JP6031842B2 - Vehicle drive device - Google Patents

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Description

本発明は車両の駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle drive device.

従来、エンジン始動時にモータジェネレータを駆動してエンジンの始動を行うエンジンの始動方法が特許文献１に開示されている。特許文献１では、エンジン始動時にモータジェネレータで発生させるトルクを徐々に大きくしている。   Conventionally, Patent Document 1 discloses an engine starting method for starting an engine by driving a motor generator when the engine is started. In Patent Document 1, the torque generated by the motor generator when the engine is started is gradually increased.

特開２００７−２９２０７９号公報JP 2007-292079 A

エンジン始動初期にエンジンで発生する燃焼トルクは、初回燃焼を行う気筒のピストンの停止位置によって異なる。初回燃焼を行う気筒のピストンの停止位置が圧縮行程の上死点に近いほど、初回燃焼時の気筒内の空気量が少なくなるので、燃焼トルクは小さくなる。   The combustion torque generated in the engine in the early stage of engine startup differs depending on the stop position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion. The closer the stop position of the piston of the cylinder performing the first combustion is to the top dead center of the compression stroke, the smaller the amount of air in the cylinder at the time of the first combustion, so the combustion torque becomes smaller.

しかし、上記の発明では、このような点については考慮されていない。そのため、初回燃焼を行う気筒のピストンの停止位置が圧縮行程の上死点に近い場合には、初回燃焼直後のエンジン回転速度が落ち込み、エンジン回転速度がエンジン共振回転域まで落ち込み、エンジン始動時の振動が大きくなる、といった問題点がある。   However, in the above invention, such a point is not considered. Therefore, when the stop position of the piston of the cylinder performing the initial combustion is close to the top dead center of the compression stroke, the engine rotation speed immediately after the first combustion decreases, the engine rotation speed decreases to the engine resonance rotation range, There is a problem that vibration increases.

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、エンジン始動時の振動を抑制することを目的とする。   The present invention has been invented to solve such problems, and an object thereof is to suppress vibration at the time of engine start.

本発明のある態様に係る車両の駆動装置は、エンジンの出力軸に伝導装置を介して機械的に結合されるモータジェネレータを備える車両の駆動装置であって、エンジンを始動する場合に、エンジン停止時に圧縮行程となっている気筒に燃料を噴射し、初回燃焼を行う燃焼手段と、エンジンを始動する場合に、モータジェネレータによって始動トルクを発生させて、エンジンの始動をアシストする始動アシスト手段とを備える。始動アシスト手段は、初回燃焼が行われる前後で始動トルクを変更して、初回燃焼が行われた後に始動トルクを大きくし、初回燃焼を行う気筒の、エンジン停止時におけるピストンの位置が上死点に近いほど、初回燃焼後の始動トルクを大きくする。 A vehicle drive device according to an aspect of the present invention is a vehicle drive device including a motor generator mechanically coupled to an output shaft of an engine via a transmission device, and the engine is stopped when the engine is started. Combustion means that injects fuel into a cylinder that is sometimes in a compression stroke and performs initial combustion, and start assist means that assists engine start by generating a start torque by a motor generator when starting the engine. Prepare. The start assist means changes the start torque before and after the initial combustion, increases the start torque after the initial combustion, and the position of the piston when the engine is stopped is the top dead center of the cylinder performing the initial combustion. The closer to , the larger the starting torque after the first combustion .

この態様によると、初回燃焼を行う気筒のピストンが上死点に近いほどモータジェネレータで発生させる始動トルクを大きくすることで、初回燃焼直後のエンジン回転速度の落ち込みを抑制し、エンジン始動時の振動を抑制することができる。   According to this aspect, the start torque generated by the motor generator is increased as the piston of the cylinder performing the initial combustion is closer to the top dead center, thereby suppressing the drop in the engine rotation speed immediately after the initial combustion, and the vibration at the start of the engine. Can be suppressed.

本発明の第１実施形態の車両の駆動装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention. ガソリンエンジンの制御システム図である。It is a control system figure of a gasoline engine. 第１実施形態のトルク制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining torque control of a 1st embodiment. 第２実施形態のトルク制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the torque control of 2nd Embodiment. 第３実施形態のトルク制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the torque control of 3rd Embodiment. 初回燃焼が行われる気筒のピストンの位置と、始動トルクとの関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the position of the piston of the cylinder in which initial combustion is performed, and starting torque. 第４実施形態のトルク制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining torque control of a 4th embodiment. 初回燃焼が行われる気筒のクランクシャフトの位置と、始動トルクとの関係を示すマップである。It is a map which shows the relationship between the position of the crankshaft of the cylinder in which initial combustion is performed, and starting torque.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は本発明の第１実施形態の車両１の駆動装置の概略構成図である。図１において車両１には、エンジン２、モータジェネレータ２１、エアコン用コンプレッサ３１を有している。すなわち、エンジン２の出力軸３、モータジェネレータ２１の回転軸２２、エアコン用コンプレッサ３１の回転軸３２が平行に配置され、出力軸３の一端にクランクプーリ４が、回転軸２２、３２に各プーリ２３、３３が取り付けられている。これら３つの各プーリ４、２３、３３にはベルト５が掛け回され、エンジン２の出力軸３、回転軸２２、３２の間はベルト５によって動力が伝達（伝導）される。ここでは、ベルトとプーリとで構成されるベルト伝導装置を示すが、ベルト及びプーリに代えてギア及びチェーンを用いた伝導装置であってもかまわない。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a drive device for a vehicle 1 according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle 1 includes an engine 2, a motor generator 21, and an air conditioner compressor 31. That is, the output shaft 3 of the engine 2, the rotating shaft 22 of the motor generator 21, and the rotating shaft 32 of the air conditioner compressor 31 are arranged in parallel, the crank pulley 4 is at one end of the output shaft 3, and the pulleys are connected to the rotating shafts 22 and 32. 23 and 33 are attached. A belt 5 is wound around each of the three pulleys 4, 23 and 33, and power is transmitted (conducted) between the output shaft 3 and the rotating shafts 22 and 32 of the engine 2 by the belt 5. Here, a belt transmission device including a belt and a pulley is shown, but a transmission device using a gear and a chain instead of the belt and the pulley may be used.

