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JP2020111174A - Control device of power train - Google Patents

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JP2020111174A
JP2020111174A JP2019003203A JP2019003203A JP2020111174A JP 2020111174 A JP2020111174 A JP 2020111174A JP 2019003203 A JP2019003203 A JP 2019003203A JP 2019003203 A JP2019003203 A JP 2019003203A JP 2020111174 A JP2020111174 A JP 2020111174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
torque
regenerative
combustion engine
motor generator
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2019003203A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
秀夫 浅井
Hideo Asai
秀夫 浅井
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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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

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Abstract

To properly generate the reaction force of an internal combustion engine on at least one of a case that regenerative torque is exerted on a first motor generator together with a second motor generator during vehicle speed reduction, and a case that driving torque is exerted on the first motor generator together with the second motor generator during vehicle acceleration.SOLUTION: A control device calculates the regenerative reaction force of an internal combustion engine necessary for exerting regenerative torque to an MG2 and an MG1, when performing both regenerative control during vehicle speed reduction, and executes speed reduction piston position correcting processing for controlling a piston stop position so as to be a piston stop position at regeneration which satisfies reaction force at regeneration. The control device calculates reaction force at driving of the internal combustion engine necessary for exerting driving torque on the MG2 together with MG2 when performing both driving control during vehicle acceleration, and executes an acceleration piston position correcting processing for controlling the piston stop position so as to be a piston stop position at driving which satisfies reaction force at driving.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

この発明は、パワートレーンの制御装置に関し、より詳細には、内燃機関と電動機とを動力源として備えるハイブリッド車両用パワートレーンの制御装置に関する。 The present invention relates to a power train control device, and more particularly to a power train control device for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources.

例えば、特許文献1には、動力源として内燃機関と第1及び第2モータジェネレータと動力分割機構とを備えるハイブリッド車両が開示されている。この動力分割機構は、内燃機関の回転軸と第1モータジェネレータの回転軸と第2モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される3つの回転要素を有する。また、内燃機関は、吸気バルブの開弁期間を維持しつつ開閉タイミングを変更可能な可変動弁機構を備えている。 For example, Patent Document 1 discloses a hybrid vehicle including an internal combustion engine, first and second motor generators, and a power split mechanism as a power source. This power split mechanism has three rotary elements that are respectively coupled to the rotary shaft of the internal combustion engine, the rotary shaft of the first motor generator, and the rotary shaft of the second motor generator. Further, the internal combustion engine includes a variable valve mechanism that can change the opening/closing timing while maintaining the opening period of the intake valve.

そのうえで、上記ハイブリッド車両では、内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータを使用して回生制動によるエネルギの回収量を増やすために、可変動弁機構が制御される。具体的には、筒内で圧縮される空気の量を増加させることによって圧縮行程時のエンジン反力を増大させるために、吸気バルブの開閉タイミングが進角される。 In addition, in the hybrid vehicle, the variable valve mechanism is controlled in order to increase the amount of energy recovered by regenerative braking by using the first motor generator together with the second motor generator when the vehicle is decelerated with the operation of the internal combustion engine stopped. .. Specifically, the opening/closing timing of the intake valve is advanced to increase the engine reaction force during the compression stroke by increasing the amount of air compressed in the cylinder.

特開2016−130082号公報JP, 2016-130082, A

特許文献1に記載の手法では、車両の運転状況によっては、車両減速時に第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータを使用して回生制動によるエネルギの回収量を増やすために必要な内燃機関の反力が不足する場合があると考えられる。 According to the method described in Patent Document 1, the reaction force of the internal combustion engine required to increase the amount of energy recovered by regenerative braking by using the first motor generator together with the second motor generator during vehicle deceleration, depending on the operating conditions of the vehicle. It is considered that there may be a shortage.

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、車両減速時に第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させる場合、及び、車両加速時に第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる場合の少なくとも一方において、内燃機関の反力を適切に発生させられるパワートレーンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and in the case of causing the first motor generator to generate regenerative torque together with the second motor generator during vehicle deceleration, and the first motor generator together with the second motor generator during vehicle acceleration. An object of the present invention is to provide a power train control device that can appropriately generate a reaction force of an internal combustion engine in at least one of a case where a motor generator exerts a driving torque.

本発明に係るパワートレーンの制御装置は、内燃機関と、第1モータジェネレータと、第2モータジェネレータと、動力分割機構とを備える。前記動力分割機構は、前記内燃機関の回転軸と、前記第1モータジェネレータの回転軸と、前記第2モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される3つの回転要素を有し、前記第2モータジェネレータの前記回転軸と連結される前記回転要素が車両の駆動輪と連結される。
前記制御装置は、前記内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させる両回生制御、及び、前記内燃機関の運転停止を伴う車両加速時に、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる両駆動制御のうちの少なくとも一方を実行する。
前記制御装置は、前記両回生制御を行う場合には、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の回生時反力を算出し、前記回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置を算出し、前記回生時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する減速用ピストン位置補正処理を実行する。
前記制御装置は、前記両駆動制御を行う場合には、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の駆動時反力を算出し、前記駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置を算出し、前記駆動時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する加速用ピストン位置補正処理を実行する。
A control device for a power train according to the present invention includes an internal combustion engine, a first motor generator, a second motor generator, and a power split mechanism. The power split mechanism has three rotary elements that are respectively coupled to the rotary shaft of the internal combustion engine, the rotary shaft of the first motor generator, and the rotary shaft of the second motor generator. The rotating element connected to the rotating shaft of the generator is connected to driving wheels of the vehicle.
The control device includes a regenerative control that causes the first motor generator together with the second motor generator to generate a regenerative torque when the vehicle is decelerated due to the operation stop of the internal combustion engine, and a vehicle acceleration accompanied by the operation stop of the internal combustion engine. At least one of both drive controls that causes the first motor generator to generate a drive torque together with the second motor generator is executed.
When performing the regenerative control, the control device calculates a regenerative reaction force of the internal combustion engine required to cause the first motor generator together with the second motor generator to exert a regenerative torque, and regenerates the regenerative power. A regeneration piston stop position that satisfies the time reaction force is calculated, and deceleration piston position correction processing is executed to control the piston stop position of the internal combustion engine so that the regeneration piston stop position is reached.
When performing the both drive control, the control device calculates a driving reaction force of the internal combustion engine required to cause the first motor generator together with the second motor generator to generate a driving torque, and drives the driving. A driving piston stop position that satisfies the time reaction force is calculated, and acceleration piston position correction processing is executed to control the piston stop position of the internal combustion engine so that the driving piston stop position is reached.

本発明に係る車両減速時の両回生制御によれば、第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な内燃機関の回生時反力が算出され、かつ、当該回生時反力を発生可能な回生時ピストン停止位置に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる回生時反力を適切に確保できるようになる。同様に、本発明に係る車両加速時の両駆動制御によっても、第2モータジェネレータとともに第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な内燃機関の駆動時反力が算出され、かつ、当該駆動時反力を発生可能な駆動時ピストン停止位置に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる駆動時反力を適切に確保できるようになる。 According to the regenerative control during vehicle deceleration according to the present invention, the regenerative reaction force of the internal combustion engine required to cause the first motor generator together with the second motor generator to generate regenerative torque is calculated, and The piston stop position is controlled toward the piston stop position during regeneration that can generate a reaction force. This makes it possible to properly secure the required regenerative reaction force. Similarly, the both-drive control during vehicle acceleration according to the present invention also calculates the driving reaction force of the internal combustion engine necessary for causing the first motor generator to exert the driving torque together with the second motor generator, and The piston stop position is controlled toward the drive piston stop position capable of generating the drive reaction force. This makes it possible to properly secure the required reaction force during driving.

