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JP2009234364A - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP2009234364A
JP2009234364A JP2008081480A JP2008081480A JP2009234364A JP 2009234364 A JP2009234364 A JP 2009234364A JP 2008081480 A JP2008081480 A JP 2008081480A JP 2008081480 A JP2008081480 A JP 2008081480A JP 2009234364 A JP2009234364 A JP 2009234364A
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JP
Japan
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internal combustion
power
combustion engine
engine
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008081480A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanori Aoki
孝典 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】内燃機関を間欠運転して走行する車両において内燃機関の始動時のショックを低減する。
【解決手段】エンジン22の運転を停止した後に、クランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲外のときには、所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差にゲインkを乗じたトルクをモータMG1のトルク指令Tm1*として設定して(S330,S340)、モータMG1を駆動する。これにより、エンジン22の停止位置を始動時の始動ショックが小さい範囲、即ち、いずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内とすることができる。
【選択図】図4
In a vehicle that travels by intermittently operating an internal combustion engine, shock at the start of the internal combustion engine is reduced.
When the crank angle CA is outside the range of an angle Aref1 before the top dead center and an angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22 after the operation of the engine 22 is stopped. Then, a torque obtained by multiplying the difference between the angle Tag at the predetermined target stop position and the crank angle CA by the gain k is set as the torque command Tm1 * of the motor MG1 (S330, S340), and the motor MG1 is driven. Thus, the stop position of the engine 22 is set within a range where the starting shock at the time of starting is small, that is, within the range of the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder. be able to.
[Selection] Figure 4

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof.

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンの停止時にエンジンにおけるピストン位置が中立位置となるようエンジンを停止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、ピストン位置が中立位置となるようエンジンを停止することにより、次にエンジンを始動するときに生じる振動を抑制している。
特開2006−233841号公報
Conventionally, as this type of hybrid vehicle, one that stops the engine so that the piston position in the engine becomes a neutral position when the engine is stopped has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this hybrid vehicle, by stopping the engine so that the piston position becomes the neutral position, vibrations that occur when the engine is started next time are suppressed.
JP 2006-233841 A

しかしながら、上述のハイブリッド車では、所望のクランク角でエンジンを停止しようとしても、エンジンの温度などの状態や走行条件などによりバラツキが生じ、所望のクランク位置でエンジンを停止することができない場合も生じる。この場合、エンジンを始動するときに生じる振動を抑制することができない。   However, in the above-described hybrid vehicle, even if the engine is stopped at a desired crank angle, the engine may not be stopped at a desired crank position due to variations caused by conditions such as engine temperature and traveling conditions. . In this case, vibration generated when the engine is started cannot be suppressed.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、内燃機関を間欠運転して走行する車両において内燃機関の始動時のショックを低減することを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof of the present invention is to reduce a shock at the start of the internal combustion engine in a vehicle that travels by intermittently operating the internal combustion engine.

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

本発明のハイブリッド車は、
複数気筒を有する内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備え、内燃機関の間欠運転を伴って走行するハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、前記内燃機関の運転を停止して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関の運転を停止した以降に前記検出した回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine having a plurality of cylinders and a drive shaft connected to an axle and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, with input and output of electric power and power Power power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage input / output means, and power storage means for exchanging power with the motor. A hybrid vehicle that travels with intermittent operation of the internal combustion engine,
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
When the internal combustion engine is stopped along with the intermittent operation, the rotation detected after the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven by the driving force based on the set required driving force and the operation of the internal combustion engine is stopped. The internal combustion engine and the power power input / output means so that one of the cylinders of the internal combustion engine is within a predetermined range including a compression top dead center based on the position and does not overlap with a predetermined range of the other cylinders. Control means for controlling the electric motor;
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に内燃機関の運転を停止した以降に内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、内燃機関の運転を停止した後で内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるよう制御するのである。ここで、所定範囲は、内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲であり、次に内燃機関を始動するときの始動ショックが小さくなる範囲である。このため、本発明のハイブリッド車では、内燃機関の始動時の始動ショックを低減することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, when the internal combustion engine is stopped along with the intermittent operation, the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven by the driving force based on the required driving force required for traveling and the operation of the internal combustion engine is stopped. After that, based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine, the internal combustion engine is such that any cylinder of the internal combustion engine is within a predetermined range including the compression top dead center and does not overlap with the predetermined range in the other cylinders. And power power input / output means and a motor are controlled. That is, after the operation of the internal combustion engine is stopped, control is performed so that any cylinder of the internal combustion engine falls within a predetermined range including the compression top dead center. Here, the predetermined range is a predetermined range in which any cylinder of the internal combustion engine includes a compression top dead center and does not overlap with a predetermined range in the other cylinders, and is started when the internal combustion engine is started next. This is the range where the shock is reduced. For this reason, in the hybrid vehicle of the present invention, the start shock at the start of the internal combustion engine can be reduced.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定の自動停止条件が成立したときには、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関のいずれかの気筒が前記所定範囲内となって該内燃機関が停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の運転が停止された以降に前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が前記所定範囲内となって該内燃機関が停止していないときには前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記検出した回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを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、内燃機関の運転を停止するときに内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるようにすることができ、内燃機関の運転を停止するときに内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるようにすることができないときでも、内燃機関の運転を停止した後で内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるようにすることができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, when the predetermined automatic stop condition is satisfied, the control means travels with a driving force based on the set required driving force, and any one of the cylinders of the internal combustion engine has the predetermined predetermined force. The internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine stops within the range, and based on the detected rotational position after the operation of the internal combustion engine is stopped. When one of the cylinders of the internal combustion engine is within the predetermined range and the internal combustion engine is not stopped, the internal combustion engine travels with a driving force based on the set required driving force and also based on the detected rotational position. Means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means and the electric motor so that any cylinder of the engine is within a predetermined range including compression top dead center; It can also be a shall. In this way, when stopping the operation of the internal combustion engine, any cylinder of the internal combustion engine can be within a predetermined range including the compression top dead center, and when stopping the operation of the internal combustion engine Even when one of the cylinders cannot fall within the predetermined range including the compression top dead center, after the operation of the internal combustion engine is stopped, any cylinder of the internal combustion engine includes the predetermined top dead center including the compression top dead center. Can be within range.

