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JP4229117B2 - Power output device, automobile equipped with the same, and control method of power output device - Google Patents

Power output device, automobile equipped with the same, and control method of power output device Download PDF

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JP4229117B2
JP4229117B2 JP2005366239A JP2005366239A JP4229117B2 JP 4229117 B2 JP4229117 B2 JP 4229117B2 JP 2005366239 A JP2005366239 A JP 2005366239A JP 2005366239 A JP2005366239 A JP 2005366239A JP 4229117 B2 JP4229117 B2 JP 4229117B2
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司 安部
俊介 伏木
衛 戸祭
大吾 安藤
景子 長谷川
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a cylinder fuel injection valve when fuel injection from the cylinder fuel injection valve is limited, and to cope with required power for a driving shaft as much as possible, in a power output device provided with an internal combustion engine having the cylinder fuel injection valve and a fuel injection valve for a port and an electric motor. <P>SOLUTION: A hybrid automobile 20 is provided with the engine 22 having the cylinder fuel injection valve 125 and the fuel injection valve 126 for the port. In the automobile, opening and closing timing of an intake valve of the engine 22 is angle-delayed when an engine start-up condition is satisfied, and fuel is injected from the fuel injection valve 126 for the port to start the engine 22 when a temperature of an emission control device for exhaust from the engine is less than a threshold value. The fuel injection from the fuel injection valve 126 for the port is continued to warm up the emission control device by idling-operating the engine 22. A torque necessary for travel is output therein from the motor MG2 within a range of input and output limitation of a battery 50. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、動力出力装置、それを搭載した自動車及び動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output device, an automobile equipped with the same, and a control method for the power output device.

従来、動力出力装置としては、筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有するエンジンを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載された装置は、エンジンの冷却水温が低いほどポート用燃料噴射弁の分担率を大きくし冷却水温が所定温度以上のときは筒内用燃料噴射弁で燃料噴射を行う。
特開2000−8916号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a power output device has been proposed that includes an engine having an in-cylinder fuel injection valve that injects fuel into a cylinder and a port fuel injection valve that injects fuel into an intake port (for example, Patent Document 1). The device described in Patent Document 1 increases the share of the port fuel injection valve as the engine cooling water temperature is lower, and performs fuel injection with the in-cylinder fuel injection valve when the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
JP 2000-8916 A

しかしながら、この特許文献1に記載された装置では、例えば筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されポート用燃料噴射弁を使用してエンジンの運転を継続したときには、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射による筒内用燃料噴射弁自身の冷却は行なえないため、エンジンから出力する動力の大きさ(負荷)によっては筒内の温度上昇に伴って筒内用燃料噴射弁の温度(先端温度)が大きく上昇してしまう問題があった。また、筒内用燃料噴射弁の保護を図るためエンジンから出力する動力を小さくすると、走行に要求されるパワーが十分出力されない問題があった。   However, in the apparatus described in Patent Document 1, for example, when the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited and the operation of the engine is continued using the port fuel injection valve, the in-cylinder fuel injection valve Since the in-cylinder fuel injection valve itself cannot be cooled by fuel injection from the engine, the temperature of the in-cylinder fuel injection valve (the tip) increases with the temperature rise in the cylinder depending on the power (load) output from the engine. There has been a problem that the temperature is greatly increased. Further, if the power output from the engine is reduced in order to protect the in-cylinder fuel injection valve, there is a problem that the power required for traveling is not sufficiently output.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、筒内用燃料噴射弁とポート用燃料噴射弁とを有する内燃機関と電動機とを備える動力出力装置において、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されているときに筒内用燃料噴射弁を保護すると共にできる限り駆動軸への要求動力に対応することができる動力出力装置、それを搭載した自動車及び動力出力装置の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and in a power output device including an internal combustion engine having an in-cylinder fuel injection valve and a port fuel injection valve and an electric motor, the in-cylinder fuel injection valve Power output device capable of protecting the in-cylinder fuel injection valve when the fuel injection of the vehicle is restricted and responding to the required power to the drive shaft as much as possible, an automobile equipped with the power output device, and a control method for the power output device The purpose is to provide.

