JP2016199079A - Automobile - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish a certain degree of compatibility among suppression of a start shock, suppression of a deterioration in emission and a reduction in power consumption of a motor.SOLUTION: When instructions about engine start-up are issued in a parked state, an engine is cranked by a motor. When the number of engine revolutions reaches or exceeds the number Nst of revolutions at the start of operation, engine operation control is started. Thus, the engine is started. In this case, the number of revolutions at the start of operation is set to tend to become larger in a smaller brake pedal position BP.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、バッテリと、制動力付与装置と、を備える自動車に関する。   The present invention relates to an automobile, and more particularly, to an automobile provided with an engine, a motor, a battery, and a braking force applying device.

従来、この種の自動車としては、エンジンの始動指令があるときに、エンジン回転数が目標回転数まで上昇するようにモータジェネレータを駆動し、エンジンの回転数が目標回転数よりも小さい所定回転数まで上昇するとエンジンの燃料噴射を開始すると共にモータジェネレータの駆動トルクを減少させ、エンジン回転数が所定回転数に至るとモータジェネレータの制御を駆動から発電に切り替えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、エンジン回転数が所定回転数に至ったときにモータジェネレータの発電制御を行なうことにより、エンジン回転数の目標回転数に対するオーバーシュートを抑制している。   Conventionally, in this type of automobile, when there is an engine start command, the motor generator is driven so that the engine speed increases to the target speed, and the engine speed is smaller than the target speed. When the engine speed increases, the engine fuel injection is started and the motor generator drive torque is decreased. When the engine speed reaches a predetermined speed, the control of the motor generator is switched from driving to power generation (for example, patents). Reference 1). In this automobile, overshooting of the engine speed with respect to the target speed is suppressed by performing power generation control of the motor generator when the engine speed reaches a predetermined speed.

特開２０００−２０５００３号公報JP 2000-205003 A

こうした自動車では、停車中にエンジンを始動する際に、上述の所定回転数として比較的小さい回転数を用いると、初爆時などに車両に振動が生じやすい（始動ショックが生じやすい）。特に、ブレーキ操作量が小さいときには、油圧ブレーキによって車両に付与する制動力が小さいから、この始動ショックを運転者に感じさせやすい。一方、上述の所定回転数として比較的大きい回転数を用いると、エンジンの運転制御の開始までにエンジンを通過する（吸入されて排気される）空気の総量が多くなってエミッションの悪化を招いたり、モータジェネレータの消費電力量が大きくなったりする可能性がある。これらの理由により、始動ショックの抑制と、エミッションの悪化の抑制およびモータジェネレータの消費電力量の低減と、のある程度の両立を図ることが要請されている。   In such an automobile, when the engine is started while the vehicle is stopped, if a relatively small rotational speed is used as the above-mentioned predetermined rotational speed, the vehicle is likely to vibrate at the time of the first explosion (starting shock is likely to occur). In particular, when the amount of brake operation is small, the braking force applied to the vehicle by the hydraulic brake is small, so that it is easy for the driver to feel this starting shock. On the other hand, if a relatively large rotational speed is used as the above-mentioned predetermined rotational speed, the total amount of air passing through the engine (inhaled and exhausted) before the start of engine operation control increases, leading to deterioration in emissions. There is a possibility that the power consumption of the motor generator will increase. For these reasons, it is required to achieve a certain degree of coexistence between suppression of start-up shock, suppression of deterioration of emissions, and reduction of power consumption of the motor generator.

本発明の自動車は、始動ショックの抑制と、エミッションの悪化の抑制およびモータの電力消費の低減と、のある程度の両立を図ることを主目的とする。   The main object of the automobile of the present invention is to achieve a certain degree of coexistence between suppression of starting shock, suppression of deterioration of emissions, and reduction of power consumption of the motor.

