JP3783776B2

JP3783776B2 - Power output device and automobile equipped with the same

Info

Publication number: JP3783776B2
Application number: JP2002202426A
Authority: JP
Inventors: 章弘山中; 豊多賀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP2004044469A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力可能な複数気筒を有する内燃機関を備え、該内燃機関の自動停止と二次電池の放電を伴う該内燃機関の自動始動とが可能な動力出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動力出力装置では、二次電池からの電力を用いて始動用の電動機を駆動して内燃機関を始動し、始動した内燃機関からの動力を駆動軸に出力するものが提案されている。この装置では、内燃機関の駆動を要しない場面では、内燃機関への燃料供給の遮断により内燃機関を停止させることにより、内燃機関へ供給する燃料を節約して装置のエネルギ効率の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次電池が低温のときには、その内部抵抗の増加により二次電池から十分な電力を供給できなくなる。この場合に内燃機関の駆動を要しないとして内燃機関を停止させてしまうと二次電池の電力を始動エネルギとして用いて内燃機関を再始動するときにもたつくため、内燃機関からの動力の出力に遅れが生じ、装置の動力性能を十分に発揮できない場合がある。このため、二次電池が低温のときには内燃機関を停止せずに継続運転することが望ましいが、内燃機関の継続運転に伴って燃料の消費量が多くなるから、装置全体のエネルギ効率が低下してしまう。
【０００４】
本発明の動力出力装置は、こうした問題を解決し、内燃機関の始動に用いる二次電池の温度が低いときでも装置の動力性能を十分に発揮しながら装置のエネルギ効率の低下を防止することを目的の一つとする。また、本発明の自動車は、内燃機関の始動に用いる二次電池の温度が低いときでも装置の動力性能を十分に発揮しながら装置のエネルギ効率の低下を防止する自動車とすることを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力可能な複数気筒を有する内燃機関を備え、該内燃機関の自動停止と二次電池の放電を伴う該内燃機関の自動始動とが可能な動力出力装置であって、
前記二次電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度以上のときに所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関が停止するよう該内燃機関を運転制御し、前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、該成立に拘わらず前記複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により前記内燃機関が継続運転するよう該内燃機関を運転制御する運転制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力出力装置では、二次電池の温度が所定の温度以上のときに所定の停止条件が成立したときには、内燃機関が停止するように内燃機関を運転制御し、二次電池の温度が所定の温度未満のときに所定の停止条件が成立したときには、内燃機関の複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により内燃機関が継続運転するように内燃機関を運転制御する。即ち、二次電池の温度が低く十分な電力を供給することができないときには、停止条件の成立に拘わらず内燃機関の運転を継続することにより、二次電池が電力不足のときの内燃機関の再始動を回避して内燃機関からの動力の出力に遅れが生じるのを防止できると共に、内燃機関の運転の継続を内燃機関が有する複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により実現することにより内燃機関に供給する燃料を少なくすることができ継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができる。ここで、「複数気筒のうちの一部の気筒の駆動」には、複数の気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給すると共に残りの気筒に燃料を供給しないものが含まれる他、内燃機関の吸入，圧縮，膨張，排気を１サイクルとして例えば２サイクルや３サイクルなどの数サイクルおきに１サイクル分の燃料を各気筒に供給するものも含まれる。
【０００８】
こうした本発明の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関をアイドリング運転するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の継続運転に伴う燃料消費をより少なくすることができる。
【０００９】
また、本発明の動力出力装置において、前記二次電池からの電力を用いて前記駆動軸に動力を出力可能な駆動用電動機を備え、前記運転制御手段は、前記駆動軸に要求動力が出力されるよう前記内燃機関と前記駆動用電動機とを運転制御する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
この態様の本発明の動力出力装置において、前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときには、前記要求動力に基づいて前記内燃機関が出力すべき目標動力を設定し、該設定された目標動力が所定の動力以上のときには前記複数気筒の全部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御し、前記目標動力が前記所定の動力未満のときには前記複数気筒のうちの一部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に、前記要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記駆動用電動機を運転制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関から動力を出力しながら駆動軸に要求動力を出力することができる。
【００１１】
また、駆動用電動機を備える態様の本発明の動力出力装置のおいて、前記内燃機関からの動力の一部を前記駆動軸に伝達すると共に、残余の動力を電力に変換可能な動力伝達変換手段を備えるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記駆動軸に接続された第２の軸と第３の軸とを有し該３軸のうちのいずれかの２軸に入出力される動力に基づいて残余の動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に接続された発電可能な発電用電動機とを有する手段であり、前記駆動用電動機は、前記駆動軸に接続されているものとすることもできる。あるいは駆動用電動機を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと駆動軸に取り付けられた第２のロータとを有し該第１のロータと該第２のロータとの電磁的な作用により相対的に回転する発電可能な発電用電動機であり、前記駆動用電動機は、前記駆動軸に直接接続されているものとすることもできる。
【００１２】
本発明の自動車は、
上記各態様の本発明の動力出力装置を搭載する自動車であって、
前記駆動軸は、前記自動車の車軸に接続されていることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の自動車では、本発明の動力出力装置の駆動軸が自動車の車軸に接続されているから、本発明の動力出力装置の効果、即ち、二次電池の温度が低く十分な電力を供給することができないときには、停止条件の成立に拘わらず内燃機関の運転を継続することにより不足電力による内燃機関の再始動を回避して内燃機関からの動力の出力にもたつきが生じるのを防止できると共に、この内燃機関の運転の継続を内燃機関が有する複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により実現することにより内燃機関に供給する燃料を少なくすることができ継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができるなどの効果を奏することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である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。実施例の自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３にダンパ２５を介して接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じくプラネタリギヤ３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０とを備える。
【００１５】
エンジン２２は、燃料タンク２６から燃料ポンプ２７により供給され燃料噴射弁２８により噴射された燃料（例えば、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料）の爆発燃焼によって得られる動力を出力する複数気筒（例えば、４気筒）の内燃機関として構成されている。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により駆動制御される。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力し、エンジン２２が吸入する空気量を調節するための吸入空気量調節制御や，適切な空燃比で燃料がエンジン２２に供給されるよう燃料噴射弁２８を制御する燃料噴射制御，エンジン２２内の空気と燃料との混合気を爆発燃料させるための点火制御などの運転制御を行なう。実施例では、エンジン２２は、燃料噴射弁２８が各気筒の燃焼室毎に燃料を直接噴射可能に配置された直接噴射式のエンジンとして構成されており、エンジンＥＣＵ２４により各気筒独立に噴射量の制御を受けるようになっている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
【００１６】
プラネタリギヤ３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう。プラネタリギヤ３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２３が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１のサンギヤ軸３１ａが、リングギヤ３２にはモータＭＧ２のリングギヤ軸３２ａがそれぞれ連結されている。図２にサンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとの関係を示す。図２には、キャリア３４にトルクＴｃが入力されたときにサンギヤ３１とリングギヤ３２とに分配されて出力されるトルクＴｃｓ，Ｔｃｒも示している。図２に示すように、キャリア３４の回転数Ｎｃは、プラネタリギヤ３０のギヤ比をρ（サンギヤ歯数／リングギヤ歯数）とすると、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとを用いて次式（１）により示すことができる。
【００１７】
【数１】
Ｎｃ＝Ｎｓ×ρ／（１＋ρ）＋Ｎｒ×１／（１＋ρ）（１）
【００１８】
また、キャリア３４にトルクＴｃが入力されたときにサンギヤ３１とリングギヤ３２とにそれぞれ出力されるトルクＴｃｓ，Ｔｃｒは、ギヤ比ρを用いて次式（２），（３）により示すことができる。
【００１９】
【数２】
Ｔｃｓ＝Ｔｃ×ρ／（１＋ρ）（２）
Ｔｃｒ＝Ｔｃ×１／（１＋ρ）＝Ｔｃｓ／ρ （３）
【００２０】