エンジン２にはエンジン２の始動に用いるスタータ６も備えている。エンジン２の出力軸３の他端にはトルクコンバータ８、ベルト式の自動変速機９が接続されている。トルクコンバータ８は図示しないポンプインペラ、タービンランナを有する。ベルト式の自動変速機９は図示しないプライマリプーリ、セカンダリプーリ、これらプーリに掛け回されるスチールベルトを有する。エンジン２の回転駆動力はこれらトルクコンバータ８、自動変速機９を介して最終的に車両駆動輪（図示しない）に伝達される。   The engine 2 is also provided with a starter 6 used for starting the engine 2. A torque converter 8 and a belt type automatic transmission 9 are connected to the other end of the output shaft 3 of the engine 2. The torque converter 8 has a pump impeller and a turbine runner (not shown). The belt-type automatic transmission 9 includes a primary pulley and a secondary pulley (not shown) and a steel belt that is wound around these pulleys. The rotational driving force of the engine 2 is finally transmitted to vehicle driving wheels (not shown) via the torque converter 8 and the automatic transmission 9.

車両１の電源として、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を備える。いずれも１４Ｖバッテリである。２つのバッテリ４１、４２の間は並列された２つのリレー４３によって接続されている。   As a power source for the vehicle 1, a main battery 41 and a sub battery 42 are provided. Both are 14V batteries. The two batteries 41 and 42 are connected by two relays 43 arranged in parallel.

上記のスタータ６、モータジェネレータ２１は、電圧降下を許容できる電気負荷であるのでメインバッテリ４１とリレー４３の間に接続され、電力はメインバッテリ４１から供給される。なお、モータジェネレータ２１は交流機から構成されているため、メインバッテリ４１からの直流を交流に変換するインバータ２４を付属している。   Since the starter 6 and the motor generator 21 are electric loads that can tolerate a voltage drop, they are connected between the main battery 41 and the relay 43, and power is supplied from the main battery 41. In addition, since the motor generator 21 is comprised from the alternating current machine, the inverter 24 which converts the direct current from the main battery 41 into alternating current is attached.

エンジン２、スタータ６及びモータジェネレータ２１を制御するため、エンジンコントロールモジュール５１を備える。   An engine control module 51 is provided to control the engine 2, starter 6 and motor generator 21.

ここで、エンジン２の構成を図２を参照して概説すると、図２はガソリンエンジンの制御システム図である。各吸気ポート（図示しない）には燃料噴射弁７が設けられている。燃料噴射弁７は、燃料をエンジン２に間欠的に供給するものである。   Here, the configuration of the engine 2 will be outlined with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a control system diagram of the gasoline engine. Each intake port (not shown) is provided with a fuel injection valve 7. The fuel injection valve 7 supplies fuel to the engine 2 intermittently.

吸気通路１１には電子制御のスロットル弁１２を備え、スロットルモータ１３によってスロットル弁１２の開度（以下、「スロットル開度」という。）が制御される。実際のスロットル開度はスロットルセンサ１４により検出され、エンジンコントロールモジュール５１に入力されている。   The intake passage 11 is provided with an electronically controlled throttle valve 12, and the throttle motor 13 controls the opening of the throttle valve 12 (hereinafter referred to as “throttle opening”). The actual throttle opening is detected by the throttle sensor 14 and input to the engine control module 51.

エンジンコントロールモジュール５１には、アクセルセンサ５３からのアクセル開度（アクセルペダル５２の踏込量）の信号、クランク角センサ５４からのクランク角の信号、エアフローメータ５５からの吸入空気量の信号、カム角センサ５９からのカム角の信号が入力されている。クランク角センサ５４の信号からはエンジン２の回転速度が算出される。エンジンコントロールモジュール５１では、これらの信号に基づいて目標吸入空気量及び目標燃料噴射量を算出し、目標吸入空気量及び目標燃料噴射量が得られるようにスロットルモータ１３及び各燃料噴射弁７に指令を出す。   The engine control module 51 includes an accelerator opening signal (amount of depression of the accelerator pedal 52) from the accelerator sensor 53, a crank angle signal from the crank angle sensor 54, an intake air amount signal from the air flow meter 55, and a cam angle. A cam angle signal from the sensor 59 is input. From the signal of the crank angle sensor 54, the rotational speed of the engine 2 is calculated. The engine control module 51 calculates the target intake air amount and the target fuel injection amount based on these signals, and instructs the throttle motor 13 and each fuel injection valve 7 to obtain the target intake air amount and the target fuel injection amount. Put out.

ここで、吸入空気量の制御について概説する（特開平９−２８７５１３号公報参照）。アクセル開度ＡＰＯとエンジン回転速度Ｎｅとから所定のマップを検索することにより目標基本吸入空気量及び目標当量比ｔＤＭＬをそれぞれ算出する。目標基本吸入空気量を目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入空気量とする。そして、この目標吸入空気量とエンジン回転速度から所定のマップを検索することにより目標スロットル弁開度を求める。目標スロットル弁開度を指令値に変換してスロットルモータ１３に出力する。   Here, the control of the intake air amount will be outlined (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 9-287513). A target basic intake air amount and a target equivalent ratio tDML are calculated by searching a predetermined map from the accelerator opening APO and the engine speed Ne. A value obtained by dividing the target basic intake air amount by the target equivalent ratio tDML is set as the target intake air amount. Then, the target throttle valve opening is obtained by searching a predetermined map from the target intake air amount and the engine speed. The target throttle valve opening is converted into a command value and output to the throttle motor 13.