本発明の実施の形態に係るパワートレーンの制御装置が適用される車両のシステム構成例を説明するための図である。It is a figure for explaining a system configuration example of a vehicle to which a control device for a power train according to an embodiment of the present invention is applied. 減速両回生を実行する場合のMG1及びMG2の作動状態の一例を説明するためのグラフである。9 is a graph for explaining an example of operating states of MG1 and MG2 when performing deceleration both regeneration. 回生制動時にMG2のみが回生トルクを発生させる場合のMG1及びMG2の作動状態の一例を説明するためのグラフである。9 is a graph for explaining an example of operating states of MG1 and MG2 when only MG2 generates regenerative torque during regenerative braking. 本発明の実施の形態において制御装置により実行される処理に関するルーチンを示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a routine relating to a process executed by the control device in the embodiment of the present invention. 減速両回生の実施時にクランク軸に作用する力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the force which acts on a crankshaft at the time of implementation of deceleration both regeneration. 減速両回生の実施時のトルク反力τの算出手法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the calculation method of the torque reaction force (tau) c at the time of implementation of deceleration both regeneration. 加速両駆動の実施時にクランク軸に作用する力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the force which acts on a crankshaft at the time of implementation of both acceleration drives. 加速両駆動の実施時のトルク反力τの算出手法の一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of a calculation method of torque reaction force τ e at the time of carrying out both acceleration drive. 筒内圧Pとエンジン停止後の経過時間との関係を表したグラフである。6 is a graph showing a relationship between in-cylinder pressure P and elapsed time after engine stop. エンジンフリクションτとエンジン温度との関係を表したグラフである。6 is a graph showing the relationship between engine friction τ f and engine temperature.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ただし、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, common elements in each drawing are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted or simplified. In the following embodiments, when the number of each element, the number, the quantity, the range, or the like is referred to, the number referred to unless otherwise specified or the principle is clearly specified. However, the present invention is not limited to this. Further, the structures, steps, and the like described in the following embodiments are not necessarily essential to the present invention, unless otherwise specified or clearly specified in principle.

1.車両のシステム構成例
図1は、本発明の実施の形態に係るパワートレーン10の制御装置28が適用される車両1のシステム構成例を説明するための図である。図1に示すパワートレーン10は、車両1に搭載されている。より詳細には、車両1は、その動力源として、内燃機関12、第1モータジェネレータ14(MG1)及び第2モータジェネレータ16(MG2)を備えるハイブリッド車両である。車両1は、さらに、動力分割機構18と、減速機構20と、駆動輪22と、バッテリ24と、PCU(Power Control Unit)26と、制御装置28とを備えている。
1. System Configuration Example of Vehicle FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration example of a vehicle 1 to which the control device 28 of the power train 10 according to the embodiment of the present invention is applied. The power train 10 shown in FIG. 1 is mounted on the vehicle 1. More specifically, vehicle 1 is a hybrid vehicle including internal combustion engine 12, first motor generator 14 (MG1) and second motor generator 16 (MG2) as its power source. The vehicle 1 further includes a power split mechanism 18, a speed reduction mechanism 20, drive wheels 22, a battery 24, a PCU (Power Control Unit) 26, and a control device 28.

内燃機関12は、一例として直列4気筒エンジンであり、ピストン・クランク機構30(後述の図6、8参照)を有している。また、内燃機関12は、クランク角を検出するクランク角センサ32を備えている。MG1及びMG2は、例えば、三相交流同期電動発電機であり、MG1は、主として発電機として用いられ、MG2は、主として電動機として用いられる。 The internal combustion engine 12 is, for example, an in-line four-cylinder engine, and has a piston/crank mechanism 30 (see FIGS. 6 and 8 described later). The internal combustion engine 12 also includes a crank angle sensor 32 that detects a crank angle. MG1 and MG2 are, for example, three-phase AC synchronous motor generators, MG1 is mainly used as a generator, and MG2 is mainly used as an electric motor.

動力分割機構18は、内燃機関12から出力されるトルク(エンジントルク)を、MG1と駆動輪22とに分割可能に構成されている。動力分割機構18は、例えば遊星歯車機構によって構成される。より詳細には、遊星歯車機構のサンギヤには、MG1の回転軸34が連結され、キャリアには、内燃機関12の回転軸(クランク軸36)が連結され、リングギヤには、MG2の回転軸38が連結されている。エンジントルクは、減速機構20を介して駆動輪22に伝達される。また、MG2から出力されるトルク(MG2トルク)も、減速機構20を介して駆動輪22に伝達される。このように、パワートレーン10は、エンジントルク及びMG2トルクを利用して車両1を駆動することができる。 The power split mechanism 18 is configured to split the torque (engine torque) output from the internal combustion engine 12 into the MG 1 and the drive wheels 22. The power split mechanism 18 is composed of, for example, a planetary gear mechanism. More specifically, the sun gear of the planetary gear mechanism is connected to the rotary shaft 34 of MG1, the carrier is connected to the rotary shaft (crank shaft 36) of the internal combustion engine 12, and the ring gear is connected to the rotary shaft 38 of MG2. Are connected. The engine torque is transmitted to the drive wheels 22 via the reduction mechanism 20. Further, the torque output from MG2 (MG2 torque) is also transmitted to drive wheels 22 via reduction mechanism 20. In this way, the power train 10 can drive the vehicle 1 using the engine torque and the MG2 torque.

MG1は、動力分割機構18を介して内燃機関12から供給されたエンジントルクにより電力を回生発電可能である。PCU26は、MG1及びMG2を駆動するためのインバータを含む電力変換装置である。MG1によって生成された電力は、PCU26によって電圧変換され、バッテリ24に一時的に蓄えられたり、MG2に直接供給されたりする。MG2は、バッテリ24に蓄えられた電力を用いたり、MG1によって生成された電力を直接的に用いたりすることによって、MG2トルクを発生させる。また、MG2は、車両減速時には発電機として機能し、車両運動エネルギを回収して電力に変換する。回生制動を利用して生成された電力は、バッテリ24に蓄えられる。 MG1 can regenerate electric power with the engine torque supplied from internal combustion engine 12 via power split device 18. PCU 26 is a power conversion device including an inverter for driving MG1 and MG2. The electric power generated by MG1 is converted into a voltage by PCU 26 and temporarily stored in battery 24 or directly supplied to MG2. MG2 generates MG2 torque by using the electric power stored in battery 24 or directly using the electric power generated by MG1. Further, MG2 functions as a generator during vehicle deceleration, recovers kinetic energy of the vehicle, and converts it into electric power. The electric power generated by utilizing the regenerative braking is stored in the battery 24.