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned object.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関から排出された排気を浄化する浄化装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
所定の始動条件が成立したあと前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限され、前記状態検出手段によって前記浄化装置が前記排気を浄化しにくい状態であると検出されたときには、前記浄化装置が前記排気を浄化可能な状態になるまで前記ポート用燃料噴射弁から燃料を噴射し所定の低負荷範囲を超えない範囲で前記内燃機関を運転すると共に要求動力に基づく動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えたものである。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine having an in-cylinder fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder and a port fuel injection valve for injecting fuel into the intake port, and capable of outputting power to the drive shaft;
State detecting means for detecting a state of a purification device for purifying the exhaust discharged from the internal combustion engine;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
When a predetermined start condition is satisfied, fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited, and when the state detection means detects that the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the purification device Fuel is injected from the port fuel injection valve until the exhaust gas can be purified, and the internal combustion engine is operated within a range not exceeding a predetermined low load range, and power based on required power is output. and that control means to control and the internal combustion engine motor,
It is equipped with.

この動力出力装置では、所定の始動条件が成立したあと筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限され、内燃機関から排出された排気を浄化する浄化装置が排気を浄化しにくい状態であるときには、浄化装置が排気を浄化可能な状態になるまでポート用燃料噴射弁から燃料を噴射し所定の低負荷範囲を超えない範囲で内燃機関を運転すると共に要求動力に基づく動力が出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。このように、所定の低負荷範囲を超えない範囲で内燃機関を運転することにより、筒内用燃料噴射弁の温度上昇を抑制可能である。また、要求動力のうち内燃機関から出力できない分を電動機によって補うのである。したがって、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されているときに、浄化装置が排気を浄化可能な状態になるまで、筒内用燃料噴射弁を保護すると共にできる限り駆動軸への要求動力に対応することができる。ここで、「所定の低負荷範囲」は、例えば、筒内用燃料噴射弁の温度が筒内用燃料噴射弁を保護可能な温度になるような内燃機関の負荷範囲に設定してもよい。   In this power output device, when a predetermined start condition is satisfied, fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited, and the purification device that purifies the exhaust discharged from the internal combustion engine is in a state where it is difficult to purify the exhaust. The internal combustion engine is operated within a range that does not exceed a predetermined low load range and the power based on the required power is output while the fuel is injected from the port fuel injection valve until the purifying device can purify the exhaust gas. Control the engine and the motor. In this way, by operating the internal combustion engine within a range that does not exceed the predetermined low load range, it is possible to suppress an increase in temperature of the in-cylinder fuel injection valve. Further, the required power is compensated by the electric motor for the amount that cannot be output from the internal combustion engine. Therefore, when fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted, the in-cylinder fuel injection valve is protected and a request to the drive shaft as much as possible until the purifying device can purify the exhaust gas. It can correspond to power. Here, the “predetermined low load range” may be set, for example, to a load range of the internal combustion engine such that the temperature of the in-cylinder fuel injection valve becomes a temperature capable of protecting the in-cylinder fuel injection valve.

本発明の動力出力装置は、前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段、を備え、前記制御手段は、所定の始動条件が成立したあと前記吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更するよう前記開閉タイミング変更手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう前記内燃機関を制御してもよい。こうすれば、吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更することにより、内燃機関をクランキングする際の圧縮仕事を低減することができる。また、浄化装置が排気を浄化しにくい状態であるときに内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更し筒内用燃料噴射弁から燃料噴射を行うとエミッションの悪化を招くことがあるが、浄化装置が排気を浄化しにくい状態であるときに内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更したときには筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射を制限しポート用燃料噴射弁から燃料噴射を実行するため、エミッションの悪化を十分抑制することができる。 The power output apparatus of the present invention is provided with a closing timing changing means, capable of changing the opening and closing timing of the intake valve of the internal combustion engine, the pre-SL control means, opening and closing timing after the intake valves predetermined starting condition is established The internal combustion engine may be controlled such that the opening / closing timing changing means is controlled so as to change to a retarded angle side and fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted. By so doing, the compression work when cranking the internal combustion engine can be reduced by changing the opening / closing timing of the intake valve to the retard side. In addition, when the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust, if the opening / closing timing of the intake valve of the internal combustion engine is changed to the retard side and fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve, the emission may be deteriorated. However, when the opening / closing timing of the intake valve of the internal combustion engine is changed to the retarded side when the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted and the fuel injection valve for the port Since the fuel injection is executed, it is possible to sufficiently suppress the deterioration of the emission.