次に、燃料噴射（燃料噴射量及び燃料噴射時期）の制御について概説する。エアフローメータ５５の出力をＡ／Ｄ変換し、リニアライズして吸入空気量Ｑａを算出する。   Next, control of fuel injection (fuel injection amount and fuel injection timing) will be outlined. The output of the air flow meter 55 is A / D converted and linearized to calculate the intake air amount Qa.

この吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅから、ほぼ理論空燃比（当量比＝１．０）の混合気が得られる基本噴射パルス幅Ｔｐ０［ｍｓ］を、Ｔｐ０＝Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ（ただし、Ｋは定数）として求める。次に、
Ｔｐ＝Ｔｐ０×Ｆｌｏａｄ＋Ｔｐ-1×（１−Ｆｌｏａｄ）
ただし、Ｆｌｏａｄ：加重平均係数、
Ｔｐ-1：前回のＴｐ、
の式によりシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐ［ｍｓ］を求める。これは、シリンダ（燃焼室）に流入する空気量（つまりシリンダ空気量）がエアフローメータ部での吸入空気量に対して応答遅れを有するので、この応答遅れを一次遅れで近似したものである。一次遅れの係数である加重平均係数Ｆｌｏａｄ［無名数］は、エンジン回転速度Ｎｅ及びシリンダ容積Ｖの積Ｎｅ・Ｖと吸気管の総流路面積Ａａから所定のマップを検索することにより求める。このようにして求めたシリンダ空気量相当パルス幅Ｔｐに基づいて、燃料噴射弁７に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓ］を、
Ｔｉ＝Ｔｐ×ｔＤＭＬ×（α＋αｍ−１）×２＋Ｔｓ
ただし、ｔＤＭＬ：目標当量比［無名数］、
α：空燃比フィードバック補正係数［無名数］、
αｍ：空燃比学習値［無名数］、
Ｔｓ：無効噴射パルス幅［無名数］、
の式により算出する。そして、所定の燃料噴射時期になったときにこの燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間、燃料噴射弁７を開く。 From this intake air amount Qa and the engine speed Ne, the basic injection pulse width Tp0 [ms] that provides an air-fuel mixture with a substantially stoichiometric air-fuel ratio (equivalent ratio = 1.0) is expressed as Tp0 = K × Qa / Ne (where K is determined as a constant). next,
Tp = Tp0 × Fload + Tp−1 × (1−Fload)
Where Fload: weighted average coefficient,
Tp-1: Previous Tp,
The cylinder air amount equivalent pulse width Tp [ms] is obtained by the following equation. This is because the air amount flowing into the cylinder (combustion chamber) (that is, the cylinder air amount) has a response delay with respect to the intake air amount in the air flow meter section, and this response delay is approximated by a primary delay. The weighted average coefficient Fload [unnamed number], which is a first-order lag coefficient, is obtained by searching a predetermined map from the product Ne · V of the engine speed Ne and the cylinder volume V and the total flow path area Aa of the intake pipe. Based on the cylinder air amount equivalent pulse width Tp thus determined, the fuel injection pulse width Ti [ms] given to the fuel injection valve 7 is
Ti = Tp × tDML × (α + αm−1) × 2 + Ts
However, tDML: target equivalent ratio [anonymous number],
α: Air-fuel ratio feedback correction coefficient [anonymous number]
αm: Air-fuel ratio learning value [anonymous number]
Ts: Invalid injection pulse width [anonymous number],
It is calculated by the following formula. When the predetermined fuel injection timing comes, the fuel injection valve 7 is opened during this fuel injection pulse width Ti.

なお、エンジン２では、燃焼室（シリンダ）に臨んで点火プラグを備えている。エンジンコントロールモジュール５１では、圧縮上死点前の所定の時期に点火コイルの一次側電流を遮断することにより点火プラグに火花を発生させ、これによって燃焼室内の混合気に点火する。   The engine 2 includes a spark plug facing the combustion chamber (cylinder). In the engine control module 51, a spark is generated in the spark plug by cutting off the primary current of the ignition coil at a predetermined time before the compression top dead center, thereby igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber.

また、エンジンコントロールモジュール５１ではスタータスイッチ５６からの信号に基づいて初回の始動要求があると判断したときにはスタータ６を駆動しエンジン２を始動させる。   Further, when the engine control module 51 determines that there is an initial start request based on a signal from the starter switch 56, the starter 6 is driven to start the engine 2.

また、エンジンコントロールモジュール５１では、燃費向上を目的としてアイドルストップ制御を行う。すなわち、アクセルペダル５２が踏み込まれておらず（ＡＰＯ＝０）、ブレーキペダル５７が踏み込まれ（ブレーキスイッチ５８がＯＮ）、かつ車両１が停止状態にある（車速ＶＳＰ＝０）のときにアイドルストップ許可条件が成立する。このときには、燃料噴射弁７から吸気ポートへの燃料噴射を遮断してエンジン２を停止する。これによって無駄な燃料消費を低減する。   The engine control module 51 performs idle stop control for the purpose of improving fuel consumption. That is, when the accelerator pedal 52 is not depressed (APO = 0), the brake pedal 57 is depressed (brake switch 58 is ON), and the vehicle 1 is in a stopped state (vehicle speed VSP = 0), idle stop is performed. The permission condition is satisfied. At this time, the fuel injection from the fuel injection valve 7 to the intake port is shut off and the engine 2 is stopped. This reduces wasteful fuel consumption.

