JP2020128186A

JP2020128186A - Control device of hybrid system

Info

Publication number: JP2020128186A
Application number: JP2019022459A
Authority: JP
Inventors: 香治村上; Koji Murakami
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-27

Abstract

To suppress deterioration in responsiveness of an internal combustion engine while inhibiting a large current from flowing excessively into a motor generator under a situation where output torque of the internal combustion engine and output torque of the motor generator vary suddenly.SOLUTION: An electronic control device calculates target output torque Tm of a motor generator on the basis of an engine rotation speed Ne of an internal combustion engine and a rotation speed Nm determined by converting rotation speed per unit time of an output shaft of the motor generator to rotation speed corresponding to the engine rotation speed, whichever is larger, when angular acceleration α of the internal combustion engine is positive. While the electronic control device calculates the target output torque Tm of the motor generator on the basis of the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine and rotation speed Nm of the motor generator, whichever is smaller, when angular acceleration α of a crank shaft of the internal combustion engine is negative.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ハイブリッドシステムの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid system.

特許文献１のハイブリッドシステムは、内燃機関に対して、プーリ及び伝達ベルトを介してモータジェネレータが駆動連結されている。この種のハイブリッドシステムにおいては、モータジェネレータで内燃機関を再始動する場合などのように、内燃機関の出力トルクやモータジェネレータの出力トルクが急変する場合には、モータジェネレータに過度に大きな電流が流れることがある。そこで、特許文献１のハイブリッドシステムでは、モータジェネレータで内燃機関を再始動する際、内燃機関の燃料噴射を開始してから内燃機関の機関回転数が所定の回転数になるまで、モータジェネレータの出力トルクを制限する。 In the hybrid system of Patent Document 1, a motor generator is drivingly connected to an internal combustion engine via a pulley and a transmission belt. In this kind of hybrid system, when the output torque of the internal combustion engine or the output torque of the motor generator suddenly changes, such as when the motor generator restarts the internal combustion engine, an excessively large current flows through the motor generator. Sometimes. Therefore, in the hybrid system of Patent Document 1, when the internal combustion engine is restarted by the motor generator, the output of the motor generator from the start of fuel injection of the internal combustion engine until the engine speed of the internal combustion engine reaches a predetermined rotational speed. Limit torque.

特開２０１６−２２８６７号公報JP, 2016-22867, A

特許文献１のハイブリッドシステムのように、内燃機関の再始動時にモータジェネレータの出力トルクを制限すると、モータジェネレータから内燃機関に大きな出力トルクを入力できなくなるため、内燃機関の機関回転数が所定の回転数になるまでに時間を要する。また、このような問題は、内燃機関の再始動時に限らず、例えば、車両を加速させようとして内燃機関の出力トルクが急増するときにも発生する。すなわち、特許文献１のハイブリッドシステムのようにモータジェネレータの出力トルクを制限する技術では、モータジェネレータが内燃機関をアシストする力が制限されるため、内燃機関の応答性が悪くなるおそれがある。したがって、内燃機関の出力トルクやモータジェネレータの出力トルクが急変する状況下においてモータジェネレータに過度に大きな電流が流れることを抑制しつつも、内燃機関の応答性の悪化を抑制する技術が求められる。 If the output torque of the motor generator is limited when the internal combustion engine is restarted as in the hybrid system of Patent Document 1, a large output torque cannot be input from the motor generator to the internal combustion engine, so that the engine speed of the internal combustion engine is a predetermined rotation speed. It takes time to reach the number. Further, such a problem occurs not only when the internal combustion engine is restarted, but also when the output torque of the internal combustion engine rapidly increases in order to accelerate the vehicle, for example. That is, in the technique of limiting the output torque of the motor generator like the hybrid system of Patent Document 1, the responsiveness of the internal combustion engine may deteriorate because the force with which the motor generator assists the internal combustion engine is limited. Therefore, there is a demand for a technique that suppresses the deterioration of the responsiveness of the internal combustion engine while suppressing the flow of an excessively large current through the motor generator under the situation where the output torque of the internal combustion engine or the output torque of the motor generator changes suddenly.

上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関と、前記内燃機関に対してプーリ及び伝達ベルトを介して駆動連結されたモータジェネレータと、前記内燃機関の機関回転数を検出するための機関回転数センサと、前記モータジェネレータの出力軸の単位時間あたりの回転数を検出するためのモータ回転数センサとを備えるハイブリッドシステムに適用され、前記モータジェネレータが出力するべき目標出力トルクを算出する制御装置であって、前記内燃機関の角加速度が正の値である場合には、前記機関回転数、及び前記出力軸の単位時間あたりの回転数を前記機関回転数に相当するように変換したモータジェネレータの回転数のうちの小さい方の値に依らずに大きい方の値に基づいて、前記目標出力トルクを算出し、前記内燃機関の角加速度が負の値である場合には、前記機関回転数及び前記変換したモータジェネレータの回転数のうちの大きい方の値に依らずに小さい方の値に基づいて、前記目標出力トルクを算出する。 In order to solve the above problems, the present invention provides an internal combustion engine, a motor generator drivingly connected to the internal combustion engine via a pulley and a transmission belt, and an engine rotation for detecting the engine speed of the internal combustion engine. Control device that is applied to a hybrid system including a number sensor and a motor rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the output shaft of the motor generator per unit time, and calculates a target output torque to be output by the motor generator In the case where the angular acceleration of the internal combustion engine has a positive value, the motor generator that converts the engine speed and the rotation speed of the output shaft per unit time to correspond to the engine speed. The target output torque is calculated based on the larger value of the engine speed, not on the smaller value of the engine speed, and when the angular acceleration of the internal combustion engine is a negative value, the engine speed is And the target output torque is calculated based on the smaller one of the converted rotation numbers of the motor generator, not on the larger one.

上記のように内燃機関とモータジェネレータとがプーリ及び伝達ベルトを介して駆動連結されている場合、プーリと伝達ベルトとの間ですべりが生じ得るため、内燃機関の機関回転数とモータジェネレータの回転数とが完全に対応しないことがある。仮に、モータジェネレータのプーリと伝達ベルトとの間にすべりが生じると、モータジェネレータの回転数が瞬間的に上昇する一方で、目標出力トルクは略一定のままである。このように目標出力トルクは略一定のままモータジェネレータの回転数が上昇するので、それに応じてモータジェネレータに過度に大きな電流が流れる。 When the internal combustion engine and the motor generator are drive-coupled via the pulley and the transmission belt as described above, slippage may occur between the pulley and the transmission belt, so the engine speed of the internal combustion engine and the rotation of the motor generator Sometimes the numbers do not correspond exactly. If slippage occurs between the pulley of the motor generator and the transmission belt, the rotational speed of the motor generator instantaneously increases, while the target output torque remains substantially constant. In this way, the rotation speed of the motor generator increases while the target output torque remains substantially constant, and accordingly an excessively large current flows through the motor generator.

