controlled using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor, which is the only power storage device. A plurality of on-vehicle motors including an output shaft motor that inputs and outputs power to and from the output shaft are controlled. As a result, the capacitor can be charged and discharged within the operating voltage range and the performance of the plurality of electric motors can be fully exerted to travel. When the internal combustion engine is instructed to start, output is performed so that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using the drive restriction based on the starting voltage range having a voltage lower than the lower limit voltage of the operating voltage range. Control the shaft motor. Thereby, an internal combustion engine can be started more reliably.

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、本発明の一実施例としてのレース用に開発され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、左右前輪２９ａ，２９ｂに取り付けられた二つの前輪用モータ２４，２６を有する前輪駆動系２１と、エンジン３２とエンジン３２のクランクシャフト３３に取り付けられたモータ３６とからの動力をトランスミッション３４とデファレンシャルギヤ３８とを介して左右後輪３９ａ，３９ｂに出力する後輪駆動系３１と、前輪用モータ２４，２６やモータ３６と電力のやり取りを行なうキャパシタ５０と、左右前輪２９ａ，２９ｂや左右後輪３９ａ，３９ｂに取り付けられたホイールシリンダ６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂに油圧を作用させることにより制動トルクを付与する電子制御式油圧ブレーキユニット（以下、「ＥＣＢ」という。）６０と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするメイン電子制御ユニット７０とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 developed for a race as one embodiment of the present invention. The hybrid vehicle 20 of the embodiment includes a front wheel drive system 21 having two front wheel motors 24 and 26 attached to left and right front wheels 29a and 29b, and an engine 32 and a motor 36 attached to a crankshaft 33 of the engine 32. Power to the left and right rear wheels 39a and 39b via the transmission 34 and the differential gear 38, the capacitor 50 for exchanging power with the front wheel motors 24 and 26 and the motor 36, and the left and right front wheels An electronically controlled hydraulic brake unit (hereinafter referred to as “ECB”) that applies braking torque by applying hydraulic pressure to wheel cylinders 66a, 66b, 68a, 68b attached to 29a, 29b and left and right rear wheels 39a, 39b. 60 and control the entire hybrid vehicle 20 And an in-ECU 70.

前輪用モータ２４，２６は、同期発電電動機や減速機、ハブベアリング等を一体化したいわゆるインホイールモータとして構成された互いに同一のものであり、インバータ４２，４４を介してキャパシタ５０と電力のやりとりを行なう。すなわち、前輪用モータ２４，２６は、左右前輪２９ａ，２９ｂに対して制動力や駆動力を左右独立に分配して出力可能な動力ユニットとして機能する。前輪用モータ２４，２６は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という。）４０により駆動制御を受けている。   The front wheel motors 24 and 26 are the same as each other configured as a so-called in-wheel motor in which a synchronous generator motor, a speed reducer, a hub bearing, and the like are integrated, and exchange power with the capacitor 50 via inverters 42 and 44. To do. In other words, the front wheel motors 24 and 26 function as a power unit capable of distributing and outputting braking force and driving force to the left and right front wheels 29a and 29b independently. The front wheel motors 24 and 26 are driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40.

エンジン３２は、ガソリンまたは軽油等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３２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するメイン電子制御ユニット７０により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。   The engine 32 is an internal combustion engine that outputs power using hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and the main electronic control unit 70 that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 32 causes the fuel injection amount and ignition. Control of timing, intake air volume, etc.

トランスミッション３４は、例えば油圧駆動の６速の変速機として構成されており、ドライバーによるアップスイッチ８１やダウンスイッチ８２の操作に基づく信号を入力するメイン電子制御ユニット７０によりアップシフトやダウンシフトが行なわれるよう変速制御される。   The transmission 34 is configured as, for example, a hydraulically driven six-speed transmission, and is upshifted or downshifted by a main electronic control unit 70 that inputs signals based on operations of the up switch 81 and the down switch 82 by the driver. Shift control is performed.