本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記所定の低負荷範囲を超えない範囲としてアイドル運転で前記内燃機関を制御してもよい。こうすれば、内燃機関において最も低負荷であるアイドル運転を行うことにより筒内の温度上昇を抑制可能であるため、筒内用燃料噴射弁を十分保護することができる。あるいは、前記制御手段は、前記所定の低負荷範囲を超えない範囲として前記筒内用燃料噴射弁の温度が所定の許容温度範囲内となる低出力状態で前記内燃機関を運転することにより前記要求動力の一部が該内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御してもよい。こうすれば、筒内用燃料噴射弁を保護可能な範囲で内燃機関から動力を出力するため、より要求動力を満たす動力を出力することができる。あるいは、前記制御手段は、前記蓄電手段の蓄電量が所定範囲内であるときには前記所定の低負荷範囲を超えない範囲としてアイドル運転で前記内燃機関を制御し、前記蓄電手段の蓄電量が所定範囲を下回っているときには前記所定の低負荷範囲を超えない範囲として前記筒内用燃料噴射弁の温度が所定の許容温度範囲内となる低出力状態で前記内燃機関を運転することにより前記要求動力の一部が該内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御してもよい。こうすれば、要求動力に基づく電力を蓄電手段から出力可能なときには内燃機関をアイドル運転して筒内の温度上昇を抑え、要求動力のすべての動力に基づく電力を蓄電手段から出力するのが抑制されるときには筒内用燃料噴射弁を保護可能な範囲で内燃機関から動力を出力させるため、筒内用燃料噴射弁の保護を十分図ると共に要求動力をより満たす動力を出力することができる。 In the power output apparatus of the present invention, before Symbol control means, in idle operation as a range not exceeding the predetermined low load range may control the internal combustion engine. In this way, since the temperature increase in the cylinder can be suppressed by performing the idling operation that is the lowest load in the internal combustion engine, the in-cylinder fuel injection valve can be sufficiently protected. Alternatively, pre-SL control means, as the temperature of the in-cylinder fuel injection valve as a range not exceeding the predetermined low load range to operate the engine in a low output state to be within a predetermined allowable temperature range The internal combustion engine may be controlled such that a part of the required power is output from the internal combustion engine. By doing so, power is output from the internal combustion engine within a range in which the in-cylinder fuel injection valve can be protected, so that power satisfying the required power can be output. Alternatively, pre-SL control means, when the storage amount of the storage means is within a predetermined range controls the internal combustion engine in idling operation as a range not exceeding the predetermined low load range, the charged amount of the electric storage means When the internal combustion engine is operated in a low output state where the temperature of the in-cylinder fuel injection valve is within a predetermined allowable temperature range as a range that does not exceed the predetermined low load range when it is below a predetermined range, the request is made The internal combustion engine may be controlled so that a part of the power is output from the internal combustion engine. In this way, when the electric power based on the required power can be output from the power storage means, the internal combustion engine is idled to suppress the temperature rise in the cylinder, and the output of the electric power based on all the required power from the power storage means is suppressed. When this is done, power is output from the internal combustion engine within a range in which the in-cylinder fuel injection valve can be protected, so that the in-cylinder fuel injection valve can be sufficiently protected and power that satisfies the required power can be output.