そこで、上記発明では、機関回転数の角加速度が正の値である場合には、機関回転数及び変換したモータジェネレータの回転数のうちの大きい方の値に基づいて、モータジェネレータの目標出力トルクを算出する。すなわち、上述の例のように、プーリと伝達ベルトとの間にすべりが生じてモータジェネレータの回転数が瞬間的に上昇した場合には、その上昇したモータジェネレータの回転数に合わせて、モータジェネレータの目標出力トルクが小さくなる。したがって、モータジェネレータに過度に大きな電流が流れることは防げる。そして、プーリと伝達ベルトとの間のすべりが解消されれば、モータジェネレータの目標出力トルクは通常どおり算出されるので、内燃機関の応答性が悪くなることはない。 Therefore, in the above invention, when the angular acceleration of the engine speed is a positive value, the target output torque of the motor generator is calculated based on the larger value of the engine speed and the converted motor speed. To calculate. That is, when slippage occurs between the pulley and the transmission belt and the rotation speed of the motor generator instantaneously rises, as in the above-described example, the motor generator rotation is adjusted in accordance with the increased rotation speed of the motor generator. The target output torque of is reduced. Therefore, it is possible to prevent an excessively large current from flowing through the motor generator. If the slippage between the pulley and the transmission belt is eliminated, the target output torque of the motor generator is calculated as usual, so the responsiveness of the internal combustion engine does not deteriorate.

その一方で、機関回転数の角加速度が負の値である場合には、機関回転数及び変換したモータジェネレータの回転数のうちの小さい方の値に基づいて、目標出力トルクを算出する。すなわち、上述の例のように、プーリと伝達ベルトとの間にすべりが生じてモータジェネレータの回転数が瞬間的に上昇した場合には、内燃機関の機関回転数に合わせてモータジェネレータの目標出力トルクが算出される。したがって、モータジェネレータの目標出力トルクとして十分な出力トルクが確保され、機関回転数が過度に低下してしまうことは防げる。 On the other hand, when the angular acceleration of the engine speed is a negative value, the target output torque is calculated based on the smaller value of the engine speed and the converted motor generator speed. That is, as in the above example, when slippage occurs between the pulley and the transmission belt and the rotation speed of the motor generator instantaneously rises, the target output of the motor generator is adjusted according to the engine rotation speed of the internal combustion engine. The torque is calculated. Therefore, a sufficient output torque is secured as the target output torque of the motor generator, and it is possible to prevent the engine speed from excessively decreasing.

ハイブリッドシステムの概略構成図。The schematic block diagram of a hybrid system. モータジェネレータの制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the control processing of a motor generator.

以下、本発明の実施形態を説明する。先ず、図１に従って、車両のハイブリッドシステムの概略構成を説明する。
図１に示すように、ハイブリッドシステムは、駆動源として内燃機関１０を備えている。内燃機関１０のクランクシャフト１０ａは、トランスミッション１１等を介して駆動輪に駆動連結されている。また、内燃機関１０のクランクシャフト１０ａは、第１プーリ１２に駆動連結されている。第１プーリ１２には、伝達ベルト１３が掛け回されている。なお、図示は省略するが、内燃機関１０のクランクシャフト１０ａは、ベルト、プーリ、チェーン等を介して、油圧を発生するためのポンプやエアコンのコンプレッサ等にも駆動連結されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, a schematic configuration of a hybrid system of a vehicle will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the hybrid system includes an internal combustion engine 10 as a drive source. A crankshaft 10a of the internal combustion engine 10 is drivingly connected to drive wheels via a transmission 11 and the like. The crankshaft 10 a of the internal combustion engine 10 is drivingly connected to the first pulley 12. A transmission belt 13 is wound around the first pulley 12. Although illustration is omitted, the crankshaft 10a of the internal combustion engine 10 is drivingly connected to a pump for generating hydraulic pressure, a compressor of an air conditioner, and the like via a belt, a pulley, a chain, and the like.

ハイブリッドシステムは、上記内燃機関１０とは別の駆動源として、モータジェネレータ２０を備えている。モータジェネレータ２０は、いわゆる三相交流電動機である。モータジェネレータ２０の出力軸２０ａは、第２プーリ１４に駆動連結されている。第２プーリ１４には、伝達ベルト１３が掛け回されている。すなわち、モータジェネレータ２０は、第２プーリ１４、伝達ベルト１３、及び第１プーリ１２を介して、内燃機関１０のクランクシャフト１０ａに駆動連結されている。 The hybrid system includes a motor generator 20 as a drive source separate from the internal combustion engine 10. The motor generator 20 is a so-called three-phase AC motor. The output shaft 20a of the motor generator 20 is drivingly connected to the second pulley 14. The transmission belt 13 is wound around the second pulley 14. That is, the motor generator 20 is drivingly connected to the crankshaft 10 a of the internal combustion engine 10 via the second pulley 14, the transmission belt 13, and the first pulley 12.

モータジェネレータ２０は、電動モータとして機能する場合には、第２プーリ１４に回転トルクを与え、その回転トルクが伝達ベルト１３及び第１プーリ１２を介して内燃機関１０のクランクシャフト１０ａに入力される。すなわち、この場合には、モータジェネレータ２０は、内燃機関１０の駆動をアシストする。一方、モータジェネレータ２０は、発電機として機能する場合には、内燃機関１０のクランクシャフト１０ａの回転トルクが、第１プーリ１２、伝達ベルト１３、及び第２プーリ１４を介して、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａに入力される。そして、出力軸２０ａの回転に応じて、モータジェネレータ２０が発電する。 When functioning as an electric motor, the motor generator 20 gives a rotation torque to the second pulley 14, and the rotation torque is input to the crankshaft 10 a of the internal combustion engine 10 via the transmission belt 13 and the first pulley 12. .. That is, in this case, the motor generator 20 assists the driving of the internal combustion engine 10. On the other hand, when the motor generator 20 functions as a power generator, the rotation torque of the crankshaft 10 a of the internal combustion engine 10 passes through the first pulley 12, the transmission belt 13, and the second pulley 14 so that the rotation torque of the motor generator 20 is reduced. It is input to the output shaft 20a. Then, the motor generator 20 generates electric power according to the rotation of the output shaft 20a.

内燃機関１０には、上述した伝達ベルト１３の張力を調整するためのベルトテンショナ３０が取り付けられている。ベルトテンショナ３０のアーム３１は、Ｃ字状に延びている。アーム３１の両端には、それぞれテンショナプーリ３２が取り付けられている。ベルトテンショナ３０のアーム３１は、第１プーリ１２の径方向外側を取り囲むように配置されている。また、ベルトテンショナ３０の２つのテンショナプーリ３２の間には、伝達ベルト１３が位置している。そして、各テンショナプーリ３２には、伝達ベルト１３が接触している。 A belt tensioner 30 for adjusting the tension of the transmission belt 13 described above is attached to the internal combustion engine 10. The arm 31 of the belt tensioner 30 extends in a C shape. Tensioner pulleys 32 are attached to both ends of the arm 31, respectively. The arm 31 of the belt tensioner 30 is arranged so as to surround the radially outer side of the first pulley 12. The transmission belt 13 is located between the two tensioner pulleys 32 of the belt tensioner 30. The transmission belt 13 is in contact with each tensioner pulley 32.