モータ３６は、発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な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４６を介してキャパシタ５０と電力のやりとりを行なう。モータ３６は、前輪用モータ２４，２６と同様に、モータＥＣＵ４０により駆動制御を受けている。モータＥＣＵ４０には、前輪用モータ２４，２６やモータ３６を駆動制御するために必要な信号、例えば前輪用モータ２４，２６やモータ３６の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ２５，２７，３７からの信号や図示しない電流センサにより検出される前輪用モータ２４，２６やモータ３６に印加される相電流等が入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４２，４４，４６へのスイッチング制御信号が出力される。インバータ４２，４４，４６は、それぞれ６つのスイッチング素子と６つのダイオードとからなる周知のインバータ回路として構成されており、正極母線および負極母線がキャパシタ５０の入出力端子に接続されている。モータＥＣＵ４０は、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、メイン電子制御ユニット７０からの制御信号によって前輪用モータ２４，２６やモータ３６を駆動制御すると共に必要に応じて前輪用モータ２４，２６やモータ３６の運転状態に関するデータをメイン電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ２５，２７，３７からの信号に基づいて前輪用モータ２４，２６やモータ３６の回転数Ｎｆｌ，Ｎｆｒ，Ｎｍも演算している。   The motor 36 is configured as a well-known synchronous generator motor that can operate as a generator and can operate as an electric motor, and exchanges electric power with the capacitor 50 via an inverter 46. The motor 36 is subjected to drive control by the motor ECU 40 in the same manner as the front wheel motors 24 and 26. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the front wheel motors 24 and 26 and the motor 36, for example, rotational position detection sensors 25 and 27 for detecting the rotational positions of the front wheel motors 24 and 26 and the rotor of the motor 36. 37, the phase current applied to the front wheel motors 24 and 26 and the motor 36 detected by a current sensor (not shown), and the like are input from the motor ECU 40 to the inverters 42, 44 and 46. A control signal is output. Inverters 42, 44, and 46 are each configured as a well-known inverter circuit including six switching elements and six diodes, and the positive and negative buses are connected to the input / output terminal of capacitor 50. The motor ECU 40 communicates with the main electronic control unit 70, and controls driving of the front wheel motors 24, 26 and the motor 36 by a control signal from the main electronic control unit 70 and, if necessary, the front wheel motors 24, 26, Data relating to the operating state of the motor 36 is output to the main electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nfl, Nfr, Nm of the front wheel motors 24, 26 and the motor 36 based on signals from the rotational position detection sensors 25, 27, 37.

キャパシタ５０は、例えば電気二重層キャパシタとして構成されており、キャパシタ用電子制御ユニット（以下、「キャパシタＥＣＵ」という。）５２により充放電の制御が行なわれている。キャパシタＥＣＵ５２には、キャパシタ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５４により検出されるキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐやキャパシタ５０からの電力ラインに取り付けられた電流センサ５６により検出されるキャパシタ５０を流れる電流Ｉｃａｐ，キャパシタ５０に取り付けられた温度センサ５８により検出されるキャパシタ５０の温度Ｔｃａｐなどが入力されている。キャパシタＥＣＵ５２は、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、必要に応じてメイン電子制御ユニット７０に充放電に必要な制御信号を送信したり、キャパシタ５０の状態に関するデータをメイン電子制御ユニット７０に出力する。   The capacitor 50 is configured as, for example, an electric double layer capacitor, and charging / discharging is controlled by a capacitor electronic control unit (hereinafter referred to as “capacitor ECU”) 52. The capacitor ECU 52 flows through the capacitor 50 detected by the current sensor 56 attached to the power line from the capacitor 50 and the voltage Vcap between the terminals of the capacitor 50 detected by the voltage sensor 54 attached between the terminals of the capacitor 50. The current Icap, the temperature Tcap of the capacitor 50 detected by the temperature sensor 58 attached to the capacitor 50, and the like are input. The capacitor ECU 52 communicates with the main electronic control unit 70, transmits a control signal necessary for charging / discharging to the main electronic control unit 70 as necessary, and transmits data related to the state of the capacitor 50 to the main electronic control unit 70. Output.

ＥＣＢ６０は、ブレーキペダル８５の踏み込みにより加圧されるマスタシリンダ６１と、マスタシリンダ６１の圧力（ブレーキ踏力）に応じて車両に作用させるべき制動力のうちのＥＣＢ６０の分担割合に応じた制動トルクが左右前輪２９ａ，２９ｂや左右後輪３９ａ，３９ｂに作用するようにホイールシリンダ６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂへの油圧を調整するブレーキアクチュエータ６４と、ブレーキアクチュエータ６４を駆動制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という。）６２と、を備える。ブレーキＥＣＵ６２には、マスタシリンダ６１に取り付けられたマスタシリンダ圧センサ６１ａにより検出されるマスタシリンダ圧（ブレーキ踏力Ｆｂ）や左右前輪２９ａ，２９ｂおよび左右後輪３９ａ，３９ｂに設けられた図示しない車輪速センサからの車輪速などが入力されており、ブレーキＥＣＵ６２からはブレーキアクチュエータ６４への駆動信号が出力されている。ブレーキＥＣＵ６２は、メイン電子制御ユニット７０と通信しており、メイン電子制御ユニット７０からの制御信号によって左右前輪２９ａ，２９ｂや左右後輪３９ａ，３９ｂに制動トルクを作用させると共に必要に応じてＥＣＢ６０の状態に関するデータをメイン電子制御ユニット７０に出力する。   The ECB 60 has a master cylinder 61 that is pressurized when the brake pedal 85 is depressed, and a braking torque that corresponds to the share of the ECB 60 in the braking force that should be applied to the vehicle in accordance with the pressure (brake pedaling force) of the master cylinder 61. A brake actuator 64 that adjusts the hydraulic pressure to the wheel cylinders 66a, 66b, 68a, 68b so as to act on the left and right front wheels 29a, 29b and the left and right rear wheels 39a, 39b, and an electronic control unit for brake that controls the drive of the brake actuator 64 ( (Hereinafter referred to as “brake ECU”) 62. The brake ECU 62 includes a master cylinder pressure (brake pedaling force Fb) detected by a master cylinder pressure sensor 61a attached to the master cylinder 61 and wheel speeds (not shown) provided on the left and right front wheels 29a and 29b and the left and right rear wheels 39a and 39b. The wheel speed from the sensor is input, and the brake ECU 62 outputs a drive signal to the brake actuator 64. The brake ECU 62 communicates with the main electronic control unit 70, and applies braking torque to the left and right front wheels 29 a and 29 b and the left and right rear wheels 39 a and 39 b according to a control signal from the main electronic control unit 70, as well as the ECB 60. Data on the state is output to the main electronic control unit 70.