本発明の動力出力装置において、前記状態検出手段は、前記浄化装置の温度が所定範囲にあるときは前記浄化装置が前記排気を浄化可能な状態であると検出し、前記浄化装置の温度が所定範囲を下回っているときは前記浄化装置が前記排気を浄化しにくい状態であると検出する手段としてもよい。こうすれば、排気の浄化装置の温度を用いて比較的容易に浄化装置の状態を検出することができる。   In the power output device of the present invention, the state detection means detects that the purification device is in a state capable of purifying the exhaust when the temperature of the purification device is within a predetermined range, and the temperature of the purification device is predetermined. When it is below the range, it may be a means for detecting that the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust gas. In this way, the state of the purification device can be detected relatively easily using the temperature of the exhaust purification device.

本発明の動力出力装置は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段、を備えたものとしてもよい。このとき、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸の3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式動力入出力手段と、前記第3の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段としてもよい。   The power output apparatus of the present invention is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of electric power and power. Electric power drive input / output means may be provided. At this time, the power driving input / output means is connected to three axes of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and power input / output to / from any two of the three shafts. It is good also as a means provided with the 3-axis type power input / output means by which the power input / output to the remaining one shaft is determined, and the generator capable of inputting / outputting power to the third rotating shaft. .

本発明の自動車は、上述したいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなるものである。この動力出力装置は、上述したように筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されているときに、浄化装置が排気を浄化可能な状態になるまで、筒内用燃料噴射弁を保護すると共にできる限り駆動軸への要求動力に対応することができるものであるから、これを備えた自動車も同様の効果が得られる。   An automobile according to the present invention includes any one of the power output devices described above, and an axle is connected to the drive shaft. When the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted as described above, the power output device protects the in-cylinder fuel injection valve until the purification device is in a state where the exhaust gas can be purified. At the same time, since the power required for the drive shaft can be accommodated as much as possible, the same effect can be obtained for a vehicle equipped with this.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関から排出された排気を浄化する浄化装置の状態を検出する状態検出手段と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え駆動軸に動力を出力する動力出力装置の制御方法であって、
所定の始動条件が成立したあと前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限され、前記状態検出手段によって前記浄化装置が前記排気を浄化しにくい状態であると検出されたときには、前記浄化装置が前記排気を浄化可能な状態になるまで前記ポート用燃料噴射弁から燃料を噴射し所定の低負荷範囲を超えない範囲で前記内燃機関を運転すると共に要求動力に基づく動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御することを含むものである。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine having an in-cylinder fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder and a port fuel injection valve for injecting fuel into the intake port, and capable of outputting power to the drive shaft, and discharged from the internal combustion engine A state detecting means for detecting a state of a purifying device for purifying exhaust; an electric motor capable of outputting power to the drive shaft; and a power storage means capable of exchanging electric power with the motor; and outputting power to the drive shaft. A method for controlling a power output device,
When a predetermined start condition is satisfied, fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited, and when the state detection means detects that the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the purification device Fuel is injected from the port fuel injection valve until the exhaust gas can be purified, and the internal combustion engine is operated within a range not exceeding a predetermined low load range, and power based on required power is output. It includes controlling an internal combustion engine and the electric motor.

この動力出力装置の制御方法では、所定の始動条件が成立したあと筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限され、内燃機関から排出された排気を浄化する浄化装置が排気を浄化しにくい状態であるときには、浄化装置が排気を浄化可能な状態になるまでポート用燃料噴射弁から燃料を噴射し所定の低負荷範囲を超えない範囲で内燃機関を運転すると共に要求動力に基づく動力が出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。このように、所定の低負荷範囲を超えない範囲で内燃機関を運転することにより、筒内用燃料噴射弁の温度上昇を抑制可能である。また、要求動力のうち内燃機関から出力できない分を電動機によって補うのである。したがって、筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されているときに、浄化装置が排気を浄化可能な状態になるまで、筒内用燃料噴射弁を保護すると共にできる限り駆動軸への要求動力に対応することができる。なお、この動力出力装置の制御方法において、上述した動力出力装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した動力出力装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。   In this power output device control method, the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited after a predetermined start condition is satisfied, and the purification device that purifies the exhaust discharged from the internal combustion engine is difficult to purify the exhaust. In this case, fuel is injected from the port fuel injection valve until the purifying device can purify the exhaust gas, and the internal combustion engine is operated within a range not exceeding the predetermined low load range and power based on the requested power is output. And controlling the internal combustion engine and the electric motor. In this way, by operating the internal combustion engine within a range that does not exceed the predetermined low load range, it is possible to suppress an increase in temperature of the in-cylinder fuel injection valve. Further, the required power is compensated by the electric motor for the amount that cannot be output from the internal combustion engine. Therefore, when fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted, the in-cylinder fuel injection valve is protected and a request to the drive shaft as much as possible until the purifying device can purify the exhaust gas. It can correspond to power. In this method for controlling the power output apparatus, various aspects of the power output apparatus described above may be adopted, and steps for realizing each function of the power output apparatus described above may be added. .