したがって、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１とリングギヤ３２とにプラネタリギヤ３０のギヤ比ρに応じて分配したり、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力したりすることができる。また、サンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力をキャリア３４に出力してエンジン２２を始動させることもできる。すなわち、モータＭＧ１は、エンジン２２の始動を担うスタータモータとしての機能を有することもできる。リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，ディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，ディファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２１】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動できると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとり行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線を用いて構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転軸（サンギヤ軸３１ａ，リングギヤ軸３２ａ）の回転数を検出する回転数センサ４３，４４からの回転数Ｎｓ，Ｎｒや図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号などが出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。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により管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号としてバッテリ５０の温度を検出する温度センサ５１からの電池温度ＢＴやバッテリ５０を流れる電流を検出する図示しない電流センサからの充放電電流などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値などに基づいて残容量ＳＯＣの演算も行なっている。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０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したＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、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からアクセルペダルポジションＡＰ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行っている。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量としてのアクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求動力を計算し、この要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、例えば、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようエンジン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部がモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する通常運転モードや、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限値ＳＬｏｗ（例えば、３０％や４０％）未満のときに駆動軸への要求動力とバッテリ５０の充電に必要な電力に相当する動力との和の動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御する共にエンジン２２からの動力の一部がモータＭＧ１によって必要な電力としてバッテリ５０に充電されエンジン２２からの残余の動力がモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する充電運転モード、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉ（例えば、７０％や８０％）以上のときに駆動軸への要求動力からバッテリ５０が放電する電力に相当する動力を減じた動力がエンジン２２から出力されるようエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２からの動力と放電電力を動力に変換するモータＭＧ２からの動力とにより要求動力に見合う動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１とモータＭＧ２とを運転制御する放電運転モード、車速Ｖが比較的遅い速度ＶＬｏｗ未満のときにエンジン２２の運転を停止しつつ要求動力に見合う動力がモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２４】
次に、こうした運転モードによる運転を制限する際の実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッドＥＣＵ７０により実行される運転モード制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
運転モード制限処理ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、バッテリ５０の温度を検出する温度センサ５１により検出されバッテリＥＣＵ５２から通信により入力された電池温度ＢＴを読み込み（ステップＳ１００）、読み込んだ電池温度ＢＴが所定の閾値Ｔｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、何もせずに本ルーチンを終了し、電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ未満であると判定されたときには前述の運転モードのうちモータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）を禁止して（ステップＳ１０４）本ルーチンを終了する。エンジン２２の停止を禁止するのは、図４のバッテリ５０の電池温度ＢＴとバッテリ５０が出力可能な電力との関係に示すように、バッテリ５０の電池温度ＢＴが低くなると、その内部抵抗の増加に伴ってバッテリ５０から出力できる電力も低下する。このため、低速走行時などにモータ運転モードによる運転により一旦エンジン２２を停止させてしまうと、次にエンジン２２の運転が必要となったときにバッテリ５０の出力不足によりモータＭＧ１によるエンジン２２の始動がもたつき、エンジン２２から出力される動力に遅れが生じてしまうことに基づいている。
【００２６】
次に、こうしてモータ走行モードによる運転が禁止されたときに実施例のハイブリッド自動車２０により実行される運転処理について説明する。図５は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン停止禁止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２７】
エンジン停止禁止時運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセルペダルポジションＡＰや車速センサ８８からの車速Ｖ、バッテリＥＣＵ５２により演算され通信により入力されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣ、回転数センサ４３，４４により検出されたサンギヤ軸３１ａの回転数Ｎｓ，リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを入力する処理を行なう（ステップＳ２００）。続いて、入力されたアクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとから駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定すると共に（ステップＳ２０２）、リングギヤ軸３２ａに要求される要求パワーＰｒ＊を設定する処理を行なう（ステップＳ２０４）。この処理は、実施例では、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係（Ｔｒ＊＝ｆ（ＡＰ，Ｖ））を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとが与えられると、マップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出し、この導出された要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて要求パワーＰｒ＊を算出するものとした。なお、リングギヤ３２は駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されており、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは車速Ｖと比例関係にあるから、車速Ｖから演算により回転数Ｎｒを導出するものとしても構わない。
【００２８】
こうして要求パワーＰｒ＊が設定されると、この要求パワーＰｒ＊とステップＳ２００により入力されたバッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ２０６）。実施例では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じて必要なバッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊を設定すると共に、この充放電量Ｐｂ＊と要求パワーＰｒ＊との和のパワーをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊として設定するものとした。したがって、前述したように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが下限値ＳＬｏｗ未満のときに充放電量Ｐｂ＊として正の値が設定されると充電運転モードによる運転となり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉ以上のときに充放電量Ｐｂ＊として負の値が設定されると放電運転モードによる運転となり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが上限値ＳＨｉと下限値ＳＬｏｗとの範囲内にあるときに充放電量Ｐｂ＊としてゼロが設定されると通常運転モードによる運転となる。また、要求パワーＰｒ＊が低く残容量ＳＯＣにも余裕があるときなどに目標パワーＰｅ＊がゼロに設定されるときでも前述したようにモータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）は禁止されているから、このときにはエンジン２２をアイドリング運転させることになる。目標パワーＰｅ＊が設定されると、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力可能な運転ポイント（トルクと回転数とにより決定される運転ポイント）のうち最もエンジン効率が高いポイントが選択され、選択された運転ポイントにおけるトルクと回転数がそれぞれエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定される。
【００２９】
そして、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ３２の回転数Ｎｒに基づいてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定する（ステップＳ２０８）。前述したように、サンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとは式（１）の関係を有し、エンジン２２のクランクシャフト２３はキャリア３４にモータＭＧ１はサンギヤ３１にそれぞれ接続されているから、キャリア３４の回転数Ｎｃに相当するエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ３２の回転数Ｎｒとギヤ比ρとから上記の式（１）を用いてサンギヤ３１の回転数Ｎｓを算出することができ、これをモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とすることができる。なお、リングギヤ３２は駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されているから、回転数センサ４４から回転数Ｎｒを直接検出する代わりに車速Ｖから演算される回転数Ｎｒを用いるものとしても構わない。
【００３０】
モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定すると、プラネタリギヤ３０のギヤ比ρに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクＴｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２１０）。モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、図２の関係に示すように、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊がトルクＴｃとしてキャリア３４に入力されたときにサンギヤ３１に分配されるトルクＴｃｓに釣り合うよう設定すればよい。すなわち、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊は、トルクＴｃｓに正負を入れ換えたものとして次式（４）により計算すればよい。一方、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊は、エンジン２２から直接分配されるトルクＴｃｒ（＝Ｔｃｓ／ρ）を考慮しつつステップＳ２０２で設定された要求トルクＴｒ＊がリングギヤ３２に出力されるように次式（５）により計算すればよい。
【００３１】
【数３】
Ｔｍ１＊＝−Ｔｅ＊×ρ／（１＋ρ）（４）
Ｔｍ２＊＝Ｔｒ＊−Ｔｅ＊×１／（１＋ρ）（５）
【００３２】