メイン電子制御ユニット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。メイン電子制御ユニット７０には、ステアリングに取り付けられてトランスミッション３４のアップシフトやダウンシフトを指示するアップスイッチ８１やダウンスイッチ８２からの信号やアクセルペダル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などが入力ポートを介して入力されている。メイン電子制御ユニット７０は、上述したように、モータＥＣＵ４０やキャパシタＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ６２と通信ポートを介して接続されており、モータＥＣＵ４０やキャパシタＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ６２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The main electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72. In addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and a communication port (not shown). With. The main electronic control unit 70 is provided with an accelerator pedal position sensor 84 that is attached to the steering and detects a signal from an up switch 81 or a down switch 82 that instructs an upshift or downshift of the transmission 34 or an amount of depression of an accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, and the like are input via the input port. As described above, the main electronic control unit 70 is connected to the motor ECU 40, the capacitor ECU 52, and the brake ECU 62 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the motor ECU 40, the capacitor ECU 52, and the brake ECU 62. Yes.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、アクセルペダル８３の踏み込み量に応じてエンジン３２の吸入空気量などを調整すると共にキャパシタ５０に蓄えられた電力を用いてモータ３６からトルク出力を行ない、ブレーキペダル８５の踏み込み力（踏力）に応じたブレーキトルクをＥＣＢ６０と前輪用モータ２４，２６とから出力し、前輪用モータ２４，２６の回生トルクの出力により得られる回生電力をキャパシタ５０に蓄える。実施例では、レース用の車両としてハイブリッド自動車２０を構成しているため、キャパシタ５０の制御としては、キャパシタ５０の最大電圧（耐圧）Ｖｍａｘより１割〜２割程度低い電圧を上限電圧Ｖｈｉとしてキャパシタ５０の入力制限を行ない、前輪用モータ２４，２６からの回生トルクの出力によりレース用のコースを走行したときにコースにおいて最も大きな出力が要求される箇所（例えば、長い直線の入口）の直前でキャパシタ５０の電圧が上限電圧Ｖｈｉとなるようにコース毎に設定された最低電圧Ｖｓｅｔをキャパシタ５０の下限電圧Ｖｌｏｗとして設定して出力制限を行なう。例えば、耐圧が９００Ｖのキャパシタを用いた場合、上限電圧Ｖｈｉとしてはコースに無関係に７５０Ｖや８００Ｖなどを用い、下限電圧ＶｌｏｗとしてはＡコースでは５００Ｖを用い、Ｂコースでは５８０Ｖを用いるなどとして運用するのである。このように下限電圧Ｖｌｏｗをコース毎に設定するのは、コース上で最もモータ３６からの出力が要求される箇所で最大出力によりモータ３６を駆動するためである。したがって、実施例のハイブリッド自動車２０では、上限電圧Ｖｈｉと下限電圧Ｖｌｏｗとによって設定されるキャパシタ５０の使用電圧範囲に基づくキャパシタ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを用いてモータ３６や前輪用モータ２４，２６を駆動制御することになる。なお、キャパシタ５０の出力制限Ｗｏｕｔの設定については後述する。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this manner adjusts the intake air amount of the engine 32 according to the depression amount of the accelerator pedal 83, and outputs torque from the motor 36 using the electric power stored in the capacitor 50. Brake torque corresponding to the depression force (depression force) of the brake pedal 85 is output from the ECB 60 and the front wheel motors 24 and 26, and regenerative electric power obtained by the output of the regenerative torque of the front wheel motors 24 and 26 is stored in the capacitor 50. In the embodiment, since the hybrid vehicle 20 is configured as a racing vehicle, the capacitor 50 is controlled by setting a voltage that is about 10 to 20% lower than the maximum voltage (withstand voltage) Vmax of the capacitor 50 as the upper limit voltage Vhi. Just before the place where the maximum output is required on the course (for example, a long straight entrance) when the race is performed by the output of the regenerative torque from the front wheel motors 24 and 26 with the input restriction of 50 The output is limited by setting the minimum voltage Vset set for each course so that the voltage of the capacitor 50 becomes the upper limit voltage Vhi as the lower limit voltage Vlow of the capacitor 50. For example, when a capacitor with a withstand voltage of 900 V is used, the upper limit voltage Vhi is used regardless of the course, such as 750 V or 800 V, the lower limit voltage Vlow is 500 V for the A course, and 580 V is used for the B course. It is. The reason why the lower limit voltage Vlow is set for each course in this way is to drive the motor 36 with the maximum output at the place where the output from the motor 36 is most required on the course. Therefore, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor 36 and the front wheel motor 24, using the input / output limits Win and Wout of the capacitor 50 based on the operating voltage range of the capacitor 50 set by the upper limit voltage Vhi and the lower limit voltage Vlow. 26 is driven and controlled. The setting of the output limit Wout of the capacitor 50 will be described later.