また、本発明のハイブリッド車において、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the power power input / output means is connected to three axes of a generator capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the output shaft, and the rotating shaft of the generator. It is also possible to provide means including three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the shafts.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
複数気筒を有する内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備え、内燃機関の間欠運転を伴って走行するハイブリッド車の制御方法であって、
間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関の運転を停止した以降に前記出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine having a plurality of cylinders and a drive shaft connected to an axle and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, with input and output of electric power and power Power power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage input / output means, and power storage means for exchanging power with the motor. A control method for a hybrid vehicle that travels with intermittent operation of the internal combustion engine,
When the internal combustion engine is stopped along with the intermittent operation, the output shaft is stopped after the operation of the internal combustion engine is stopped and the driving force based on the required driving force required for traveling is stopped and the operation of the internal combustion engine is stopped. The internal combustion engine and the power power input / output are set so that one of the cylinders of the internal combustion engine is within a predetermined range including a compression top dead center based on the rotational position of the cylinder and does not overlap with a predetermined range of the other cylinders. Controlling means and the motor;
It is characterized by that.

このハイブリッド車の制御方法では、間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に内燃機関の運転を停止した以降に内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。即ち、内燃機関の運転を停止した後で内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるよう制御するのである。ここで、所定範囲は、内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲であり、次に内燃機関を始動するときの始動ショックが小さくなる範囲である。このため、本発明のハイブリッド車では、内燃機関の始動時の始動ショックを低減することができる。   In this hybrid vehicle control method, when the internal combustion engine is stopped due to intermittent operation, the operation of the internal combustion engine is stopped, the vehicle is driven with a driving force based on the required driving force required for traveling, and the operation of the internal combustion engine is stopped. After that, based on the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine, the internal combustion engine is such that any cylinder of the internal combustion engine is within a predetermined range including the compression top dead center and does not overlap with the predetermined range of the other cylinders. And power power input / output means and a motor are controlled. That is, after the operation of the internal combustion engine is stopped, control is performed so that any cylinder of the internal combustion engine falls within a predetermined range including the compression top dead center. Here, the predetermined range is a predetermined range in which any cylinder of the internal combustion engine includes a compression top dead center and does not overlap with a predetermined range in the other cylinders, and is started when the internal combustion engine is started next. This is the range where the shock is reduced. For this reason, in the hybrid vehicle of the present invention, the start shock at the start of the internal combustion engine can be reduced.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は本発明の一実施としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2はエンジン22の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両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70とを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing the schematic configuration of a hybrid vehicle 20 as one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the schematic configuration of an engine 22. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle.

エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な複数の気筒(例えば6気筒)を有する内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine having a plurality of cylinders (for example, six cylinders) capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and is cleaned by an air cleaner 122 as shown in FIG. The air thus sucked in through the throttle valve 124 and gasoline is injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is sucked into the fuel chamber through the intake valve 128, The reciprocating motion of the piston 132 which is explosively burned by the electric spark from the spark plug 130 and pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).

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により制御されている。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンECU24には、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内の圧力,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124の開度を検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンECU24からは、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70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。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. Signals from various sensors that detect the state of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via an input port (not shown). For example, in the engine ECU 24, the crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, the coolant temperature from the water temperature sensor 142 that detects the temperature of the coolant in the engine 22, and the pressure attached to the combustion chamber. The pressure in the cylinder from the sensor 143, the cam position from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft that opens and closes the exhaust valve, and the opening of the throttle valve 124 are detected. The throttle position from the throttle valve position sensor 146, the intake air amount from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, the intake air temperature from the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe, etc. are input via the input port. Yes. Further, various control signals for driving the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port (not shown). For example, the engine ECU 24 sends a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, a control signal to the ignition coil 138 integrated with the igniter, and the intake valve 128. A control signal to the variable valve timing mechanism 150 whose opening / closing timing can be changed is output via the output port. Further, the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140.