こうして、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊や目標トルクＴｅ＊と、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊や目標回転数Ｎｍ１＊と、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊とがそれぞれ設定されると、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。そして、目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満であると判定されたときには、エンジン２２の各気筒の一部（例えば、４気筒のうちの２気筒）のみを用いてエンジン２２が目標トルクＴｅ＊を出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にモータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊および目標回転数Ｎｍ１＊で駆動するように又モータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊で駆動するようにモータＥＣＵ４０に指示して（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。一方、目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上であると判定されたときには、エンジン２２の気筒の全てを用いてエンジン２２が目標トルクＴｅ＊を出力するようにエンジンＥＣＵ２４に指示すると共にモータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊および目標回転数Ｎｍ１＊で駆動するように又モータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊で駆動するようにモータＥＣＵ４０に指示して（ステップＳ２１６）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２が全気筒による運転を行なうか一部の気筒による運転を行なうかを判定するための閾値であり、エンジン２２の特性などを考慮して設定される。指示を受けたモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１が目標トルクＴｍ１＊を出力しながら目標回転数Ｎｍ１＊で回転するようモータＭＧ１の回転数を制御すると共にモータＭＧ２が目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクを出力するようにモータＭＧ２を駆動制御する。また、指示を受けたエンジンＥＣＵ２４は、一部の気筒の駆動を指示されたときには、複数気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給すると共に残りの気筒の燃料の供給を遮断することによりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊に見合うトルクが出力されるようエンジン２２を運転制御し、全ての気筒の駆動を指示されたときには、全気筒に燃料を供給することによりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊に見合うトルクが出力されるようエンジン２２を運転制御する。目標パワーＰｅ＊としてゼロが設定されているときには、エンジンＥＣＵ２４は、一部の気筒に燃料を供給してエンジン２２をアイドリング運転することになる。このようにエンジン２２の要求パワーＰｅ＊が低いときには一部の気筒のみを駆動するのは、前述したようにバッテリ５０の電池温度ＢＴが低いときには、バッテリ５０の出力不足によりエンジン２２の始動が遅れるからエンジン２２を停止させないが、エンジン２２の目標パワーが低いときに全気筒に燃料供給してエンジン２２を運転すると燃料の消費量が多くなりエネルギ効率が低下することに基づいている。
【００３３】
エンジン停止禁止時運転制御ルーチンは、モータ運転モードによる運転が禁止されているときの処理であるから、バッテリ５０の電池温度ＢＴが閾値Ｔｒｅｆ以上あり図３のルーチンでエンジン２２の停止が禁止されていないときには、モータ運転モードによる運転（エンジン２２の停止）の条件が成立したとき例えば、車速Ｖが低速度ＶＬｏｗ未満のときにエンジン２２を停止してモータＭＧ２のみにより走行することになる。このモータ運転モードによる運転は、具体的には、アクセルペダルポジションＡＰと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定し、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊とモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊をゼロに設定すると共に駆動軸から要求トルクＴｒ＊が出力されるようにモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定し、設定された目標値をエンジンＥＣＵ２４やバッテリＥＣＵ５２に出力することにより行なわれる。
【００３４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の電池温度ＢＴが閾値Ｐｒｅｆ未満で十分な電力が供給できないときであって、駆動軸への要求パワーＰｒ＊に基づいて設定されたエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、一部の気筒の駆動によりエンジン２２を継続運転、例えば、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊がゼロのときには、一部の気筒を駆動してエンジン２２をアイドリング運転させるから、エンジン２２を停止したときのバッテリ５０からの電力不足によるエンジン２２の再始動時にもたつきが生じることを回避できると共に、一部の気筒のみの燃料供給により燃料消費を少なくして継続運転に伴うエネルギ効率の低下を防止することができる。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を、燃料噴射弁２８から各気筒の燃焼室毎に燃料を直接噴射可能な直接噴射式のエンジンとして構成するものとしたが、各気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給できるものであれば、如何なる構成とするものとしても構わない。例えば、エンジン２２を、気筒毎の吸気管毎に燃料噴射弁を配置することにより気筒毎に独立して燃料を噴射するように構成するものとしたり、複数の気筒のうちの２気筒ずつまたは３気筒ずつをグループとしてグループ毎の吸気マニホールドの集合部分に燃料噴射弁を配置することによりグループ毎に独立して燃料を噴射するように構成するものとしても構わない。また、燃料噴射弁による燃料の噴射制御としては、吸入，圧縮，膨張，排気を１サイクルとして例えば２サイクルや３サイクルおきに１サイクル分の燃料を各気筒に供給することにより一部の気筒を駆動するものとしても構わない。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ運転モードによる運転が禁止されているときに設定されたエンジン２２の目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のとき、一部の気筒の駆動によりエンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力するものとしたが、駆動する気筒の数は、目標パワーＰｅ＊に応じて設定、例えば、目標パワーＰｅ＊が低いほど少ない数に設定するものとしても構わない。こうすれば、エンジン２２の運転を継続しながら、燃料の消費量をより少なくすることができる。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ運転モードによる運転が禁止されているときには、駆動軸の要求パワーＰｒ＊と残容量ＳＯＣとに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、設定された目標パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには一部の気筒の駆動によりエンジン２２からの目標パワーＰｅ＊に応じた目標トルクＴｅ＊が出力されるようエンジン２２を制御するものとしたが、モータ運転モードによる運転が禁止されているときにモータ運転モードによる運転条件（例えば、車速Ｖが比較的遅い速度ＶＬｏｗ未満のときなど）が成立したときには、常に、一部の気筒の駆動によりエンジン２２をアイドリング運転すると共にモータＭＧ１からトルクを出力せずに、モータＭＧ２からのパワーのみを用いて駆動軸に要求される要求パワーＰｒ＊を出力するものとしても構わない。このとき、駆動する一部の気筒には、エンジン２２がアイドリング運転を維持できる程度の燃料を供給すればよい。
【００３８】
実施例では、エンジン２２とプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを備える動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０を具体例として説明したが、複数気筒のうちの一部の気筒による運転が可能なエンジンとバッテリからの電力を用いて駆動するモータとを動力源として備えておりエンジンの自動停止とバッテリの放電を伴う自動始動とが可能な車両であれば、如何なる構成の車両であっても適用することができる。例えば、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、エンジン１２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ１３２と駆動輪１５９ａ，１５９ｂに結合された駆動軸１５２に取り付けられたアウターロータ１３４とを有しインナーロータ１３２とアウターロータ１３４との電磁的な作用により相対的に回転するモータ１３０と、駆動軸１５２に直接動力を出力可能なモータ１４０と、モータ１３０，１４０との間で電力をやり取りするバッテリ１５０とを備える構成とするものとしても構わない。また、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、変速機（Ａ／Ｔ）を介して駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンの回転軸とクラッチを介して接続された回転軸を有する発電可能なモータと、モータとの間で電力のやり取りを行なうバッテリとを備える構成とするものとしたり、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に示すように、クラッチと変速機（例えば、ＣＶＴ）とを順に介して駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、クラッチと変速機との間の回転軸に直接動力を出力可能なモータと、モータとの間で電力のやり取りを行なうバッテリとを備える構成としたり、図９の変形例のハイブリッド自動車４２０に示すように、変速機（Ａ／Ｔ）を介して第１の駆動輪（例えば、前輪）に接続された駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、エンジンの回転軸に接続された回転軸を有する発電可能な発電用モータと、発電用モータで発電された電力を蓄電するバッテリと、バッテリからの蓄電電力を用いて第２の駆動輪（例えば、後輪）に接続された駆動軸に動力を出力可能な駆動用モータとを備える構成としたりするものとしても構わない。さらに、複数気筒のうちの一部の気筒による運転が可能なエンジンのみを動力源とする車両であっても、エンジンの自動停止とバッテリの放電に伴う自動始動とが可能な車両であれば適用可能である。例えば、通常では、車両が停止しているときなどのエンジン停止の条件の成立によりエンジンを自動停止するが、バッテリの温度が低いときにはエンジン停止の条件が成立しても複数気筒のうちの一部の気筒に燃料を供給してエンジンをアイドリング運転する場合が考えられる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】サンギヤ３１の回転数Ｎｓとキャリア３４の回転数Ｎｃとリングギヤ３２の回転数Ｎｒとの関係を示す図である。
【図３】実施例のハイブリッド自動車２０により実行される運転モード制限処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ５０の電池温度ＢＴとバッテリ５０が出力可能な電力との関係を示す説明図である。