その後、アイドルストップ状態でアクセルペダル５２が踏み込まれたり、ブレーキペダル５７が戻されたり（ブレーキスイッチ５８がＯＦＦ）などすると、アイドルストップ許可条件が不成立となる。このときにはモータジェネレータ２１をスタータとして用いてエンジン２をクランキングし、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火プラグによる火花点火とを再開しエンジン２を再始動する。   Thereafter, when the accelerator pedal 52 is depressed or the brake pedal 57 is returned (the brake switch 58 is OFF) in the idle stop state, the idle stop permission condition is not satisfied. At this time, the engine 2 is cranked using the motor generator 21 as a starter, the fuel injection from the fuel injection valve 7 and the spark ignition by the spark plug are restarted, and the engine 2 is restarted.

このように、モータジェネレータ２１をアイドルストップからのエンジン再始動用として専ら用いることで、スタータ６の使用頻度を減らしてスタータ６を保護する。なお、スタータ６やモータジェネレータ２１を駆動するときには、エンジンコントロールモジュール５１により２つのリレー４３をともに遮断して、メインバッテリ４１とサブバッテリ４２を電気的に切り離す。これによって、エンジン２の始動操作に伴いサブバッテリ４２の電圧が変動することを防止する。   In this way, by using the motor generator 21 exclusively for engine restart from idle stop, the starter 6 is protected by reducing the frequency of use of the starter 6. When the starter 6 and the motor generator 21 are driven, the engine control module 51 cuts off both the two relays 43 to electrically disconnect the main battery 41 and the sub battery 42. This prevents the voltage of the sub-battery 42 from fluctuating with the start operation of the engine 2.

図１に戻り、車両１には自動変速機用コントロールユニット６１を備える。自動変速機用コントロールユニット６１では、車速とスロットル開度とから定まる車両の走行条件に応じて、自動変速機９の変速比を無段階に制御する。また、ポンプインペラ、タービンランナを有するトルクコンバータ８には、ポンプインペラとタービンランナとを締結・開放する機械式のロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチを締結する車両の走行域はロックアップ領域（車速とスロットル開度とをパラメータとしている）として予め定めている。自動変速機用コントロールユニット６１では車両の走行条件がロックアップ領域となったとき、ロックアップクラッチを締結してエンジン２と自動変速機９とを直結状態とし、車両の走行条件がロックアップ領域とないときにはロックアップクラッチを開放する。エンジン２と自動変速機９とを直結状態としたときにはトルクコンバータ８でのトルクの吸収がなくなり、その分燃費が良くなる。   Returning to FIG. 1, the vehicle 1 includes an automatic transmission control unit 61. The automatic transmission control unit 61 controls the gear ratio of the automatic transmission 9 steplessly in accordance with the vehicle running conditions determined from the vehicle speed and the throttle opening. The torque converter 8 having a pump impeller and a turbine runner is provided with a mechanical lockup clutch for fastening and releasing the pump impeller and the turbine runner. The travel range of the vehicle that engages the lock-up clutch is predetermined as a lock-up region (vehicle speed and throttle opening are used as parameters). In the automatic transmission control unit 61, when the vehicle driving condition is in the lock-up region, the lock-up clutch is engaged to directly connect the engine 2 and the automatic transmission 9, and the vehicle driving condition is the lock-up region. When not, release the lock-up clutch. When the engine 2 and the automatic transmission 9 are directly connected, the torque converter 8 does not absorb the torque, and the fuel efficiency is improved accordingly.

車両１にはまた、ビークルダイナミックコントロール（Vehicle Dynamics Control）ユニット６２、車速感応式の電動パワーステアリング（Electric Power Steering）用コントロールユニット６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６を備える。ビークルダイナミックコントロールユニット６２は、車両の横滑りや尻振りを起こしそうになると、横滑り状態をセンサが検知し、ブレーキ制御とエンジン出力制御により走行時の車両安定性を向上させるものである。車速感応式電動パワーステアリング用コントロールユニット６３では、トルクセンサからの操舵トルク及び車速から最適なアシストトルク信号をＥＰＳモータに出力する。   The vehicle 1 also includes a vehicle dynamics control unit 62, a vehicle speed sensitive electric power steering control unit 63, an air conditioner auto amplifier 64, and a combination meter 66. The vehicle dynamic control unit 62 detects a skid state when the vehicle is likely to cause a side slip or a tail swing, and improves vehicle stability during traveling by brake control and engine output control. The vehicle speed sensitive electric power steering control unit 63 outputs an optimum assist torque signal to the EPS motor from the steering torque from the torque sensor and the vehicle speed.

上記の自動変速機用コントロールユニット６１、ビークルダイナミックコントロールユニット６２、車速感応式パワーステアリング用コントロールユニット６３、コンビネーションメータ６６は電圧降下を許容できない電気負荷である。従って、これらはサブバッテリ４２から電力の供給を受ける。   The automatic transmission control unit 61, the vehicle dynamic control unit 62, the vehicle speed sensitive power steering control unit 63, and the combination meter 66 are electric loads that cannot tolerate a voltage drop. Therefore, these are supplied with power from the sub-battery 42.

エンジンコントロールモジュール５１と３つの各コントロールユニット６１〜６３、エアコン用オートアンプ６４、コンビネーションメータ６６の間はＣＡＮ（Controller Area Network）で接続している。   The engine control module 51 and the three control units 61 to 63, the air conditioner auto amplifier 64, and the combination meter 66 are connected by a CAN (Controller Area Network).