動力分配統合機構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遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、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側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、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からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged 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, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することが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と電力のやりとりを行なう。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として構成されており、モータMG1,MG2のいずれか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のいずれか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。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれも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の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号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が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70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用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as 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 as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tb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通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52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に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70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なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 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. ing.

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の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する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、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にエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータ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およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, 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 the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22の運転を停止する際の動作とエンジン22の運転を停止した後にモータ走行している際の動作とについて説明する。図3はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるエンジン停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図4はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるモータ走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図3のエンジン停止時駆動制御ルーチンは、エンジン22の運転停止の要求がなされたとき、例えばバッテリ50の残容量(SOC)が充電不要な所定残容量以上で要求動力がエンジン停止用に設定されたエンジン停止動力未満になったときや図示しないモータ走行スイッチを運転者が操作したときなどに実行され、図4のモータ走行時駆動制御ルーチンは、エンジン22の運転が停止されたときからエンジン22を始動するまで所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。説明の都合上、まず、エンジン停止時の制御について説明し、その後、モータ走行時の制御について説明する。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when stopping the operation of the engine 22 and the operation when running the motor after stopping the operation of the engine 22 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of an engine stop time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70, and FIG. 4 shows an example of a motor travel time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. It is a flowchart. In the engine stop drive control routine of FIG. 3, when a request for stopping the operation of the engine 22 is made, for example, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is greater than a predetermined remaining capacity that does not require charging, and the required power is set for engine stop. 4 is executed when a driver operates a motor travel switch (not shown). The motor travel time drive control routine shown in FIG. 4 is executed when the engine 22 is stopped. Is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec) until the operation is started. For convenience of explanation, first, control when the engine is stopped will be described, and then control when the motor is running will be described.

エンジン停止時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、エンジン22の運転を停止するエンジン停止指令をエンジンECU24に送信すると共に(ステップS100)、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや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,エンジン22の回転数Ne,クランクシャフト26のクランク角CA,筒内圧力Pin,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS110)。ここで、エンジン22の回転数Neとクランク角CAは、クランクポジションセンサ140により検出されたクランクポジションに基づいて算出された回転数Neとこのクランクポジションを基準角度からの角度として算出したクランク角CAをエンジンECU24から通信により入力するものとした。筒内圧力Pinは、前述した筒内圧力検出ルーチンにより送信されたものを入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、エンジン停止指令を受信したエンジンECU24は、燃料噴射制御や点火制御を停止してエンジン22の運転を停止する。   When the engine stop drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first transmits an engine stop command for stopping the operation of the engine 22 to the engine ECU 24 (step S100), and an accelerator pedal position sensor. Accelerator opening Acc from 84, brake pedal position BP from brake pedal position sensor 86, vehicle speed V from vehicle speed sensor 88, rotation speed Ne of engine 22, crank angle CA of crankshaft 26, in-cylinder pressure Pin, motor MG1 , MG2 rotation speeds Nm1, Nm2, input / output limits Win, Wout of the battery 50, and the like are input (step S110). Here, the rotational speed Ne and the crank angle CA of the engine 22 are the rotational speed Ne calculated based on the crank position detected by the crank position sensor 140 and the crank angle CA calculated as an angle from the reference angle. Is input from the engine ECU 24 by communication. As the in-cylinder pressure Pin, the one transmitted by the in-cylinder pressure detection routine described above is input. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. It was supposed to be. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 from the battery ECU 52 by communication. To do. The engine ECU 24 that has received the engine stop command stops the fuel injection control and the ignition control and stops the operation of the engine 22.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS120)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速V,要求トルクTr*の関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図5に要求トルク設定用マップの一例を示す。   When the data is input in this way, it should be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc, brake pedal position BP, and vehicle speed V. The required torque Tr * is set (step S120). In the embodiment, the required torque Tr * is stored in the ROM 74 as a required torque setting map by predetermining the relationship between the accelerator opening Acc, the brake pedal position BP, the vehicle speed V, and the required torque Tr *. When the brake pedal position BP and the vehicle speed V are given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 5 shows an example of the required torque setting map.

続いて、入力したエンジン22の回転数Neが後述する閾値Nrefより小さいか否かを判定し(ステップS130)、回転数Neが閾値Nrefより小さくないと判定されたときには、エンジン22の回転数Neに基づいてモータMG1から出力すべきトルク指令Tm1*を設定する(ステップS140)。モータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例を図6に示す。図示するように、共振現象を生じさせるエンジン22の回転領域(共振帯)を素早く通過してエンジン22の回転をスムーズに引き下げるようトルク指令Tm1*が設定される。ここで、閾値Nrefは、共振帯の下限の回転数よりも低い回転数として設定されており、回転数Neがこの閾値Nref以下に至ったときにエンジン22を所定の目標停止位置で停止させるためのトルク指令Tm1*が設定される。   Subsequently, it is determined whether or not the input rotational speed Ne of the engine 22 is smaller than a threshold value Nref described later (step S130), and when it is determined that the rotational speed Ne is not smaller than the threshold value Nref, the rotational speed Ne of the engine 22 is determined. Is set based on the torque command Tm1 * to be output from the motor MG1 (step S140). An example of the relationship between the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Ne of the engine 22 is shown in FIG. As shown in the figure, the torque command Tm1 * is set so that the rotation of the engine 22 can be smoothly reduced by quickly passing through the rotation region (resonance band) of the engine 22 causing the resonance phenomenon. Here, the threshold value Nref is set as a rotational speed lower than the rotational speed at the lower limit of the resonance band, and the engine 22 is stopped at a predetermined target stop position when the rotational speed Ne reaches the threshold value Nref or less. Torque command Tm1 * is set.

こうしてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると、設定したトルク指令Tm1*と要求トルクTr*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとに基づいて要求トルクTr*をリングギヤ軸32aに出力するためにモータMG2から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm2tmpを次式(1)により設定し(ステップS160)、モータMG2のトルク制限Tmin,Tmaxを次式(2)および式(3)により計算すると共に(ステップS170)、設定した仮トルクTm2tmpを次式(4)によりトルク制限Tmin,Tmaxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS180)。モータMG1からのトルクによりエンジン22の回転数Neを引き下げる際の動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図7に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。S軸上の矢印は、エンジン22の回転数Neを引き下げるためにモータMG1から出力するトルクを示し、R軸上の2つの矢印は、モータMG1から出力されたトルクがリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2から出力されるトルクが減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクを示す。なお、式(1)は、この共線図から容易に導き出すことができる。   When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set in this way, the required torque Tr * is set based on the set torque command Tm1 *, the required torque Tr *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35. A torque command Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 to be output to the ring gear shaft 32a is set by the following equation (1) (step S160), and torque limits Tmin and Tmax of the motor MG2 are set by the following equations (2) and While calculating by (3) (step S170), the set temporary torque Tm2tmp is limited by torque limits Tmin and Tmax by the following equation (4) to set the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S180). FIG. 7 shows an example of a collinear diagram for dynamically explaining the rotational elements of the power distribution and integration mechanism 30 when the rotational speed Ne of the engine 22 is reduced by the torque from the motor MG1. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. The arrow on the S axis indicates the torque output from the motor MG1 to reduce the rotational speed Ne of the engine 22, and the two arrows on the R axis indicate the torque that the torque output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a. The torque output from the motor MG2 indicates the torque acting on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Equation (1) can be easily derived from this alignment chart.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (1)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (1)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (2)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tmax), Tmin) (4)

こうしてモータMG1のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS190)。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。   When the torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motor MG1 are thus set, the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S190). The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. .

そして、エンジン回転数Neが値0か否かを判定する(ステップS200)。いま、ステップS130でエンジン22の回転数Neが閾値Nrefより小さくないと判定したときを考えているから、ステップS200で回転数Neは値0ではないと判定し、ステップS110に戻って処理を繰り返す。   Then, it is determined whether or not the engine speed Ne is 0 (step S200). Now, since it is considered that it is determined in step S130 that the rotational speed Ne of the engine 22 is not smaller than the threshold value Nref, it is determined in step S200 that the rotational speed Ne is not 0, and the process returns to step S110 to repeat the process. .

このような処理を繰り返すうちに、ステップS130でエンジン22の回転数Neが閾値Nref以下に至ったと判定したときには、エンジン22が次回の内燃機関の始動に適した所定の目標停止位置で停止するようエンジン回転数Neとクランク角CAとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS150)、設定したトルク指令Tm1*を用いてステップS160〜S200の処理を実行する。ここで、所定の目標停止位置は、エンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点を含む所定範囲(上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲)内の位置であり、次にエンジン22を始動するときの始動ショックが小さくなる位置である。角度Aref1としては例えば40度を用いることができ、角度Aref2としては10度を用いることができる。そして、所定の目標停止位置としては上死点の前10度を用いることができる。クランク位置と始動時の車両の前後加速度との関係の一例を図8に示す。図示するように、エンジン22の始動時の前後加速度は、圧縮行程における上死点の手前40度から上死点の後10度までの範囲で小さく、この範囲を外れると大きくなる。したがって、こうした範囲内でエンジン22を停止すれば、次にエンジン22を始動するときの始動ショックを小さくすることができる。   If it is determined in step S130 that the rotational speed Ne of the engine 22 has reached the threshold value Nref or less while repeating such processing, the engine 22 is stopped at a predetermined target stop position suitable for the next start of the internal combustion engine. A torque command Tm1 * for the motor MG1 is set based on the engine speed Ne and the crank angle CA (step S150), and the processes of steps S160 to S200 are executed using the set torque command Tm1 *. Here, the predetermined target stop position is within a predetermined range including the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22 (range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center). This is a position where the starting shock when the engine 22 is started next is reduced. For example, 40 degrees can be used as the angle Aref1, and 10 degrees can be used as the angle Aref2. And 10 degrees before the top dead center can be used as the predetermined target stop position. An example of the relationship between the crank position and the longitudinal acceleration of the vehicle at the start is shown in FIG. As shown in the figure, the longitudinal acceleration at the start of the engine 22 is small in the range from 40 degrees before the top dead center in the compression stroke to 10 degrees after the top dead center, and increases outside this range. Therefore, if the engine 22 is stopped within such a range, the start shock when the engine 22 is started next time can be reduced.