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

図1は、本発明の一実施例としての内燃機関システムを搭載した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、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して複数のピニオンギヤ33を連結するキャリア34が接続されると共にギヤ機構37とデファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a、39bにリングギヤ32が連結されたリングギヤ軸32aが接続された動力分配統合機構30と、この動力分配統合機構30のサンギヤ31に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30のリングギヤ32にリングギヤ軸32aと減速ギヤ35とを介して接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with an internal combustion engine system as an embodiment of the present invention. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as shown in the figure, a carrier 34 for connecting a plurality of pinion gears 33 via a damper 28 is connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 and a gear mechanism 37. And a power distribution integration mechanism 30 to which a ring gear shaft 32a in which a ring gear 32 is connected to drive wheels 39a and 39b via a differential gear 38 is connected, and a motor capable of generating electricity connected to a sun gear 31 of the power distribution integration mechanism 30 MG1, motor MG2 connected to ring gear 32 of power distribution and integration mechanism 30 via ring gear shaft 32a and reduction gear 35, and hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire power output device.

エンジン22は、図2に示すように、筒内に直接ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を噴射する筒内用燃料噴射バルブ125(図1には125a〜125dと表示)と、吸気ポート127に燃料を噴射するポート用燃料噴射バルブ126(図1には126a〜126dと表示)とを備える内燃機関として構成されている。エンジン22は、こうした二種類の燃料噴射バルブ125,126を備えることにより、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共にポート用燃料噴射バルブ126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換するポート噴射駆動モードと、同様にして空気を燃焼室に吸入し吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内用燃料噴射バルブ125から燃料を噴射し点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト26の回転運動を得る筒内噴射駆動モードと、空気を燃焼室に吸入する際にポート用燃料噴射バルブ126から燃料噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内用燃料噴射バルブ125から燃料噴射してクランクシャフト26の回転運動を得る共用噴射駆動モードと、のいずれかの駆動モードにより運転制御される。これらの駆動モードは、エンジン22の運転状態やエンジン22に要求される運転状態などに基づいて切り替えられる。なお、エンジン22の排気バルブ129から排出された排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   As shown in FIG. 2, the engine 22 includes an in-cylinder fuel injection valve 125 (indicated as 125a to 125d in FIG. 1) for directly injecting hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil into the cylinder, an intake port The internal combustion engine is provided with a port fuel injection valve 126 (indicated as 126a to 126d in FIG. 1) for injecting fuel into 127. The engine 22 is provided with these two types of fuel injection valves 125 and 126, so that air purified by the air cleaner 122 is sucked through the throttle valve 124 and gasoline is injected from the port fuel injection valve 126. The mixed air and gasoline are mixed, and the mixture is sucked into the combustion chamber via the intake valve 128, and explosively burned by the electric spark from the spark plug 130. The reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is applied to the crankshaft. In the same manner as in the port injection drive mode in which the rotary motion is converted to 26, air is sucked into the combustion chamber and fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125 after the intake stroke or the compression stroke is reached. The crankshaft 26 is exploded and burned by sparks. In-cylinder injection drive mode for obtaining a rolling motion, and fuel is injected from the port fuel injection valve 126 when air is sucked into the combustion chamber, and fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125 in the intake stroke and compression stroke. Operation control is performed in any one of the common injection drive mode for obtaining the rotational motion of the shaft 26. These drive modes are switched based on the operation state of the engine 22, the operation state required for the engine 22, and the like. The exhaust discharged from the exhaust valve 129 of the engine 22 passes through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx). Exhausted to the outside.