制御装置28は、パワートレーン10(内燃機関12、MG1及びMG2)を制御する。制御装置28は、プロセッサとメモリとを有する電子制御ユニット(ECU)である。メモリは、パワートレーン10を制御するためのプログラムを記憶している。プロセッサは、メモリからプログラムを読み出して実行する。制御装置28は、パワートレーン10を制御するための各種センサ(クランク角センサ32など)からセンサ信号を取り込む。また、プロセッサは、取り込まれたセンサ信号を用いて各種プログラムを実行し、パワートレーン10の各種アクチュエータ(内燃機関12(例えば、スロットル弁、燃料噴射弁及び点火装置)、MG1及びMG2など)を操作するための操作信号を出力する。 The control device 28 controls the power train 10 (the internal combustion engine 12, MG1 and MG2). The control device 28 is an electronic control unit (ECU) having a processor and a memory. The memory stores a program for controlling the power train 10. The processor reads the program from the memory and executes it. The control device 28 takes in sensor signals from various sensors (such as the crank angle sensor 32) for controlling the power train 10. Further, the processor executes various programs using the captured sensor signals to operate various actuators of the power train 10 (internal combustion engine 12 (for example, throttle valve, fuel injection valve and ignition device), MG1 and MG2, etc.). The operation signal for performing is output.

2.パワートレーンの制御(車両減速時及び車両加速時の制御)
車両1には、MG2を利用した回生制動による制動力を超える制動力が要求される場合がある。このような場合には、不足する制動力を油圧ブレーキによって発生させることが考えられる。しかしながら、油圧ブレーキによれば、車両の運動エネルギはブレーキ装置において発生する熱として失われてしまう。そこで、MG2に加えてMG1を回生制動のために使用することによって回生制動によるエネルギの回収量を増やすことが考えられる。エネルギの回収量を増やすことができれば、内燃機関12の燃費向上に繋がる。また、内燃機関12を停止してMG2によって車両1を駆動しているEVモード走行時に車両1に対して高い加速度が要求された場合には、MG2に加えてMG1を車両1の駆動のために用いることができれば、車両1の加速性能を向上させることができる。
2. Powertrain control (control during vehicle deceleration and vehicle acceleration)
The vehicle 1 may be required to have a braking force that exceeds the braking force of regenerative braking using the MG 2. In such a case, it is conceivable that the insufficient braking force is generated by the hydraulic brake. However, with the hydraulic brake, the kinetic energy of the vehicle is lost as heat generated in the braking device. Therefore, it is possible to increase the amount of energy recovered by regenerative braking by using MG1 in addition to MG2 for regenerative braking. If the amount of energy recovered can be increased, the fuel efficiency of the internal combustion engine 12 will be improved. When a high acceleration is required for the vehicle 1 during EV mode traveling in which the internal combustion engine 12 is stopped and the vehicle 1 is driven by the MG2, the MG1 is used for driving the vehicle 1 in addition to the MG2. If it can be used, the acceleration performance of the vehicle 1 can be improved.

ここで、本実施形態のパワートレーン10が備える動力分割機構18は、内燃機関及びMG1及びMG2のそれぞれの回転軸に連結される3つの回転要素を有し、かつ、MG2の回転軸に連結される回転要素が駆動輪と連結される方式の動力分割機構の一例である。この方式の動力分割機構が用いられている場合においてMG2とともにMG1に回生トルク又は駆動トルクを適切に発揮させるためには、内燃機関12が自身を停止状態に保つために必要な反力を確実に発揮することが望まれる。 Here, the power split device 18 included in the power train 10 of the present embodiment has three rotating elements that are connected to the respective rotary shafts of the internal combustion engine and MG1 and MG2, and is also connected to the rotary shaft of MG2. 2 is an example of a power split mechanism in which a rotating element that is connected to a drive wheel is used. In the case where this type of power split mechanism is used, in order to properly exert the regenerative torque or the drive torque to MG1 together with MG2, it is necessary to ensure that the reaction force necessary for internal combustion engine 12 to keep itself in a stopped state. It is desired to demonstrate.

本実施形態では、エンジン運転停止を伴う車両減速時には、MG2とともにMG1に回生トルクを発揮させる両回生制御が実行される。また、エンジン運転停止を伴う車両加速時には、MG2とともにMG1に駆動トルクを発揮させる両駆動制御が実行される。そのうえで、上記の課題に鑑み、両回生制御及び両駆動制御は、次のようなピストン位置補正処理を伴って実行される。 In the present embodiment, when the vehicle is decelerated with the engine stopped, the regenerative control that causes MG1 and MG1 to exert regenerative torque is executed. Further, when the vehicle is accelerated with the engine operation stopped, both drive controls that cause MG1 and MG1 to exert a drive torque are executed. Then, in view of the above-mentioned problems, the dual regeneration control and the dual drive control are executed with the following piston position correction processing.

具体的には、制御装置28は、両回生制御を行う場合には、次のような減速用ピストン位置補正処理を実行する。すなわち、MG2とともにMG1に回生トルクを発揮させるために必要な内燃機関12の回生時反力が算出される。そして、この回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置(エンジン停止中のクランク角)が算出される。そのうえで、回生時ピストン停止位置になるように、内燃機関12のピストン停止位置が制御される。 Specifically, the control device 28 performs the following deceleration piston position correction processing when performing the regenerative control. That is, the regenerative reaction force of the internal combustion engine 12 required to cause the MG1 and the MG1 to exert the regenerative torque is calculated. Then, the regenerative piston stop position (crank angle during engine stop) that satisfies this regenerative reaction force is calculated. Then, the piston stop position of the internal combustion engine 12 is controlled so as to reach the piston stop position during regeneration.

EV走行モードにおける車両減速時にMG2とともにMG1を利用して回生制動を行うことを、以下、適宜「減速両回生」と略する。ここで、図2、3を参照して、減速用ピストン位置補正処理の前提として、減速両回生の実行時のMG1トルクの制御について説明する。図2は、減速両回生の例(すなわち、MG1及びMG2の双方が回生トルクを分担する例)を示し、図3は、図2との比較のために、MG2のみが回生トルクを発生させ、かつ、MG1トルクがゼロである例を示している。図2、3の縦軸は、MG1又はMG2の回生トルク(負トルク)であり、横軸は、MG1又はMG2の回転数である。また、図2、3中の各図には、MG1又はMG2の損失等高線が表されている。MG1及びMG2の損失は、トルクが高いほど大きくなり、また、回転数が高いほど大きくなる。なお、図2に示す例と図3に示す例は、最終的に車軸(駆動輪22)に作用するトルク及び回転数としては同じとなる例に相当する。 Performing regenerative braking by using MG1 together with MG2 during deceleration of the vehicle in the EV traveling mode will be appropriately abbreviated as “deceleration both regeneration” hereinafter. Here, with reference to FIGS. 2 and 3, as a premise of the deceleration piston position correction processing, the control of the MG1 torque during execution of deceleration both regeneration will be described. FIG. 2 shows an example of decelerating regenerative regeneration (that is, an example in which both MG1 and MG2 share regenerative torque), and FIG. 3 shows that only MG2 generates regenerative torque for comparison with FIG. In addition, an example in which the MG1 torque is zero is shown. 2 and 3, the vertical axis represents the regenerative torque (negative torque) of MG1 or MG2, and the horizontal axis represents the rotational speed of MG1 or MG2. 2 and 3, the loss contour lines of MG1 or MG2 are shown. The loss of MG1 and MG2 increases as the torque increases, and also increases as the rotation speed increases. The example shown in FIG. 2 and the example shown in FIG. 3 correspond to an example in which the torque finally applied to the axle (driving wheel 22) and the rotational speed are the same.

