JP2013086516A - Vehicle - Google Patents

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JP2013086516A JP2011225483A JP2011225483A JP2013086516A JP 2013086516 A JP2013086516 A JP 2013086516A JP 2011225483 A JP2011225483 A JP 2011225483A JP 2011225483 A JP2011225483 A JP 2011225483A JP 2013086516 A JP2013086516 A JP 2013086516A
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JP
Japan
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torque
engine
motor
torsion
vehicle
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Application number
JP2011225483A
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Yoshimitsu Takahashi
慶光 高橋
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more appropriately suppress generation of vibrations and shocks in a vehicle when an engine is started.SOLUTION: Estimated torsion torque Tdas of a damper is calculated using temporary torque Tm1tmp for a motor to crank an engine and pulsation torque Tepul of the engine, which corresponds to a crank angle θcr of the engine (S140); when the estimated torsion torque Tdas is predetermined torque Tdref or below, the temporary torque Tm1tmp is set to a torque command Tm1* of the motor (S160); when the estimated torsion torque Tdas is larger than the predetermined torque Tdref, the torque command Tm1* of the motor is set so that torsion torque Td becomes the predetermined torque Tdref (S170); and the engine and the motor are controlled so that the set torque command Tm1* is output from the motor, motoring is performed on the engine and it is started (S210 to S240).

Description

本発明は、車両に関し、詳しくは、車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、後段軸に動力を出力可能なモータと、モータに電力を供給可能なバッテリと、を備える車両に関する。   The present invention relates to a vehicle, and more specifically, an engine in which an output shaft is connected to a rear shaft coupled to an axle via a torsion element, a motor capable of outputting power to the rear shaft, and electric power to the motor. And a battery.

従来、この種の車両としては、エンジンと、第1のモータと、エンジンのクランシャフトにダンパを介してキャリアが接続されると共に第1のモータの回転軸にサンギヤが接続され更に駆動輪に連結された駆動軸にリングギヤが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に回転軸が接続された第2のモータとを備え、エンジンの始動要求がなされてから始動処理の完了までエンジンをクランキングするよう第1のモータのトルク指令を設定し、始動要求がなされてから始動完了まで、トルク指令に基づくトルクが第1のモータから出力されるよう第1のモータを制御すると共に所定のタイミングで燃料噴射や点火が開始されるようエンジンを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、始動要求がなされてから始動処理の完了までの間、ダンパから駆動輪までの駆動系で発生するいずれかのねじれ振動の周期と一致する長さの所定期間(予め定められた期間)に第1のモータの出力トルクが対象となるねじれ振動の励起を抑制可能な所定量(予め定められた量)だけ増加または減少するよう第1モータのトルク指令を設定することにより、エンジンの回転に伴って駆動系で発生するねじれ振動に起因した車両の振動やショックを抑制している。   Conventionally, this type of vehicle has an engine, a first motor, a carrier connected to the engine crankshaft via a damper, a sun gear connected to the rotating shaft of the first motor, and further coupled to a drive wheel. A power distribution and integration mechanism in which a ring gear is connected to the drive shaft and a second motor having a rotation shaft connected to the drive shaft, and cranking the engine from when the engine start request is made until the start processing is completed The first motor torque command is set so that the first motor is controlled to output torque based on the torque command from when the start request is made until the start is completed, and at a predetermined timing. There has been proposed one that controls an engine so that fuel injection and ignition are started (for example, see Patent Document 1). In this vehicle, a predetermined period (predetermined period) that coincides with the period of any torsional vibration generated in the drive system from the damper to the drive wheel from when the start request is made until the start process is completed. ) To set the torque command of the first motor so that the output torque of the first motor is increased or decreased by a predetermined amount (predetermined amount) that can suppress the excitation of the torsional vibration of interest. It suppresses vehicle vibration and shock caused by torsional vibration generated in the drive system as it rotates.

特開2010−137823号公報JP 2010-137823 A

上述の車両では、ねじれ振動の励起を抑制するための第1のモータの出力トルクの調整期間や調整量を予め定めておくため、エンジンの始動時の状況などによっては、第1のモータの出力トルクの調整期間や調整量が十分に適合せず、車両の振動やショックを十分に抑制できないことがある。   In the above-described vehicle, since the adjustment period and the adjustment amount of the output torque of the first motor for suppressing excitation of torsional vibration are determined in advance, the output of the first motor depends on the situation when the engine is started. There is a case where the torque adjustment period and the adjustment amount are not sufficiently adapted to sufficiently suppress the vibration and shock of the vehicle.

本発明の車両は、エンジンの始動時に車両に振動やショックが生じるのをより適正に抑制することを主目的とする。   The main object of the vehicle of the present invention is to more appropriately suppress the occurrence of vibration and shock in the vehicle when the engine is started.

本発明の車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の車両は、
車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、前記後段軸に動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、前記エンジンの始動指示がなされたとき、前記モータからのクランキングトルクの出力を伴って前記エンジンがクランキングされて始動されるよう前記エンジンと前記モータとを制御する始動時制御手段と、を備える車両であって、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクの基本値である基本トルクと前記エンジンのクランク角に応じた該エンジンの脈動トルクとに応じて、前記ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるよう前記クランキングトルクを設定する手段である、
ことを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An engine having an output shaft connected to a rear shaft coupled to an axle via a torsion element, a motor capable of outputting power to the rear shaft, a battery capable of supplying electric power to the motor, and an engine start instruction And a start time control means for controlling the engine and the motor so that the engine is cranked and started with an output of cranking torque from the motor,
The starting-time control means has a torsional torque generated due to the torsion of the torsion element in accordance with a basic torque that is a basic value of the cranking torque and a pulsating torque of the engine in accordance with a crank angle of the engine. A means for setting the cranking torque to be equal to or lower than a predetermined torque set in advance;
This is the gist.

この本発明の車両では、エンジンの始動指示がなされたときには、クランキングトルクの基本値である基本トルクとエンジンのクランク角に応じたエンジンの脈動トルクとに応じて、ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるようクランキングトルクを設定し、設定したクランキングトルクのモータからの出力を伴ってエンジンがクランキングされて始動されるようエンジンとモータとを制御する。したがって、モータの基本トルクとエンジンの脈動トルクとに応じてクランキングトルクを設定するから、ねじれトルクが所定トルクを超えて大きくなるのをより適正に抑制することができる。この結果、エンジンの始動時に車両に振動やショックが生じるのをより適正に抑制することができる。   In the vehicle of the present invention, when an engine start instruction is issued, the basic torque that is the basic value of the cranking torque and the pulsation torque of the engine corresponding to the crank angle of the engine are caused by the torsion of the torsion element. The cranking torque is set so that the torsion torque generated by the motor is equal to or less than a predetermined torque, and the engine and the motor are started so that the engine is cranked and started with the output of the set cranking torque from the motor. Control. Therefore, since the cranking torque is set according to the basic torque of the motor and the pulsation torque of the engine, it is possible to more appropriately suppress the torsional torque from exceeding a predetermined torque. As a result, it is possible to more appropriately suppress the occurrence of vibration and shock in the vehicle when the engine is started.