【図５】実施例のハイブリッド自動車２０により実行されるエンジン停止禁止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ハイブリッド自動車、２２，１２２エンジン、２３クランクシャフト、２４エンジンＥＣＵ、２５ダンパ、２６燃料タンク、２７燃料ポンプ、２８燃料噴射弁、３０プラネタリギヤ、３１サンギヤ、３１ａサンギヤ軸、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３６ベルト、３７ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ，１５９ａ，１５９ｂ駆動輪、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回転数センサ、５０，１５０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（ハイブリッドＥＣＵ）、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、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、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、１３０モータ、１３２インナーロータ、１３４アウターロータ、１４０モータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power output device and an automobile equipped with the same, and more specifically, includes an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, and includes an automatic stop of the internal combustion engine and discharge of a secondary battery. The present invention relates to a power output device capable of automatically starting an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of power output apparatus has been proposed in which an electric motor for starting is driven using electric power from a secondary battery to start an internal combustion engine, and power from the started internal combustion engine is output to a drive shaft. ing. In this device, in a situation where the driving of the internal combustion engine is not required, the internal combustion engine is stopped by shutting off the fuel supply to the internal combustion engine, thereby saving the fuel supplied to the internal combustion engine and improving the energy efficiency of the device. Yes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the secondary battery is at a low temperature, sufficient power cannot be supplied from the secondary battery due to an increase in its internal resistance. In this case, if the internal combustion engine is stopped because it is not necessary to drive the internal combustion engine, it will be delayed when the internal combustion engine is restarted using the power of the secondary battery as the starting energy. May occur, and the power performance of the apparatus may not be fully exhibited. For this reason, it is desirable to continue the operation without stopping the internal combustion engine when the secondary battery is at a low temperature. However, since the amount of fuel consumption increases with the continuous operation of the internal combustion engine, the energy efficiency of the entire apparatus decreases. End up.
[0004]
The power output apparatus of the present invention solves these problems and prevents a decrease in the energy efficiency of the apparatus while fully demonstrating the power performance of the apparatus even when the temperature of the secondary battery used for starting the internal combustion engine is low. One of the purposes. Another object of the present invention is to provide a vehicle that prevents a reduction in the energy efficiency of the device while sufficiently exerting the power performance of the device even when the temperature of the secondary battery used for starting the internal combustion engine is low. I will.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to achieve at least a part of the above-described object, the power output apparatus of the present invention and the automobile equipped with the same have adopted the following means.
[0006]
The power output apparatus of the present invention is
A power output device comprising an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, capable of automatically stopping the internal combustion engine and automatically starting the internal combustion engine with a secondary battery discharge,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the secondary battery;
When a predetermined stop condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a predetermined temperature, the internal combustion engine is controlled to stop so that the temperature detected by the temperature detection means When the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is less than a predetermined temperature, the internal combustion engine is controlled to continue to operate by driving some of the plurality of cylinders regardless of the satisfaction. Operation control means to
It is a summary to provide.
[0007]
In the power output apparatus of the present invention, when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature of the secondary battery is equal to or higher than the predetermined temperature, the internal combustion engine is controlled to stop so that the temperature of the secondary battery is When the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than the predetermined temperature, the internal combustion engine is controlled so that the internal combustion engine is continuously operated by driving some of the cylinders of the internal combustion engine. That is, when the temperature of the secondary battery is low and sufficient electric power cannot be supplied, the operation of the internal combustion engine is continued regardless of the establishment of the stop condition, so that the internal combustion engine can be restarted when the secondary battery is short of power. By avoiding starting and preventing delays in the output of power from the internal combustion engine, the internal combustion engine can be continuously operated by driving some of the cylinders of the internal combustion engine. The amount of fuel supplied to the engine can be reduced, and a decrease in energy efficiency accompanying continuous operation can be prevented. Here, “driving some cylinders among the plurality of cylinders” includes those that supply fuel to some cylinders among the plurality of cylinders and do not supply fuel to the remaining cylinders. The engine intake, compression, expansion, and exhaust are defined as one cycle, and for example, one cycle of fuel is supplied to each cylinder every several cycles such as two or three cycles.
[0008]
In such a power output apparatus of the present invention, the operation control means is a means for controlling the internal combustion engine to perform an idling operation when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than the predetermined temperature. You can also In this way, it is possible to reduce the fuel consumption accompanying the continuous operation of the internal combustion engine.
[0009]
The power output apparatus of the present invention further includes a drive motor capable of outputting power to the drive shaft using power from the secondary battery, and the operation control means outputs required power to the drive shaft. The internal combustion engine and the drive motor may be means for controlling the operation.