上記のベルトテンショナ３０は、アーム３１の中心近傍を支点として揺動可能に内燃機関１０に取り付けられている。図示は省略するが、アーム３１の内部にはスプリングが内蔵されており、当該スプリングによって、ベルトテンショナ３０が所定の中立位置になるように付勢されている。 The belt tensioner 30 is swingably attached to the internal combustion engine 10 about a center of the arm 31 as a fulcrum. Although illustration is omitted, a spring is built in the arm 31, and the spring urges the belt tensioner 30 to a predetermined neutral position.

モータジェネレータ２０には、インバータ２１を介して、高圧バッテリ２２が接続されている。インバータ２１は、いわゆる双方向インバータであり、モータジェネレータ２０が発電した交流電圧を直流電圧に変換して高圧バッテリ２２に出力し、高圧バッテリ２２が出力した直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ２０に出力する。なお、図１では、インバータ２１をモータジェネレータ２０とは別のものとして描いているが、インバータ２１がモータジェネレータ２０の筐体内に内蔵されていることもある。 A high voltage battery 22 is connected to the motor generator 20 via an inverter 21. The inverter 21 is a so-called bidirectional inverter, and converts the AC voltage generated by the motor generator 20 into a DC voltage and outputs the DC voltage to the high voltage battery 22, and converts the DC voltage output from the high voltage battery 22 into an AC voltage to generate the motor generator. Output to 20. In FIG. 1, the inverter 21 is illustrated as being separate from the motor generator 20, but the inverter 21 may be built in the housing of the motor generator 20.

高圧バッテリ２２は、リチウムイオン電池である。高圧バッテリ２２は、モータジェネレータ２０が電動モータとして機能するときには、当該モータジェネレータ２０に電力を供給する。また、高圧バッテリ２２は、モータジェネレータ２０が発電機として機能するときには、当該モータジェネレータ２０から電力の供給を受けて充電される。 The high voltage battery 22 is a lithium ion battery. The high-voltage battery 22 supplies electric power to the motor generator 20 when the motor generator 20 functions as an electric motor. Further, the high-voltage battery 22 is supplied with electric power from the motor generator 20 and charged when the motor generator 20 functions as a generator.

モータジェネレータ２０には、インバータ２１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２３が接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、高圧バッテリ２２にも接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、インバータ２１や高圧バッテリ２２から出力される直流電圧を１２Ｖ〜１５Ｖに降圧して出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３には、低圧バッテリ２４が接続されている。 A DC/DC converter 23 is connected to the motor generator 20 via an inverter 21. The DC/DC converter 23 is also connected to the high voltage battery 22. The DC/DC converter 23 steps down the DC voltage output from the inverter 21 or the high-voltage battery 22 to 12V to 15V and outputs it. A low voltage battery 24 is connected to the DC/DC converter 23.

低圧バッテリ２４は、高圧バッテリ２２よりも電圧の低い１２Ｖの鉛蓄電池である。低圧バッテリ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が駆動していないときやＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が１２Ｖであるときには、１２Ｖの直流電圧を出力する。低圧バッテリ２４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が低圧バッテリ２４の開回路電圧（ＯＣＶ）よりも大きいときには、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から電力の供給を受けて充電される。 The low voltage battery 24 is a 12V lead storage battery having a lower voltage than the high voltage battery 22. The low voltage battery 24 outputs a DC voltage of 12V when the DC/DC converter 23 is not driven or when the output voltage of the DC/DC converter 23 is 12V. When the output voltage of the DC/DC converter 23 is higher than the open circuit voltage (OCV) of the low voltage battery 24, the low voltage battery 24 is supplied with power from the DC/DC converter 23 to be charged.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３及び低圧バッテリ２４には、各種の補機２５が接続されている。補機２５の例としては、例えば、車両の前照灯、方向指示灯、室内灯などのライト関係や、カーナビゲーション装置やスピーカ等の車室内装備が挙げられる。補機２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３が駆動していないときには、低圧バッテリ２４から電力の供給を受ける。補機２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧が低圧バッテリ２４の開回路電圧（ＯＣＶ）よりも大きいときには、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２３から電力の供給を受ける。 Various auxiliaries 25 are connected to the DC/DC converter 23 and the low voltage battery 24. Examples of the auxiliary device 25 include, for example, lights related to a vehicle headlight, a direction indicator light, an interior light, and the like, and vehicle interior equipment such as a car navigation device and a speaker. Auxiliary device 25 is supplied with electric power from low voltage battery 24 when DC/DC converter 23 is not driven. When the output voltage of the DC/DC converter 23 is higher than the open circuit voltage (OCV) of the low voltage battery 24, the auxiliary device 25 is supplied with power from the DC/DC converter 23.

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３及び低圧バッテリ２４には、上述した補機２５の１つとして、内燃機関１０を始動するためのスタータ２５Ａが接続されている。スタータ２５Ａは直流モータであり、当該スタータ２５Ａの出力軸が内燃機関１０のクランクシャフト１０ａに駆動連結されている。スタータ２５Ａは、低圧バッテリ２４やＤＣ／ＤＣコンバータ２３からの電力供給を受けて駆動する。 A starter 25A for starting the internal combustion engine 10 is connected to the DC/DC converter 23 and the low voltage battery 24 as one of the above-mentioned auxiliary machines 25. The starter 25A is a DC motor, and the output shaft of the starter 25A is drivingly connected to the crankshaft 10a of the internal combustion engine 10. The starter 25A is driven by receiving power supply from the low voltage battery 24 and the DC/DC converter 23.

ハイブリッドシステムは、内燃機関１０やモータジェネレータ２０等を制御する電子制御装置４０を備えている。電子制御装置４０は、各種のプログラム（アプリケーション）を実行する演算部、プログラム等が記憶されている不揮発性の記憶部、及びプログラムの実行にあたってデータが一時的に記憶される揮発性メモリ等を備えた処理回路（コンピュータ）である。 The hybrid system includes an electronic control device 40 that controls the internal combustion engine 10, the motor generator 20, and the like. The electronic control unit 40 includes an arithmetic unit that executes various programs (applications), a non-volatile storage unit that stores the programs, and a volatile memory that temporarily stores data when the programs are executed. It is a processing circuit (computer).