図2中のMG1限界トルクとは、減速両回生を実施した際にエンジン停止状態を保持できるMG1トルクの限界値に相当する。図2中のプロット点の例のように、MG1限界トルク以下のMG1トルク範囲にシステム効率が高い(すなわち、MG1の損失が低い)MG1トルク値がある場合には、減速両回生は、当該MG1トルク値を保持できるエンジン停止状態を維持しつつ行われる。一方、MG1限界トルク以下のMG1トルク範囲にシステム効率が高いMG1トルク値がない場合には、減速両回生は、MG1限界トルクを保持できるエンジン停止状態を維持しつつ行われる。 The MG1 limit torque in FIG. 2 corresponds to the limit value of the MG1 torque that can hold the engine stopped state when the deceleration both regeneration is performed. When the system efficiency is high (that is, the loss of MG1 is low) in the MG1 torque range that is equal to or lower than the MG1 limit torque as in the example of the plot points in FIG. It is performed while maintaining the engine stopped state in which the torque value can be held. On the other hand, when there is no MG1 torque value having a high system efficiency in the MG1 torque range equal to or lower than the MG1 limit torque, both deceleration regeneration is performed while maintaining the engine stopped state capable of holding the MG1 limit torque.

制御装置28は、両駆動制御を行う場合には、次のような加速用ピストン位置補正処理を実行する。すなわち、MG2とともにMG1に駆動トルクを発揮させるために必要な内燃機関12の駆動時反力が算出される。そして、この駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置が算出される。そのうえで、駆動時ピストン停止位置になるように、ピストン停止位置が制御される。 The control device 28 performs the following acceleration piston position correction processing when performing both drive control. That is, the driving reaction force of the internal combustion engine 12 required to cause the MG1 and the MG1 to exert the driving torque is calculated. Then, the driving piston stop position that satisfies the driving reaction force is calculated. Then, the piston stop position is controlled so as to be the driving piston stop position.

EV走行モードにおける車両加速時にMG2とともにMG1を利用して車両1を駆動することを、以下、適宜「加速両駆動」と略する。ここでは図示を省略するが、加速用ピストン位置補正処理の前提としての加速両駆動の実行時のMG1トルクの制御の考え方は、図2、3を参照して説明した減速両回生時のそれと同様である。すなわち、エンジン停止状態を保持できるMG1限界トルク(この場合には、正の駆動トルク)以下のMG1トルク範囲内でシステム効率が最大となるMG1トルク値を用いて、MG1による駆動が行われる。これにより、加速両駆動による燃費改善も図れる。また、EV走行モード時の車両の限界加速力は、通常はMG2による駆動力によって決まる。しかしながら、本実施形態の加速用ピストン位置補正処理を伴う加速両駆動を利用することで、MG2のみを駆動に利用する例と比べて、システム効率の悪化(MG1及びMG2の合計で見た場合の損失の増加)を抑制しつつ車両1の動力性能を改善することが可能となる。 Driving the vehicle 1 using the MG1 together with the MG2 at the time of vehicle acceleration in the EV traveling mode is hereinafter abbreviated as "acceleration both drive" as appropriate. Although illustration is omitted here, the concept of MG1 torque control at the time of execution of both acceleration acceleration drive as a premise of the acceleration piston position correction processing is the same as that at the time of deceleration both regeneration described with reference to FIGS. Is. That is, the drive by MG1 is performed using the MG1 torque value that maximizes the system efficiency within the MG1 torque range that is equal to or less than the MG1 limit torque (positive drive torque in this case) that can maintain the engine stopped state. As a result, fuel consumption can be improved by both acceleration and driving. Further, the limit acceleration force of the vehicle in the EV traveling mode is usually determined by the driving force by MG2. However, by using the acceleration both-driving with the piston position correction process for acceleration of the present embodiment, the system efficiency is deteriorated (compared to the case of the total of MG1 and MG2 when compared with the example using only MG2 for driving). It is possible to improve the power performance of the vehicle 1 while suppressing the loss increase).

図4は、本発明の実施の形態において制御装置28により実行される処理に関するルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンの処理は、車両1のシステム起動中に繰り返し実行される。 FIG. 4 is a flowchart showing a routine relating to processing executed by control device 28 in the embodiment of the present invention. The processing of this routine is repeatedly executed during the system startup of the vehicle 1.

図4に示すルーチンでは、制御装置28は、まず、ステップS101において、EVモード走行判定を実行する。具体的には、車両1が現在EVモード走行(内燃機関12を停止してMG2によって車両1を駆動するモード)中であるか否かが判定される。その結果、EVモード走行中でない場合には、今回の処理サイクルが終了される。 In the routine shown in FIG. 4, the control device 28 first executes the EV mode traveling determination in step S101. Specifically, it is determined whether or not the vehicle 1 is currently running in the EV mode (a mode in which the internal combustion engine 12 is stopped and the MG 2 drives the vehicle 1). As a result, when the vehicle is not traveling in the EV mode, this processing cycle is ended.

一方、EVモード走行中である場合には、処理は、ステップS102に進む。ステップS102では、制御装置28は、減速両回生判定を実行する。具体的には、ステップS102では、車両1の減速要求があり、かつ、減速両回生による効果が認められる状況であるか否かが判定される。例えば、MG2のみを利用した回生制動による制動力を超える制動力が要求された場合には、減速両回生判定が肯定される。この場合、処理はステップS103に進む。 On the other hand, if the vehicle is traveling in the EV mode, the process proceeds to step S102. In step S102, the control device 28 executes deceleration/bi-regeneration determination. Specifically, in step S102, it is determined whether or not there is a demand for deceleration of the vehicle 1 and the effect of deceleration and regeneration is recognized. For example, when a braking force that exceeds the braking force by regenerative braking using only MG2 is requested, the deceleration both-regenerative determination is affirmed. In this case, the process proceeds to step S103.

ステップS103では、制御装置28は、減速用ピストン位置補正処理を実行する。図5は、減速両回生の実施時にクランク軸36に作用する力を説明するための図である。図5では、内燃機関12のクランク軸36(換言すると、動力分割機構18のキャリア)に作用する力の向きは、紙面右方向を順方向(内燃機関12の正転方向と同じ)とし、紙面左方向をその逆方向(内燃機関12の逆転方向と同じ)とする。このことは、後述の図7についても同様である。 In step S103, the controller 28 executes deceleration piston position correction processing. FIG. 5 is a diagram for explaining the force that acts on the crankshaft 36 when the deceleration and regeneration are performed. In FIG. 5, the direction of the force acting on the crankshaft 36 of the internal combustion engine 12 (in other words, the carrier of the power split mechanism 18) is the forward direction (the same as the normal rotation direction of the internal combustion engine 12) on the right side of the drawing. The left direction is the opposite direction (same as the reverse rotation direction of the internal combustion engine 12). This also applies to FIG. 7 described later.