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン３２の始動する際の動作について説明する。図２は、エンジン３２を始動するときにメイン電子制御ユニット７０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、対象のコースに設定されたキャパシタ５０の下限電圧Ｖｌｏｗとして用いる電圧Ｖｓｅｔより小さな始動用電圧Ｖｓｔａｒｔをキャパシタ５０の下限電圧Ｖｌｏｗとして設定する（ステップＳ１００）。ここで、始動用電圧Ｖｓｔａｒｔとしては、実施例では、モータ３６によりエンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌでモータリングするのに必要な電力を供給することができる最低電圧かこの電圧より若干高い電圧を用いている。モータ３６やエンジン３２にもよるが、例えば、耐圧が９００Ｖのキャパシタを用いた場合、１２０Ｖや１５０Ｖなどを用いることができる。即ち、エンジン３２を運転して走行しているときには、キャパシタ５０の使用電圧範囲は上限電圧Ｖｈｉと電圧Ｖｓｅｔが設定された下限電圧Ｖｌｏｗとなり、エンジン３２を始動するときには、キャパシタ５０の使用電圧範囲は上限電圧Ｖｈｉと始動用電圧Ｖｓｔａｒｔが設定された下限電圧Ｖｌｏｗとなる。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, particularly the operation when the engine 32 is started will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a start time control routine executed by the main electronic control unit 70 when starting the engine 32. When this routine is executed, the CPU 72 of the main electronic control unit 70 first sets the starting voltage Vstart smaller than the voltage Vset used as the lower limit voltage Vlow of the capacitor 50 set in the target course as the lower limit voltage Vlow of the capacitor 50. Set (step S100). Here, as the starting voltage Vstart, in the embodiment, a minimum voltage that can supply electric power necessary for motoring the engine 32 at the idle speed Nidl by the motor 36 or a voltage slightly higher than this voltage is used. ing. Although depending on the motor 36 and the engine 32, for example, when a capacitor having a withstand voltage of 900V is used, 120V or 150V can be used. That is, when the engine 32 is running and running, the working voltage range of the capacitor 50 is the lower limit voltage Vlow in which the upper limit voltage Vhi and the voltage Vset are set. When the engine 32 is started, the working voltage range of the capacitor 50 is The upper limit voltage Vhi and the starting voltage Vstart become the set lower limit voltage Vlow.