電子制御装置４０には、車両に搭載されている各種のセンサ等から、内燃機関１０の状態を示す信号が入力される。具体的には、電子制御装置４０には、クランク角センサ４１からクランクシャフト１０ａの回転位置Ａ１を示す信号が入力される。クランク角センサ４１は、単位時間ごとに内燃機関１０におけるクランクシャフト１０ａの回転位置Ａ１を検出する。また、電子制御装置４０は、クランク角センサ４１が検出したクランクシャフト１０ａの回転位置Ａ１に基づいて、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅを算出する。すなわち、この実施形態では、クランク角センサ４１が、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅを検出するための機関回転数センサに相当する。 A signal indicating the state of the internal combustion engine 10 is input to the electronic control unit 40 from various sensors mounted on the vehicle. Specifically, a signal indicating the rotational position A1 of the crankshaft 10a is input to the electronic control unit 40 from the crank angle sensor 41. The crank angle sensor 41 detects the rotational position A1 of the crankshaft 10a in the internal combustion engine 10 every unit time. Further, the electronic control unit 40 calculates the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 based on the rotational position A1 of the crankshaft 10a detected by the crank angle sensor 41. That is, in this embodiment, the crank angle sensor 41 corresponds to an engine speed sensor for detecting the engine speed Ne of the internal combustion engine 10.

また、電子制御装置４０には、出力軸角センサ４２からモータジェネレータ２０における出力軸２０ａの回転位置Ａ２を示す信号が入力される。出力軸角センサ４２は、単位時間ごとにモータジェネレータ２０における出力軸２０ａの回転位置Ａ２を検出する。また、電子制御装置４０は、出力軸角センサ４２が検出したモータジェネレータ２０における出力軸２０ａの回転位置Ａ２に基づいて、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａの単位時間あたりの回転数を算出する。すなわち、この実施形態では、出力軸角センサ４２が、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａの回転数Ｎｍを検出するためのモータ回転数センサに相当する。 Further, a signal indicating the rotational position A2 of the output shaft 20a of the motor generator 20 is input to the electronic control unit 40 from the output shaft angle sensor 42. The output shaft angle sensor 42 detects the rotational position A2 of the output shaft 20a in the motor generator 20 for each unit time. Further, the electronic control unit 40 calculates the number of rotations of the output shaft 20a of the motor generator 20 per unit time based on the rotation position A2 of the output shaft 20a of the motor generator 20 detected by the output shaft angle sensor 42. That is, in this embodiment, the output shaft angle sensor 42 corresponds to a motor rotation speed sensor for detecting the rotation speed Nm of the output shaft 20a of the motor generator 20.

さらに、電子制御装置４０は、算出した出力軸２０ａの単位時間あたりの回転数に、第１プーリ１２の外径及び第２プーリ１４の外径で決められる減速比を乗算することにより、出力軸２０ａの単位時間あたりの回転数を、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅに相当する回転数Ｎｍに変換する。なお、以下では、この変換後の回転数Ｎｍを、単に「モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍ」と呼称する。 Further, the electronic control unit 40 multiplies the calculated number of revolutions of the output shaft 20a per unit time by the reduction ratio determined by the outer diameter of the first pulley 12 and the outer diameter of the second pulley 14, thereby to output the output shaft 20a. The rotation speed of 20a per unit time is converted into a rotation speed Nm corresponding to the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10. In the following, the converted rotation speed Nm will be simply referred to as "rotation speed Nm of motor generator 20".

上記の電子制御装置４０は、入力される各種の信号に基づいて内燃機関１０におけるクランクシャフト１０ａが出力するべき出力トルクの目標値を算出する。そして、電子制御装置４０は、算出した出力トルクの目標値に応じた操作信号ＭＳｅｎを生成し、その操作信号ＭＳｅｎを内燃機関１０に出力する。すなわち、内燃機関１０は、電子制御装置４０によって、燃料噴射量や吸気量等が制御されている。 The electronic control unit 40 calculates the target value of the output torque that the crankshaft 10a of the internal combustion engine 10 should output based on various input signals. Then, the electronic control unit 40 generates an operation signal MSen according to the calculated target value of the output torque, and outputs the operation signal MSen to the internal combustion engine 10. That is, in the internal combustion engine 10, the amount of fuel injection, the amount of intake air, and the like are controlled by the electronic control unit 40.

また、電子制御装置４０は、入力される各種の信号に基づいてモータジェネレータ２０が出力するべきトルクの目標値を、目標出力トルクＴｍとして算出する。そして、電子制御装置４０は、算出した目標出力トルクＴｍに応じた操作信号ＭＳｍｇを生成し、その操作信号ＭＳｍｇをインバータ２１に出力する。このようにインバータ２１が制御されることにより、モータジェネレータ２０が制御される。 Further, the electronic control unit 40 calculates the target value of the torque that the motor generator 20 should output as the target output torque Tm, based on various input signals. Then, the electronic control unit 40 generates an operation signal MSmg according to the calculated target output torque Tm, and outputs the operation signal MSmg to the inverter 21. By controlling the inverter 21 in this manner, the motor generator 20 is controlled.

電子制御装置４０は、車両の運転状況に応じて内燃機関１０の駆動を一時停止させる処理、いわゆるアイドリングストップを行う。具体的には、電子制御装置４０は、車両の車速が規定速以下、機関回転数Ｎｅが規定回転数以下、内燃機関１０の暖機が完了している、車両のブレーキペダルが踏み込まれているなどのエンジン停止条件がすべて満たされた場合に、燃料噴射弁からの燃料噴射を停止することで、内燃機関１０の駆動を一時停止させる。また、電子制御装置４０は、上記エンジン停止条件が満たされなくなった場合に、内燃機関１０を再始動させる。なお、電子制御装置４０は、内燃機関１０の再始動時には、スタータ２５Ａではなくモータジェネレータ２０を駆動させることで、クランクシャフト１０ａをクランキングする。 The electronic control unit 40 performs a process of temporarily stopping the driving of the internal combustion engine 10 according to the driving situation of the vehicle, so-called idling stop. Specifically, in the electronic control unit 40, the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than the specified speed, the engine speed Ne is equal to or lower than the specified speed, the warm-up of the internal combustion engine 10 is completed, and the brake pedal of the vehicle is depressed. When all the engine stop conditions such as are satisfied, the fuel injection from the fuel injection valve is stopped to temporarily stop the driving of the internal combustion engine 10. Further, the electronic control unit 40 restarts the internal combustion engine 10 when the engine stop condition is not satisfied. When the internal combustion engine 10 is restarted, the electronic control unit 40 drives the motor generator 20 instead of the starter 25A to crank the crankshaft 10a.

次に、電子制御装置４０によるモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍの算出処理について説明する。なお、この目標出力トルクＴｍの算出処理は、電子制御装置４０が起動されている状態では、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。 Next, a process of calculating the target output torque Tm of the motor generator 20 by the electronic control unit 40 will be described. It should be noted that the calculation process of the target output torque Tm is repeatedly executed at every predetermined control cycle while the electronic control unit 40 is activated.