図1を参照して説明した構成を有する動力分割機構18の例では、減速両回生が行われた場合(すなわち、MG1及びMG2が回生トルクを発生させた場合)、停止状態にあるクランク軸36には、MG1からの力が順方向に作用する。一方、当該順方向の逆方向には、静止摩擦力(エンジンフリクションτ)とともに、トルク反力τ及びτが作用する。これらのトルク反力τ及びτは、筒内圧P及びPに起因する力である。なお、添え字の「c」及び「e」は、それぞれ圧縮行程及び膨張行程の値であることを示している。 In the example of the power split device 18 having the configuration described with reference to FIG. 1, when the deceleration both-regeneration is performed (that is, the MG1 and the MG2 generate the regenerative torque), the crankshaft 36 in the stopped state. Is applied with a force from MG1 in the forward direction. On the other hand, in the direction opposite to the forward direction, the torque reaction forces τ c and τ e act together with the static friction force (engine friction τ f ). These torque reaction forces τ c and τ e are forces caused by the in-cylinder pressures P c and P e . The subscripts "c" and "e" indicate the values of the compression stroke and the expansion stroke, respectively.

本実施形態の減速用ピストン位置補正処理は、図5に示すトルク反力τ及びτを増加させることにより、減速両回生の実施のためにMG1の回生トルクを付与した際の同図中の合力のバランスを適切に確保するというものである。その結果、エンジン停止状態を適切に維持できるようになる。 In the deceleration piston position correction processing of the present embodiment, the torque reaction forces τ c and τ e shown in FIG. 5 are increased to increase the regenerative torque of the MG1 in order to implement both deceleration regeneration. It is to properly secure the balance of the resultant force of. As a result, the engine stopped state can be appropriately maintained.

図6は、減速両回生の実施時のトルク反力τの算出手法の一例を説明するための図である。内燃機関12のピストン・クランク機構30は、図6に示すように、クランク軸36とともに、ピストン40及びコンロッド42を備える。減速両回生の実施時にピストン40が圧縮行程で停止している気筒(圧縮行程停止気筒)からのトルク反力であるトルク反力τは、以下の(1)式のように表すことができる。このようなトルク反力τは、図6に示す順方向にクランク軸36を回転させようとするMG1からの力に抗するように作用する。

Figure 2020111174

Figure 2020111174

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FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method of calculating the torque reaction force τ c when the deceleration and regeneration are performed. As shown in FIG. 6, the piston/crank mechanism 30 of the internal combustion engine 12 includes a crankshaft 36, a piston 40, and a connecting rod 42. The torque reaction force τ c , which is the torque reaction force from the cylinder in which the piston 40 is stopped in the compression stroke (compression stroke stopped cylinder) at the time of performing the deceleration regeneration, can be expressed by the following equation (1). .. Such a torque reaction force τ c acts so as to resist the force from MG1 that tends to rotate the crankshaft 36 in the forward direction shown in FIG.
Figure 2020111174

Figure 2020111174

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上記(1)式において、Aはシリンダの断面積であり、rはクランクの回転半径(クランクアームの長さ)であり、Pは圧縮行程停止気筒の筒内圧(エンジン停止中の筒内圧)であり、αは圧縮上死点位置を基準としたクランク角(クランクアームの傾き角)であり、lはコンロッド42の長さである。(1)式中の筒内圧Pは、例えば(2)式に示す断熱サイクルの式を利用して算出できる。(2)式中の筒内圧Picv及び筒内容積Vicvは、吸気弁の閉じ時期の値であり、筒内圧Picvは、例えば吸気圧センサ(図示省略)により検出される吸気圧に応じた値として取得でき、筒内容積Vicvは既知の値である。また、圧縮行程停止気筒の筒内容積V(エンジン停止中の筒内容積)は、例えば(3)式を利用して算出できる。(3)式中のVは、既知の燃焼室容積(上死点での隙間容積)である。なお、筒内圧Pは、筒内圧センサを備える例では筒内圧センサを用いて取得されてもよい。 In the above formula (1), A is the cross-sectional area of the cylinder, r is the turning radius of the crank (length of the crank arm), and P c is the in-cylinder pressure of the compression stroke stopped cylinder (in-cylinder pressure when the engine is stopped). Is the crank angle (the tilt angle of the crank arm) with reference to the compression top dead center position, and l is the length of the connecting rod 42. The in-cylinder pressure P c in the equation (1) can be calculated using the equation of the adiabatic cycle shown in the equation (2), for example. The in-cylinder pressure P icv and the in-cylinder volume V icv in the equation (2) are values of the closing timing of the intake valve, and the in-cylinder pressure P icv depends on the intake pressure detected by, for example, an intake pressure sensor (not shown). Can be obtained as a value, and the in-cylinder volume V icv is a known value. Further, the cylinder volume V c (cylinder volume when the engine is stopped) of the compression stroke stopped cylinder can be calculated using, for example, the equation (3). V f in the equation (3) is a known combustion chamber volume (gap volume at the top dead center). In-cylinder pressure Pc may be acquired using an in-cylinder pressure sensor in the example provided with an in-cylinder pressure sensor.

また、圧縮行程停止気筒とともにピストン40が膨張行程で停止しており、かつ、吸排気弁が閉じている気筒(膨張行程停止気筒)が存在する気筒構成を有する内燃機関(例えば、内燃機関12と同じ直列4気筒エンジン)では、トルク反力τは、トルク反力τと同様に、以下の(4)式のように表すことができる。このようなトルク反力τも、トルク反力τと同様に、図6に示す順方向にクランク軸36を回転させようとするMG1からの力に抗するように作用する。

Figure 2020111174

Figure 2020111174

Figure 2020111174
Further, an internal combustion engine (for example, the internal combustion engine 12 and the internal combustion engine 12 having a cylinder configuration in which the piston 40 is stopped in the expansion stroke together with the compression stroke stopped cylinder and the intake and exhaust valves are closed (expansion stroke stopped cylinder) is present. In the case of the same in-line four-cylinder engine), the torque reaction force τ e can be expressed by the following equation (4) like the torque reaction force τ c . Also such torque reaction tau e, like the torque reaction tau c, act to resist forces from MG1 to rotate the crankshaft 36 in the forward direction shown in FIG.
Figure 2020111174

Figure 2020111174

Figure 2020111174

上記(4)式において、Pは膨張行程停止気筒の筒内圧(エンジン停止中の筒内圧)である。(5)式において、Vは膨張行程停止気筒の筒内容積(エンジン停止中の筒内容積)である。また、(4)式中のクランク角(クランクアームの傾き角)βは、圧縮行程停止気筒のクランク角αに対し、(6)式に示すような関係がある。(6)式中のXは気筒数である。なお、筒内圧Pは、筒内圧センサを備える例では筒内圧センサを用いて取得されてもよい。 In the above formula (4), P e is the cylinder pressure in the expansion stroke stopped cylinder (cylinder pressure when the engine is stopped). In the equation (5), Ve is the in-cylinder volume of the expansion stroke stopped cylinder (in-cylinder volume when the engine is stopped). Further, the crank angle (inclination angle of the crank arm) β in the equation (4) has a relationship as shown in the equation (6) with respect to the crank angle α of the cylinder in which the compression stroke is stopped. X in the equation (6) is the number of cylinders. The in-cylinder pressure P e may be acquired using the in-cylinder pressure sensor in an example including the in-cylinder pressure sensor.