そして、モータ３６の回転数Ｎｍやエンジン３２の回転数Ｎｅ，キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐなどを入力し（ステップＳ１１０）、入力したキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐと設定した下限電圧Ｖｌｏｗとを用いてキャパシタ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定する（ステップＳ１２０）。実施例では、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐから下限電圧Ｖｌｏｗを減じた値が所定値（例えば上限電圧Ｖｈｉの５％）以上のときにはキャパシタ５０の定格最大出力を出力制限Ｗｏｕｔとして設定し、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐから下限電圧Ｖｌｏｗを減じた値が所定値未満のときにはキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐが下限電圧Ｖｌｏｗに近づくほど小さくなるように、そしてキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐが下限電圧Ｖｌｏｗに至ったときに値０となるように出力制限Ｗｏｕｔを設定するものとした。キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐと出力制限Ｗｏｕｔとの関係の一例を図３に示す。図中、実線は始動用電圧Ｖｓｔａｒｔが下限電圧Ｖｌｏｗに設定されたときの出力制限Ｗｏｕｔを示し、一点鎖線は電圧Ｖｓｅｔが下限電圧Ｖｌｏｗに設定されたときの出力制限Ｗｏｕｔを示す。このように、始動用電圧Ｖｓｔａｒｔが設定された下限電圧Ｖｌｏｗを用いてキャパシタ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定することにより、エンジン３２をより確実に始動することができる。なお、モータ３６の回転数Ｎｍについては、回転位置検出センサ３７からの信号により演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、エンジン３２の回転数Ｎｅについては、クランクシャフト３３に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号により演算されてＲＡＭ７６に記憶されたものを読み出すことにより入力するものとした。さらに、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐについては、電圧センサ５４により検出されたものをキャパシタＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。   Then, the rotational speed Nm of the motor 36, the rotational speed Ne of the engine 32, the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50, and the like are input (step S110), and the input inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 and the set lower limit voltage Vlow are used. The output limit Wout of the capacitor 50 is set (step S120). In the embodiment, when the value obtained by subtracting the lower limit voltage Vlow from the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 is equal to or greater than a predetermined value (for example, 5% of the upper limit voltage Vhi), the rated maximum output of the capacitor 50 is set as the output limit Wout. When the value obtained by subtracting the lower limit voltage Vlow from the inter-terminal voltage Vcap is less than a predetermined value, the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 becomes smaller as it approaches the lower limit voltage Vlow, and the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 becomes lower limit voltage Vlow. The output limit Wout is set so that the value becomes 0 when the value reaches. An example of the relationship between the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 and the output limit Wout is shown in FIG. In the drawing, the solid line indicates the output limit Wout when the starting voltage Vstart is set to the lower limit voltage Vlow, and the alternate long and short dash line indicates the output limit Wout when the voltage Vset is set to the lower limit voltage Vlow. In this way, the engine 32 can be started more reliably by setting the output limit Wout of the capacitor 50 using the lower limit voltage Vlow at which the starting voltage Vstart is set. Note that the rotation speed Nm of the motor 36 is calculated from a signal from the rotation position detection sensor 37 and input from the motor ECU 40 by communication. Further, the rotational speed Ne of the engine 32 is inputted by reading out a value calculated from a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 33 and stored in the RAM 76. Further, as the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50, the voltage detected by the voltage sensor 54 is input from the capacitor ECU 52 by communication.

こうしてキャパシタ５０の出力制限Ｗｏｕｔを設定すると、エンジン３２をモータリングするためのトルクとして予め設定されたトルクＴｍｓｅｔを仮モータトルクＴｍｔｍｐと設定すると共に（ステップＳ１３０）、設定した出力制限Ｗｏｕｔをモータ３６の回転数Ｎｍで除してモータ３６から出力してもよい最大トルクとしてのトルク制限Ｔｍａｘを計算し（ステップＳ１４０）、仮モータトルクＴｍｔｍｐとトルク制限Ｔｍａｘとのうち小さい方をモータ３６のトルク指令Ｔｍ＊として設定してモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１５０）、このエンジン３２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌに至るまでステップＳ１１０からステップＳ１５０の処理を繰り返す（ステップＳ１６０）。そして、エンジン３２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌに至ると燃料噴射制御や点火制御を開始して（ステップＳ１７０）、エンジン３２が完爆するのを確認し（ステップＳ１８０）、キャパシタ５０の下限電圧Ｖｌｏｗに対象のコースに設定されている電圧Ｖｓｅｔを設定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。   When the output limit Wout of the capacitor 50 is set in this way, the torque Tmset preset as the torque for motoring the engine 32 is set as the temporary motor torque Tmtmp (step S130), and the set output limit Wout is set to the motor 36. A torque limit Tmax as a maximum torque that may be output from the motor 36 divided by the rotation speed Nm is calculated (step S140), and the smaller one of the temporary motor torque Tmtmp and the torque limit Tmax is calculated as a torque command Tm for the motor 36. * Is set and transmitted to the motor ECU 40 (step S150), and the processing from step S110 to step S150 is repeated until the rotational speed Ne of the engine 32 reaches the idle rotational speed Nidl (step S160). When the rotational speed Ne of the engine 32 reaches the idle rotational speed Nidl, fuel injection control and ignition control are started (step S170), and it is confirmed that the engine 32 is completely exploded (step S180). The voltage Vset set for the target course is set to the voltage Vlow (step S190), and this routine is terminated.

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３２を始動するときには、キャパシタ５０の下限電圧Ｖｌｏｗとして対象のコースを走行する際に設定されている電圧Ｖｓｅｔより低い始動用電圧Ｖｓｔａｒｔを用いてモータ３６によりエンジン３２をモータリングして始動するから、エンジン３２をより確実に始動することができる。しかも、始動用電圧Ｖｓｔａｒｔとしてモータ３６によりエンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌでモータリングするのに必要な電力を供給することができる最低電圧かこの電圧より若干高い電圧を用いるから、エンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌまでモータリングしてから始動することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when starting the engine 32, the lower limit voltage Vlow of the capacitor 50 is used as the starting voltage Vstart that is lower than the voltage Vset set when traveling the target course. Since the engine 32 is motored and started by the motor 36, the engine 32 can be started more reliably. Moreover, since the starting voltage Vstart is the lowest voltage that can supply the power required for motoring the engine 32 at the idling speed Nidl by the motor 36 or a voltage slightly higher than this voltage, the engine 32 is idling. It can be started after motoring to a few Nidl.