こうした本発明の車両において、前記始動時制御手段は、前記基本トルクと前記エンジンの脈動トルクとを用いて前記ねじれトルクとして想定される想定ねじれトルクを求めて、前記想定ねじれトルクが前記所定トルク以下のときには前記基本トルクを前記クランキングトルクに設定し、前記想定ねじれトルクが前記所定トルクより大きいときには前記所定トルクと前記エンジンの脈動トルクとの和のトルクを前記モータの回転軸に換算したトルクを前記クランキングトルクに設定する手段である、ものとすることもできる。   In such a vehicle of the present invention, the start time control means obtains an assumed torsion torque assumed as the torsion torque using the basic torque and the pulsation torque of the engine, and the assumed torsion torque is equal to or less than the predetermined torque. The basic torque is set to the cranking torque, and when the assumed torsional torque is larger than the predetermined torque, a torque obtained by converting the sum of the predetermined torque and the pulsating torque of the engine to the rotating shaft of the motor is obtained. It can also be a means for setting the cranking torque.

また、本発明の車両において、前記始動時制御手段は、前記基本トルクと、前記所定トルクと前記エンジンの脈動トルクとの和のトルクを前記モータの回転軸に換算したトルクと、のうち小さい方のトルクを前記クランキングトルクに設定する手段である、ものとすることもできる。   Further, in the vehicle of the present invention, the start time control means is the smaller of the basic torque and the torque obtained by converting the sum of the predetermined torque and the pulsating torque of the engine into the rotation shaft of the motor. The torque may be a means for setting the cranking torque to the cranking torque.

さらに、本発明の車両では、前記基本トルクは、前記エンジンのモータリング開始からの経過時間および/または前記エンジンの回転数と前記基本トルクとの関係を用いて得られるトルクである、ものとすることもできる。   Furthermore, in the vehicle of the present invention, the basic torque is a torque obtained by using an elapsed time from the start of motoring of the engine and / or a relationship between the engine speed and the basic torque. You can also.

あるいは、本発明の車両において、前記車軸に連結された駆動軸と前記後段軸と前記モータの回転軸との3軸に3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記バッテリと電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な第2のモータと、を備えるものとすることもできる。   Alternatively, in the vehicle of the present invention, a planetary gear in which three rotation elements are connected to three axes of a drive shaft connected to the axle, the rear shaft, and the rotation shaft of the motor, and the battery and the power can be exchanged. And a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft.

上述のいずれかの態様の本発明の車両では、前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクの基本値である基本トルクと前記エンジンのクランク角に応じた該エンジンの脈動トルクとに応じて、前記ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるよう前記クランキングトルクを設定する手段であるものとしたが、前記モータから出力されているトルクと前記エンジンのクランク角に応じた該エンジンの脈動トルクとに応じて、前記ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるよう前記クランキングトルクを設定する手段であるものとしたり、前記エンジンの回転数と前記後段軸の回転数とに応じて、前記ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるよう前記クランキングトルクを設定する手段であるものとしたりしてもよい。   In the vehicle of the present invention according to any one of the above-described aspects, the start-up control means is responsive to a basic torque that is a basic value of the cranking torque and a pulsating torque of the engine corresponding to a crank angle of the engine. The means for setting the cranking torque so that the torsional torque caused by the torsion of the torsional element is equal to or lower than a predetermined torque, which is set in advance, is not limited to the torque output from the motor and the engine. In accordance with the pulsation torque of the engine in accordance with the crank angle, the cranking torque is set so that the torsion torque generated due to the torsion of the torsion element is equal to or less than a predetermined torque. Or torsion caused by torsion of the torsion element according to the engine speed and the rotation speed of the rear shaft. Torque may or assumed to be means for setting the cranking torque to be a predetermined torque below a predetermined.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動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。4 is a flowchart showing an example of a start-time drive control routine executed by a hybrid electronic control unit 70. 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. エンジン22の始動時における経過時間tstartとモータMG1の仮トルクTm1tmp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。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between an elapsed time tstart at the start of the engine 22, a temporary torque Tm1tmp of a motor MG1, and a rotational speed Ne of the engine 22. 脈動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 pulsation torque setting. エンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when starting the engine 22. ダンパ28のねじれ角θdとねじれトルクTd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 the twist angle (theta) d of the damper 28, and the twist torque Td. 変形例の始動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 start of a modification. 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. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example.

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

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介してキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that controls the drive of the engine 22, an engine, and the like. A planetary gear in which a carrier is connected to a crankshaft 26 as an output shaft 22 via a damper 28 as a torsion element, and a ring gear is connected to a drive shaft 36 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37. 30, a motor MG1 configured as a synchronous generator motor and having a rotor connected to the sun gear of the planetary gear 30, a motor MG2 configured as a synchronous generator motor and connected to the drive shaft 36, and a motor MG1. , Inverter 41 for driving MG2 2, a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 that drives and controls the motors MG 1 and MG 2 by switching control of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42, and a lithium ion secondary battery, for example. A battery 50 that exchanges electric power with motors MG1 and MG2 via inverters 41 and 42, a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52 that manages battery 50, and a hybrid electronic control that controls the entire vehicle. A unit (hereinafter referred to as HVECU) 70.

エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23からのクランク角θcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ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からのカム角θca,スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度TP,吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ta,排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比AF,同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号O2などが入力ポートを介して入力されており、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、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号,吸気バルブ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、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23からの信号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。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, for example, a water temperature that detects the crank angle θcr from the crank position sensor 23 that detects the rotational position of the crankshaft 26 and the coolant temperature of the engine 22. The cooling water temperature Tw from the sensor, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor installed in the combustion chamber, the intake valve for intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor for detecting the rotational position of the camshaft for opening and closing the exhaust valve The cam angle θca, the throttle opening TP from the throttle valve position sensor that detects the throttle valve position, the intake air amount Qa from the air flow meter attached to the intake pipe, and the intake air temperature from the temperature sensor also attached to the intake pipe Ta, air-fuel ratio sensor attached to the exhaust system An air-fuel ratio AF from the engine, an oxygen signal O2 from an oxygen sensor attached to the exhaust system, and the like are input via an input port, and various control signals for driving the engine 22 are input from the engine ECU 24, For example, a variable valve timing mechanism that can change the drive signal to the fuel injection valve, the drive signal to the throttle motor that adjusts the throttle valve position, the control signal to the ignition coil integrated with the igniter, and the opening and closing timing of the intake valve A control signal is output through the output port. The engine ECU 24 is in communication with the HVECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 to the HVECU 70 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 a signal from a crank position sensor 23 attached to the crankshaft 26.

モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、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からの回転位置θm1,θm2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ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, rotational positions θm1 and θm2 from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and not shown. A phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by the current sensor is input via the input port, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal to switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42. It is output through the port. The motor ECU 40 is in communication with the HVECU 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 also calculates the rotational angular velocities ωm1, ωm2 and the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44. ing.

バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、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Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ライン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Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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HVECU70に送信する。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Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりしている。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の蓄電割合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。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50 and a power line connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input. Send to. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 is a power storage that is a ratio of the capacity of the electric power that can be discharged from the battery 50 at that time based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor. The ratio SOC is calculated, and 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 calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. 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 limiting limit are set based on the storage ratio SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient.

HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー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。HVECU70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。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出するシフトポジションSPとして、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション),中立のニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション)などが用意されている。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The HVECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening degree from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects 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 HVECU 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. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the shift position SP detected by the shift position sensor 82 is a parking position (P position) used during parking, a reverse position (R position) for reverse travel, and a neutral position (N position). ), A drive position (D position) for forward traveling and the like are prepared.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル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36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1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と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プラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36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プラネタリギヤ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駆動軸36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駆動軸36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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 is calculated based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal by the driver. 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 Tr * is output to the drive shaft 36. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that the power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor. The torque conversion operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that the torque is converted by the MG1 and the motor MG2 and output to the drive shaft 36, and the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 is met. Operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is torque generated by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is output to the drive shaft 36 with conversion. Charge-discharge drive mode for driving and controlling the motors MG1 and MG2, there is a motor operation mode in which operation control to output a power commensurate to stop the operation of the engine 22 to the required power from the motor MG2 to the drive shaft 36. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required power is output to the drive shaft 36 with the operation of the engine 22. Since there is no substantial difference in control, both are hereinafter referred to as the engine operation mode.

エンジン運転モードでは、HVECU70は、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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算すると共に計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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なう。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、エンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を運転停止した方がよい要求パワーPe*の範囲の上限として定められた停止用閾値Pstop以下に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止してモータ運転モードに移行する。   In the engine operation mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the set required torque The travel power Pdrv * required for travel is calculated by multiplying Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (for example, the rotational speed obtained by multiplying the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the vehicle speed V by the conversion factor). The power to be output from the engine 22 by subtracting the charge / discharge required power Pb * (positive value when discharging from the battery 50) of the battery 50 obtained from the calculated traveling power Pdrv * based on the storage ratio SOC of the battery 50 Is set as the required power Pe *. Then, the target rotational speed Ne of the engine 22 is obtained using an operation line (for example, a fuel efficiency optimal operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can efficiently output the required power Pe * from the engine 22. * And the target torque Te * are set, and the motor is controlled by the rotational speed feedback control so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. A torque command Tm1 * as a torque to be output from MG1 is set, and when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *, the torque acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 is subtracted from the required torque Tr * to reduce the motor MG2. Torque command Tm2 * is set, and the target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. In its sent to the engine ECU 24, the torque command Tm1 *, the Tm2 * is sent to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, controls the intake air amount, fuel injection control, and ignition of the engine 22 so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that performs control or the like and receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. By such control, it is possible to travel while outputting the required torque Tr * to the drive shaft 36 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while operating the engine 22 efficiently. In this engine operation mode, the stop condition of the engine 22 such as when the required power Pe * of the engine 22 falls below the stop threshold Pstop defined as the upper limit of the range of the required power Pe * that should be stopped. When is established, the operation of the engine 22 is stopped and the operation mode is shifted to the motor operation mode.

モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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なう。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて得られる走行用パワーPdrv*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*を減じて得られるエンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を始動した方がよい要求パワーPe*の範囲の下限として定められた始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。   In the motor operation mode, the HVECU 70 sets a required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, sets a value 0 to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and sets the battery 50. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set and transmitted to the motor ECU 40 so that the required torque Tr * is output to the drive shaft 36 within the range of the input / output limits Win, Wout. Then, 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 motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. With such control, the engine 22 can travel by outputting the required torque Tr * to the drive shaft 36 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 with the engine 22 stopped. In this motor operation mode, the required power Pe * of the engine 22 obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 from the traveling power Pdrv * obtained by multiplying the required torque Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36. When the engine 22 is started, the engine 22 is started and the engine is operated when the engine 22 has reached a start threshold value Pstart or more, which is determined as the lower limit of the range of the required power Pe *. Enter mode.

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を始動する際の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される始動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。このルーチンは、エンジン22の始動条件が成立したときに実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when starting the engine 22 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a start-time drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is executed when the start condition of the engine 22 is satisfied.

始動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、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,エンジン22のクランク角θcrや回転数Ne,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S100)。ここで、エンジン22のクランク角θcrは、クランクポジションセンサ23により検出されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、エンジン22の回転数Neは、クランクポジションセンサ23からのクランク角θcrに基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。さらに、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2のロータの回転位置に基づいて演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。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の蓄電割合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。   When the start-up drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the crank angle θcr of the engine 22, A process of inputting data necessary for control such as the rotational speed Ne, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, and the input and output limits Win and Wout of the battery 50 is executed (step S100). Here, the crank angle θcr of the engine 22 is detected by the crank position sensor 23 and input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated based on the crank angle θcr from the crank position sensor 23 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are 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 and input from the motor ECU 40 by communication. It was. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the storage ratio SOC of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vと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3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, the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 is set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in a ROM (not shown) as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc and the vehicle speed. When V is given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map.