エンジン22の回転数Neが値0になるまで上述の処理を繰り返し、ステップS200で回転数Neが値0と判定されると、エンジン停止時駆動制御ルーチンを終了する。このようにエンジン22の回転数Neとクランク角CAとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*に設定して駆動することにより、エンジン22を所定の目標停止位置近傍に停止することができる。エンジン22を停止する際のエンジン22の回転数NeとモータMG1のトルクTm1とクランク角CAの時間変化の様子の一例を図9に示す。なお、エンジン22のフリクションはエンジン22の温度や吸入空気の温度,空気密度などにより変化するため、上述したエンジン停止時駆動制御ルーチンを実行してもエンジン22を所定の目標停止位置に停止できない場合、特にエンジン22がいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の手前40度から上死点の後10度の範囲外で停止してしまう場合も生じる。   The above-described processing is repeated until the rotational speed Ne of the engine 22 reaches a value of 0. When the rotational speed Ne is determined to be a value of 0 in step S200, the engine stop drive control routine is terminated. Thus, the engine 22 can be stopped in the vicinity of a predetermined target stop position by setting and driving the torque command Tm1 * of the motor MG1 based on the rotational speed Ne of the engine 22 and the crank angle CA. FIG. 9 shows an example of changes over time in the rotational speed Ne of the engine 22, the torque Tm1 of the motor MG1, and the crank angle CA when the engine 22 is stopped. Since the friction of the engine 22 varies depending on the temperature of the engine 22, the temperature of the intake air, the air density, etc., the engine 22 cannot be stopped at the predetermined target stop position even if the engine stop driving control routine described above is executed. In particular, the engine 22 may stop outside the range from 40 degrees before top dead center to 10 degrees after top dead center in the compression stroke of any cylinder.

こうしてエンジン22を停止すると、ハイブリッド用電子制御ユニット70が図4に例示するモータ走行時駆動制御ルーチンを繰り返し実行することにより実施例のハイブリッド自動車20はモータ走行により走行する。モータ走行時駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速V,クランクシャフト26のクランク角CA,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力すると共に(ステップS300)、入力したアクセル開度AccやブレーキペダルポジションBP,車速Vと図5の要求トルク設定用マップとを用いて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS310)。   When the engine 22 is stopped in this manner, the hybrid electronic control unit 70 repeatedly executes the motor travel time drive control routine illustrated in FIG. 4 so that the hybrid vehicle 20 of the embodiment travels by motor travel. When the motor driving control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc, the brake pedal position BP, the vehicle speed V, the crank angle CA of the crankshaft 26, and the motors MG1, MG2. Data necessary for control such as the rotational speeds Nm1, Nm2, input / output limits Win and Wout of the battery 50 are input (step S300), and the input accelerator opening Acc, brake pedal position BP, vehicle speed V and the required torque shown in FIG. Using the setting map, a required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set (step S310).

そして、エンジン22の運転を停止してモータ走行に移行してから所定時間(例えば、3秒や5秒など)経過したか否かを判定し(ステップS320)、所定時間経過していないときには、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS340)、設定したトルク指令Tm1*用いてエンジン停止時駆動制御ルーチンのステップS160〜S180と同一の処理によりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS360〜S380)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS390)、本ルーチンを終了する。いま、トルク指令Tm1*として値0が設定されているときを考えているから、モータMG2のトルク指令Tm2*には、要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除してバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限したもの、基本的にはTr*/Grにより計算される値が設定される。   Then, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 3 seconds or 5 seconds) has elapsed since the operation of the engine 22 was stopped and the motor traveled (step S320). A value 0 is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S340), and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is processed using the set torque command Tm1 * by the same processing as steps S160 to S180 of the engine stop drive control routine. Is set (steps S360 to S380), the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S390), and this routine is terminated. Now, considering that the value 0 is set as the torque command Tm1 *, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is obtained by dividing the required torque Tr * by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. What is limited by the input / output limits Win and Wout, basically a value calculated by Tr * / Gr is set.

エンジン22の運転を停止してモータ走行に移行してから所定時間経過していると、クランク角CAがいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内であるか否かを判定し(ステップS330)、クランク角CAがこの範囲内のときには、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS340)、設定したトルク指令Tm1*用いてエンジン停止時駆動制御ルーチンのステップS160〜S180と同一の処理によりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS360〜S380)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS390)、本ルーチンを終了する。   When a predetermined time has elapsed since the operation of the engine 22 was stopped and the motor traveled, the crank angle CA changed from the angle Aref1 before the top dead center in the compression stroke of any cylinder to the position after the top dead center. It is determined whether or not the angle is within the range of the angle Aref2 (step S330). When the crank angle CA is within this range, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to 0 (step S340), and the set torque is set. By using the command Tm1 *, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by the same processing as the steps S160 to S180 of the engine stop drive control routine (steps S360 to S380), and the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are set to the motor ECU 40. (Step S390), and this routine ends.