実施例のハイブリッド自動車２０では、始動用電圧Ｖｓｔａｒｔとして、モータ３６によりエンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌでモータリングするのに必要な電力を供給することができる最低電圧かこの電圧より若干高い電圧を用いるものとしたが、対象のコースを走行する際に設定されている電圧Ｖｓｅｔより低い電圧であれば如何なる電圧としても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as the starting voltage Vstart, the lowest voltage that can supply the electric power necessary for motoring the engine 32 at the idle speed Nidl by the motor 36 or a voltage slightly higher than this voltage is used. However, any voltage may be used as long as the voltage is lower than the voltage Vset that is set when traveling on the target course.

実施例のハイブリッド自動車２０では、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐから下限電圧Ｖｌｏｗを減じた値が所定値以上のときにはキャパシタ５０の定格最大出力を出力制限Ｗｏｕｔとして設定し、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐから下限電圧Ｖｌｏｗを減じた値が所定値未満のときにはキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐが下限電圧Ｖｌｏｗに近づくほど小さくなるように、そしてキャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐが下限電圧Ｖｌｏｗに至ったときに値０となるように出力制限Ｗｏｕｔを設定するものとしたが、キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐが下限電圧Ｖｌｏｗに至ったときに値０を出力電圧Ｗｏｕｔに設定するものとすれば、如何なる手法により出力制限Ｗｏｕｔを設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the value obtained by subtracting the lower limit voltage Vlow from the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 is a predetermined value or more, the rated maximum output of the capacitor 50 is set as the output limit Wout, and the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 is set. When the value obtained by subtracting the lower limit voltage Vlow is less than a predetermined value, the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 decreases so as to approach the lower limit voltage Vlow, and the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 reaches the lower limit voltage Vlow. The output limit Wout is set so as to be 0. However, if the value 0 is set as the output voltage Wout when the inter-terminal voltage Vcap of the capacitor 50 reaches the lower limit voltage Vlow, any method may be used. The output limit Wout may be set.

実施例では、レース用のハイブリッド自動車２０に本発明を適用した場合について説明したが、一般の公道を走行するハイブリッド自動車に本発明を適用してもよい。   In the embodiment, the case where the present invention is applied to the hybrid vehicle 20 for racing has been described, but the present invention may be applied to a hybrid vehicle traveling on a general public road.

実施例では、前輪に取り付けられたインホイールモータとしての前輪用モータ２４，２６と、エンジン３２のクランクシャフト３３に取り付けられたモータ３６と、前輪用モータ２４，２６やモータ３６と電力のやり取りが可能なキャパシタ５０とを備えるハイブリッド自動車２０に本発明を適用した場合について説明したが、走行用の動力を出力する内燃機関と、この内燃機関の出力軸に動力を入出力する電動機と、この電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタと、を備える自動車であれば如何なる自動車に適用するものとしてもよい。   In the embodiment, the front wheel motors 24 and 26 as in-wheel motors attached to the front wheels, the motor 36 attached to the crankshaft 33 of the engine 32, and the front wheel motors 24 and 26 and the motor 36 exchange power. Although the case where the present invention is applied to the hybrid vehicle 20 including the capacitor 50 that can be used has been described, an internal combustion engine that outputs driving power, an electric motor that inputs and outputs power to the output shaft of the internal combustion engine, and the electric motor The present invention may be applied to any vehicle as long as the vehicle includes a capacitor as the only power storage device that exchanges electric power with a plurality of on-vehicle electric motors.

ここで、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３２が「内燃機関」に相当し、モータ３６が「出力軸用電動機」に相当し、モータ３６や前輪用モータ２４，２６が「複数の電動機」に相当し、キャパシタ５０が「キャパシタ」に相当し、エンジン３２を運転して走行しているときには、上限電圧Ｖｈｉと電圧Ｖｓｅｔが設定された下限電圧Ｖｌｏｗとからなるキャパシタ５０の使用電圧範囲に基づく入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを用いてモータ３６や前輪用モータ２４，２６を制御し、エンジン３２を始動するときには、上限電圧Ｖｈｉと電圧Ｖｓｅｔより低い始動用電圧Ｖｓｔａｒｔとからなるキャパシタ５０の使用電圧範囲に基づく入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを用いてエンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌまでモータリングして始動するようモータ３６を制御する図２の始動時制御ルーチンを実行するメイン電子制御ユニット７０やトルク指令Ｔｍ＊に基づいてモータ３６を制御するモータＥＣＵ４０とが「電動機制御手段」に相当する。   Here, 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 engine 32 corresponds to an “internal combustion engine”, the motor 36 corresponds to an “output shaft electric motor”, the motor 36 and the front wheel motors 24 and 26 correspond to “plural electric motors”, and the capacitor 50 Corresponding to “capacitor”, when driving with the engine 32 running, the input / output limits Win and Wout based on the working voltage range of the capacitor 50 including the upper limit voltage Vhi and the lower limit voltage Vlow at which the voltage Vset is set When controlling the motor 36 and the front wheel motors 24 and 26 and starting the engine 32, the input / output limit Win, based on the operating voltage range of the capacitor 50 including the upper limit voltage Vhi and the starting voltage Vstart lower than the voltage Vset, Using Wout, the motor 36 is controlled to start by motoring the engine 32 to the idling speed Nidl. A motor ECU40 for controlling the motor 36 on the basis of the main electronic control unit 70 and torque command Tm * to perform start control routine of FIG. 2 corresponds to the "motor control unit".