ステップS103では、まず、制御装置28は、減速両回生の実施時に内燃機関12(クランク軸36)に作用する順方向の力(すなわち、MG1からの力)を算出する。この順方向の力は、例えば図2を参照して既述した手法に従って算出できる。 In step S103, first, the control device 28 calculates the forward force (that is, the force from MG1) that acts on the internal combustion engine 12 (crankshaft 36) when the deceleration regeneration is performed. This forward force can be calculated, for example, according to the method already described with reference to FIG.

そのうえで、制御装置28は、静止摩擦力(エンジンフリクションτ)とトルク反力τ、τとの和を上記の「順方向の力」と釣り合わせるために必要なトルク反力(τとτとの和)が算出される。このトルク反力(τ+τ)は、本発明に係る「回生時反力」に相当する。次いで、制御装置28は、このトルク反力(τ+τ)を満たすクランク角αの値を算出する。このクランク角αの値(ピストン停止位置)は、本発明に係る「回生時ピストン停止位置」に相当する。 Then, the control device 28 controls the torque reaction force (τ c) required to balance the sum of the static friction force (engine friction τ f ) and the torque reaction forces τ c and τ e with the above “forward force”. And τ e ) are calculated. This torque reaction force (τ ce ) corresponds to the “regeneration reaction force” according to the present invention. Next, the control device 28 calculates the value of the crank angle α that satisfies this torque reaction force (τ ce ). The value of the crank angle α (piston stop position) corresponds to the “regenerative piston stop position” according to the present invention.

制御装置28は、現在のエンジン停止中のクランク角(ピストン停止位置)が上記の回生時ピストン停止位置になるように、MG1及びMG2を利用してクランク軸36を回転駆動する(すなわち、ピストン停止位置を制御する)。 The control device 28 rotationally drives the crankshaft 36 by using MG1 and MG2 so that the crank angle (piston stop position) during the current engine stop becomes the piston stop position during regeneration (that is, piston stop). Control the position).

一方、ステップS102において減速両回生判定が否定される場合には、処理はステップS104に進む。ステップS104では、制御装置28は、加速両駆動判定を実行する。ステップS104では、車両1の加速要求があり、かつ、加速両駆動による効果が認められる状況であるか否かが判定される。具体的には、例えば、ドライバーからの加速要求度が所定レベルよりも高い場合には、加速両駆動判定が肯定される。この場合、処理はステップS105に進む。一方、加速両駆動判定が否定される場合には、今回の処理サイクルが終了される。 On the other hand, if the deceleration/bi-regenerative determination is denied in step S102, the process proceeds to step S104. In step S104, the control device 28 performs acceleration/double drive determination. In step S104, it is determined whether or not there is a demand for acceleration of the vehicle 1 and the effect of both acceleration driving is recognized. Specifically, for example, when the degree of acceleration request from the driver is higher than a predetermined level, the acceleration/double drive determination is affirmed. In this case, the process proceeds to step S105. On the other hand, if the acceleration/double drive determination is denied, the current processing cycle is ended.

ステップS105では、制御装置28は、加速用ピストン位置補正処理を実行する。図7は、加速両駆動の実施時にクランク軸36に作用する力を説明するための図である。図1を参照して説明した構成を有する動力分割機構18の例では、加速両駆動が行われた場合(すなわち、MG1及びMG2が駆動トルクを発生させた場合)、停止状態にあるクランク軸36には、MG1からの力が逆方向に作用する。一方、当該逆方向の逆となる順方向には、静止摩擦力(エンジンフリクションτ)とともに、トルク反力τ及びτが作用する。 In step S105, the control device 28 executes acceleration piston position correction processing. FIG. 7 is a diagram for explaining a force that acts on the crankshaft 36 when the acceleration both drive is performed. In the example of the power split device 18 having the configuration described with reference to FIG. 1, when both acceleration driving is performed (that is, when MG1 and MG2 generate driving torque), the crankshaft 36 in the stopped state. , The force from MG1 acts in the opposite direction. On the other hand, in the forward direction, which is the reverse of the reverse direction, the torque reaction forces τ c and τ e act together with the static friction force (engine friction τ f ).

本実施形態の加速用ピストン位置補正処理は、図7に示すトルク反力τ及びτを増加させることにより、加速両駆動の実施のためにMG1の駆動トルクを付与した際の同図中の合力のバランスを適切に確保するというものである。その結果、エンジン停止状態を適切に維持できるようになる。 In the acceleration piston position correction process of the present embodiment, the torque reaction forces τ c and τ e shown in FIG. 7 are increased to increase the drive torque of the MG1 in order to perform both acceleration drives. It is to properly secure the balance of the resultant force of. As a result, the engine stopped state can be appropriately maintained.

図8は、加速両駆動の実施時のトルク反力τの算出手法の一例を説明するための図である。加速両駆動の実施時にピストン40が膨張行程で停止している気筒(膨張行程停止気筒)からのトルク反力であるトルク反力τは、ここでは数式の記載は省略するが、クランク角βに代えて図8に示すクランク角α’が用いられる点を除き、(4)式と同様に表すことができる。このようなトルク反力τは、図8に示す逆方向にクランク軸36を回転させようとするMG1からの力に抗するように作用する。また、加速両駆動の例においても、圧縮行程停止気筒のトルク反力τを、(1)式と同様に表すことができる。このようなトルク反力τも、トルク反力τと同様に、図8に示す逆方向にクランク軸36を回転させようとするMG1からの力に抗するように作用する。 FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method of calculating the torque reaction force τ e when performing both acceleration drives. Although the torque reaction force τ e , which is the torque reaction force from the cylinder in which the piston 40 is stopped in the expansion stroke (cylinder in which the expansion stroke is stopped) at the time of performing both acceleration drive, the description of the mathematical expression is omitted here, but the crank angle β Instead of, the crank angle α′ shown in FIG. 8 is used, and can be expressed in the same manner as the equation (4). Such a torque reaction force τ e acts so as to resist the force from MG1 that attempts to rotate the crankshaft 36 in the opposite direction shown in FIG. Further, also in the example of both the acceleration drive, the torque reaction force τ c of the compression stroke stopped cylinder can be expressed in the same manner as the expression (1). Such a torque reaction force τ c also acts in the same manner as the torque reaction force τ e so as to resist the force from the MG 1 that tends to rotate the crankshaft 36 in the opposite direction shown in FIG. 8.

ステップS105では、まず、制御装置28は、加速両駆動の実施時に内燃機関12(クランク軸36)に作用する逆方向の力(すなわち、MG1からの力)を算出する。この逆方向の力は、例えば既述した手法に従って算出できる。 In step S105, first, the control device 28 calculates the force in the opposite direction (that is, the force from MG1) that acts on the internal combustion engine 12 (crankshaft 36) when the acceleration/double drive is performed. The force in the opposite direction can be calculated, for example, according to the method described above.