クランク角CAがいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲外のときには、所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差にゲインkを乗じたトルクをモータMG1のトルク指令Tm1*として設定し(ステップS350)、設定したトルク指令Tm1*用いてエンジン停止時駆動制御ルーチンのステップS160〜S180と同一の処理によりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS360〜S380)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS390)、本ルーチンを終了する。ここで、ゲインkの大きさはモータMG1から設定されたトルク指令Tm1*を出力することにより、エンジン22のクランクシャフト26を回転させることができる程度に設定されており、ゲインkの符号は所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差が打ち消される方向に設定されている。したがって、トルク指令Tm1*によりモータMG1を駆動することによってエンジン22の停止位置をいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内とすることができる。こうしたモータMG1の駆動によりクランク角CAがいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内となると、モータMG1のトルク指令Tm1*には値0が設定されるから、モータMG1の駆動によるエンジン22の停止位置の変更も停止することになる。   When the crank angle CA is outside the range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder, the difference between the angle Tag at the predetermined target stop position and the crank angle CA Is set as a torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S350), and the motor MG2 is processed by the same processing as the steps S160 to S180 of the engine stop drive control routine using the set torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * is set (steps S360 to S380), the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to motor ECU 40 (step S390), and this routine is terminated. Here, the magnitude of the gain k is set to such an extent that the crankshaft 26 of the engine 22 can be rotated by outputting the torque command Tm1 * set from the motor MG1, and the sign of the gain k is predetermined. The difference between the angle Tag at the target stop position and the crank angle CA is set to be canceled. Therefore, by driving the motor MG1 by the torque command Tm1 *, the stop position of the engine 22 is set within the range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder. be able to. When the crank angle CA is within the range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder by driving the motor MG1, the torque command Tm1 * of the motor MG1 Since the value 0 is set, the change of the stop position of the engine 22 by driving the motor MG1 is also stopped.

なお、こうしたモータ走行時駆動制御を実行している最中に、アクセルペダル83が大きく踏み込まれて車両に要求される要求パワー(要求トルクTr*×リングギヤ軸32aの回転数Nr)が大きくなったときや、車速Vが大きくなったとき,バッテリ50の残容量(SOC)小さくなり充電が必要になったときなどには、図示しないエンジン始動時駆動制御ルーチンが実行されてエンジン22が始動され、その後、図示しないエンジン運転時駆動制御ルーチンが実行されて走行時の駆動制御が行なわれる。   During the execution of the motor driving control, the accelerator pedal 83 is greatly depressed and the required power required for the vehicle (required torque Tr * × the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a) increases. When the vehicle speed V increases, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 decreases and charging is required, an engine start drive control routine (not shown) is executed and the engine 22 is started. Thereafter, a drive control routine during engine operation (not shown) is executed to perform drive control during travel.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の運転を停止した後に、クランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲外のときには、所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差にゲインkを乗じたトルクをモータMG1のトルク指令Tm1*として設定してモータMG1を駆動するから、エンジン22の停止位置をエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内とすることができる。この結果、次にエンジン22を始動するときの始動ショックを小さくすることができる。また、エンジン22の運転を停止するときにクランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内の所定の目標停止位置でエンジン22の運転が停止するよう制御するから、エンジン22の運転を停止した後に、モータ走行中にエンジン22の停止位置を変更する頻度を少なくすることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, after the operation of the engine 22 is stopped, the crank angle CA is changed from the angle Aref1 before the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22 to the top dead center. When it is out of the range of the later angle Aref2, the motor MG1 is driven by setting the torque obtained by multiplying the difference between the angle Tag at the predetermined target stop position and the crank angle CA by the gain k as the torque command Tm1 * of the motor MG1. The stop position of the engine 22 can be set within the range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22. As a result, the starting shock when the engine 22 is started next time can be reduced. In addition, when the operation of the engine 22 is stopped, the crank angle CA is a predetermined target in a range from an angle Aref1 before the top dead center to an angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22. Since control is performed so that the operation of the engine 22 is stopped at the stop position, the frequency at which the stop position of the engine 22 is changed while the motor is running after the operation of the engine 22 is stopped can be reduced.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の運転を停止するときにクランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内の所定の目標停止位置でエンジン22の運転が停止するよう制御するものとしたが、エンジン22の運転を停止するときにはエンジン22が所定の目標停止位置で停止する制御を行なわないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the operation of the engine 22 is stopped, the crank angle CA is changed from the angle Aref1 before the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22 to the angle Aref2 after the top dead center. Although control is performed so that the operation of the engine 22 stops at a predetermined target stop position within the range, when the operation of the engine 22 is stopped, control for stopping the engine 22 at the predetermined target stop position is not performed. Good.