次にアイドルストップ許可条件が不成立となり、エンジン２を再始動する場合のモータジェネレータ２１におけるトルク制御について図３のフローチャートを用いて説明する。   Next, torque control in the motor generator 21 when the idle stop permission condition is not satisfied and the engine 2 is restarted will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップＳ１００では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求があるかどうか判定する。具体的には、アクセルペダル５２が踏み込まれている、ブレーキペダル５７が戻されているかどうか判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、アクセルペダル５２が踏み込まれている、またはブレーキペダル５７が戻されている場合にエンジン２の再始動要求があると判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求がある場合にはステップＳ１０１に進み、エンジン２の再始動要求がない場合には本制御を終了する。   In step S100, the engine control module 51 determines whether there is a restart request for the engine 2. Specifically, it is determined whether or not the accelerator pedal 52 is depressed and the brake pedal 57 is returned. The engine control module 51 determines that there is a restart request for the engine 2 when the accelerator pedal 52 is depressed or the brake pedal 57 is returned. The engine control module 51 proceeds to step S101 when there is a restart request for the engine 2, and ends this control when there is no restart request for the engine 2.

ステップＳ１０１では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２を再始動する際に初回燃焼を行う気筒のピストンの位置を算出する。具体的には、エンジンコントロールモジュール５１は、クランク角センサ５４からの信号と、カム角センサ５９からの信号とに基づいて、エンジン停止時に圧縮行程で停止した気筒のピストンの位置を算出する。アイドルストップから復帰する場合には、アイドルストップによるエンジン停止時に圧縮行程で停止した気筒に燃料を噴射し、初回燃焼を行う。   In step S101, the engine control module 51 calculates the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion when the engine 2 is restarted. Specifically, the engine control module 51 calculates the position of the piston of the cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped based on the signal from the crank angle sensor 54 and the signal from the cam angle sensor 59. When returning from the idle stop, fuel is injected into the cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped by the idle stop, and the initial combustion is performed.

ステップＳ１０２では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置と所定位置とを比較する。そして、エンジンコントロールモジュール５１は、ピストンの位置が所定位置よりも大きい場合にはステップＳ１０３へ進み、ピストンの位置が所定位置以下である場合にはステップＳ１０４へ進む。ピストンの位置が所定位置よりも大きいとは、ピストンの位置が上死点に近いことを意味する。エンジン停止時に圧縮行程で停止した気筒は、エンジン停止後に気筒から空気が漏れるおそれがあり、上死点に近いほど漏れる空気量は多くなり、初回燃焼時の燃焼トルクが小さくなるおそれがある。初回燃焼時の燃焼トルクが小さくなると、初回燃焼直後にエンジン回転速度がエンジン共振回転域まで落ち込むおそれがある。所定位置は、このようなエンジン回転速度の落ち込みを考慮して設定される値であり、ピストンの位置が所定位置以下である場合に、後述する第２トルクをモータジェネレータ２１で発生させてエンジン２を再始動させても初回燃焼直後にエンジン回転速度がエンジン共振回転域まで落ち込まない位置である。   In step S102, the engine control module 51 compares the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion with a predetermined position. The engine control module 51 proceeds to step S103 when the piston position is larger than the predetermined position, and proceeds to step S104 when the piston position is equal to or less than the predetermined position. That the position of the piston is larger than the predetermined position means that the position of the piston is close to the top dead center. The cylinder stopped in the compression stroke when the engine is stopped may leak air from the cylinder after the engine is stopped. The closer to the top dead center, the larger the amount of air leaked, and the lower the combustion torque at the first combustion. If the combustion torque at the time of the first combustion becomes small, the engine rotation speed may drop to the engine resonance rotation range immediately after the first combustion. The predetermined position is a value set in consideration of such a drop in engine rotation speed. When the position of the piston is equal to or lower than the predetermined position, the motor generator 21 generates a second torque to be described later and the engine 2 Even if the engine is restarted, the engine speed does not drop to the engine resonance speed range immediately after the first combustion.

ステップＳ１０３では、エンジンコントロールモジュール５１は、モータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを第１トルクに設定する。   In step S103, the engine control module 51 sets the starting torque generated by the motor generator 21 to the first torque.

ステップＳ１０４では、エンジンコントロールモジュール５１は、モータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを第２トルクに設定する。   In step S104, the engine control module 51 sets the starting torque generated by the motor generator 21 to the second torque.

第１トルク、第２トルクは予め設定される値であり、第１トルクは第２トルクよりも大きい。初回燃焼を行う気筒のピストンが上死点に近くなると、初回燃焼によって発生する燃焼トルクが小さくなるので、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置が所定位置よりも大きく、上死点に近い位置となっている場合には、モータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを大きくする。   The first torque and the second torque are preset values, and the first torque is larger than the second torque. When the piston of the cylinder performing the initial combustion is close to the top dead center, the combustion torque generated by the initial combustion is reduced, so that the position of the piston of the cylinder performing the initial combustion is larger than the predetermined position and close to the top dead center. If so, the starting torque generated by the motor generator 21 is increased.

ステップＳ１０５では、エンジンコントロールモジュール５１は、ステップＳ１０３、またはステップＳ１０４によって設定した始動トルクをモータジェネレータ２１で発生させる。   In step S105, the engine control module 51 causes the motor generator 21 to generate the starting torque set in step S103 or step S104.

以上のように、モータジェネレータ２１によって発生する始動トルクによってエンジン２をクランキングし、エンジン２を再始動する。   As described above, the engine 2 is cranked by the starting torque generated by the motor generator 21, and the engine 2 is restarted.