図1及び図2に示すように、ポート用燃料噴射バルブ126a〜126dには、燃料ポンプ62により燃料タンク60の燃料が供給されている。燃料ポンプ62のアクチュエータとしての電動機62aには、DC/DCコンバータ56を介してバッテリ50からの電力が供給されている。筒内用燃料噴射バルブ125a〜125dには、燃料タンク60から燃料ポンプ62により供給され高圧ポンプ64により加圧された燃料がデリバリパイプ66から供給されている。この高圧ポンプ64は、カム軸27の回転を利用して燃料ポンプ62から供給された燃料をデリバリパイプ66内で更に加圧(例えば数MPa〜十数MPa)するポンプである。この高圧ポンプ64には、燃料が供給される側に燃料の加圧時に開閉する電磁バルブ64aが設けられており、吐出側に燃料の逆流を防止すると共にデリバリパイプ66内の燃料の圧力(燃圧)を保持するチェックバルブ65が取り付けられている。この高圧ポンプ64は、電磁バルブ64aを開き燃料ポンプ62から送られた燃料を高圧ポンプ64内部に導いたのち、電磁バルブ64aを閉じてカム軸27の回転に伴って作動する図示しないプランジャによりポンプ内部で圧縮した燃料をチェックバルブ65を介してデリバリパイプ66に断続的に送り込むことによりデリバリパイプ66内で燃料を加圧する。このように、高圧ポンプ64は、電磁バルブ64aの開閉制御を実行したときにデリバリパイプ66で燃料を加圧可能である。デリバリパイプ66には、燃圧が過剰となるのを防止する電磁式のリリーフバルブ67を介して燃料を燃料タンク60に戻すリリーフパイプ68と、燃圧を検出する燃圧センサ69とが取り付けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel from the fuel tank 60 is supplied to the port fuel injection valves 126 a to 126 d by the fuel pump 62. Electric power from the battery 50 is supplied to the electric motor 62 a as an actuator of the fuel pump 62 via the DC / DC converter 56. Fuel supplied from the fuel tank 60 by the fuel pump 62 and pressurized by the high-pressure pump 64 is supplied from the delivery pipe 66 to the in-cylinder fuel injection valves 125a to 125d. The high-pressure pump 64 is a pump that further pressurizes (for example, several MPa to several tens of MPa) the fuel supplied from the fuel pump 62 using the rotation of the cam shaft 27 in the delivery pipe 66. The high-pressure pump 64 is provided with an electromagnetic valve 64a that opens and closes when the fuel is pressurized on the side to which the fuel is supplied. The high-pressure pump 64 prevents the backflow of the fuel on the discharge side and the fuel pressure (fuel pressure) in the delivery pipe 66. ) Is attached. The high-pressure pump 64 opens the electromagnetic valve 64 a and guides the fuel sent from the fuel pump 62 to the inside of the high-pressure pump 64, and then closes the electromagnetic valve 64 a and pumps it by a plunger (not shown) that operates along with the rotation of the cam shaft 27. The fuel compressed inside is intermittently fed into the delivery pipe 66 through the check valve 65 to pressurize the fuel in the delivery pipe 66. Thus, the high-pressure pump 64 can pressurize the fuel with the delivery pipe 66 when the opening / closing control of the electromagnetic valve 64a is executed. The delivery pipe 66 is provided with a relief pipe 68 that returns the fuel to the fuel tank 60 via an electromagnetic relief valve 67 that prevents the fuel pressure from becoming excessive, and a fuel pressure sensor 69 that detects the fuel pressure.