続いて、エンジン22の回転数Neとクランキング開始からの経過時間tstartとに基づいてモータMG1の仮トルクTm1tmpを設定する(ステップS120)。図4は、エンジン22の始動時における経過時間tstartとモータMG1の仮トルクTm1tmp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。図示するように、エンジン22の始動条件が成立した(始動指示がなされた)時間t1の直後から、レート処理を用いて、絶対値が比較的大きな正のトルク(エンジン22の回転数Neを増加させる方向のトルク)をモータMG1の仮トルクTm1tmpに設定して、エンジン22の回転数Neを迅速に増加させる。そして、エンジン22の回転数Neが共振回転数帯(例えば、400rpm〜600rpmなど)を通過したり共振回転数帯を通過するのに要する時間が経過したりした時間t2から、レート処理を用いて、エンジン22を安定して所定回転数Nstart(例えば、1000rpmや1200rpmなど)以上でモータリング可能なトルクをモータMG1の仮トルクTm1tmpに設定して、モータMG1の電力消費や駆動軸36に作用するトルクを小さくする。そして、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nstartに至った時間t3から、レート処理を用いて、モータMG1の仮トルクTm1tmpを値0とし、エンジン22の完爆が判定された時間t4から、発電用のトルクをモータMG1の仮トルクTm1tmpに設定する。ここで、所定回転数Nstartは、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数である。   Subsequently, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is set based on the rotational speed Ne of the engine 22 and the elapsed time tstart from the start of cranking (step S120). FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the elapsed time tstart at the start of the engine 22, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1, and the rotational speed Ne of the engine 22. As shown in the figure, a positive torque having a relatively large absolute value (increase the rotational speed Ne of the engine 22) is used immediately after time t1 when the start condition of the engine 22 is satisfied (start instruction is given). Is set to the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1, and the rotational speed Ne of the engine 22 is rapidly increased. Then, from the time t2 when the rotation speed Ne of the engine 22 passes through a resonance rotation speed band (for example, 400 rpm to 600 rpm) or the time required to pass through the resonance rotation speed band has elapsed, rate processing is used. The torque that can be stably motorized at a predetermined rotational speed Nstart (for example, 1000 rpm or 1200 rpm) or more is set as the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1, and acts on the power consumption of the motor MG1 and the drive shaft 36. Reduce the torque. Then, from the time t3 when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the predetermined rotational speed Nstart, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is set to a value 0 using rate processing, and from the time t4 when the complete explosion of the engine 22 is determined. The torque for power generation is set to the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1. Here, the predetermined rotation speed Nstart is a rotation speed at which fuel injection control and ignition control of the engine 22 are started.

次に、エンジン22のクランク角θcrに基づいてエンジン22の脈動トルクTepulを設定する(ステップS130)。エンジン22の脈動トルクTepulは、実施例では、エンジン22をクランキングしたときのエンジン22のクランク角θcrと脈動トルクTepulとの関係を予め実験や解析などによって定めて脈動トルク設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、エンジン22のクランク角θcrが与えられると記憶したマップから対応するエンジン22の脈動トルクTepulを導出して設定するものとした。脈動トルク設定用マップの一例を図5に示す。   Next, the pulsation torque Tepul of the engine 22 is set based on the crank angle θcr of the engine 22 (step S130). In the embodiment, the pulsation torque Tepul of the engine 22 is not shown as a pulsation torque setting map in which the relationship between the crank angle θcr of the engine 22 and the pulsation torque Tepul when the engine 22 is cranked is determined in advance through experiments and analysis. It is stored in the ROM, and when the crank angle θcr of the engine 22 is given, the corresponding pulsation torque Tepul of the engine 22 is derived and set from the stored map. An example of the pulsation torque setting map is shown in FIG.

そして、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulとプラネタリギヤ30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)とを用いて、次式(1)により、仮トルクTm1tmpでモータMG1を駆動したときにダンパ28のねじれに起因してダンパ28で生じるトルク(以下、ねじれトルクTdという)として想定される想定ねじれトルクTdasを計算する(ステップS140)。エンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図6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であるキャリアの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2である駆動軸36の回転数Nrを示す。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルク(−Tm1/ρ)と、モータMG2から出力されて駆動軸36に作用するトルクTm2とを示す。式(1)は、プラネタリギヤ30のサンギヤとモータMG1の回転子とを連結するサンギヤ軸のトルク(モータMG1の仮トルクTm1tmp)をキャリア軸に換算したトルク(右辺第1項)と、エンジン22の脈動トルクTepulと、の差分によって想定ねじれトルクTdasを計算する式であり、図6の共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、ダンパ28のねじれトルクTdは、ダンパ28のねじれに起因してダンパ28で生じるトルクであるから、プラネタリギヤ30のキャリアとダンパ28とを連結するキャリア軸には、ダンパ28のねじれ(ねじれ角θd)が小さくなるようにねじれトルクTdとは反対方向のトルクが作用すると考えることができる。   Then, using the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1, the pulsation torque Tepul of the engine 22 and the gear ratio ρ of the planetary gear 30 (the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear), the motor with the temporary torque Tm1tmp according to the following equation (1) An assumed torsional torque Tdas that is assumed as torque generated in the damper 28 due to the torsion of the damper 28 when the MG1 is driven (hereinafter referred to as torsion torque Td) is calculated (step S140). FIG. 6 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is started. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear, which is the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotational speed of the carrier, which is the rotational speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotational speed Nm2 of the motor MG2. The rotational speed Nr of the drive shaft 36 is shown. The two thick arrows on the R axis are the torque (−Tm1 / ρ) that is output from the motor MG1 and acts on the drive shaft 36 via the planetary gear 30, and the torque that is output from the motor MG2 and acts on the drive shaft 36. Torque Tm2 is shown. Equation (1) is obtained by converting the torque of the sun gear shaft (temporary torque Tm1tmp of the motor MG1) connecting the sun gear of the planetary gear 30 and the rotor of the motor MG1 into the carrier shaft (first term on the right side), This is an equation for calculating the assumed torsional torque Tdas based on the difference between the pulsating torque Tepul and can be easily derived by using the alignment chart of FIG. Since the torsion torque Td of the damper 28 is a torque generated in the damper 28 due to the torsion of the damper 28, the torsion angle (torsion angle) of the damper 28 is connected to the carrier shaft that connects the carrier of the planetary gear 30 and the damper 28. It can be considered that a torque in a direction opposite to the torsional torque Td acts so that θd) becomes small.