本発明の第１実施形態の効果について説明する。   The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

エンジン２を始動させる場合に、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置が所定位置よりも大きい場合には、ピストンの位置が所定位置以下である場合よりもモータジェネレータ２１によって発生させる始動トルクを大きくする。これにより、エンジン２の始動時に初回燃焼を行う気筒のピストンの位置が上死点に近く、初回燃焼による燃焼トルクが小さい場合でも、モータジェネレータ２１によって発生する始動トルクによって初回燃焼直後のエンジン回転速度の落ち込みを抑制することができ、エンジン回転速度がエンジン共振回転域まで落ち込むことを抑制することができ、エンジン始動時の振動を抑制することができる。   When starting the engine 2, if the position of the piston of the cylinder performing the initial combustion is larger than the predetermined position, the starting torque generated by the motor generator 21 is made larger than when the piston position is less than or equal to the predetermined position. . Thereby, even when the piston position of the cylinder that performs the initial combustion at the time of starting the engine 2 is close to the top dead center and the combustion torque due to the initial combustion is small, the engine rotation speed immediately after the initial combustion is generated by the starting torque generated by the motor generator 21. Can be suppressed, the engine rotation speed can be prevented from falling to the engine resonance rotation range, and the vibration at the engine start can be suppressed.

次に本発明の第２実施形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

本実施形態は、アイドルストップ条件が不成立となり、エンジン２を再始動する場合のモータジェネレータ２１におけるトルク制御が第１実施形態とは異なっている。ここでは本実施形態のトルク制御について図４のフローチャートを用いて説明する。   The present embodiment is different from the first embodiment in torque control in the motor generator 21 when the idle stop condition is not satisfied and the engine 2 is restarted. Here, the torque control of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップＳ２００では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求があるかどうか判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求がある場合にはステップＳ２０１に進み、エンジン２の再始動要求がない場合には本制御を終了する。エンジン２の再始動要求の判定方法は、第１実施形態のステップＳ１００と同じである。   In step S200, the engine control module 51 determines whether there is a restart request for the engine 2. The engine control module 51 proceeds to step S201 when there is a restart request for the engine 2, and ends this control when there is no restart request for the engine 2. The determination method of the restart request of the engine 2 is the same as step S100 of the first embodiment.

ステップＳ２０１では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２を再始動する際に初回燃焼を行う気筒のピストンの位置を算出する。ピストンの位置の算出方法は、第１実施形態のステップＳ１０１と同じである。   In step S201, the engine control module 51 calculates the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion when the engine 2 is restarted. The calculation method of the piston position is the same as step S101 of the first embodiment.

ステップＳ２０２では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置と所定位置とを比較する。そして、エンジンコントロールモジュール５１は、ピストンの位置が所定位置よりも大きい場合にはステップＳ２０３へ進み、ピストンの位置が所定位置以下である場合にはステップＳ２０４へ進む。   In step S202, the engine control module 51 compares the piston position of the cylinder that performs the initial combustion with a predetermined position. The engine control module 51 proceeds to step S203 when the piston position is larger than the predetermined position, and proceeds to step S204 when the piston position is equal to or smaller than the predetermined position.

ステップＳ２０３では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼が行われた後にモータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを第１トルクに設定する。   In step S203, the engine control module 51 sets the starting torque generated by the motor generator 21 to the first torque after the initial combustion is performed.

ステップＳ２０４では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼が行われた後にモータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを第２トルクに設定する。   In step S204, the engine control module 51 sets the starting torque generated by the motor generator 21 to the second torque after the initial combustion is performed.

ステップＳ２０５では、エンジンコントロールモジュール５１は、モータジェネレータ２１の始動トルクを最小トルクに設定し、最小トルクを発生させる。最小トルクは、例えばエンジン２を始動させるために必要な最小始動トルクである。   In step S205, the engine control module 51 sets the starting torque of the motor generator 21 to the minimum torque, and generates the minimum torque. The minimum torque is, for example, the minimum starting torque necessary for starting the engine 2.

ステップＳ２０６では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼が行われたかどうかを判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼が行われた場合にはステップＳ２０７へ進む。   In step S206, the engine control module 51 determines whether or not initial combustion has been performed. The engine control module 51 proceeds to step S207 when the initial combustion is performed.

ステップＳ２０７では、エンジンコントロールモジュール５１は、モータジェネレータ２１の始動トルクを、ステップＳ２０３によって設定した第１トルク、またはステップＳ２０４によって設定した第２トルクに変更する。初回燃焼が行われる前は、燃焼トルクが発生していないので、出力軸３は回転していない。この状態でモータジェネレータ２１によって発生する始動トルクを大きくすると、ベルト５にかかる負荷が大きくなる。そのため、初回燃焼が行われる前は、モータジェネレータ２１の始動トルクを小さくし、初回燃焼が行われた後に始動トルクを大きくする。つまり、初回燃焼が行われた後に、モータジェネレータ２１の始動トルクを大きくする。   In step S207, the engine control module 51 changes the starting torque of the motor generator 21 to the first torque set in step S203 or the second torque set in step S204. Before the first combustion is performed, no combustion torque is generated, so the output shaft 3 is not rotating. If the starting torque generated by the motor generator 21 is increased in this state, the load applied to the belt 5 increases. Therefore, the starting torque of the motor generator 21 is reduced before the initial combustion is performed, and the starting torque is increased after the initial combustion is performed. That is, after the initial combustion is performed, the starting torque of the motor generator 21 is increased.