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The automobile of the present invention has taken the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
制動力を車両に付与する制動力付与装置と、
を備える自動車であって、
停車中に前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が、ブレーキ操作量が小さいほど大きくなる傾向の閾値以上に至ったときに、前記エンジンの運転制御を開始する制御手段、
を備えることを特徴とする。 The automobile of the present invention
An engine capable of outputting power for traveling;
A motor capable of inputting and outputting power to an output shaft of the engine;
A battery capable of exchanging electric power with the motor;
A braking force applying device for applying a braking force to the vehicle;
A car equipped with
When the engine is cranked and started by the motor while the vehicle is stopped, the engine operation control is started when the rotational speed of the engine reaches a threshold value that tends to increase as the brake operation amount decreases. Control means,
It is characterized by providing.

この本発明の自動車では、停車中にモータによってエンジンをクランキングして始動する際には、エンジンの回転数が、ブレーキ操作量が小さいほど大きくなる傾向の閾値以上に至ったときに、エンジンの運転制御を開始する。即ち、ブレーキ操作量が比較的小さいときには、エンジンの回転数が比較的大きい閾値以上に至ったときにエンジンの運転制御を開始し、ブレーキ操作量が比較的大きいときには、エンジンの回転数が比較的小さい閾値以上に至ったときにエンジンの運転制御を開始するのである。ブレーキ操作量が比較的小さいときには、制動力付与装置による制動力が小さいため、始動ショックが生じやすい。この場合、エンジンの回転数が比較的大きいときにエンジンの運転制御を開始することにより、比較的大きい始動ショックが生じるのを抑制することができる。なお、始動ショックとしては、シフトポジションが走行用ポジションのとき（パーキングロック機構によって駆動輪がロックされていないとき）には、車両の若干の移動などによるショックが考えられ、シフトポジションが駐車ポジションのとき（パーキングロック機構によって駆動輪がロックされていないとき）には、パーキングロック機構のパーキングギヤとパーキングロックポールとのガタ打ちなどによるショックが考えられる。一方、ブレーキ操作量が比較的大きいときには、制動力付与装置による制動力が大きいため、始動ショックが生じにくい。このときには、エンジンの回転数が比較的小さいときにエンジンの運転制御を開始することにより、エンジンの運転制御の開始までにエンジンを通過する（吸入されて排気される）空気の総量を少なくして、エミッションの悪化を抑制することができる。また、エンジンの回転数が比較的小さいときにエンジンの運転制御を開始すると、その後は、エンジンからのトルクによってエンジンの回転数がより迅速に上昇するから、モータの消費電力量を低減することができる。これらの結果、ブレーキ操作量に拘わらずに閾値を一律の値とするものに比して、始動ショックの抑制と、エミッションの悪化の抑制およびモータの電力消費の低減と、のある程度の両立を図ることができる、と言える。   In the automobile of the present invention, when the engine is cranked and started by the motor while the vehicle is stopped, when the engine speed reaches a threshold value that tends to increase as the brake operation amount decreases, Start operation control. That is, when the brake operation amount is relatively small, engine operation control is started when the engine speed reaches a relatively large threshold value, and when the brake operation amount is relatively large, the engine speed is relatively low. The engine operation control is started when the threshold value is exceeded. When the amount of brake operation is relatively small, a starting shock is likely to occur because the braking force by the braking force applying device is small. In this case, it is possible to suppress the occurrence of a relatively large start shock by starting the engine operation control when the engine speed is relatively large. As a starting shock, when the shift position is the driving position (when the driving wheel is not locked by the parking lock mechanism), a shock due to a slight movement of the vehicle is considered, and the shift position is the parking position. When the driving wheel is not locked by the parking lock mechanism, a shock due to rattling between the parking gear of the parking lock mechanism and the parking lock pole can be considered. On the other hand, when the brake operation amount is relatively large, the starting shock is unlikely to occur because the braking force by the braking force applying device is large. At this time, by starting the engine operation control when the engine speed is relatively small, the total amount of air passing through the engine (intake and exhausted) by the start of the engine operation control is reduced. , Emission deterioration can be suppressed. In addition, if engine operation control is started when the engine speed is relatively small, the engine speed increases more rapidly due to the torque from the engine, thereby reducing the power consumption of the motor. it can. As a result, compared with the case where the threshold value is made uniform regardless of the amount of brake operation, a certain degree of coexistence of suppression of starting shock, suppression of emission deterioration, and reduction of motor power consumption is achieved. It can be said that it is possible.