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24には、エンジン22の状態などを検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンECU24には、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブ129を開
閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124の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146からのスロットルポジション,エンジン22の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ148からの吸入空気量,筒内用燃料噴射バルブ125a〜125dに燃料を供給するデリバリパイプ66に取り付けられた燃圧センサ69からの燃圧Pf,浄化装置134の浄化装置温度Cを検出する浄化装置温度センサ135などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンECU24からは、筒内用燃料噴射バルブ125a〜125dやポート用燃料噴射バルブ126a〜126dへの駆動信号やスロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号,吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号,燃料ポンプ62の電動機62aへの駆動信号、電磁バルブ64aへの制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関する信号を出力する。なお、エンジンECU24が制御手段に相当し、浄化装置温度センサ135が状態検出手段に相当する。
The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. Signals from various sensors that detect the state of the engine 22 and the like are input to the engine ECU 24 via an input port (not shown). For example, the engine ECU 24 performs intake / exhaust of the crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26 and the coolant temperature from the water temperature sensor 142 that detects the coolant temperature of the engine 22 and the combustion chamber. The cam position from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the intake valve 128 and the exhaust valve 129, the throttle position from the throttle valve position sensor 146 that detects the position of the throttle valve 124, and the load on the engine 22 The intake air amount from the vacuum sensor 148 that detects the intake air amount of the fuel, the fuel pressure Pf from the fuel pressure sensor 69 attached to the delivery pipe 66 that supplies fuel to the in-cylinder fuel injection valves 125a to 125d, and the purification device 1 Such purification device temperature sensor 135 for detecting the purification device temperature C of 4 is inputted via an input port. Further, various signals for driving the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port (not shown). For example, the engine ECU 24 integrates a drive signal to the cylinder fuel injection valves 125a to 125d and the port fuel injection valves 126a to 126d, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138, the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128, the drive signal to the electric motor 62a of the fuel pump 62, the control signal to the electromagnetic valve 64a, etc. It is output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs a signal related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU24 corresponds to control means, purifier temperature sensor 135 corresponds to the state detection means.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介して電力ライン54により接続されたバッテリ50と電力のやりとりを行なう。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as electric motors, and are connected to a battery 50 connected by a power line 54 via inverters 41 and 42. Exchange power. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた電池温センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the battery temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the electronic control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検
出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット70が制御手段に相当する。
The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing. Incidentally, the hybrid electronic control unit 70 corresponds to control means.

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、まず、ハイブリッド自動車20のシステム全体の動作としての駆動制御ルーチンの動作について説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される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、ROM74に記憶され、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, first, the operation of the drive control routine as the operation of the entire system of the hybrid vehicle 20 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is stored in the ROM 74 and is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

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,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,エンジン22の回転数Ne,バッテリ50の入出力制限Win,Wout、暖機実行フラグFc、エンジン運転中フラグFe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の回転数Ne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140からの信号に基づいて計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。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Win,Woutを設定することができる。暖機実行フラグFcは、初期値が値0であり、後述するエンジン22の始動暖機制御ルーチンで浄化装置134の暖機を実行する際に値1に設定されるフラグであり、エンジンECU24から通信により入力するものとした。エンジン運転中フラグFeは、初期値が値0であり、後述するエンジン22の始動暖機制御ルーチンでエンジン22が完爆し始動が終わった際に値1に設定されるフラグであり、エンジンECU24から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, 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 rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control, such as Nm2, the rotational speed Ne of the engine 22, the input / output limits Win and Wout of the battery 50, the warm-up execution flag Fc, and the engine operating flag Fe is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated based on a signal from a crank position sensor 140 attached to the crankshaft 26, and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. It was supposed to be. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the battery temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 by communication from the battery ECU 52. It was supposed to be entered. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. The limiting correction coefficient is set, and the input / output limits Win and Wout can be set by multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient. The warm-up execution flag Fc has an initial value of 0, and is a flag that is set to a value of 1 when the purification device 134 is warmed up in a startup warm-up control routine of the engine 22 described later. The input was made by communication. The engine operating flag Fe has an initial value of 0, and is a flag that is set to a value of 1 when the engine 22 is completely detonated and started in a startup warm-up control routine of the engine 22 described later. It was supposed to be input via 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とに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とリングギヤ軸32aに出力すべき走行要求パワーPr*とを設定する(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ROM74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。走行要求パワーPr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じて求めるものとした。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。   When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a, 39b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. And the travel request power Pr * to be output to the ring gear shaft 32a is set (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. The required travel power Pr * is obtained by multiplying the set required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