以上のように、初回燃焼が行われる前後で、モータジェネレータ２１によって発生させる始動トルクを変更してエンジン２をクランキングし、エンジン２を再始動する。   As described above, the engine 2 is cranked by changing the starting torque generated by the motor generator 21 before and after the initial combustion is performed, and the engine 2 is restarted.

本発明の第２実施形態の効果について説明する。   The effect of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

エンジン２を始動する場合に、初回燃焼が行われた後にモータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを大きくする。これにより、初回燃焼が行われる前にベルト５に過大なトルクがかかることを抑制し、ベルト５の劣化を抑制することができる。   When starting the engine 2, the starting torque generated by the motor generator 21 after the initial combustion is performed is increased. Thereby, it is possible to suppress an excessive torque from being applied to the belt 5 before the first combustion is performed, and to suppress the deterioration of the belt 5.

次の本発明の第３実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

本実施形態は、アイドルストップ条件が不成立となり、エンジン２を再始動する場合のモータジェネレータ２１におけるトルク制御が第１実施形態とは異なっている。ここでは本実施形態のトルク制御について図５のフローチャートを用いて説明する。   The present embodiment is different from the first embodiment in torque control in the motor generator 21 when the idle stop condition is not satisfied and the engine 2 is restarted. Here, the torque control of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップＳ３００では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求があるかどうか判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求がある場合にはステップＳ３０１に進み、エンジン２の再始動要求がない場合には本制御を終了する。エンジン２の再始動要求の判定方法は、第１実施形態のステップＳ１００と同じである。   In step S300, the engine control module 51 determines whether there is a restart request for the engine 2. The engine control module 51 proceeds to step S301 when there is a restart request for the engine 2, and ends this control when there is no restart request for the engine 2. The determination method of the restart request of the engine 2 is the same as step S100 of the first embodiment.

ステップＳ３０１では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２を再始動する際に初回燃焼を行う気筒のピストンの位置を算出する。ピストンの位置の算出方法は、第１実施形態のステップＳ１０１と同じである。   In step S301, the engine control module 51 calculates the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion when the engine 2 is restarted. The calculation method of the piston position is the same as step S101 of the first embodiment.

ステップＳ３０２では、エンジンコントロールモジュール５１は、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置に基づいて、図６に示すマップからモータジェネレータ２１の始動トルクを算出する。図６は初回燃焼を行う気筒のピストンの位置と、始動トルクとの関係を示すマップである。始動トルクは初回燃焼を行う気筒のピストンの位置が大きくなるほど、つまり上死点に近くなるほど大きくなる。   In step S302, the engine control module 51 calculates the starting torque of the motor generator 21 from the map shown in FIG. 6 based on the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion. FIG. 6 is a map showing the relationship between the position of the piston of the cylinder performing the initial combustion and the starting torque. The starting torque increases as the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion increases, that is, as the position approaches the top dead center.

ステップＳ３０３では、エンジンコントロールモジュール５１は、算出した始動トルクをモータジェネレータ２１で発生させる。   In step S <b> 303, the engine control module 51 causes the motor generator 21 to generate the calculated starting torque.

以上のように、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置に基づいてモータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを制御し、エンジン２をクランキングし、エンジン２を再始動する。   As described above, the starting torque generated by the motor generator 21 is controlled based on the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion, the engine 2 is cranked, and the engine 2 is restarted.

本発明の第３実施形態の効果について説明する。   The effect of the third embodiment of the present invention will be described.

初回燃焼を行う気筒のピストンの位置に応じてモータジェネレータ２１における始動トルクを制御することで、燃焼トルクと、始動トルクとのバランスを整えることができ、ベルト５に過大なトルクがかかることを抑制し、さらにエンジン始動直後にエンジン回転速度がエンジン共振回転数域まで落ち込むことを抑止し、エンジン始動時の振動を抑制することができる。   By controlling the starting torque in the motor generator 21 in accordance with the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion, the balance between the combustion torque and the starting torque can be adjusted, and the application of excessive torque to the belt 5 is suppressed. Further, it is possible to suppress the engine rotational speed from dropping to the engine resonance rotational speed range immediately after the engine is started, and to suppress the vibration at the time of starting the engine.

次に本発明の第４実施形態について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

本実施形態は、アイドルストップ条件が不成立となり、エンジン２を再始動する場合のモータジェネレータ２１におけるトルク制御が第１実施形態とは異なっている。ここでは本実施形態のトルク制御について図７のフローチャートを用いて説明する。   The present embodiment is different from the first embodiment in torque control in the motor generator 21 when the idle stop condition is not satisfied and the engine 2 is restarted. Here, the torque control of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップＳ４００では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求があるかどうか判定する。エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２の再始動要求がある場合にはステップＳ４０１に進み、エンジン２の再始動要求がない場合には本制御を終了する。エンジン２の再始動要求の判定方法は、第１実施形態のステップＳ１００と同じである。   In step S400, the engine control module 51 determines whether there is a restart request for the engine 2. The engine control module 51 proceeds to step S401 when there is a restart request for the engine 2, and ends this control when there is no restart request for the engine 2. The determination method of the restart request of the engine 2 is the same as step S100 of the first embodiment.

ステップＳ４０１では、エンジンコントロールモジュール５１は、エンジン２を再始動する際に初回燃焼を行う気筒のクランクシャフトの位置、つまりクランク角を算出する。具体的には、エンジンコントロールモジュール５１は、クランク角センサ５４からの信号と、カム角センサ５９からの信号とに基づいて初回燃焼を行う気筒のクランクシャフトの位置を算出する。   In step S401, the engine control module 51 calculates the position of the crankshaft of the cylinder that performs the initial combustion when the engine 2 is restarted, that is, the crank angle. Specifically, the engine control module 51 calculates the position of the crankshaft of the cylinder that performs the initial combustion based on the signal from the crank angle sensor 54 and the signal from the cam angle sensor 59.