本発明の一実施例としての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 as an embodiment of the present invention. 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される運転開始回転数設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the driving | operation start rotation speed setting routine performed by HVECU70 of an Example. ブレーキペダルポジションＢＰと運転開始回転数Ｎｓｔ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 brake pedal position BP and driving | operation start rotation speed Nst.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図１は、本発明の一実施例としての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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ブレーキアクチュエータ９４と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, a brake actuator 94, a hybrid electronic control unit (hereinafter, referred to as a hybrid electronic control unit). 70) (referred to as “HVECU”).

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using gasoline or light oil as a fuel. The operation of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 24.

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への制御信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構への制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 from an input port. Examples of signals from various sensors include the following. A crank angle θcr from a crank position sensor 23 that detects the rotational position of the crankshaft 26 of the engine 22. The throttle opening TH from the throttle valve position sensor that detects the throttle valve position. Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through an output port. Examples of various control signals include the following. Control signal to the fuel injection valve. Control signal to the throttle motor that adjusts the throttle valve position. Control signal to the ignition coil integrated with the igniter. Control signal to the variable valve timing mechanism that changes the opening and closing timing of the intake valve. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70. Further, the engine ECU 24 outputs data relating to the operating state of the engine 22 to the HVECU 70 as necessary. The engine ECU 24 calculates the rotation speed of the crankshaft 26, that is, the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr from the crank position sensor 23.

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６とモータＭＧ２の回転子とが接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。   The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The sun gear of planetary gear 30 is connected to the rotor of motor MG1. The ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37 and a rotor of the motor MG2. A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30.

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、上述したように、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。   The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor, for example. As described above, the motor MG1 has a rotor connected to the sun gear of the planetary gear 30. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous generator motor. In the motor MG2, the rotor is connected to the drive shaft 36 as described above. The inverters 41 and 42 are connected to the power line 54 together with the battery 50. The motors MG1 and MG2 are driven to rotate by switching control of a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40.

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1, MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. Examples of signals from various sensors include the following. Rotation positions θm1 and θm2 from rotation position detection sensors 43 and 44 that detect the rotation positions of the rotors of the motors MG1 and MG2. Phase current from a current sensor that detects current flowing in each phase of motors MG1 and MG2. The motor ECU 40 outputs a switching control signal to a switching element (not shown) of the inverters 41 and 42 through an output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 controls driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70. In addition, motor ECU 40 outputs data relating to the driving state of motors MG1 and MG2 to HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44.

バッテリ５０は、リチウムイオン二次電池として構成されている。このバッテリ５０は、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。このバッテリ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。   The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery. As described above, the battery 50 is connected to the power line 54 together with the inverters 41 and 42. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52.

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ（バッテリ５０から放電するときが正の値）。バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via the input port. Examples of signals from various sensors include the following. The battery voltage Vb from the voltage sensor installed between the terminals of the battery 50. Battery current Ib from a current sensor attached to the output terminal of battery 50 (a positive value when discharging from battery 50). Battery temperature Tb from a temperature sensor attached to the battery 50. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The battery ECU 52 outputs data relating to the state of the battery 50 to the HVECU 70 as necessary. The battery ECU 52 calculates the storage ratio SOC based on the integrated value of the battery current Ib from the current sensor 51b. The storage ratio SOC is a ratio of the capacity of power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50. Further, the battery ECU 52 calculates the input / output limits Win, Wout based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c. The input / output limits Win and Wout are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50.