[0010]
In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the operation control means sets a target power to be output by the internal combustion engine based on the required power when the temperature is lower than a predetermined temperature, and the set power is set. When the target power is greater than or equal to a predetermined power, the internal combustion engine is controlled to output the target power by driving all of the plurality of cylinders. When the target power is less than the predetermined power, The internal combustion engine may be operated and controlled so that the target power is output by a part of driving, and the driving motor may be controlled to output the required power to the drive shaft. it can. In this way, the required power can be output to the drive shaft while outputting the power from the internal combustion engine.
[0011]
Further, in the power output device of the present invention having a drive motor, a power transmission conversion means capable of transmitting a part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft and converting the remaining power into electric power. It can also be provided. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the power transmission conversion means includes a first shaft connected to the output shaft of the internal combustion engine, a second shaft connected to the drive shaft, and a third shaft. A three-axis power input / output means for inputting / outputting the remaining power based on the power input / output to / from any two of the three axes, and capable of power generation connected to the third axis A power generation motor, and the drive motor may be connected to the drive shaft. Alternatively, in the power output device according to the aspect of the invention including a drive motor, the power transmission conversion unit includes a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. A generator motor capable of generating electric power that rotates relatively by electromagnetic action of the first rotor and the second rotor, and the drive motor is directly connected to the drive shaft It can also be.
[0012]
The automobile of the present invention
An automobile equipped with the power output device of the present invention of each aspect described above,
The gist is that the drive shaft is connected to an axle of the automobile.
[0013]
In the automobile of the present invention, since the drive shaft of the power output apparatus of the present invention is connected to the axle of the automobile, the effect of the power output apparatus of the present invention, that is, the secondary battery temperature is low and sufficient power is supplied. When the engine cannot be operated, the operation of the internal combustion engine is continued regardless of the establishment of the stop condition, so that the restart of the internal combustion engine due to insufficient power can be avoided and the output of power from the internal combustion engine can be prevented from becoming unstable. By realizing the continuation of the operation of the internal combustion engine by driving some cylinders of the plurality of cylinders of the internal combustion engine, it is possible to reduce the fuel supplied to the internal combustion engine and reduce the energy efficiency associated with the continuous operation. The effect that it can prevent can be show | played.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an automobile 20 according to the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30 connected to a crankshaft 23 as an output shaft of the engine 22 via a damper 25, and a motor MG1 capable of generating electricity connected to the planetary gear 30. And a motor MG2 connected to the planetary gear 30 and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as a hybrid ECU) 70 for controlling the entire drive system of the vehicle.
[0015]
The engine 22 is a multi-cylinder engine that outputs power obtained by explosion combustion of fuel (for example, hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil) supplied from a fuel tank 26 by a fuel pump 27 and injected by a fuel injection valve 28. For example, it is configured as a four-cylinder) internal combustion engine. The engine 22 is driven and controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, and controls intake air amount adjustment control for adjusting the amount of air taken in by the engine 22 and fuel is supplied to the engine 22 at an appropriate air-fuel ratio. Thus, operation control such as fuel injection control for controlling the fuel injection valve 28 and ignition control for causing the air-fuel mixture in the engine 22 to explode is performed. In the embodiment, the engine 22 is configured as a direct injection engine in which the fuel injection valve 28 is arranged so that fuel can be directly injected into each combustion chamber of each cylinder, and an injection amount of each cylinder is independently determined by the engine ECU 24. It is designed to receive control. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 as necessary.
[0016]
The planetary gear 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, and a plurality of pinion gears. And a carrier 34 that rotatably and revolves 33, and performs differential action with the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the planetary gear 30, the crankshaft 23 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the sun gear shaft 31a of the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the ring gear shaft 32a of the motor MG2 is connected to the ring gear 32. FIG. 2 shows the relationship among the rotational speed Ns of the sun gear 31, the rotational speed Nc of the carrier 34, and the rotational speed Nr of the ring gear 32. FIG. 2 also shows torques Tcs and Tcr that are distributed and output to the sun gear 31 and the ring gear 32 when the torque Tc is input to the carrier 34. As shown in FIG. 2, the rotation speed Nc of the carrier 34 uses the rotation speed Ns of the sun gear 31 and the rotation speed Nr of the ring gear 32 when the gear ratio of the planetary gear 30 is ρ (number of sun gear teeth / number of ring gear teeth). The following equation (1) can be used.
[0017]
[Expression 1]
Nc = Ns × ρ / (1 + ρ) + Nr × 1 / (1 + ρ) (1)
[0018]
The torques Tcs and Tcr output to the sun gear 31 and the ring gear 32 when the torque Tc is input to the carrier 34 can be expressed by the following equations (2) and (3) using the gear ratio ρ. .
[0019]
[Expression 2]
Tcs = Tc × ρ / (1 + ρ) (2)
Tcr = Tc × 1 / (1 + ρ) = Tcs / ρ (3)
[0020]
Therefore, when the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed to the sun gear 31 and the ring gear 32 according to the gear ratio ρ of the planetary gear 30, or the motor MG1 functions as an electric motor. Sometimes, the power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 can be integrated and output to the ring gear 32. Further, the engine 22 can be started by outputting the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 to the carrier 34. That is, the motor MG1 can also have a function as a starter motor responsible for starting the engine 22. The ring gear 32 is mechanically connected to drive wheels 39a and 39b via a belt 36, a gear mechanism 37, and a differential gear 38. Therefore, the power output to the ring gear 32 is output to the drive wheels 39a and 39b via the belt 36, the gear mechanism 37, and the differential gear 38.
[0021]
Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured using the positive and negative buses shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG 1 and MG 2 is different from the other. It can be consumed with the motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. Both the motors MG1 and MG2 are driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as rotation speed sensors 43 and 44 for detecting the rotation speeds of the rotation shafts (sun gear shaft 31a and ring gear shaft 32a) of the motors MG1 and MG2. A rotational current Ns, Nr, a phase current applied to the motors MG1, MG2 detected by a current sensor (not shown), and the like are input, and a switching control signal to the inverters 41, 42 is output from the motor ECU 40. Yes. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid ECU 70, controls the driving of the motors MG1, MG2 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1, MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 includes a battery temperature BT from a temperature sensor 51 that detects the temperature of the battery 50 as a signal necessary for managing the battery 50, a charge / discharge current from a current sensor (not shown) that detects a current flowing through the battery 50, and the like. Is input, and data on the state of the battery 50 is output to the hybrid ECU 70 as necessary. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.
[0022]
The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 72. . The hybrid ECU 70 receives the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, the accelerator pedal position AP and the depression amount of the brake pedal 85 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 to be detected, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. .