そのうえで、制御装置28は、静止摩擦力(エンジンフリクションτ)とトルク反力τ、τとの和を上記の「逆方向の力」と釣り合わせるために必要なトルク反力(τとτとの和)が算出される。このトルク反力(τ+τ)は、本発明に係る「駆動時反力」に相当する。次いで、制御装置28は、このトルク反力(τ+τ)を満たすクランク角αの値を算出する。このクランク角αの値(ピストン停止位置)は、本発明に係る「駆動時ピストン停止位置」に相当する。 Then, the control device 28 controls the torque reaction force (τ c) necessary to balance the sum of the static friction force (engine friction τ f ) and the torque reaction forces τ c and τ e with the above “reverse direction force”. And τ e ) is calculated. This torque reaction force (τ ce ) corresponds to “driving reaction force” according to the present invention. Next, the control device 28 calculates the value of the crank angle α that satisfies this torque reaction force (τ ce ). The value of the crank angle α (piston stop position) corresponds to the “driving piston stop position” according to the present invention.

制御装置28は、現在のエンジン停止中のクランク角(ピストン停止位置)が上記の駆動時ピストン停止位置になるように、MG1及びMG2を利用してクランク軸36を回転駆動する(すなわち、ピストン停止位置を制御する)。 The control device 28 rotationally drives the crankshaft 36 by using MG1 and MG2 so that the crank angle (piston stop position) at which the engine is currently stopped becomes the piston stop position during driving (that is, piston stop). Control the position).

3.効果
以上説明した本実施形態の制御装置28が行う減速用ピストン位置補正処理によれば、エンジン停止中に減速要求に基づいて減速両回生が実行される場合には、減速両回生に必要な内燃機関12の回生時反力を発生可能な回生時ピストン停止位置(クランク角)に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる回生時反力を適切に確保できるようになる。より詳細には、クランク軸36が順方向により回転しにくくなる状態を作り出すことができる。その結果、MG2とともにMG1が回生トルクを発生させる場合に、エンジン停止機構を用いなくてもエンジン停止状態をより保持し易くすることができる。これにより、MG1トルクの付与に起因して内燃機関12が回転することによるエネルギーロスを無くせるので、両回生の効果(すなわち、燃費の向上)を増大させることができる。
3. Effect According to the deceleration piston position correction process performed by the control device 28 of the present embodiment described above, when deceleration both regeneration is executed based on a deceleration request while the engine is stopped, internal combustion required for deceleration both regeneration is performed. The piston stop position is controlled toward the regenerative piston stop position (crank angle) capable of generating the regenerative reaction force of the engine 12. This makes it possible to properly secure the required regenerative reaction force. More specifically, it is possible to create a state in which the crankshaft 36 is less likely to rotate in the forward direction. As a result, when MG1 and MG1 generate regenerative torque, it is possible to more easily maintain the engine stop state without using the engine stop mechanism. As a result, the energy loss due to the rotation of the internal combustion engine 12 due to the application of the MG1 torque can be eliminated, so that the effect of both regenerations (that is, the improvement in fuel consumption) can be increased.

また、加速用ピストン位置補正処理によれば、エンジン停止中に加速要求に基づいて加速両駆動が実行される場合に、減速両回生の場合と同様に、加速両駆動に必要な内燃機関12の駆動時反力を発生可能な駆動時ピストン停止位置(クランク角)に向けてピストン停止位置が制御される。これにより、必要とされる駆動時反力を適切に確保できるようになる。より詳細には、クランク軸36が逆方向により回転しにくくなる状態を作り出すことができる。その結果、MG2とともにMG1が回生トルクを発生させる場合に、エンジン停止機構を用いなくてもエンジン停止状態をより保持し易くすることができる。これにより、MG1トルクの付与に起因して内燃機関12が回転することによるエネルギーロスを無くせるので、両駆動の効果(すなわち、車両駆動力の向上)を増大させることができる。 Further, according to the acceleration piston position correction process, when the acceleration both-drive is executed based on the acceleration request while the engine is stopped, the internal combustion engine 12 required for the both-acceleration drive is required as in the case of deceleration both-regeneration. The piston stop position is controlled toward the drive piston stop position (crank angle) capable of generating the drive reaction force. This makes it possible to properly secure the required reaction force during driving. More specifically, it is possible to create a state in which the crankshaft 36 is less likely to rotate in the opposite direction. As a result, when MG1 and MG1 generate regenerative torque, it is possible to more easily maintain the engine stop state without using the engine stop mechanism. As a result, the energy loss due to the rotation of the internal combustion engine 12 due to the application of the MG1 torque can be eliminated, and the effect of both drives (that is, the improvement of the vehicle driving force) can be increased.

4.実施の形態に対する変形例
4−1.エンジン停止後の筒内圧漏れを考慮した例
図9は、筒内圧Pとエンジン停止後の経過時間との関係を表したグラフである。図9に示すように、エンジン停止後の筒内圧P(P、P)は、時間の経過とともに大気圧に向けて低下していく。上述のトルク反力τ、τは、筒内圧P、Pに応じて変化する。そこで、本発明に係る減速用ピストン位置補正処理及び加速用ピストン位置補正処理の少なくとも一方は、このような筒内圧漏れをも考慮しつつ行われてもよい。
4. Modifications to Embodiment 4-1. Example in Consideration of In-Cylinder Pressure Leak after Engine Stop FIG. 9 is a graph showing the relationship between in-cylinder pressure P and elapsed time after engine stop. As shown in FIG. 9, the in-cylinder pressure P (P c , P e ) after the engine is stopped decreases toward the atmospheric pressure over time. The torque reaction forces τ c and τ e described above change according to the in-cylinder pressures P c and P e . Therefore, at least one of the deceleration piston position correction process and the acceleration piston position correction process according to the present invention may be performed in consideration of such in-cylinder pressure leakage.

具体的には、例えば、図9に示すような筒内圧Pと経過時間との関係をマップとして定めておき、トルク反力τ、τの算出に用いられる筒内圧P、Pが経過時間に応じて変更されてもよい。或いは、このようなマップに代え、筒内圧センサを利用して経過時間に応じて取得される筒内圧Pが、トルク反力τ、τの算出に用いられてもよい。これにより、筒内圧漏れをも考慮しながらピストン停止位置(クランク角)を制御できるようになるので、エンジン停止状態をより適切に保持できるようになる。 Specifically, for example, is determined in advance as a map the relationship between the elapsed time and the in-cylinder pressure P, as shown in FIG. 9, the torque reaction force tau c, the cylinder is used to calculate a tau e internal pressure P c, is P e It may be changed according to the elapsed time. Alternatively, instead of such a map, the in-cylinder pressure P acquired according to the elapsed time by using the in-cylinder pressure sensor may be used to calculate the torque reaction forces τ c and τ e . As a result, the piston stop position (crank angle) can be controlled while also considering the in-cylinder pressure leakage, so that the engine stopped state can be held more appropriately.