ブレーキアクチュエータ９４は、駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに制動力を付与するためのアクチュエータとして構成されている。具体的には、ブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるマスタシリンダ９２の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとに応じて車両に作用させる制動力を設定し、その制動力のうちブレーキの分担分に応じた制動力が駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに作用するようにブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みとは無関係に、制動力が駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに作用するようにブレーキホイールシリンダ９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄへの油圧を調整したりすることができるように構成されている。このブレーキアクチュエータ９４は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）９８によって駆動制御されている。   The brake actuator 94 is configured as an actuator for applying a braking force to the drive wheels 38a and 38b and the driven wheels 38c and 38d. Specifically, the brake actuator 94 sets a braking force to be applied to the vehicle according to the pressure (brake pressure) of the master cylinder 92 generated in response to the depression of the brake pedal 85 and the vehicle speed V, and out of the braking force What is adjustment of the hydraulic pressure of the brake wheel cylinders 96a, 96b, 96c, 96d so that a braking force corresponding to the share of the brake acts on the drive wheels 38a, 38b and the driven wheels 38c, 38d, and depression of the brake pedal 85? Irrespective of this, the hydraulic pressure to the brake wheel cylinders 96a, 96b, 96c, 96d can be adjusted so that the braking force acts on the drive wheels 38a, 38b and the driven wheels 38c, 38d. The brake actuator 94 is driven and controlled by a brake electronic control unit (hereinafter referred to as “brake ECU”) 98.

ブレーキＥＣＵ９８は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ブレーキＥＣＵ９８には、ブレーキアクチュエータ９４を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。マスタシリンダ９２に取り付けられた図示しない圧力センサからのマスタシリンダ圧（ブレーキ踏力Ｆｂ）。駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄに取り付けられた車輪速センサからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ。操舵角センサからの操舵角θｓｔ。ブレーキＥＣＵ９８からは、ブレーキアクチュエータ９４への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ブレーキＥＣＵ９８は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このブレーキＥＣＵ９８は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ９４を駆動制御する。また、ブレーキＥＣＵ９８は、必要に応じてブレーキアクチュエータ９４の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。ブレーキＥＣＵ９８は、車輪速センサからの駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄ，操舵角センサからの操舵角などの信号を入力し、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪３８ａ，３８ｂや従動輪３８ｃ，３８ｄのいずれかがロックによってスリップするのを防止するアンチロックブレーキ装置機能（ＡＢＳ），運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪３８ａ，３８ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）などの車両挙動安定制御を行なう。   Although not shown, the brake ECU 98 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary to drive and control the brake actuator 94 are input to the brake ECU 98 via an input port. Examples of signals from various sensors include the following. Master cylinder pressure (brake pedaling force Fb) from a pressure sensor (not shown) attached to the master cylinder 92. Wheel speeds Vwa to Vwd from wheel speed sensors attached to the drive wheels 38a and 38b and the driven wheels 38c and 38d. Steering angle θst from the steering angle sensor. From the brake ECU 98, a drive control signal and the like to the brake actuator 94 are output via an output port. The brake ECU 98 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The brake ECU 98 drives and controls the brake actuator 94 by a control signal from the HVECU 70. Further, the brake ECU 98 outputs data relating to the state of the brake actuator 94 to the HVECU 70 as necessary. The brake ECU 98 inputs signals such as the wheel speeds Vwa to Vwd of the driving wheels 38 a and 38 b and the driven wheels 38 c and 38 d from the wheel speed sensor, the steering angle from the steering angle sensor, and the driver depresses the brake pedal 85. Anti-lock brake device function (ABS) to prevent any one of the driving wheels 38a, 38b and the driven wheels 38c, 38d from slipping due to locking, sometimes the driving wheels 38a, 38b when the driver depresses the accelerator pedal 83 Vehicle behavior stability control such as traction control (TRC) for preventing any one of them from slipping due to idling, and posture holding control (VSC) for holding the posture while the vehicle is turning.