[0023]
The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required power to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator pedal position AP and the vehicle speed V as the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, for example, the operation of the engine 22 is 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 controlled by the motor MG1 and the motor MG2. The normal operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are controlled to be torque-converted by MG2 and output to the ring gear shaft 32a, or the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the lower limit value SLow (for example, 30% or 40%). The engine 22 is controlled to operate so that the sum of the power required for the drive shaft and the power corresponding to the power necessary for charging the battery 50 is output from the engine 22, and a part of the power from the engine 22 is output. Is charged into the battery 50 as necessary power by the motor MG1, and the remaining power from the engine 22 is charged. The charging operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are operated and controlled so that the force is torque-converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the remaining capacity SOC of the battery 50 is the upper limit value SHi (for example, 70% 80%) or more, the engine 22 is operated and controlled so that the power obtained by subtracting the power corresponding to the power discharged from the battery 50 from the power required for the drive shaft is output from the engine 22 and the power from the engine 22 A discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are operated and controlled so that power corresponding to the required power is output to the ring gear shaft 32a by the power from the motor MG2 that converts the discharge power into power, and the vehicle speed V is a relatively low speed VLow. If the motor power is less than the motor MG2, the power corresponding to the required power is stopped while the operation of the engine 22 is stopped. There is a motor operation mode in which operation control of the motor MG2 to be outputted.
[0024]
Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment when restricting driving in such a driving mode will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation mode restriction process routine executed by the hybrid ECU 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This process is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 20 msec).
[0025]
When the operation mode restriction processing routine is executed, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first reads the battery temperature BT detected by the temperature sensor 51 that detects the temperature of the battery 50 and input by communication from the battery ECU 52 (step S100). It is determined whether or not the read battery temperature BT is less than a predetermined threshold value Tref (step S102). When it is determined that the battery temperature BT is equal to or higher than the threshold value Tref, this routine is terminated without doing anything. When it is determined that the battery temperature BT is lower than the threshold value Tref, the operation in the motor operation mode among the aforementioned operation modes is performed. (Stop of engine 22) is prohibited (step S104) and this routine is ended. The engine 22 is prohibited from being stopped, as shown in the relationship between the battery temperature BT of the battery 50 and the power that can be output from the battery 50 in FIG. 4, when the battery temperature BT of the battery 50 decreases, the internal resistance increases. Accordingly, the power that can be output from the battery 50 also decreases. For this reason, once the engine 22 is stopped by driving in the motor operation mode during low speed driving or the like, the engine 22 is started by the motor MG1 due to insufficient output of the battery 50 when the engine 22 needs to be operated next time. This is based on the fact that the power output from the engine 22 is delayed.
[0026]
Next, the driving process executed by the hybrid vehicle 20 of the embodiment when driving in the motor driving mode is prohibited will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an engine stop prohibition operation control routine executed by the hybrid ECU 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 20 msec).
[0027]
When the engine stop prohibition operation control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first calculates and inputs by the accelerator pedal position AP from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the battery ECU 52, and communication. Then, the remaining capacity SOC of the battery 50, the rotational speed Ns of the sun gear shaft 31a detected by the rotational speed sensors 43 and 44, and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a are input (step S200). Subsequently, the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set from the input accelerator pedal position AP and the vehicle speed V (step S202), and the required power Pr * required for the ring gear shaft 32a. Is set (step S204). In this embodiment, in this embodiment, the relationship between the accelerator pedal position AP, the vehicle speed V, and the required torque Tr * (Tr * = f (AP, V)) is obtained in advance and stored in the ROM 74 as a map. Given AP and vehicle speed V, the corresponding required torque Tr * is derived from the map, and the required power Pr * is calculated by multiplying the derived required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. did. Since the ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 39a and 39b, and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a is proportional to the vehicle speed V, the rotation speed Nr may be derived from the vehicle speed V by calculation. I do not care.
[0028]
When the required power Pr * is set in this way, the target power Pe * of the engine 22 is set based on the required power Pr * and the remaining capacity SOC of the battery 50 input in step S200 (step S206). In the embodiment, the required charge / discharge amount Pb * of the battery 50 is set according to the remaining capacity SOC of the battery 50, and the sum of the charge / discharge amount Pb * and the required power Pr * is set as the target power of the engine 22. It was set as Pe *. Therefore, as described above, when a positive value is set as the charge / discharge amount Pb * when the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the lower limit value SLlow, the operation is performed in the charge operation mode, and the remaining capacity SOC of the battery 50 is the upper limit. If a negative value is set as the charge / discharge amount Pb * when the value is greater than or equal to the value SHi, the operation is performed in the discharge operation mode, and the charge is performed when the remaining capacity SOC of the battery 50 is within the range between the upper limit value Shi and the lower limit value SLlow. When zero is set as the discharge amount Pb *, the operation is performed in the normal operation mode. Further, even when the target power Pe * is set to zero when the required power Pr * is low and the remaining capacity SOC is sufficient, as described above, the operation in the motor operation mode (stop of the engine 22) is prohibited. Therefore, at this time, the engine 22 is idling. When the target power Pe * is set, the point having the highest engine efficiency is selected and selected from the operation points (operation points determined by the torque and the rotational speed) that can output the target power Pe * from the engine 22. The torque and the rotational speed at the operating point are set as the target torque Te * and the target rotational speed Ne * of the engine 22, respectively.
[0029]
Then, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is set based on the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the rotational speed Nr of the ring gear 32 (step S208). As described above, the rotational speed Ns of the sun gear 31, the rotational speed Nc of the carrier 34, and the rotational speed Nr of the ring gear 32 have the relationship of the formula (1), and the crankshaft 23 of the engine 22 is connected to the carrier 34 and the motor MG1 is Since it is connected to the sun gear 31 respectively, the sun gear is calculated from the target rotational speed Ne * of the engine 22 corresponding to the rotational speed Nc of the carrier 34, the rotational speed Nr of the ring gear 32 and the gear ratio ρ using the above equation (1). The rotation speed Ns of 31 can be calculated, and this can be set as the target rotation speed Nm1 * of the motor MG1. Since the ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 39a and 39b, the rotational speed Nr calculated from the vehicle speed V may be used instead of directly detecting the rotational speed Nr from the rotational speed sensor 44. .
[0030]
When target rotation speed Nm1 * of motor MG1 is set, target torques Tm1 * and Tm2 * of motors MG1 and MG2 are set based on gear ratio ρ of planetary gear 30 (step S210). The target torque Tm1 * of the motor MG1 is set to match the torque Tcs distributed to the sun gear 31 when the target torque Te * of the engine 22 is input to the carrier 34 as the torque Tc, as shown in the relationship of FIG. That's fine. That is, the target torque Tm1 * of the motor MG1 may be calculated by the following equation (4) assuming that the torque Tcs is exchanged between positive and negative. On the other hand, the target torque Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * set in step S202 is output to the ring gear 32 in consideration of the torque Tcr (= Tcs / ρ) directly distributed from the engine 22. What is necessary is just to calculate by Formula (5).