本発明のハイブリッド車において、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力するものに限定されるものではなく、如何なるタイプの内燃機関としても構わない。「出力軸用電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータ３６に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸に動力を入出力することができるものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「キャパシタ」としては、電気二重層キャパシタとして構成されたキャパシタ５０に限定されるものではなく、蓄電可能なものであれば如何なるタイプのキャパシタとしても構わない。「電動機制御手段」としては、エンジン３２を運転して走行しているときには、上限電圧Ｖｈｉと電圧Ｖｓｅｔが設定された下限電圧Ｖｌｏｗとからなるキャパシタ５０の使用電圧範囲に基づく入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを用いてモータ３６や前輪用モータ２４，２６を制御し、エンジン３２を始動するときには、上限電圧Ｖｈｉと電圧Ｖｓｅｔより低い始動用電圧Ｖｓｔａｒｔとからなるキャパシタ５０の使用電圧範囲に基づく入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを用いてエンジン３２をアイドル回転数Ｎｉｄｌまでモータリングして始動するようモータ３６を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関が運転されているときにはキャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて複数の電動機を制御し、内燃機関の始動指示がなされたときには運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて出力軸用電動機により内燃機関がクランキングされるよう出力軸用電動機を制御するもの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。   In the hybrid vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is not limited to the one that outputs power by a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine. The “output shaft motor” is not limited to the motor 36 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the output shaft of the internal combustion engine. I do not care. The “capacitor” is not limited to the capacitor 50 configured as an electric double layer capacitor, and may be any type of capacitor as long as it can store electricity. As the “motor control means”, when the engine 32 is running, the input / output limits Win and Wout based on the use voltage range of the capacitor 50 including the upper limit voltage Vhi and the lower limit voltage Vlow in which the voltage Vset is set. Is used to control the motor 36 and the front wheel motors 24 and 26 to start the engine 32. When the engine 32 is started, the input / output limit Win based on the operating voltage range of the capacitor 50 including the upper limit voltage Vhi and the starting voltage Vstart lower than the voltage Vset. , Wout is not limited to controlling the motor 36 so as to start the motor 32 by idling the engine 32 to the idling speed Nidl, but when the internal combustion engine is in operation, it is determined in advance as a working voltage range of the capacitor. Multiple electric motors with drive limits based on specified operating voltage ranges When the engine is instructed to start the engine, the output shaft motor is cranked by the output shaft motor using the drive limitation based on the starting voltage range having a voltage lower than the lower limit voltage of the operating voltage range. As long as it controls the output shaft motor, it may be anything. 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 problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

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、車両や蓄電装置の製造産業に利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of vehicles and power storage devices.

本発明の一実施例としてのレース用に開発され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。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 developed for a race as one embodiment of the present invention. メイン電子制御ユニット７０により実行される始動時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of a start time control routine executed by a main electronic control unit 70. キャパシタ５０の端子間電圧Ｖｃａｐと出力制限Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the voltage Vcap between terminals of the capacitor 50, and the output restriction | limiting Wout.

符号の説明Explanation of symbols

２０ ハイブリッド自動車、２１ 前輪駆動系、２４，２６ 前輪用モータ、２５，２７ 回転位置検出センサ、２９ａ，２９ｂ 前輪、３１ 後輪駆動系、３２ エンジン、３３ クランクシャフト、３４ トランスミッション、３６ モータ、３７ 回転位置検出センサ、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 後輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４２，４４，４６ インバータ、５０ キャパシタ、５２ キャパシタ用電子制御ユニット（キャパシタＥＣＵ）、５４ 電圧センサ、５６ 電流センサ、５８ 温度センサ、６０ 電子制御式油圧ブレーキユニット（ＥＣＢ）、６１ マスタシリンダ、６１ａ マスタシリンダ圧センサ、６２ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６４ ブレーキアクチュエータ、６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂ ホイールシリンダ、７０ メイン電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８１ アップスイッチ、８２ ダウンスイッチ、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。   20 hybrid vehicle, 21 front wheel drive system, 24, 26 front wheel motor, 25, 27 rotational position detection sensor, 29a, 29b front wheel, 31 rear wheel drive system, 32 engine, 33 crankshaft, 34 transmission, 36 motor, 37 rotation Position detection sensor, 38 differential gear, 39a, 39b rear wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 42, 44, 46 inverter, 50 capacitor, 52 capacitor electronic control unit (capacitor ECU), 54 voltage sensor, 56 current sensor, 58 temperature sensor, 60 electronically controlled hydraulic brake unit (ECB), 61 master cylinder, 61a master cylinder pressure sensor, 62 electronic control unit for brake (brake ECU), 64 brake actuator 66a, 66b, 68a, 68b wheel cylinder, 70 main electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 81 up switch, 82 down switch, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 Brake pedal position sensor.