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９８と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ブレーキＥＣＵ９８と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via input ports. Examples of signals from various sensors include the following. An ignition signal from the ignition switch 80. A shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83. The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85. Vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the brake ECU 98 via a communication port. The HVECU 70 exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the brake ECU 98.

なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出されるシフトポジションＳＰとしては、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション），後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション），中立のニュートラルポジション（Ｎポジション），前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）などがある。そして、シフトポジションＳＰがＰポジションのときには、図示しないパーキングロック機構によって駆動輪３８ａ，３８ｂがロックされる。    In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the shift position SP detected by the shift position sensor 82 includes a parking position (P position) used during parking, a reverse position (R position) for reverse travel, and a neutral position ( N position) and forward drive position (D position). When the shift position SP is the P position, the driving wheels 38a and 38b are locked by a parking lock mechanism (not shown).

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求駆動力を設定し、要求駆動力に見合う要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを運転制御する。エンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２の運転モードとしては、以下の（１）〜（３）のモードがある。
（１）トルク変換運転モード：要求動力に対応する動力がエンジン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全てが、プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（２）充放電運転モード：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、エンジン２２からの出力される動力の全てまたは一部が、バッテリ５０の充放電を伴ってプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とによってトルク変換されて、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモード。
（３）モータ運転モード：エンジン２２の運転を停止して、要求動力が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御するモード。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required driving force of the drive shaft 36 is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the required power corresponding to the required driving force is output to the drive shaft 36. In addition, the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled to operate. The operation modes of the engine 22 and the motors MG1, MG2 include the following modes (1) to (3).
(1) Torque conversion operation mode: The engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motors MG1 and MG2. Is a mode in which the motors MG1 and MG2 are driven and controlled so that the torque is converted by the motor and the required power is output to the drive shaft.
(2) Charging / discharging operation mode: The engine 22 is operated and controlled so that the power corresponding to the sum of the required power and the power required for charging / discharging the battery 50 is output from the engine 22 and is output from the engine 22. All or part of the power is torque-converted by the planetary gear 30 and the motors MG1 and MG2 along with charging / discharging of the battery 50, and the motors MG1 and MG2 are driven and controlled so that the required power is output to the drive shaft 36. mode.
(3) Motor operation mode: Mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the motor MG2 is driven and controlled so that the required power is output to the drive shaft 36

また、ハイブリッド自動車２０では、停車中にエンジン２２の始動が指示されたときには、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至ったときにエンジン２２の運転制御（燃料噴射制御，点火制御，ＶＶＴ制御）を開始する、ことによってエンジン２２を始動する。なお、停車中にエンジン２２の始動が指示されるときとしては、停車中にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下に低下したとき，エンジン２２を熱源とする空調装置の暖房要求が行なわれたとき，エンジン２２の暖機要求が行なわれたときなどが考えられる。   Further, in the hybrid vehicle 20, when the start of the engine 22 is instructed while the vehicle is stopped, the engine 22 is cranked by the motor MG1, and the engine 22 is rotated when the rotation speed Ne of the engine 22 reaches the operation start rotation speed Nst or more. The engine 22 is started by starting the operation control (fuel injection control, ignition control, VVT control). In addition, when the start of the engine 22 is instructed while the vehicle is stopped, the heating request for the air conditioner using the engine 22 as a heat source is made when the storage ratio SOC of the battery 50 decreases to the threshold value Sref or less while the vehicle is stopped. It is conceivable that a warm-up request for the engine 22 is made.

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、上述の運転開始回転数Ｎｓｔを設定する際の動作について説明する。図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される運転開始回転数設定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、停車中にエンジン２２の始動が指示されたときに実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, particularly the operation when setting the above-described operation start rotation speed Nst will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation start rotation speed setting routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is executed when the engine 22 is instructed to start while the vehicle is stopped.