[0031]
[Equation 3]
Tm1 * = − Te * × ρ / (1 + ρ) (4)
Tm2 * = Tr * −Te * × 1 / (1 + ρ) (5)
[0032]
Thus, when the target power Pe * and target torque Te * of the engine 22, the target torque Tm1 * and target speed Nm1 * of the motor MG1, and the target torque Tm2 * of the motor MG2 are set, the target of the engine 22 is set. It is determined whether or not the power Pe * is less than the threshold value Pref (step S212). When it is determined that the target power Pe * is less than the threshold value Pref, the engine 22 outputs the target torque Te * using only a part of each cylinder of the engine 22 (for example, two cylinders out of four cylinders). And instructing the motor ECU 40 to drive the motor MG1 with the target torque Tm1 * and the target rotational speed Nm1 * and to drive the motor MG2 with the target torque Tm2 * (step S214). This routine is terminated. On the other hand, when it is determined that the target power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref, the engine 22 is instructed to output the target torque Te * using all the cylinders of the engine 22, and the motor MG1 The motor ECU 40 is instructed to drive at Tm1 * and the target rotational speed Nm1 * and the motor MG2 to drive at the target torque Tm2 * (step S216), and this routine is terminated. Here, the threshold value Pref is a threshold value for determining whether the engine 22 operates with all cylinders or with some cylinders, and is set in consideration of the characteristics of the engine 22 and the like. Upon receiving the instruction, the motor ECU 40 controls the rotational speed of the motor MG1 so that the motor MG1 rotates at the target rotational speed Nm1 * while outputting the target torque Tm1 *, and the motor MG2 outputs a torque commensurate with the target torque Tm2 *. Thus, the motor MG2 is driven and controlled. In response to the instruction, the engine ECU 24 supplies the fuel to some of the plurality of cylinders and shuts off the fuel supply to the remaining cylinders when instructed to drive some of the cylinders. When the operation of the engine 22 is controlled so that a torque commensurate with the target torque Te * is output from the engine 22 and all the cylinders are instructed to be driven, fuel is supplied to all the cylinders to meet the target torque Te *. The operation of the engine 22 is controlled so that torque is output. When zero is set as the target power Pe *, the engine ECU 24 supplies fuel to some of the cylinders and performs idling operation of the engine 22. As described above, when the required power Pe * of the engine 22 is low, only some of the cylinders are driven. As described above, when the battery temperature BT of the battery 50 is low, the start of the engine 22 is delayed due to insufficient output of the battery 50. The engine 22 is not stopped, but it is based on the fact that when the engine 22 is operated by supplying fuel to all cylinders when the target power of the engine 22 is low, the amount of fuel consumption increases and the energy efficiency decreases.
[0033]
Since the engine stop prohibition operation control routine is a process when operation in the motor operation mode is prohibited, the battery temperature BT of the battery 50 is equal to or higher than the threshold Tref, and the engine 22 is prohibited from being stopped in the routine of FIG. If not, when the condition of operation in the motor operation mode (stop of the engine 22) is satisfied, for example, when the vehicle speed V is lower than the low speed VLow, the engine 22 is stopped and the vehicle runs only by the motor MG2. More specifically, in the motor operation mode, the required torque Tr * is set based on the accelerator pedal position AP and the vehicle speed V, and the target power Pe * of the engine 22 and the target torque Tm1 * of the motor MG1 are set to zero. The target torque Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output from the drive shaft, and the set target value is output to the engine ECU 24 and the battery ECU 52.
[0034]
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the battery temperature BT of the battery 50 is less than the threshold value Pref and sufficient power cannot be supplied, and the engine is set based on the required power Pr * to the drive shaft. When the target power Pe * of 22 is less than the threshold value Pref, the engine 22 is continuously operated by driving some cylinders. For example, when the target power Pe * of the engine 22 is zero, some cylinders are driven and the engine 22 is driven. Because the engine is idling, it is possible to avoid the occurrence of rattling when the engine 22 is restarted due to insufficient power from the battery 50 when the engine 22 is stopped, and to reduce fuel consumption by supplying fuel only to some cylinders. A decrease in energy efficiency associated with continuous operation can be prevented.
[0035]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22 is configured as a direct injection engine that can directly inject fuel from the fuel injection valve 28 into each combustion chamber of each cylinder. Any structure may be used as long as fuel can be supplied to the cylinder. For example, the engine 22 may be configured to inject fuel independently for each cylinder by disposing a fuel injection valve for each intake pipe for each cylinder, or two or three of a plurality of cylinders or 3 A configuration may be adopted in which fuel is injected independently for each group by disposing a fuel injection valve in a collection portion of the intake manifold for each group with each cylinder as a group. In addition, as fuel injection control by the fuel injection valve, intake, compression, expansion, and exhaust are set as one cycle, for example, by supplying one cycle of fuel to each cylinder every two or three cycles. It may be driven.
[0036]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the target power Pe * of the engine 22 set when the operation in the motor operation mode is prohibited is less than the threshold value Pref, the target torque Te from the engine 22 is driven by driving some cylinders. Although * is output, the number of cylinders to be driven may be set according to the target power Pe *, for example, as the target power Pe * is lower, it may be set to a smaller number. In this way, it is possible to reduce the fuel consumption while continuing the operation of the engine 22.
[0037]
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when driving in the motor operation mode is prohibited, the target power Pe * of the engine 22 is set based on the required power Pr * of the drive shaft and the remaining capacity SOC, and the set target is set. The engine 22 is controlled so that the target torque Te * corresponding to the target power Pe * from the engine 22 is output by driving some cylinders when the power Pe * is less than the threshold value Pref. When the driving condition in the motor operation mode is satisfied when the driving is prohibited (for example, when the vehicle speed V is lower than the relatively low speed VLow), the engine 22 is idling by driving some cylinders. At the same time, only the power from the motor MG2 is output to the drive shaft without outputting torque from the motor MG1. It may be as outputting the power demand Pr * to be determined. At this time, it is only necessary to supply fuel to such an extent that the engine 22 can maintain idling operation to some of the cylinders to be driven.
[0038]
In the embodiment, the hybrid vehicle 20 including the power output device including the engine 22, the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2 has been described as a specific example. However, an engine that can be operated by a part of a plurality of cylinders. And a motor driven by using electric power from the battery as a power source, any vehicle having any configuration can be applied as long as the engine can be automatically stopped and automatically started with battery discharge. be able to. For example, as shown in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. 6, an inner rotor 132 connected to the crankshaft of the engine 122 and an outer rotor 134 attached to a drive shaft 152 coupled to the drive wheels 159a and 159b. Power is exchanged between the motor 130 that rotates relatively by the electromagnetic action of the inner rotor 132 and the outer rotor 134, the motor 140 that can output power directly to the drive shaft 152, and the motors 130, 140. The battery 150 may be configured to include the battery 150. In addition, as shown in a hybrid vehicle 220 of a modified example of FIG. 7, an engine capable of outputting power to a drive shaft connected to drive wheels via a transmission (A / T), an engine rotation shaft, and a clutch Or a battery that exchanges electric power with the motor, and as shown in a hybrid vehicle 320 of a modified example of FIG. An engine capable of outputting power to a drive shaft connected to drive wheels via a clutch and a transmission (for example, CVT) in order, and a motor capable of directly outputting power to a rotating shaft between the clutch and the transmission; And a battery that exchanges electric power with the motor, or, as shown in the hybrid vehicle 420 of the modified example of FIG. 9, the first drive wheels (A / T) are provided via the transmission (A / T). For example, an engine capable of outputting power to a drive shaft connected to a front wheel), a power generation motor having a rotation shaft connected to the rotation shaft of the engine, and power generated by the power generation motor are stored. It may be configured to include a battery and a drive motor that can output power to a drive shaft connected to second drive wheels (for example, rear wheels) using stored electric power from the battery. Furthermore, even if the vehicle is powered only by an engine that can be operated by some cylinders of a plurality of cylinders, it is applicable if the vehicle can automatically stop the engine and automatically start when the battery is discharged. Is possible. For example, normally, the engine is automatically stopped when a condition for stopping the engine such as when the vehicle is stopped is satisfied. However, even if the condition for stopping the engine is satisfied when the battery temperature is low, some of the cylinders It is conceivable that fuel is supplied to the cylinder and the engine is idling.