図２に示すように、目標出力トルクＴｍの算出処理が開始されると、電子制御装置４０はステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ１では、電子制御装置４０は、内燃機関１０の角加速度αを算出する。具体的には、電子制御装置４０は、クランク角センサ４１が検出したクランクシャフト１０ａの単位時間ごとの回転位置Ａ１の変化に基づいて、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅを算出する。そして、電子制御装置４０は、前回の目標出力トルクＴｍの算出処理において算出された機関回転数Ｎｅと今回算出された機関回転数Ｎｅとを比較して、内燃機関１０の角加速度αを算出する。角加速度αは、例えば、「ラジアン／時間／時間」や「ｒｐｍ／時間」を単位として算出される。その後、電子制御装置４０の処理は、ステップＳ２に移行する。 As shown in FIG. 2, when the calculation process of the target output torque Tm is started, the electronic control unit 40 executes the process of step S1. In step S1, the electronic control unit 40 calculates the angular acceleration α of the internal combustion engine 10. Specifically, the electronic control unit 40 calculates the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 based on the change in the rotational position A1 of the crankshaft 10a per unit time detected by the crank angle sensor 41. Then, the electronic control unit 40 calculates the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 by comparing the engine speed Ne calculated in the previous process of calculating the target output torque Tm with the engine speed Ne calculated this time. .. The angular acceleration α is calculated, for example, in units of “radian/hour/hour” and “rpm/hour”. Then, the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S2.

ステップＳ２では、電子制御装置４０は、ステップＳ１で算出した角加速度αがゼロ以上であるか否かを判定する。換言すると、電子制御装置４０は、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが一定又は上昇しているか否かを判定する。角加速度αがゼロ以上であると判定された場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、電子制御装置４０の処理は、ステップＳ３に移行する。 In step S2, the electronic control unit 40 determines whether the angular acceleration α calculated in step S1 is zero or more. In other words, the electronic control unit 40 determines whether the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is constant or rising. If it is determined that the angular acceleration α is zero or more (YES in step S2), the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S3.

ステップＳ３では、電子制御装置４０は、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ以上であるか否かを判定する。具体的には、電子制御装置４０は、出力軸角センサ４２が検出した単位時間ごとのモータジェネレータ２０の回転位置Ａ２の変化に基づいて、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａの単位時間あたりの回転数を算出する。そして、その回転数を、第１プーリ１２の外径と第２プーリ１４の外径とで決定される減速比で乗算することで、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍを算出する。さらに、電子制御装置４０は、算出したモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍを、ステップＳ１で角加速度αの算出に伴って算出された機関回転数Ｎｅと比較する。モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ以上であると判定された場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、電子制御装置４０の処理はステップＳ４に移行する。 In step S3, the electronic control unit 40 determines whether or not the rotation speed Nm of the motor generator 20 is equal to or higher than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10. Specifically, the electronic control unit 40, based on the change in the rotational position A2 of the motor generator 20 per unit time detected by the output shaft angle sensor 42, the number of rotations per unit time of the output shaft 20a of the motor generator 20. To calculate. Then, the rotation speed Nm of the motor generator 20 is calculated by multiplying the rotation speed by a reduction ratio determined by the outer diameter of the first pulley 12 and the outer diameter of the second pulley 14. Further, the electronic control unit 40 compares the calculated rotation speed Nm of the motor generator 20 with the engine rotation speed Ne calculated in accordance with the calculation of the angular acceleration α in step S1. When it is determined that the rotation speed Nm of the motor generator 20 is equal to or higher than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 (YES in step S3), the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S4.

ステップＳ４では、電子制御装置４０は、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍに基づいて、モータジェネレータ２０が出力するべき目標出力トルクＴｍを算出する。具体的には、電子制御装置４０は、車速、アクセルペダルの踏み込み量、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍなどに基づいて、機関回転数Ｎｅの目標値及び当該目標値を達成するために要する要求トルクを算出する。そして、高圧バッテリ２２の充電容量等に基づいて、要求トルクのうちのモータジェネレータ２０が受け持つトルク、すなわち目標出力トルクＴｍを算出する。 In step S4, the electronic control unit 40 determines the target output torque that the motor generator 20 should output based on the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the engine speed Nm of the motor generator 20 based on the engine speed Nm of the motor generator 20. Calculate Tm. Specifically, the electronic control unit 40, based on the vehicle speed, the amount of depression of the accelerator pedal, the rotation speed Nm of the motor generator 20, and the like, the target value of the engine speed Ne and the required torque required to achieve the target value. To calculate. Then, based on the charging capacity of the high-voltage battery 22 and the like, the torque of the required torque that the motor generator 20 takes, that is, the target output torque Tm is calculated.

一方、ステップＳ３において、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ未満であると判定された場合（ステップＳ３においてＮＯ）、すなわち、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅがモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍよりも大きい場合には、電子制御装置４０の処理は、ステップＳ６に移行する。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the rotation speed Nm of the motor generator 20 is less than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 (NO in step S3), that is, the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 is the motor generator. When it is higher than the rotation speed Nm of 20, the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S6.

ステップＳ６では、電子制御装置４０は、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅに基づいて、モータジェネレータ２０が出力するべき目標出力トルクＴｍを算出する。具体的には、電子制御装置４０は、車速、アクセルペダルの踏み込み量、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅなどに基づいて、機関回転数Ｎｅの目標値及び当該目標値を達成するために要する要求トルクを算出する。そして、高圧バッテリ２２の充電容量等に基づいて、要求トルクのうちのモータジェネレータ２０が受け持つトルク、すなわち目標出力トルクＴｍを算出する。 In step S6, the electronic control unit 40, based on the engine speed Ne of the internal combustion engine 10, of the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the engine speed Nm of the motor generator 20, the target output that the motor generator 20 should output. The torque Tm is calculated. Specifically, the electronic control unit 40, based on the vehicle speed, the amount of depression of the accelerator pedal, the engine speed Ne of the internal combustion engine 10, and the like, the target value of the engine speed Ne and the requirements required to achieve the target value. Calculate the torque. Then, based on the charging capacity of the high-voltage battery 22 and the like, the torque of the required torque that the motor generator 20 is responsible for, that is, the target output torque Tm is calculated.

このように、内燃機関１０の角加速度αがゼロ以上である場合には、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、小さい方の値には依らずに、大きい方の値に基づいてモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。 As described above, when the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 is equal to or greater than zero, the internal rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 and the rotation speed Nm of the motor generator 20 are large regardless of the smaller value. The target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated based on this value.