運転開始回転数設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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を入力する（ステップＳ１００）。そして、ブレーキペダルポジションＢＰに基づいて運転開始回転数Ｎｓｔを設定して（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。ここで、運転開始回転数Ｎｓｔは、実施例では、ブレーキペダルポジションＢＰと運転開始回転数Ｎｓｔとの関係を予め定めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、ブレーキペダルポジションＢＰが入力されると、このマップから対応する運転開始回転数Ｎｓｔを導出して設定するものとした。ブレーキペダルポジションＢＰと運転開始回転数Ｎｓｔとの関係の一例を図３に示す。運転開始回転数Ｎｓｔは、図示するように、ブレーキペダルポジションＢＰが小さいほど大きくなる傾向に設定される。ブレーキペダルポジションＢＰが小さいときには、ブレーキアクチュエータ９４による制動力が小さいことから、エンジン２２の運転制御を開始する際に始動ショックが生じやすい。この場合、運転開始回転数Ｎｓｔを大きくすることにより、比較的大きい始動ショックが生じるのを抑制することができる。なお、始動ショックとしては、シフトポジションがドライブポジションやリバースポジションのときには、車両の若干の移動などによるショックが考えられ、シフトポジションが駐車ポジションのときには、パーキングロック機構のパーキングギヤとパーキングロックポールとのガタ打ちなどによるショックが考えられる。一方、ブレーキペダルポジションＢＰが大きいときには、ブレーキアクチュエータ９４による制動力が大きいことから、始動ショックが生じにくい。このときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的小さいときにエンジン２２の運転制御を開始することにより、エンジン２２の運転制御の開始までにエンジン２２を通過する空気の総量を少なくして、エミッションの悪化を抑制することができる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的小さいときにエンジン２２の運転制御を開始すると、その後は、エンジン２２からのトルクによってエンジン２２の回転数Ｎｅがより迅速に上昇するから、モータＭＧ１の消費電力量を低減することができる。これらの結果、ブレーキ操作量に拘わらずに運転開始回転数Ｎｓｔを一律の値とするものに比して、始動ショックの抑制と、エミッションの悪化の抑制およびモータの電力消費の低減と、のある程度の両立を図ることができる、と言える。   When the operation start rotation speed setting routine is executed, the HVECU 70 first inputs the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 (step S100). Then, the operation start rotational speed Nst is set based on the brake pedal position BP (step S110), and this routine is finished. Here, in the embodiment, the operation start rotational speed Nst is determined in advance by storing the relationship between the brake pedal position BP and the operation start rotational speed Nst in a ROM (not shown) as a map, and the brake pedal position BP is input. And the corresponding operation start rotational speed Nst is derived and set from this map. An example of the relationship between the brake pedal position BP and the operation start rotational speed Nst is shown in FIG. As shown in the figure, the operation start rotational speed Nst is set so as to increase as the brake pedal position BP decreases. When the brake pedal position BP is small, since the braking force by the brake actuator 94 is small, a start shock is likely to occur when the operation control of the engine 22 is started. In this case, it is possible to suppress the occurrence of a relatively large start shock by increasing the operation start speed Nst. As the start shock, a shock due to slight movement of the vehicle is considered when the shift position is the drive position or the reverse position. When the shift position is the parking position, the parking gear of the parking lock mechanism and the parking lock pole A shock due to rattling can be considered. On the other hand, when the brake pedal position BP is large, since the braking force by the brake actuator 94 is large, a start shock is unlikely to occur. At this time, by starting the operation control of the engine 22 when the rotational speed Ne of the engine 22 is relatively small, the total amount of air passing through the engine 22 before the start of the operation control of the engine 22 is reduced, and the emission of Deterioration can be suppressed. Further, when the operation control of the engine 22 is started when the rotational speed Ne of the engine 22 is relatively small, thereafter, the rotational speed Ne of the engine 22 increases more rapidly due to the torque from the engine 22, so that the consumption of the motor MG1 The amount of power can be reduced. As a result, the start shock is suppressed, the emission deterioration is reduced, and the motor power consumption is reduced to a certain extent as compared with a case where the operation start rotational speed Nst is a uniform value regardless of the brake operation amount. It can be said that both can be achieved.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、停車中にエンジン２２の始動が指示されたときには、モータＭＧ１によってエンジン２２をクランキングし、エンジン２２の回転数Ｎｅが運転開始回転数Ｎｓｔ以上に至ったときにエンジン２２の運転制御を開始する、ことによってエンジン２２を始動する。この際、ブレーキペダルポジションＢＰが小さいほど運転開始回転数Ｎｓｔを大きくする。これにより、ブレーキペダルポジションＢＰに拘わらずに運転開始回転数Ｎｓｔを一律の値とするものに比して、始動ショックの抑制と、エミッションの悪化の抑制およびモータＭＧ１の電力消費の低減と、のある程度の両立を図ることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the start of the engine 22 is instructed while the vehicle is stopped, the engine 22 is cranked by the motor MG1, and the rotation speed Ne of the engine 22 reaches the operation start rotation speed Nst or more. Sometimes the engine 22 is started by starting operation control of the engine 22. At this time, the smaller the brake pedal position BP, the larger the operation start speed Nst. As a result, compared to the case where the operation start rotational speed Nst is a uniform value regardless of the brake pedal position BP, it is possible to suppress the start shock, suppress the deterioration of emission, and reduce the power consumption of the motor MG1. A certain amount of compatibility can be achieved.