Tdas=Tm1tmp・(1+ρ)/ρ-Tepul (1)   Tdas = Tm1tmp ・ (1 + ρ) / ρ-Tepul (1)

こうしてダンパ28の想定ねじれトルクTdasを計算すると、計算した想定ねじれトルクTdasを所定トルクTdrefと比較する(ステップS150)。ここで、所定トルクTdrefは、仮トルクTm1tmpでモータMG1を駆動するとダンパ28のねじれが過剰に大きくなって車両に振動やショックが発生するおそれがある振動想定状態であるか否かを判定するために用いられるものであり、ダンパ28の特性などによって定めることができる。図7は、ダンパ28のねじれ角θdとねじれトルクTdとの関係の一例を示す説明図である。ダンパ28は、一般に、ねじれ角θdが大きいほどねじれトルクTdが大きくなり、且つ、ねじれ角θdが大きいほどねじれ角θdの増加に対するねじれトルクTdの増加が大きくなる特性を有している。特に、図7の例では、ねじれ角θdが所定トルクTdrefに対応するねじれ角である所定角θdrefより大きな領域では、ねじれ角θdの若干の増加に対してねじれトルクTdが急増している。したがって、ダンパ28をこの領域で使用すると、ねじれトルクTdが過剰に大きくなり、車両に振動やショックが発生するおそれがあると共にダンパ28の劣化が促進されるおそれがある。ステップS150の想定ねじれトルクTdと所定トルクTdrefとの比較は、こうしたおそれがあるか否かを判定する処理である。   When the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is thus calculated, the calculated assumed torsional torque Tdas is compared with the predetermined torque Tdref (step S150). Here, the predetermined torque Tdref is used to determine whether or not it is an assumed vibration state in which the torsion of the damper 28 becomes excessively large and vibration or shock may occur in the vehicle when the motor MG1 is driven with the temporary torque Tm1tmp. It can be determined by the characteristics of the damper 28 and the like. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the twist angle θd of the damper 28 and the twist torque Td. In general, the damper 28 has a characteristic that the torsion torque Td increases as the torsion angle θd increases, and the increase in the torsion torque Td with respect to the increase in the torsion angle θd increases as the torsion angle θd increases. In particular, in the example of FIG. 7, in a region where the twist angle θd is larger than the predetermined angle θdref that is a twist angle corresponding to the predetermined torque Tdref, the twist torque Td increases rapidly with a slight increase in the twist angle θd. Therefore, when the damper 28 is used in this region, the torsion torque Td becomes excessively large, and there is a possibility that vibration or shock is generated in the vehicle, and deterioration of the damper 28 may be promoted. The comparison between the assumed torsional torque Td and the predetermined torque Tdref in step S150 is a process for determining whether there is such a risk.

ダンパ28の想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdref以下のときには、モータMG1の仮トルクTm1tmpモータMG1のトルク指令Tm1*に設定する(ステップS160)。一方、想定ねじれトルクTdが所定トルクTdrefより大きいときには、所定トルクTdrefとエンジン22の脈動トルクTepulとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS170)。式(2)は、式(1)の「Tdas」を「Tdref」に置き換えて変形して得られる式である。このようにモータMG1のトルク指令Tm1*を設定することにより、トルク指令Tm1*でモータMG1を駆動したときに、ねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようにすることができる。この結果、モータMG1からトルク指令Tm1*に相当するトルクを出力してエンジン22をクランキングするときに、ダンパ28のねじれトルクTdが過剰に大きくなるのを抑制することができ、車両に振動やショックが発生するのを抑制することができる。しかも、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulとに応じてダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するから、予め定められた時間領域や調整量を用いてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものに比して、ダンパ28のねじれトルクTdが過剰になる大きくなるのをより適正に抑制することができる。さらに、仮トルクTm1tmpでモータMG1を駆動するとダンパ28のねじれトルクTd(想定ねじれトルクTdas)が所定トルクTdrefより大きくなるときに、ねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するから、ねじれトルクTdが所定トルクTdrefより小さなトルクとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものに比してモータMG1のトルクの制限の程度を必要最小限にすることができる。   When the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is equal to or less than the predetermined torque Tdref, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S160). On the other hand, when the assumed torsion torque Td is larger than the predetermined torque Tdref, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) using the predetermined torque Tdref, the pulsation torque Tepul of the engine 22 and the gear ratio ρ of the planetary gear 30. (Step S170). Expression (2) is an expression obtained by replacing “Tdas” in Expression (1) with “Tdref”. By setting the torque command Tm1 * of the motor MG1 in this way, the torsional torque Td can be made equal to or lower than the predetermined torque Tdref when the motor MG1 is driven with the torque command Tm1 *. As a result, when the torque corresponding to the torque command Tm1 * is output from the motor MG1 and the engine 22 is cranked, it is possible to suppress the torsional torque Td of the damper 28 from becoming excessively large. The occurrence of shock can be suppressed. Moreover, since the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsional torque Td of the damper 28 becomes equal to or less than the predetermined torque Tdref according to the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 and the pulsation torque Tepul of the engine 22, a predetermined time is set. Compared with the case where the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set using the region and the adjustment amount, it is possible to more appropriately suppress the increase in the torsional torque Td of the damper 28 from becoming excessive. Further, when the motor MG1 is driven with the temporary torque Tm1tmp, when the torsional torque Td (assumed torsional torque Tdas) of the damper 28 becomes larger than the predetermined torque Tdref, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsional torque Td becomes the predetermined torque Tdref. Therefore, the degree of torque limitation of the motor MG1 can be minimized as compared with the case where the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsion torque Td is smaller than the predetermined torque Tdref. .

Tm1*=(Tdref+Tepul)・ρ/(1+ρ) (2)   Tm1 * = (Tdref + Tepul) ・ ρ / (1 + ρ) (2)

続いて、要求トルクTr*とモータMG1のトルク指令Tm1*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(3)によりモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを計算すると共に(ステップS180)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との差分をモータMG2の回転数Nm2で割ることによってモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを式(4)および式(5)により計算し(ステップS190)、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によってトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS200)、設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS210)。モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,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なう。   Subsequently, using the required torque Tr *, the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30, a temporary torque Tm2tmp that is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2 is calculated by the following equation (3). (Step S180) and the difference between the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing by the number of rotations Nm2 of the motor MG2 are calculated by the equations (4) and (5) (step S190), Torque Tm2tmp is limited by torque limits Tm2min and Tm2max according to equation (6). MG2 and the torque command Tm2 * of the (step S200), the torque command Tm1 * of the motor MG1, MG2 set, sends the Tm2 * to the motor ECU 40 (step S210). The motor ECU 40 receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *.