ステップＳ４０２では、エンジンコントロールモジュール５１は、ステップＳ４０１によって算出したクランクシャフトの位置に基づいて、図８に示すマップからモータジェネレータ２１の始動トルクを算出する。図８は初回燃焼を行う気筒のクランクシャフトの位置と、始動トルクとの関係を示すマップである。始動トルクは、クランクシャフトの位置が大きくなるほど大きくなる。クランクシャフトの位置が大きいとは、初回燃焼を行う気筒のピストンの位置が上死点に近いことを意味する。   In step S402, the engine control module 51 calculates the starting torque of the motor generator 21 from the map shown in FIG. 8 based on the crankshaft position calculated in step S401. FIG. 8 is a map showing the relationship between the crankshaft position of the cylinder performing the initial combustion and the starting torque. The starting torque increases as the position of the crankshaft increases. A large crankshaft position means that the position of the piston of the cylinder that performs the initial combustion is close to the top dead center.

ステップＳ４０３では、エンジンコントロールモジュール５１は、算出した始動トルクをモータジェネレータ２１で発生させる。   In step S <b> 403, the engine control module 51 causes the motor generator 21 to generate the calculated starting torque.

以上のように、初回燃焼を行う気筒のクランクシャフトの位置を算出し、クランクシャフトの位置に基づいてモータジェネレータ２１で発生させる始動トルクを制御し、エンジン２をクランキングし、エンジン２を再始動する。   As described above, the crankshaft position of the cylinder that performs the initial combustion is calculated, the starting torque generated by the motor generator 21 is controlled based on the crankshaft position, the engine 2 is cranked, and the engine 2 is restarted. To do.

本発明の第４実施形態の効果について説明する。   The effect of 4th Embodiment of this invention is demonstrated.

初回燃焼を行う気筒のクランクシャフトの位置を算出し、クランクシャフトの位置に応じてモータジェネレータ２１における始動トルクを制御することで、燃焼トルクと、始動トルクとのバランスを整えることができ、ベルト５に過大なトルクがかかることを抑制し、さらにエンジン始動直後にエンジン回転速度がエンジン共振回転数域まで落ち込むことを抑止し、エンジン始動時の振動を抑制することができる。   By calculating the position of the crankshaft of the cylinder that performs the initial combustion and controlling the starting torque in the motor generator 21 according to the position of the crankshaft, the balance between the combustion torque and the starting torque can be adjusted, and the belt 5 It is possible to suppress excessive torque from being applied to the engine, and to prevent the engine rotation speed from dropping to the engine resonance rotation speed range immediately after engine startup, thereby suppressing vibration during engine startup.

上記実施形態を組み合わせてエンジン２の再始動を行ってもよい。   The engine 2 may be restarted by combining the above embodiments.

上記実施形態では、アイドルストップから復帰する場合にモータジェネレータ２１を用いてエンジン２を再始動したが、スタータ６を設けずにモータジェネレータ２１によってエンジン２を始動させてもよい。   In the above embodiment, the engine 2 is restarted using the motor generator 21 when returning from the idle stop, but the engine 2 may be started by the motor generator 21 without providing the starter 6.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

２ エンジン
２１ モータジェネレータ
５１ エンジンコントロールモジュール（燃焼手段、始動アシスト手段、位置検出手段） 2 Engine 21 Motor generator 51 Engine control module (combustion means, start assist means, position detection means)

Claims (3)

エンジンの出力軸に伝導装置を介して機械的に結合されるモータジェネレータを備える車両の駆動装置であって、
前記エンジンを始動する場合に、エンジン停止時に圧縮行程となっている気筒に燃料を噴射し、初回燃焼を行う燃焼手段と、
前記エンジンを始動する場合に、前記モータジェネレータによって始動トルクを発生させて、前記エンジンの始動をアシストする始動アシスト手段とを備え、
前記始動アシスト手段は、初回燃焼が行われる前後で始動トルクを変更して、初回燃焼が行われた後に前記始動トルクを大きくし、前記初回燃焼を行う前記気筒の、エンジン停止時におけるピストンの位置が上死点に近いほど、前記初回燃焼後の始動トルクを大きくすることを特徴とする車両の駆動装置。 A vehicle drive device comprising a motor generator mechanically coupled to an output shaft of an engine via a transmission device,
Combustion means for injecting fuel into a cylinder that is in a compression stroke when the engine is stopped and performing initial combustion when starting the engine;
A start assist means for assisting the start of the engine by generating a start torque by the motor generator when starting the engine;
The start assist means changes the start torque before and after the initial combustion, increases the start torque after the initial combustion, and the position of the piston when the engine is stopped in the cylinder that performs the initial combustion. The vehicle driving device is characterized in that the starting torque after the initial combustion is increased as the value approaches the top dead center. 請求項１に記載の車両の駆動装置であって、
前記ピストンの位置を検出する位置検出手段を備え、
前記始動アシスト手段は、前記ピストンの位置に基づいて前記始動トルクを制御することを特徴とする車両の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1 ,
A position detecting means for detecting the position of the piston;
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the start assist means controls the start torque based on a position of the piston. 請求項１に記載の車両の駆動装置であって、
クランクシャフトの位置を検出する位置検出手段を備え、
前記始動アシスト手段は、前記クランクシャフトの位置に基づいて前記始動トルクを制御することを特徴とする車両の駆動装置。 The vehicle drive device according to claim 1 ,
A position detecting means for detecting the position of the crankshaft;
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the start assist means controls the start torque based on a position of the crankshaft.
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