実施例のハイブリッド自動車20では、6気筒のエンジンを用いて説明したが、4気筒のエンジンや6気筒のエンジン、8気筒や12気筒のエンジンを用いるものとしてもよい。いずれの場合でも、エンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲が他の気筒の同様な範囲と重複しないようにすればよい。   Although the hybrid vehicle 20 of the embodiment has been described using a 6-cylinder engine, a 4-cylinder engine, a 6-cylinder engine, an 8-cylinder engine, or a 12-cylinder engine may be used. In any case, if the range from the angle Aref1 before the top dead center to the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22 does not overlap with a similar range of the other cylinders. Good.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図10における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 10) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、クランクポジションセンサ140が「回転位置検出手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図3のエンジン停止時駆動制御ルーチンのステップS120の処理や図4のモータ走行時駆動制御ルーチンのステップS310の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当する。そして、エンジン22の運転を停止するときには、クランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内の所定の目標停止位置でエンジン22の運転が停止するようエンジンECU24にエンジン22の停止制御信号を送信すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する図3のエンジン停止時駆動制御ルーチンを実行し、エンジン22の運転を停止してからモータ走行中にクランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲外のときには、要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行すると共に所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差にゲインkを乗じたトルクがモータMG1から出力されてエンジン22の停止位置が変更されるようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する図4のモータ走行時駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、エンジン22の停止制御信号を受信してエンジン22に対する燃料噴射制御や点火制御を停止するエンジンECU24と、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信してモータMG1,MG2を駆動するモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。対ロータ電動機230も「電力動力入出力手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to an “internal combustion engine”, the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 correspond to “power power input / output means”, the motor MG2 corresponds to “electric motor”, and the battery 50 corresponds to “ 3 corresponds to the “power storage means”, the crank position sensor 140 corresponds to the “rotational position detection means”, and sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S120 and the process of step S310 of the drive control routine during motor travel of FIG. 4 corresponds to “required driving force setting means”. When the operation of the engine 22 is stopped, the crank angle CA is a predetermined target in a range from an angle Aref1 before the top dead center to an angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22. A stop control signal for the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 so that the operation of the engine 22 stops at the stop position, and torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set and transmitted to the motor ECU 40. After the top dead center is executed from the angle Aref1 before the top dead center in the compression stroke of one of the cylinders of the engine 22 during the motor running after the hour drive control routine is executed and the operation of the engine 22 is stopped When the angle is outside the range of the angle Aref2, the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. And a torque command Tm1 for the motors MG1 and MG2 so that the torque obtained by multiplying the difference between the angle Tag at the predetermined target stop position and the crank angle CA by the gain k is output from the motor MG1 and the stop position of the engine 22 is changed. The hybrid electronic control unit 70 that executes the motor travel time drive control routine of FIG. 4 that sets *, Tm2 * and transmits it to the motor ECU 40, and receives the stop control signal of the engine 22 and performs fuel injection control on the engine 22 The engine ECU 24 that stops the ignition control and the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * and drives the motors MG1 and MG2 correspond to “control means”. Further, the motor MG1 corresponds to a “generator”, and the power distribution and integration mechanism 30 corresponds to a “3-axis power input / output unit”. The anti-rotor motor 230 also corresponds to “power power input / output means”.

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わず、4気筒であっても6気筒であっても、8気筒,12気筒などとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「回転位置検出手段」としては、クランクポジションセンサ140に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸の回転位置を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン22の運転を停止するときには、クランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲内の所定の目標停止位置でエンジン22の運転が停止するようエンジン22とモータMG1,MG2を制御し、エンジン22の運転を停止してからモータ走行中にクランク角CAがエンジン22のいずれかの気筒の圧縮行程における上死点の前の角度Aref1から上死点の後の角度Aref2の範囲外のときには、要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行すると共に所定の目標停止位置における角度Atagとクランク角CAとの差にゲインkを乗じたトルクがモータMG1から出力されてエンジン22の停止位置が変更されるようモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、エンジン22の運転を停止するときにはエンジン22が所定の目標停止位置で停止する制御を行なわないものとするなど、間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に内燃機関の運転を停止した以降に内燃機関の出力軸の回転位置に基づいて内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する物であれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine, It may be 4 cylinders, 6 cylinders, 8 cylinders, 12 cylinders, or the like. The “power / power input / output means” is not limited to a combination of the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 or to the rotor motor 230, but is connected to the drive shaft and independent of the drive shaft. As long as it is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate and input / output power and power to / from the drive shaft and the output shaft, any power may be used. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. . The “power storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with a generator, such as a capacitor. The “rotational position detecting means” is not limited to the crank position sensor 140, and any means that detects the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine may be used. The “required driving force setting means” is not limited to the one that sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, but sets the required torque based only on the accelerator opening Acc. If the required driving force required for traveling is set, such as those for which the required torque is set based on the traveling position on the traveling route, such as those for which the driving route is set in advance I do not care. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. As the “control means”, when the operation of the engine 22 is stopped, the crank angle CA is changed from an angle Aref1 before the top dead center to an angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of any cylinder of the engine 22. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that the operation of the engine 22 is stopped at a predetermined target stop position within the range of. When the cylinder is outside the range of the angle Aref1 before the top dead center and the angle Aref2 after the top dead center in the compression stroke of the cylinder, the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft and travels. A torque obtained by multiplying the difference between the angle Tag at the target stop position and the crank angle CA by the gain k is output from the motor MG1. Is not limited to controlling the motors MG1 and MG2 so that the stop position of the engine 22 is changed. When the operation of the engine 22 is stopped, the engine 22 is not controlled to stop at a predetermined target stop position. For example, when stopping the internal combustion engine with intermittent operation, the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine is stopped after traveling with the driving force based on the required driving force required for traveling. Based on the rotational position of the output shaft of the engine, the internal combustion engine and the power are switched on so that one of the cylinders of the internal combustion engine has a predetermined range including the compression top dead center and does not overlap with the predetermined range of the other cylinders. Any device that controls the output means and the electric motor may be used. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution / integration mechanism 30 described above, but includes four or more shafts using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. Any one of the three axes connected to the three axes of the drive shaft, the output shaft, and the rotating shaft of the generator, such as those connected to the motor and those having a different operation action from the planetary gear such as a differential gear As long as the power is input / output to / from the remaining shafts based on the power input / output to / from the power source, any method may be used.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、ハイブリッド車の製造産業に利用可能である。   The present invention is applicable to the hybrid vehicle manufacturing industry.