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)
Tm2tmp = Tr * + Tm1 * / ρ (3)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (6)

そして、エンジン22の回転数Neを上述の所定回転数Nstartと比較し(ステップS220)、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nstart未満のときには、ステップS100に戻る。そして、ステップS100〜S220の処理を繰り返し実行している最中にエンジン22の回転数Neが所定回転数Nstart以上に至ると(ステップS220)、燃料噴射制御や点火制御を指示するための制御信号をエンジンECU24に送信し(ステップS230)、エンジン22が完爆に至ったか否かを判定し(ステップS240)、未だ完爆に至っていないときにはステップS100に戻り、完爆に至ったときに本ルーチンを終了する。   Then, the rotational speed Ne of the engine 22 is compared with the above-mentioned predetermined rotational speed Nstart (step S220), and when the rotational speed Ne of the engine 22 is less than the predetermined rotational speed Nstart, the process returns to step S100. Then, when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the predetermined rotational speed Nstart or more during the repeated execution of the processing of steps S100 to S220 (step S220), a control signal for instructing fuel injection control or ignition control Is transmitted to the engine ECU 24 (step S230), and it is determined whether or not the engine 22 has reached a complete explosion (step S240). If the complete explosion has not yet been reached, the process returns to step S100. Exit.

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をクランキングするためのモータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22のクランク角θcrに応じたエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28のねじれトルクTdとして想定される想定ねじれトルクTdasを求めて、想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdref以下のときには仮トルクTm1tmpをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定し、想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdrefより大きいときにはダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し、設定したトルク指令Tm1*がモータMG1から出力されてエンジン22がモータリングされて始動されるようエンジン22とモータMG1とを制御するから、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdrefを超えて大きくなるのをより適正に抑制することができる。この結果、エンジン22の始動時に車両に振動やショックが生じるのをより適正に抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 for cranking the engine 22 and the pulsating torque Tepul of the engine 22 corresponding to the crank angle θcr of the engine 22 are used. An assumed torsion torque Tda assumed as the torsion torque Td is obtained. When the assumed torsion torque Tda is equal to or less than the predetermined torque Tdref, the temporary torque Tm1tmp is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the assumed torsion torque Tdas is determined from the predetermined torque Tdref. When the torque is large, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsional torque Td of the damper 28 becomes the predetermined torque Tdref. The set torque command Tm1 * is output from the motor MG1, and the engine 22 is motored and started. Since controls the so that the engine 22 and the motor MG1, it is possible to more properly suppress the torsional torque Td of the damper 28 is increased beyond a predetermined torque Tdref. As a result, it is possible to more appropriately suppress the occurrence of vibration and shock in the vehicle when the engine 22 is started.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28の想定ねじれトルクTdasを計算し、計算したダンパ28の想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdref以下のときにはモータMG1の仮トルクTm1tmpをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定し、ダンパ28の想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdrefより大きいときにはダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしたが、ダンパ28の想定ねじれトルクTdasを計算せずに、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしてもよい。図8は、この場合の始動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。このルーチンは、図2の始動時駆動制御ルーチンのステップS140〜S170の処理に代えてステップS300の処理を実行する点を除いて図2の始動時駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。図8の始動時駆動制御ルーチンでは、モータMG1の仮トルクTm1tmpやエンジン22の脈動トルクTepulを設定すると(ステップS120,S130)、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulと所定トルクTdrefとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(7)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS300)、ステップS180以降の処理を実行する。ここで、式(7)の右辺の後半「(Tdref+Tepul)・ρ/(1+ρ)」は、上述の式(2)の右辺である。したがって、式(7)は、モータMG1の仮トルクTm1tmpを、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるモータMG1のトルクで制限したものとなる。これにより、実施例と同様に、ダンパ28のねじれトルクが過剰になるのを抑制することができ、車両に振動やショックが発生するのを抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the assumed torsion torque Tdas of the damper 28 is calculated using the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 and the pulsation torque Tepul of the engine 22, and the calculated assumed torsion torque Tdas of the damper 28 is equal to or less than the predetermined torque Tdref. , The temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and when the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is larger than the predetermined torque Tdref, the torsional torque Td of the damper 28 becomes the predetermined torque Tdref. Although the torque command Tm1 * is set, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsion torque Td of the damper 28 is equal to or less than the predetermined torque Tdref without calculating the assumed torsion torque Tdas of the damper 28. It may be a thing. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the start-time drive control routine in this case. This routine is the same as the startup drive control routine of FIG. 2 except that the process of step S300 is executed instead of the process of steps S140 to S170 of the startup drive control routine of FIG. Therefore, the same process is given the same step number, and the detailed description thereof is omitted. In the starting drive control routine of FIG. 8, when the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 and the pulsation torque Tepul of the engine 22 are set (steps S120 and S130), the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1, the pulsation torque Tepul of the engine 22 and the predetermined torque Tdref And the gear ratio ρ of the planetary gear 30 is used to set the torque command Tm1 * of the motor MG1 by the following equation (7) (step S300), and the processing after step S180 is executed. Here, the latter half “(Tdref + Tepul) · ρ / (1 + ρ)” of the right side of Expression (7) is the right side of Expression (2). Therefore, Expression (7) is obtained by limiting the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 with the torque of the motor MG1 at which the torsional torque Td of the damper 28 becomes the predetermined torque Tdref. Accordingly, as in the embodiment, it is possible to suppress the torsional torque of the damper 28 from being excessive, and it is possible to suppress the occurrence of vibration and shock in the vehicle.

Tm1*=min(Tm1tmp,(Tdref+Tepul)・ρ/(1+ρ)) (7)   Tm1 * = min (Tm1tmp, (Tdref + Tepul) ・ ρ / (1 + ρ)) (7)