さて、ステップＳ２において、角加速度αがゼロ未満であると判定された場合（ステップＳ２においてＮＯ）、電子制御装置４０の処理は、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、電子制御装置４０は、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ以上であるか否かを判定する。ステップＳ５における具体的な処理内容は、ステップＳ３と同一である。ステップＳ５において、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ以上であると判定された場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、すなわち、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅがモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍ以下であると判定された場合、電子制御装置４０の処理はステップＳ６に移行する。そして、電子制御装置４０は、ステップＳ６において、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅに基づいて、モータジェネレータ２０が出力するべき目標出力トルクＴｍを算出する。 If it is determined in step S2 that the angular acceleration α is less than zero (NO in step S2), the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S5. In step S5, the electronic control unit 40 determines whether or not the rotation speed Nm of the motor generator 20 is equal to or higher than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10. The specific processing content in step S5 is the same as that in step S3. When it is determined in step S5 that the rotation speed Nm of the motor generator 20 is equal to or higher than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 (YES in step S5), that is, the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 is equal to that of the motor generator 20. If it is determined that the rotation speed is Nm or less, the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S6. Then, in step S6, the electronic control unit 40 should output the motor generator 20 based on the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 among the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the speed Nm of the motor generator 20. The target output torque Tm is calculated.

一方、ステップＳ５において、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ未満であると判定された場合（ステップＳ５においてＮＯ）、電子制御装置４０の処理はステップＳ４に移行する。そして、電子制御装置４０は、ステップＳ４において、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍに基づいて、モータジェネレータ２０が出力するべき目標出力トルクＴｍを算出する。 On the other hand, when it is determined in step S5 that the rotation speed Nm of the motor generator 20 is less than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10 (NO in step S5), the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S4. Then, in step S4, the electronic control unit 40 outputs the target that the motor generator 20 should output, based on the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the engine speed Nm of the motor generator 20, based on the engine speed Nm of the motor generator 20. The output torque Tm is calculated.

このように、内燃機関１０の角加速度αがゼロ未満である場合には、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、大きい方の値には依らずに、小さい方の値に基づいてモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。 As described above, when the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 is less than zero, it is small regardless of the larger value of the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the speed Nm of the motor generator 20. The target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated based on this value.

ステップＳ４又はステップＳ６でモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出されると、電子制御装置４０の処理は、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、電子制御装置４０は、目標出力トルクＴｍに応じた操作信号ＭＳｍｇを、インバータ２１に出力する。その結果、モータジェネレータ２０が出力するトルクが目標出力トルクＴｍに近くなり、機関回転数Ｎｅが目標値に近づく。その後、目標出力トルクＴｍの算出処理の１サイクルが終了する。 When the target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated in step S4 or step S6, the process of the electronic control unit 40 proceeds to step S7. In step S7, the electronic control unit 40 outputs the operation signal MSmg corresponding to the target output torque Tm to the inverter 21. As a result, the torque output by the motor generator 20 approaches the target output torque Tm, and the engine speed Ne approaches the target value. Then, one cycle of the calculation process of the target output torque Tm ends.

本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記のハイブリッドシステムが搭載された車両がアイドリングストップされて内燃機関１０が一時停止されている状態から、再始動されるものとする。このとき、モータジェネレータ２０が駆動され、その出力トルクが第２プーリ１４、伝達ベルト１３、及び第１プーリ１２を介して内燃機関１０のクランクシャフト１０ａに伝達され、クランクシャフト１０ａがクランキングされる。その結果、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅは、ゼロから徐々に増加していく。 The operation and effect of this embodiment will be described.
It is assumed that the vehicle equipped with the hybrid system described above is restarted from a state where the internal combustion engine 10 is temporarily stopped and the internal combustion engine 10 is temporarily stopped. At this time, the motor generator 20 is driven, and its output torque is transmitted to the crankshaft 10a of the internal combustion engine 10 via the second pulley 14, the transmission belt 13, and the first pulley 12, and the crankshaft 10a is cranked. .. As a result, the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 gradually increases from zero.

内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが一定の値に達すると、内燃機関１０において燃料噴射が開始される。したがって、この燃料噴射の開始前後において、内燃機関１０が出力するトルクは急増する。それに伴って、第１プーリ１２と第２プーリ１４との間にかけ回されている伝達ベルト１３の張力が急減し、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との摩擦が小さくなる。その結果、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間ですべりが生じやすくなる。仮に、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間ですべりが生じると、モータジェネレータ２０の出力軸２０ａが空回りしたようになり、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが瞬間的に上昇する。 When the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 reaches a certain value, fuel injection is started in the internal combustion engine 10. Therefore, the torque output from the internal combustion engine 10 rapidly increases before and after the start of the fuel injection. Along with this, the tension of the transmission belt 13 that is wound around between the first pulley 12 and the second pulley 14 is rapidly reduced, and the friction between the second pulley 14 and the transmission belt 13 is reduced. As a result, slippage easily occurs between the second pulley 14 and the transmission belt 13. If slippage occurs between the second pulley 14 and the transmission belt 13, the output shaft 20a of the motor generator 20 seems to run idle, and the rotation speed Nm of the motor generator 20 instantaneously rises.

ここで、仮に、モータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍを、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅに基づいて算出しているとする。この場合、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間ですべりが生じたとしても、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅにはほとんど影響がない。そのため、すべりの発生に起因して、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが瞬間的に上昇したとしても、目標出力トルクＴｍは、それに応じて変更されず、略一定である。このようにモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが上昇しているにも拘らず、目標出力トルクＴｍを維持しようとするので、モータジェネレータ２０には、多くの電流が流れることになる。 Here, it is assumed that the target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated based on the engine speed Ne of the internal combustion engine 10. In this case, even if slippage occurs between the second pulley 14 and the transmission belt 13, the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is hardly affected. Therefore, even if the rotation speed Nm of the motor generator 20 instantaneously increases due to the occurrence of slip, the target output torque Tm is not changed accordingly and is substantially constant. Since the target output torque Tm is to be maintained despite the increase in the rotation speed Nm of the motor generator 20 as described above, a large amount of current flows through the motor generator 20.

特に、内燃機関１０の再始動の際には、モータジェネレータ２０は大きなトルクを出力する必要があり、多くの電流が供給されている。そのような状況下で、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間にすべりが発生することに伴って、さらなる電流が流れると、モータジェネレータ２０に過度な電流が流れて故障の原因となり得る。 In particular, when the internal combustion engine 10 is restarted, the motor generator 20 needs to output a large torque, and a large amount of current is supplied. Under such a circumstance, slippage between the second pulley 14 and the transmission belt 13 causes further current to flow, which causes excessive current to flow in the motor generator 20, which may cause a failure.

さらに、本実施形態では、伝達ベルト１３の張力がベルトテンショナ３０で調整されており、このベルトテンショナ３０は、中立位置になるように付勢されている。そのため、上述した例のように、伝達ベルト１３の張力が急減すると、ベルトテンショナ３０によってその張力が上昇され、その振れ戻しで張力が再び減少するといったように、伝達ベルト１３の張力が周期的に増減する。その結果、上述した第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間でのすべりが複数回にわたって発生し得る。 Further, in the present embodiment, the tension of the transmission belt 13 is adjusted by the belt tensioner 30, and the belt tensioner 30 is biased to the neutral position. Therefore, as in the above-described example, when the tension of the transmission belt 13 suddenly decreases, the tension is increased by the belt tensioner 30 and the tension of the transmission belt 13 decreases again due to its swing back. Increase or decrease. As a result, the above-mentioned slip between the second pulley 14 and the transmission belt 13 may occur multiple times.