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。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an engine 22. FIG. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるエンジン停止時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of an engine stop performed by the hybrid electronic control unit 70 of an Example. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるモータ走行時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine at the time of the motor driving | running | working performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. モータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between torque instruction Tm1 * of the motor MG1 and the rotation speed Ne of the engine 22. エンジン22の回転数Neを引き下げる際の動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the alignment chart for demonstrating dynamically the rotational element of the power distribution integration mechanism 30 at the time of reducing the rotation speed Ne of the engine. クランク位置と始動時の車両の前後加速度との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between a crank position and the longitudinal acceleration of the vehicle at the time of starting. エンジン22を停止する際のエンジン22の回転数NeとモータMG1の出力トルクTm1と補正係数kとクランク角CAの時間変化の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the rotation speed Ne of the engine 22 at the time of stopping the engine 22, the output torque Tm1 of the motor MG1, the correction coefficient k, and the crank angle CA with time. 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。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 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。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、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、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、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、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line , 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch , 81 shift 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, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor 150 variable valve timing mechanism, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer row Motor, MG1, MG2 motor.

Claims (4)

複数気筒を有する内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備え、内燃機関の間欠運転を伴って走行するハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、前記内燃機関の運転を停止して前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関の運転を停止した以降に前記検出した回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
An internal combustion engine having a plurality of cylinders and a drive shaft connected to an axle and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, with input and output of electric power and power Power power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage input / output means, and power storage means for exchanging power with the motor. A hybrid vehicle that travels with intermittent operation of the internal combustion engine,
Rotational position detecting means for detecting the rotational position of the output shaft of the internal combustion engine;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
When the internal combustion engine is stopped along with the intermittent operation, the rotation detected after the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle is driven by the driving force based on the set required driving force and the operation of the internal combustion engine is stopped. The internal combustion engine and the power power input / output means so that one of the cylinders of the internal combustion engine is within a predetermined range including a compression top dead center based on the position and does not overlap with a predetermined range of the other cylinders. Control means for controlling the electric motor;
A hybrid car with
前記制御手段は、間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関のいずれかの気筒が前記所定範囲内となって該内燃機関が停止するよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御し、前記内燃機関の運転が停止された以降に前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が前記所定範囲内となって該内燃機関が停止していないときには前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記検出した回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である請求項1記載のハイブリッド車。   When stopping the internal combustion engine with intermittent operation, the control means travels with a driving force based on the set required driving force, and any one of the cylinders of the internal combustion engine falls within the predetermined range. Any one of the internal combustion engines is controlled based on the rotation position detected after the operation of the internal combustion engine is stopped by controlling the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor to stop the engine. When the cylinder is within the predetermined range and the internal combustion engine is not stopped, the vehicle travels by the driving force based on the set required driving force, and any cylinder of the internal combustion engine moves based on the detected rotational position. 2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein said hybrid vehicle is means for controlling said internal combustion engine, said power drive input / output means and said electric motor so as to be within a predetermined range including compression top dead center. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項1または2記載のハイブリッド車。   The power power input / output means is connected to three axes of a generator capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the output shaft, and a rotating shaft of the generator, and any two of the three shafts The hybrid vehicle according to claim 1 or 2, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the input / output power. 複数気筒を有する内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力する電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備え、内燃機関の間欠運転を伴って走行するハイブリッド車の制御方法であって、
間欠運転に伴って内燃機関を停止するときには、前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により走行すると共に前記内燃機関の運転を停止した以降に前記出力軸の回転位置に基づいて前記内燃機関のいずれかの気筒が圧縮上死点を含む所定範囲であって他の気筒における所定範囲とは重複しない範囲内となるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
An internal combustion engine having a plurality of cylinders and a drive shaft connected to an axle and connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, with input and output of electric power and power Power power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft, an electric motor for inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage input / output means, and power storage means for exchanging power with the motor. A control method for a hybrid vehicle that travels with intermittent operation of the internal combustion engine,
When the internal combustion engine is stopped along with the intermittent operation, the output shaft is stopped after the operation of the internal combustion engine is stopped and the driving force based on the required driving force required for traveling is stopped and the operation of the internal combustion engine is stopped. The internal combustion engine and the power power input / output are set so that one of the cylinders of the internal combustion engine is within a predetermined range including a compression top dead center based on the rotational position of the cylinder and does not overlap with a predetermined range of the other cylinders. Controlling means and the motor;
A control method for a hybrid vehicle.
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