実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１，ＭＧ２とバッテリ５０とを備えるハイブリッド自動車２０の構成とした。しかし、エンジンと１つのモータとバッテリ５０とを備えるいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよいし、例えば車速Ｖが値０であるときにエンジン２２の運転を停止するいわゆるアイドリングストップ車や、バッテリ５０を備えないガソリン自動車などの構成としてもよい。   In the embodiment, the hybrid vehicle 20 includes the engine 22, the planetary gear 30, the motors MG <b> 1 and MG <b> 2, and the battery 50. However, a so-called one-motor hybrid vehicle including an engine, one motor, and a battery 50 may be used. For example, a so-called idling stop vehicle that stops the operation of the engine 22 when the vehicle speed V is 0, or a battery 50 may be used. It is good also as a structure of a gasoline car etc. which are not equipped with.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ブレーキアクチュエータ９４が「制動力付与装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “battery”, the brake actuator 94 corresponds to the “braking force applying device”, the HVECU The engine ECU 24 and the motor ECU 40 correspond to “control means”.

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。   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. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. 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。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the automobile manufacturing industry.

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３８ｃ，３８ｄ 従動輪、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、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、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、９２ マスタシリンダ、９４ ブレーキアクチュエータ、９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、９８ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 38c, 38d driven wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 70 hybrid electronic control unit (HVECU) ), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal Le position sensor, 88 vehicle speed sensor, 92 a master cylinder, 94 a brake actuator, 96a, 96b, 96c, 96d brake wheel cylinders, for 98 brake electronic control unit (brake ECU), MG1, MG2 motor.

Claims (1)

走行用の動力を出力可能なエンジンと、
前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、
前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
制動力を車両に付与する制動力付与装置と、
を備える自動車であって、
停車中に前記モータによって前記エンジンをクランキングして始動する際、前記エンジンの回転数が、ブレーキ操作量が小さいほど大きくなる傾向の閾値以上に至ったときに、前記エンジンの運転制御を開始する制御手段、
を備えることを特徴とする自動車。 An engine capable of outputting power for traveling;
A motor capable of inputting and outputting power to an output shaft of the engine;
A battery capable of exchanging electric power with the motor;
A braking force applying device for applying a braking force to the vehicle;
A car equipped with
When the engine is cranked and started by the motor while the vehicle is stopped, the engine operation control is started when the rotational speed of the engine reaches a threshold value that tends to increase as the brake operation amount decreases. Control means,
An automobile characterized by comprising:

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