本実施形態では、内燃機関１０の角加速度αがゼロ以上であるか否かを判定している。このように角加速度αに基づくことで、上述した内燃機関１０の再始動時や車両の加速時などのように、内燃機関１０の出力トルクが急増して伝達ベルト１３の張力が急変する状況、かつモータジェネレータ２０に多くの電流を供給している状況を判定できる。 In the present embodiment, it is determined whether the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 is zero or more. As described above, based on the angular acceleration α, the output torque of the internal combustion engine 10 suddenly increases and the tension of the transmission belt 13 suddenly changes, such as when the internal combustion engine 10 is restarted or when the vehicle is accelerated. In addition, it is possible to determine the situation where a large amount of current is being supplied to the motor generator 20.

そして、本実施形態では、内燃機関１０の角加速度αがゼロ以上である場合には、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、大きい方の値に基づいてモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。例えば、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間でのすべりが生じて、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが増加した場合には、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍは、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅよりも大きくなる。したがって、このような状況下では、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍに従って、モータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。このとき、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍは高くなっているので、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍを低下させる又は回転数Ｎｍの上昇速度を低下させるために、目標出力トルクＴｍは、すべりが発生する前よりも小さく算出される。その結果、第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間ですべりが生じることに起因して、モータジェネレータ２０に過度に大きな電流が供給されることはない。 Then, in the present embodiment, when the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 is equal to or greater than zero, the motor is based on the larger value of the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the speed Nm of the motor generator 20. The target output torque Tm of the generator 20 is calculated. For example, when slippage occurs between the second pulley 14 and the transmission belt 13 and the rotation speed Nm of the motor generator 20 increases, the rotation speed Nm of the motor generator 20 becomes equal to the engine rotation speed of the internal combustion engine 10. It becomes larger than Ne. Therefore, under such a situation, the target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated according to the rotation speed Nm of the motor generator 20. At this time, since the rotation speed Nm of the motor generator 20 is high, the target output torque Tm slips in order to reduce the rotation speed Nm of the motor generator 20 or reduce the rising speed of the rotation speed Nm. Calculated smaller than before. As a result, an excessively large current is not supplied to the motor generator 20 due to the occurrence of slippage between the second pulley 14 and the transmission belt 13.

ところで、例えば、車両が減速している際に、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが過度に低下すると、内燃機関１０が失火してそのまま停止してしまうおそれがある。したがって、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅは、内燃機関１０が自立して運転可能な回転数以上となるように制御される。 By the way, for example, if the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is excessively reduced while the vehicle is decelerating, the internal combustion engine 10 may misfire and stop. Therefore, the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is controlled to be equal to or higher than the speed at which the internal combustion engine 10 can operate independently.

ここで、上述したように第２プーリ１４と伝達ベルト１３との間にすべりが発生すると、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅよりも大きくなる。このとき、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが低下しても、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍがそれよりも高い。そのため、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍに基づいてモータジェネレータ２０の目標出力トルクを算出すると、比較的に小さな値として算出されてしまう。その結果、モータジェネレータ２０が内燃機関１０の駆動を十分にアシストすることができず、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが低下し続けて、そのまま失火してしまうおそれが捨てきれない。 Here, when slippage occurs between the second pulley 14 and the transmission belt 13 as described above, the rotation speed Nm of the motor generator 20 becomes higher than the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10. At this time, even if the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 decreases, the speed Nm of the motor generator 20 is higher than that. Therefore, when the target output torque of the motor generator 20 is calculated based on the rotation speed Nm of the motor generator 20, it is calculated as a relatively small value. As a result, the motor generator 20 cannot fully assist the drive of the internal combustion engine 10, and the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 continues to decrease, and there is a risk that the engine may misfire.

本実施形態では、内燃機関１０の角加速度αがゼロ未満である場合、すなわち機関回転数Ｎｅが低下しているときには、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうち、小さい方の値に基づいてモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。すなわち、上述した例のように、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが低下している状況下でモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍがそれよりも高くなっても、機関回転数Ｎｅに従ってモータジェネレータ２０の目標出力トルクＴｍが算出される。そのため、一時的に高くなっているモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍに応じて目標出力トルクＴｍが低い値として算出されることはなく、十分なトルクをモータジェネレータ２０から内燃機関１０に伝達でき、機関回転数Ｎｅが減少しつつある内燃機関１０がそのまま停止してしまうことを防げる。 In the present embodiment, when the angular acceleration α of the internal combustion engine 10 is less than zero, that is, when the engine speed Ne is decreasing, of the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 and the speed Nm of the motor generator 20, The target output torque Tm of the motor generator 20 is calculated based on the smaller value. That is, even when the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is decreasing and the engine speed Nm of the motor generator 20 is higher than that as in the example described above, the motor generator 20 operates according to the engine speed Ne. The target output torque Tm is calculated. Therefore, the target output torque Tm is not calculated as a low value according to the rotational speed Nm of the motor generator 20 that is temporarily high, and sufficient torque can be transmitted from the motor generator 20 to the internal combustion engine 10. It is possible to prevent the internal combustion engine 10 in which the rotation speed Ne is decreasing from stopping as it is.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・伝達ベルト１３は、第１プーリ１２や第２プーリ１４以外の他のプーリにかけ回されていてもよい。また、複数の伝達ベルトを介して、内燃機関１０及びモータジェネレータ２０とが駆動されていてもよい。つまり、内燃機関１０とモータジェネレータ２０とがプーリ及び伝達ベルトを介して駆動連結されていれば、その駆動連結の態様は適宜変更できる。 This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The transmission belt 13 may be wound around pulleys other than the first pulley 12 and the second pulley 14. Further, the internal combustion engine 10 and the motor generator 20 may be driven via a plurality of transmission belts. That is, if the internal combustion engine 10 and the motor generator 20 are drive-connected via the pulley and the transmission belt, the mode of the drive connection can be appropriately changed.

・ベルトテンショナ３０の構成は問わない。例えば、テンショナプーリ３２が１つのみ設けられていて、そのベルトテンショナ３０が伝達ベルト１３の片側からのみ接触する構成であってもよい。また、複数のベルトテンショナが設けられていてもよい。 The configuration of the belt tensioner 30 does not matter. For example, only one tensioner pulley 32 may be provided, and the belt tensioner 30 may contact only one side of the transmission belt 13. Also, a plurality of belt tensioners may be provided.

・ベルトテンショナ３０を省略することもできる。なお、ベルトテンショナ３０を省略したとしても、内燃機関１０の出力トルクが急変したときには各プーリと伝達ベルト１３との間にすべりが生じ得る。また、伝達ベルト１３自体が相応の弾性を有していれば、伝達ベルト１３の張力が周期的に増減する減少も起こり得る。 -The belt tensioner 30 can be omitted. Even if the belt tensioner 30 is omitted, slippage may occur between each pulley and the transmission belt 13 when the output torque of the internal combustion engine 10 suddenly changes. Further, if the transmission belt 13 itself has a corresponding elasticity, the tension of the transmission belt 13 may periodically decrease and increase.