[0039]
The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship among the rotational speed Ns of the sun gear 31, the rotational speed Nc of the carrier 34, and the rotational speed Nr of the ring gear 32.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of an operation mode restriction process routine executed by the hybrid vehicle 20 according to the embodiment.
4 is an explanatory diagram showing a relationship between a battery temperature BT of the battery 50 and electric power that can be output from the battery 50. FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an engine stop prohibition operation control routine executed by the hybrid vehicle 20 according to the embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modified example.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 420 of a modified example.
[Explanation of symbols]
20, 120, 220, 320, 420 Hybrid vehicle, 22, 122 engine, 23 crankshaft, 24 engine ECU, 25 damper, 26 fuel tank, 27 fuel pump, 28 fuel injection valve, 30 planetary gear, 31 sun gear, 31a sun gear shaft , 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 36 belt, 37 gear mechanism, 39a, 39b, 159a, 159b drive wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 Rotational speed sensor, 50, 150 battery, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Electric power line, 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 81 Ft lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor, 130 motor, 132 inner rotor, 134 outer rotor, 140 motor.

Claims

駆動軸に動力を出力可能な複数気筒を有する内燃機関を備え、該内燃機関の自動停止と二次電池の放電を伴う該内燃機関の自動始動とが可能な動力出力装置であって、
前記二次電池からの電力を用いて前記駆動軸に動力を出力可能な駆動用電動機と、
前記二次電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度以上のときに所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関が停止されると共に前記駆動軸に要求動力が出力されるよう前記内燃機関と前記駆動用電動機とを運転制御し、前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、該成立に拘わらず前記複数気筒のうちの一部の気筒の駆動により前記内燃機関が継続運転されると共に前記駆動軸に要求動力が出力されるよう前記内燃機関と前記駆動用電動機とを運転制御する運転制御手段と
を備える動力出力装置。A power output device comprising an internal combustion engine having a plurality of cylinders capable of outputting power to a drive shaft, capable of automatically stopping the internal combustion engine and automatically starting the internal combustion engine with a secondary battery discharge,
A drive motor capable of outputting power to the drive shaft using power from the secondary battery;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the secondary battery;
When a predetermined stop condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature, the internal combustion engine and the internal combustion engine are output so that the required power is output to the drive shaft while the internal combustion engine is stopped. When the predetermined stop condition is satisfied when the temperature detected by the temperature detecting means is less than a predetermined temperature when the driving electric motor is operated and controlled, a part of the plurality of cylinders is satisfied regardless of the establishment. A power output device comprising: an operation control unit configured to control the internal combustion engine and the driving motor so that the internal combustion engine is continuously operated by driving a cylinder and the required power is output to the drive shaft .

請求項１記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときに前記所定の停止条件が成立したときには、前記内燃機関をアイドリング運転するよう制御する手段である
動力出力装置。The power output device according to claim 1,
The operation control means is means for controlling the internal combustion engine to perform an idling operation when the predetermined stop condition is satisfied when the temperature is lower than a predetermined temperature.

請求項１または２記載の動力出力装置であって、
前記運転制御手段は、前記温度が所定の温度未満のときには、前記要求動力に基づいて前記内燃機関が出力すべき目標動力を設定し、該設定された目標動力が所定の動力以上のときには前記複数気筒の全部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御し、前記目標動力が前記所定の動力未満のときには前記複数気筒のうちの一部の駆動により前記目標動力が出力されるよう前記内燃機関を運転制御すると共に、前記要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記駆動用電動機を運転制御する手段である
動力出力装置。The power output device according to claim 1 or 2 ,
The operation control means sets a target power to be output from the internal combustion engine based on the required power when the temperature is lower than a predetermined temperature, and sets the plurality of powers when the set target power is equal to or higher than a predetermined power. The internal combustion engine is controlled to output the target power by driving all the cylinders, and when the target power is less than the predetermined power, the target power is output by driving some of the plurality of cylinders. A power output device that controls the operation of the internal combustion engine and controls the drive motor so that the required power is output to the drive shaft.

請求項１なしい３いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関からの動力の一部を前記駆動軸に伝達すると共に、残余の動力を電力に変換可能な動力伝達変換手段を備える
動力出力装置。A power output device according to any one of claims 1 and 3 ,
A power output device comprising power transmission conversion means for transmitting a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft and capable of converting remaining power into electric power.

請求項４記載の動力出力装置であって、
前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１の軸と前記駆動軸に接続された第２の軸と第３の軸とを有し該３軸のうちのいずれかの２軸に入出力される動力に基づいて残余の動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第３の軸に接続された発電可能な発電用電動機とを有する手段であり、
前記駆動用電動機は、前記駆動軸に接続されている
動力出力装置。The power output device according to claim 4 ,
The power transmission conversion means has a first shaft connected to the output shaft of the internal combustion engine, a second shaft connected to the drive shaft, and a third shaft, and one of the three shafts. A three-axis power input / output means for inputting / outputting the remaining power based on the power input / output to / from the two axes, and a generator motor capable of generating electricity connected to the third shaft,
The drive motor is connected to the drive shaft.

請求項４記載の動力出力装置であって、
前記動力伝達変換手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第１のロータと駆動軸に取り付けられた第２のロータとを有し該第１のロータと該第２のロータとの電磁的な作用により相対的に回転する発電可能な発電用電動機であり、
前記駆動用電動機は、前記駆動軸に直接接続されている
動力出力装置。The power output device according to claim 4 ,
The power transmission conversion means has a first rotor connected to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to a drive shaft, and electromagnetics between the first rotor and the second rotor. Is a generator motor capable of generating power that rotates relatively by a typical action,
The drive motor is directly connected to the drive shaft.

請求項１ないし６いずれか記載の動力出力装置を搭載する自動車であって、
前記駆動軸は、前記自動車の車軸に接続されている自動車。An automobile equipped with the power output device according to any one of claims 1 to 6 ,
The drive shaft is an automobile connected to the axle of the automobile.