Claims (6)

走行用の動力を出力する内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機と、
前記出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタと、
前記内燃機関が運転されているときには前記キャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記複数の電動機を制御し、前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記出力軸用電動機により前記内燃機関がクランキングされるよう前記出力軸用電動機を制御する電動機制御手段と、
を備えるハイブリッド車。 An internal combustion engine that outputs driving power;
An output shaft motor that inputs and outputs power to and from the output shaft of the internal combustion engine;
A capacitor as the only power storage device that exchanges power with a plurality of on-vehicle motors including the output shaft motor;
When the internal combustion engine is in operation, the plurality of electric motors are controlled using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor, and when an instruction to start the internal combustion engine is given, An electric motor that controls the output shaft motor so that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using a drive restriction based on a starting voltage range in which a voltage lower than a lower limit voltage of the operating voltage range is a lower limit voltage Control means;
A hybrid car with 前記始動時電圧範囲の下限電圧は、前記出力軸用電動機により前記内燃機関をアイドル回転数でモータリングすることができる電力を前記キャパシタから供給することができる電圧として設定されてなる請求項１記載のハイブリッド車。   2. The lower limit voltage of the starting voltage range is set as a voltage that can supply, from the capacitor, electric power capable of motoring the internal combustion engine at an idle speed by the output shaft motor. Hybrid car. 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
前記ハイブリッド車は、レース用の車両であり、
前記運転時電圧範囲の下限電圧は、レース用のコースを走行したときに該コースにおいて最も大きな出力が要求される箇所の直前で車両の制動の際に前記複数の電動機の少なくとも一部を回生制御することにより得られる電力により前記キャパシタの電圧が前記運転時電圧範囲の上限電圧となるように設定されてなる電圧である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The hybrid vehicle is a racing vehicle,
The lower limit voltage of the driving voltage range is a regenerative control of at least a part of the plurality of electric motors when braking the vehicle immediately before a place where the largest output is required in the course when the race course is run. Is a voltage that is set so that the voltage of the capacitor becomes the upper limit voltage of the operating voltage range by the electric power obtained by
Hybrid car. 前記複数の電動機は、前記内燃機関の出力軸に接続された車軸とは異なる第２の車軸に動力を入出力可能な第２電動機を備える請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車。   4. The motor according to claim 1, wherein the plurality of electric motors includes a second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle different from the axle connected to the output shaft of the internal combustion engine. Hybrid car. 前記第２電動機は、前記第２の車軸に取り付けられた車輪に直接動力を出力するインホイールモータである請求項４記載のハイブリッド車。   The hybrid vehicle according to claim 4, wherein the second electric motor is an in-wheel motor that directly outputs power to a wheel attached to the second axle. 走行用の動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に動力を入出力する出力軸用電動機と、前記出力軸用電動機を含む車載された複数の電動機と電力のやり取りを行なう唯一の蓄電装置としてのキャパシタと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関が運転されているときには前記キャパシタの使用電圧範囲として予め定められた運転時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記複数の電動機を制御し、前記内燃機関の始動指示がなされたときには前記運転時電圧範囲の下限電圧より低い電圧を下限電圧とする始動時電圧範囲に基づく駆動制限を用いて前記出力軸用電動機により前記内燃機関がクランキングされるよう前記出力軸用電動機を制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 An internal combustion engine that outputs driving power, an output shaft motor that inputs / outputs power to / from the output shaft of the internal combustion engine, and a plurality of vehicle-mounted motors including the output shaft motor are the only ones that exchange electric power. A method for controlling a hybrid vehicle comprising a capacitor as a power storage device,
When the internal combustion engine is in operation, the plurality of electric motors are controlled using a drive restriction based on a predetermined operating voltage range as a working voltage range of the capacitor, and when an instruction to start the internal combustion engine is given, Controlling the output shaft motor such that the internal combustion engine is cranked by the output shaft motor using a drive restriction based on a starting voltage range having a lower voltage than a lower limit voltage of the operating voltage range;
A control method for a hybrid vehicle.

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