・モータジェネレータ２０に電力を供給するバッテリの電圧は、補機２５等に電力を供給する低圧バッテリ２４より高くなくてもよい。例えば、モータジェネレータ２０に電力を供給するバッテリは、低圧バッテリ２４と同一であってもよい。さらに、モータジェネレータ２０と各補機２５とが同一のバッテリから電力の供給を受けてもよい。 The voltage of the battery that supplies power to the motor generator 20 does not have to be higher than that of the low-voltage battery 24 that supplies power to the auxiliary equipment 25 and the like. For example, the battery that supplies power to the motor generator 20 may be the same as the low voltage battery 24. Further, motor generator 20 and each auxiliary device 25 may be supplied with electric power from the same battery.

・目標出力トルクＴｍの算出処理のステップＳ３において、モータジェネレータ２０の回転数Ｎｍが内燃機関１０の機関回転数Ｎｅと等しい場合に、ステップＳ６に移行してもよい。なお、回転数Ｎｍが機関回転数Ｎｅに等しいため、回転数Ｎｍ及び機関回転数Ｎｅのどちらに基づいて算出されようとも、目標出力トルクＴｍは同じ値が算出される。この点、ステップＳ５においても同様である。 In step S3 of the calculation process of the target output torque Tm, when the rotation speed Nm of the motor generator 20 is equal to the engine rotation speed Ne of the internal combustion engine 10, the process may proceed to step S6. Since the rotation speed Nm is equal to the engine rotation speed Ne, the target output torque Tm has the same value regardless of which of the rotation speed Nm and the engine rotation speed Ne is calculated. This also applies to step S5.

・目標出力トルクＴｍの算出処理のステップＳ２において、角加速度αがゼロである場合に、ステップＳ５に移行してもよい。角加速度αがゼロである場合、すなわち、内燃機関１０の機関回転数Ｎｅが一定である場合には、伝達ベルト１３と第２プーリ１４との間にすべりが生じても、モータジェネレータ２０に過度な電流は生じにくいし、内燃機関１０が停止してしまうおそれも低い。したがって、角加速度αがゼロである場合には、ステップＳ３及びステップＳ５のどちらの処理が行われても、差し支えはない。 In step S2 of the calculation process of the target output torque Tm, if the angular acceleration α is zero, the process may proceed to step S5. When the angular acceleration α is zero, that is, when the engine speed Ne of the internal combustion engine 10 is constant, even if slippage occurs between the transmission belt 13 and the second pulley 14, the motor generator 20 becomes excessive. Current is unlikely to occur, and the possibility that the internal combustion engine 10 will stop is low. Therefore, when the angular acceleration α is zero, either step S3 or step S5 may be performed.

・目標出力トルクＴｍの算出処理の各処理、特にステップＳ３〜Ｓ６は例示であり、適宜変更できる。角加速度αが正の値であるか負の値であるかに応じて、機関回転数Ｎｅ及びモータジェネレータ２０の回転数Ｎｍのうちの大きい方及び小さい方のどちらを採用するのかを選択できるのであれば、そのような処理内容であっても構わない。 -Each process of the calculation process of the target output torque Tm, particularly steps S3 to S6 is an example and can be appropriately changed. Depending on whether the angular acceleration α is a positive value or a negative value, it is possible to select which of the engine rotation speed Ne and the rotation speed Nm of the motor generator 20 whichever is larger or smaller is adopted. If so, the processing content may be such.

１０…内燃機関、１０ａ…クランクシャフト、１１…トランスミッション、１２…第１プーリ、１３…伝達ベルト、１４…第２プーリ、２０…モータジェネレータ、２０ａ…出力軸、２１…インバータ、２２…高圧バッテリ、２３…ＤＣ／ＤＣコンバータ、２４…低圧バッテリ、２５…補機、２５Ａ…スタータ、３０…ベルトテンショナ、３１…アーム、３２…テンショナプーリ、４０…電子制御装置、Ａ１…回転位置、Ａ２…回転位置、ＭＳｅｎ…操作信号、ＭＳｅｎ…操作信号、Ｎｅ…機関回転数、Ｎｍ…回転数、α…角加速度、Ｔｍ…目標出力トルク。 10... Internal combustion engine, 10a... Crankshaft, 11... Transmission, 12... First pulley, 13... Transmission belt, 14... Second pulley, 20... Motor generator, 20a... Output shaft, 21... Inverter, 22... High voltage battery, 23... DC/DC converter, 24... Low voltage battery, 25... Auxiliary equipment, 25A... Starter, 30... Belt tensioner, 31... Arm, 32... Tensioner pulley, 40... Electronic control unit, A1... Rotation position, A2... Rotation position , MSen... operation signal, MSen... operation signal, Ne... engine speed, Nm... speed, α... angular acceleration, Tm... target output torque.

Claims

内燃機関と、前記内燃機関に対してプーリ及び伝達ベルトを介して駆動連結されたモータジェネレータと、前記内燃機関の機関回転数を検出するための機関回転数センサと、前記モータジェネレータの出力軸の単位時間あたりの回転数を検出するためのモータ回転数センサとを備えるハイブリッドシステムに適用され、前記モータジェネレータが出力するべき目標出力トルクを算出する制御装置であって、
前記内燃機関の角加速度が正の値である場合には、前記機関回転数、及び前記出力軸の単位時間あたりの回転数を前記機関回転数に相当するように変換したモータジェネレータの回転数のうちの小さい方の値に依らずに大きい方の値に基づいて、前記目標出力トルクを算出し、
前記内燃機関の角加速度が負の値である場合には、前記機関回転数及び前記変換したモータジェネレータの回転数のうちの大きい方の値に依らずに小さい方の値に基づいて、前記目標出力トルクを算出する
ことを特徴とするハイブリッドシステムの制御装置。 An internal combustion engine, a motor generator drivingly connected to the internal combustion engine via a pulley and a transmission belt, an engine speed sensor for detecting an engine speed of the internal combustion engine, and an output shaft of the motor generator. A control device that is applied to a hybrid system including a motor rotation speed sensor for detecting a rotation speed per unit time, and that calculates a target output torque to be output by the motor generator,
When the angular acceleration of the internal combustion engine is a positive value, the engine speed, and the number of rotations of the motor generator obtained by converting the rotation speed of the output shaft per unit time to correspond to the engine speed. The target output torque is calculated based on the larger one of the smaller ones,
When the angular acceleration of the internal combustion engine is a negative value, the target is determined based on the smaller one of the engine rotation speed and the converted rotation speed of the motor generator, whichever is smaller. A control device for a hybrid system, which is characterized by calculating output torque.