実施例のハイブリッド自動車20では、ダンパ28の想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdrefより大きいときには、上述の式(2)により、ねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしたが、ねじれトルクTdが所定トルクTdrefより若干小さなトルクとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is larger than the predetermined torque Tdref, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by the above equation (2) so that the torsional torque Td becomes the predetermined torque Tdref. However, the torque command Tm1 * of the motor MG1 may be set so that the torsion torque Td is slightly smaller than the predetermined torque Tdref.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28の想定ねじれトルクTdasを計算し、計算したダンパ28の想定ねじれトルクTdasに応じて、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしたが、モータMG1から出力されているトルク(前回のモータMG1のトルク指令Tm1*や、モータMG1の各相に流れている相電流Iu,Iv,Iwに基づいてモータMG1から出力されていると推定されるトルク)とエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28のねじれトルクTdを計算し、計算したダンパ28のねじれトルクTdに応じて、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is calculated using the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 and the pulsation torque Tepul of the engine 22, and the dampers 20 according to the calculated assumed torsional torque Tdas of the damper 28 are calculated. The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsion torque Td of 28 is equal to or less than the predetermined torque Tdref. However, the torque output from the motor MG1 (the torque command Tm1 * of the previous motor MG1 or the motor MG1) is set. Torque to be output from the motor MG1 based on the phase currents Iu, Iv, and Iw flowing in the respective phases) and the pulsating torque Tepul of the engine 22 to calculate the torsional torque Td of the damper 28. In accordance with the calculated torsional torque Td of the damper 28, the damper 2 Torsion torque Td is may set the torque command Tm1 * of such motor MG1 equal to or less than the predetermined torque Tdref of.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28の想定ねじれトルクTdasを計算し、計算したダンパ28の想定ねじれトルクTdasに応じて、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしたが、エンジン22の回転数Neと、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を用いて計算されるキャリア軸(プラネタリギヤ30のキャリアとダンパ28とを連結する軸)の回転数と、を用いてダンパ28のねじれ角θdを計算すると共に計算したダンパ28のねじれ角θdを用いてダンパ28のねじれトルクTdを求めて(図7参照)、求めたダンパ28のねじれトルクTdに応じて、ダンパ28のねじれトルクTdが所定トルクTdref以下となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the assumed torsional torque Tdas of the damper 28 is calculated using the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 and the pulsation torque Tepul of the engine 22, and the dampers 20 according to the calculated assumed torsional torque Tdas of the damper 28 are calculated. The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsional torque Td of 28 becomes equal to or less than the predetermined torque Tdref. However, the calculation is performed using the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2. The twist angle θd of the damper 28 is calculated using the rotation speed of the carrier shaft (the shaft connecting the carrier of the planetary gear 30 and the damper 28) and the calculated twist angle θd of the damper 28 is used. The torsion torque Td is obtained (see FIG. 7), and the obtained torsion torque of the damper 28 is obtained. According to the torque Td, the torque command Tm1 * of the motor MG1 may be set so that the torsional torque Td of the damper 28 is equal to or less than the predetermined torque Tdref.

実施例のハイブリッド自動車20では、車両の振動(駆動軸36の回転変動)を抑制するための制振トルクTvを考慮せずに、モータMG2の仮トルクTm2tmpをバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限したトルクがモータMG2から出力されるようモータMG2(インバータ42)を制御するものとしたが、制振トルクTvを考慮して、モータMG2の仮トルクTm2tmpと制振トルクTvとの和のトルクをバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限したトルクがモータMG2から出力されるようモータMG2(インバータ42)を制御するものとしてもよい。ここで、制振トルクTvは、例えば、駆動軸36に換算した駆動輪38a,38bの回転速度としての駆動輪回転角速度ωbとモータMG2の回転角速度ωm2との差に制御ゲインkvを乗じたものを用いることができる。なお、駆動輪回転角速度ωbやモータMG2の回転角速度ωm2は、回転位置検出センサ44により検出されたモータMG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力して用いることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is used as the input / output limits Win, Wout of the battery 50 without considering the vibration damping torque Tv for suppressing the vibration of the vehicle (the rotation fluctuation of the drive shaft 36). The motor MG2 (inverter 42) is controlled so that the torque limited by the motor MG2 is output. However, the sum of the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 and the damping torque Tv is considered in consideration of the damping torque Tv. The motor MG2 (inverter 42) may be controlled so that the torque whose torque is limited by the input / output limits Win and Wout of the battery 50 is output from the motor MG2. Here, the damping torque Tv is, for example, a value obtained by multiplying the difference between the drive wheel rotation angular velocity ωb as the rotation speed of the drive wheels 38a and 38b converted to the drive shaft 36 and the rotation angular velocity ωm2 of the motor MG2 by the control gain kv. Can be used. Note that the driving wheel rotational angular velocity ωb and the rotational angular velocity ωm2 of the motor MG2 are used after being input by communication from the motor ECU 40 based on the rotational position of the rotor of the motor MG2 detected by the rotational position detection sensor 44. be able to.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図9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からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪39a,39b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 from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. 9, the drive shaft 36 transmits the power from the motor MG2. It may be connected to an axle (an axle connected to the wheels 39a and 39b in FIG. 9) different from the connected axle (the axle to which the drive wheels 38a and 38b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36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220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトにダンパ28を介して接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに動力を出力する駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22からの動力の一部を駆動軸36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 from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, but is exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. The inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 22 via the damper 28 and the outer rotor 234 connected to the drive shaft 36 that outputs power to the drive wheels 38a and 38b A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft 36 and converts the remaining power into electric power may be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸36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320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に変速機330を介してモータMGを取り付けると共にモータMGの回転軸にダンパ28を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, and the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modification of FIG. 11, the motor MG is attached to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 330, and the damper 28 is attached to the rotation shaft of the motor MG. The power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 330, and the power from the motor MG is output to the drive shaft via the transmission 330. It is good also as what outputs to.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、エンジン22をクランキングするためのモータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22のクランク角θcrに応じたエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28のねじれトルクTdとして想定される想定ねじれトルクTdasを求めて、想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdref以下のときには仮トルクTm1tmpをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定し、想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdrefより大きいときにはねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し、設定したトルク指令Tm1*がモータMG1から出力されてエンジン22がモータリングされて始動されるようエンジン22とモータMG1とを制御する、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「始動時制御手段」に相当する。また、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2のモータ」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “battery”, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 for cranking the engine 22 and the engine The assumed torsional torque Tda assumed as the torsional torque Td of the damper 28 is obtained using the pulsation torque Tepul of the engine 22 corresponding to the crank angle θcr of 22, and when the assumed torsional torque Tdas is equal to or less than the predetermined torque Tdref, the temporary torque Tm1tmp Is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and when the assumed torsion torque Tdas is larger than the predetermined torque Tdref, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsion torque Td becomes the predetermined torque Tdref, and the set torque command Tm1 * Is the motor MG Is output from the controlling the engine 22 and the motors MG1 so that the engine 22 is started is motoring, the HVECU70 the engine ECU24 and the motor ECU40 corresponds to the "start control means". Further, the planetary gear 30 corresponds to a “planetary gear”, and the motor MG2 corresponds to a “second motor”.

ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど、車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたものであれば如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「モータ」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、後段軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、モータに電力を供給可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「始動時制御手段」としては、HVECU70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って構成されるものなどとしてもよい。また、「始動時制御手段」としては、エンジン22をクランキングするためのモータMG1の仮トルクTm1tmpとエンジン22のクランク角θcrに応じたエンジン22の脈動トルクTepulとを用いてダンパ28のねじれトルクTdとして想定される想定ねじれトルクTdasを求めて、求めた想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdref以下のときには仮トルクTm1tmpをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定し、想定ねじれトルクTdasが所定トルクTdrefより大きいときにはねじれトルクTdが所定トルクTdrefとなるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し、設定したトルク指令Tm1*がモータMG1から出力されてエンジン22がモータリングされて始動されるようエンジン22とモータMG1とを制御するものに限定されるものではなく、エンジンの始動指示がなされたとき、モータからのクランキングトルクの出力を伴ってエンジンがクランキングされて始動されるようエンジンとモータとを制御するものにおいて、クランキングトルクの基本値である基本トルクとエンジンのクランク角に応じたエンジンの脈動トルクとに応じて、ねじれ要素のねじれに起因するねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるようクランキングトルク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。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ30(シングルピニオン式のプラネタリギヤ)に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤや、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、車軸に連結された駆動軸と後段軸とモータの回転軸との3軸に3つの回転要素が接続されたものであれば如何なるタイプのプラネタリギヤであっても構わない。「第2のモータ」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、バッテリと電力のやりとりが可能で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モータであっても構わない。   Here, the “engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using gasoline, light oil, or the like as a fuel, but the output shaft is connected to the rear stage shaft connected to the axle via a torsion element, such as a hydrogen engine. Any type of engine can be used as long as it is connected. The “motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can output power to the rear shaft, such as an induction motor. The “battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, but can supply power to the motor, such as a nickel metal hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, or a lead storage battery. Any type of battery may be used. The “starting time control means” is not limited to the combination of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “starting time control means”, the torsional torque of the damper 28 using the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 for cranking the engine 22 and the pulsating torque Tepul of the engine 22 corresponding to the crank angle θcr of the engine 22 is used. An assumed torsion torque Tda assumed as Td is obtained. When the obtained assumed torsion torque Tda is equal to or less than the predetermined torque Tdref, the temporary torque Tm1tmp is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the assumed torsion torque Tdas is determined from the predetermined torque Tdref. When the torque is large, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the torsion torque Td becomes the predetermined torque Tdref, and the set torque command Tm1 * is output from the motor MG1 so that the engine 22 is motored and started. Mo The engine and the motor are controlled so that the engine is cranked and started with the output of the cranking torque from the motor when the engine is instructed to start. In the control, the torsion torque caused by the torsion of the torsion element is equal to or less than a predetermined torque according to the basic torque that is the basic value of the cranking torque and the pulsation torque of the engine according to the crank angle of the engine. As long as the cranking torque is set so as to be, it does not matter. The “planetary gear” is not limited to the planetary gear 30 (single pinion type planetary gear), but includes a drive shaft connected to the axle, such as a double pinion type planetary gear or a combination of a plurality of planetary gears. Any type of planetary gear may be used as long as three rotating elements are connected to the three shafts of the rear shaft and the rotating shaft of the motor. The “second motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, but may be an induction motor or the like that can exchange power with the battery and can input and output power to the drive shaft. Any type of motor 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形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

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

20,120,220,320 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、330 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b Drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 70 hybrid electronic Control unit (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal , 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor, 234 Outer rotor, 330 Transmission, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (4)

車軸に連結された後段軸にねじれ要素を介して出力軸が接続されたエンジンと、前記後段軸に動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、前記エンジンの始動指示がなされたとき、前記モータからのクランキングトルクの出力を伴って前記エンジンがクランキングされて始動されるよう前記エンジンと前記モータとを制御する始動時制御手段と、を備える車両であって、
前記始動時制御手段は、前記クランキングトルクの基本値である基本トルクと前記エンジンのクランク角に応じた該エンジンの脈動トルクとに応じて、前記ねじれ要素のねじれに起因して生じるねじれトルクが予め定められた所定トルク以下となるよう前記クランキングトルクを設定する手段である、
車両。
An engine having an output shaft connected to a rear shaft coupled to an axle via a torsion element, a motor capable of outputting power to the rear shaft, a battery capable of supplying electric power to the motor, and an engine start instruction And a start time control means for controlling the engine and the motor so that the engine is cranked and started with an output of cranking torque from the motor,
The starting-time control means has a torsional torque generated due to the torsion of the torsion element in accordance with a basic torque that is a basic value of the cranking torque and a pulsating torque of the engine in accordance with a crank angle of the engine. A means for setting the cranking torque to be equal to or lower than a predetermined torque set in advance;
vehicle.
請求項1記載の車両であって、
前記始動時制御手段は、前記基本トルクと前記エンジンの脈動トルクとを用いて前記ねじれトルクとして想定される想定ねじれトルクを求めて、前記想定ねじれトルクが前記所定トルク以下のときには前記基本トルクを前記クランキングトルクに設定し、前記想定ねじれトルクが前記所定トルクより大きいときには前記所定トルクと前記エンジンの脈動トルクとの和のトルクを前記モータの回転軸に換算したトルクを前記クランキングトルクに設定する手段である、
車両。
The vehicle according to claim 1,
The starting control means obtains an assumed torsion torque assumed as the torsion torque using the basic torque and the pulsation torque of the engine, and when the assumed torsion torque is equal to or less than the predetermined torque, Cranking torque is set, and when the assumed torsional torque is larger than the predetermined torque, a torque obtained by converting the sum of the predetermined torque and the pulsating torque of the engine to the rotation shaft of the motor is set as the cranking torque. Means,
vehicle.
請求項1記載の車両であって、
前記始動時制御手段は、前記基本トルクと、前記所定トルクと前記エンジンの脈動トルクとの和のトルクを前記モータの回転軸に換算したトルクと、のうち小さい方のトルクを前記クランキングトルクに設定する手段である、
車両。
The vehicle according to claim 1,
The starting time control means uses the smaller torque of the basic torque and the torque obtained by converting the sum of the predetermined torque and the pulsation torque of the engine to the rotation shaft of the motor as the cranking torque. Is a means of setting,
vehicle.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載の車両であって、
前記車軸に連結された駆動軸と前記後段軸と前記モータの回転軸との3軸に3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記バッテリと電力のやりとりが可能で前記駆動軸に動力を入出力可能な第2のモータと、
を備える車両。
A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A planetary gear in which three rotating elements are connected to three axes of a driving shaft coupled to the axle, the rear-stage shaft, and a rotating shaft of the motor;
A second motor capable of exchanging electric power with the battery and capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A vehicle comprising:
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