さらに、エンジン停止後の経過時間に応じた筒内圧Pの変化の仕方は、エンジン停止時のエンジン温度に応じて変化する。より詳細には、図9に示すように、エンジン停止時のエンジン温度が高いほど、エンジン停止後の各時点での筒内圧Pが高くなる。そこで、筒内圧Pと経過時間との関係を定めたマップを利用する場合には、当該マップにおける筒内圧Pの値は、図9に示される関係のように経過時間とともにエンジン温度(例えば、エンジン冷却水温度)に応じて変更されてもよい。 Furthermore, the manner of changing the in-cylinder pressure P according to the elapsed time after the engine is stopped changes according to the engine temperature when the engine is stopped. More specifically, as shown in FIG. 9, the higher the engine temperature when the engine is stopped, the higher the in-cylinder pressure P at each time point after the engine is stopped. Therefore, when a map that defines the relationship between the in-cylinder pressure P and the elapsed time is used, the value of the in-cylinder pressure P in the map indicates the elapsed time as well as the engine temperature (for example, the engine temperature) as shown in the relationship shown in FIG. It may be changed according to the cooling water temperature).

4−2.エンジン停止後のエンジンフリクションτの増加を考慮した例
図10は、エンジンフリクションτとエンジン温度との関係を表したグラフである。エンジン温度は、エンジン停止後の時間の経過とともに外気温に向けて低下していく。図10に示すように、エンジン温度が低下すると、エンジンフリクションτが増加する。エンジンフリクションτが変化すると、図5、7に示すような合力のバランスが変化する。そこで、本発明に係る減速用ピストン位置補正処理及び加速用ピストン位置補正処理の少なくとも一方は、このようなエンジンフリクションτの増加をも考慮しつつ行われてもよい。
4-2. Example Considering Increase in Engine Friction τ f After Engine Stop FIG. 10 is a graph showing the relationship between engine friction τ f and engine temperature. The engine temperature decreases toward the outside air temperature with the lapse of time after the engine is stopped. As shown in FIG. 10, when the engine temperature decreases, the engine friction τ f increases. When the engine friction τ f changes, the resultant force balance changes as shown in FIGS. Therefore, at least one of the deceleration piston position correction process and the acceleration piston position correction process according to the present invention may be performed in consideration of such an increase in the engine friction τ f .

具体的には、例えば、図10に示すようなエンジンフリクションτとエンジン温度(例えば、エンジン冷却水温度)との関係をマップとして定めておき、ステップS103における回生時反力の算出、及び、ステップS105における駆動時反力の算出に用いられるエンジンフリクションτが、エンジン停止後のエンジン温度に応じて変更されてもよい。これにより、エンジン停止後のエンジンフリクションτの増加をも考慮しながらピストン停止位置(クランク角)を制御できるようになるので、エンジン停止状態をより適切に保持できるようになる。 Specifically, for example, the relationship between the engine friction τ f and the engine temperature (for example, engine cooling water temperature) as shown in FIG. 10 is defined as a map, and the regenerative reaction force is calculated in step S103, and The engine friction τ f used to calculate the driving reaction force in step S105 may be changed according to the engine temperature after the engine is stopped. As a result, the piston stop position (crank angle) can be controlled in consideration of the increase in engine friction τ f after the engine is stopped, so that the engine stopped state can be maintained more appropriately.

4−3.両回生制御及び両駆動制御の他の実行例
上述の実施の形態においては、パワートレーン10の制御装置28は、本発明に係る車両減速時の両回生制御及び車両加速時の両駆動制御の双方を実行するように構成されている。このような例に代え、制御装置は、両回生制御及び両駆動制御のうちの何れか一方のみを実行するように構成されてもよい。
4-3. Another Example of Execution of Bi-Regenerative Control and Bi-Drive Control In the above-described embodiment, the control device 28 of the power train 10 performs both the bi-regenerative control during vehicle deceleration and the bi-drive control during vehicle acceleration according to the present invention. Is configured to run. Instead of such an example, the control device may be configured to execute only one of the dual regeneration control and the dual drive control.

1 車両
10 パワートレーン
12 内燃機関
14 第1モータジェネレータ(MG1)
16 第2モータジェネレータ(MG2)
18 動力分割機構
20 減速機構
22 駆動輪
24 バッテリ
26 PCU
28 制御装置
30 ピストン・クランク機構
32 クランク角センサ
34 MG1の回転軸
36 クランク軸
38 MG2の回転軸
40 ピストン
42 コンロッド
1 Vehicle 10 Power Train 12 Internal Combustion Engine 14 First Motor Generator (MG1)
16 Second motor generator (MG2)
18 Power split mechanism 20 Reduction mechanism 22 Drive wheel 24 Battery 26 PCU
28 Control Device 30 Piston/Crank Mechanism 32 Crank Angle Sensor 34 Rotation Shaft of MG1 36 Crank Shaft 38 Rotation Shaft of MG2 40 Piston 42 Connecting Rod

Claims (1)

内燃機関と、
第1モータジェネレータと、
第2モータジェネレータと、
前記内燃機関の回転軸と、前記第1モータジェネレータの回転軸と、前記第2モータジェネレータの回転軸とにそれぞれ連結される3つの回転要素を有し、前記第2モータジェネレータの前記回転軸と連結される前記回転要素が車両の駆動輪と連結される動力分割機構と、
を備えるパワートレーンを制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記内燃機関の運転停止を伴う車両減速時に、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させる両回生制御、及び、
前記内燃機関の運転停止を伴う車両加速時に、前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させる両駆動制御のうちの少なくとも一方を実行し、
前記制御装置は、前記両回生制御を行う場合には、
前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに回生トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の回生時反力を算出し、
前記回生時反力を満たす回生時ピストン停止位置を算出し、
前記回生時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する減速用ピストン位置補正処理を実行し、
前記制御装置は、前記両駆動制御を行う場合には、
前記第2モータジェネレータとともに前記第1モータジェネレータに駆動トルクを発揮させるために必要な前記内燃機関の駆動時反力を算出し、
前記駆動時反力を満たす駆動時ピストン停止位置を算出し、
前記駆動時ピストン停止位置になるように、前記内燃機関のピストン停止位置を制御する加速用ピストン位置補正処理を実行する
ことを特徴とするパワートレーンの制御装置。
An internal combustion engine,
A first motor generator,
A second motor generator,
The rotary shaft of the internal combustion engine, the rotary shaft of the first motor-generator, and the rotary shaft of the second motor-generator are respectively connected to three rotary elements, and the rotary shaft of the second motor-generator. A power split mechanism in which the rotating element to be coupled is coupled to a drive wheel of a vehicle;
A control device for controlling a power train comprising:
The control device is
A regenerative control that causes the first motor generator together with the second motor generator to generate a regenerative torque when the vehicle is decelerated by stopping the operation of the internal combustion engine, and
At least one of both drive controls that causes the first motor generator to generate a drive torque together with the second motor generator at the time of vehicle acceleration accompanied by stoppage of operation of the internal combustion engine,
The control device, when performing the regenerative control,
Calculating a regenerative reaction force of the internal combustion engine required to cause the first motor generator together with the second motor generator to exert a regenerative torque,
Calculate the regenerative piston stop position that satisfies the regenerative reaction force,
So that the regenerative piston stop position, to perform a deceleration piston position correction process for controlling the piston stop position of the internal combustion engine,
The control device, when performing the both drive control,
Calculating a driving reaction force of the internal combustion engine necessary for causing the first motor generator together with the second motor generator to exert a driving torque,
Calculate the piston stop position during driving that satisfies the reaction force during driving,
A control device for a power train, which executes an accelerating piston position correction process for controlling a piston stop position of the internal combustion engine so that the driving piston stop position is reached.
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