次に、暖機実行フラグFcの値を調べ(ステップS120)、暖機実行フラグFcが値0であるときには、エンジン運転中フラグFeの値を調べ(ステップS130)、エンジン運転中フラグFeが値1であるとき、即ちエンジン22が運転中であるときには、エンジン22の停止条件が成立しているか否かを判定する(ステップS140)。エンジン22の停止条件は、バッテリ50の残容量SOCが所定量以上であり車速Vが所定車速未満であるとき、走行要求パワーPr*が所定値未満であるときなどに成立する。エンジン22の停止条件が成立していないときには、走行要求パワーPr*とバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として式(1)によりエンジン要求パワーPe*を計算すると共に、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーPe*(Ne*×Te*)の曲線との交点からエンジンの目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS150)。次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nrと動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS160)。ここで、式(2)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。また、式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, the value of the warm-up execution flag Fc is checked (step S120). When the warm-up execution flag Fc is 0, the value of the engine operating flag Fe is checked (step S130), and the engine operating flag Fe is set to a value. When it is 1, that is, when the engine 22 is in operation, it is determined whether or not a stop condition for the engine 22 is satisfied (step S140). The stop condition of the engine 22 is satisfied when the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than a predetermined amount and the vehicle speed V is less than a predetermined vehicle speed, or when the travel request power Pr * is less than a predetermined value. When the stop condition of the engine 22 is not satisfied, the engine required power Pe * is calculated by the equation (1) as the sum of the travel required power Pr *, the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50, and the loss Loss. Then, the target engine speed Ne * and the target torque Te * are set from the intersection of the operation line for efficiently operating the engine 22 and the curve of the engine required power Pe * (Ne * × Te *) (step S150). Next, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. Based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1, a torque command Tm1 * for the motor MG1 is calculated by Equation (3) (step S160). Here, Expression (2) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. Expression (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (3), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Pe*=Tr*・Nm2/Gr+Pb*+Loss …(1)
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …(2)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …(3)
Pe * = Tr * ・ Nm2 / Gr + Pb * + Loss… (1)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ)… (2)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt… (3)

続いて、設定した目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24へ送信し(ステップS170)、モータMG2から出力すべきモータトルク指令Tm2*を設定する(ステップS250)。ここで、モータトルク指令Tm2*は、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令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)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの下限・上限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(4)および式(5)により計算すると共に、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(6)により計算し、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値として設定するものとした。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。ステップS170で送信された目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   Subsequently, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24 (step S170), and a motor torque command Tm2 * to be output from the motor MG2 is set (step S250). Here, the motor torque command Tm2 * is obtained by multiplying the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotation speed Nm1 of the motor MG1 (power generation). The torque limits Tmin and Tmax as the lower and upper limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the electric power) by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 are calculated by the following equations (4) and (5): At the same time, the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 is calculated by using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and the calculated torque limit is calculated. The temporary motor torque Tm2tmp is set as a value limited by Tmin and Tmax. Then, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S260), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * transmitted in step S170 causes the engine 22 to operate at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Control such as fuel injection control and ignition control at 22 is performed. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(5)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(6)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (6)

一方、ステップS130でエンジン運転中フラグFeが値0であるとき、即ちエンジン22が停止中であるときには、エンジン22の始動条件が成立しているか否かを判定する(ステップS180)。エンジン22の始動条件は、バッテリ50の残容量SOCが所定量未満(例えば50%未満や40%未満など)であるときや走行要求パワーPr*が所定値以上であるときなどに成立する。エンジン22の始動条件が成立していないとき、または、ステップS140でエンジン22の停止条件が成立しているときには、エンジン目標回転数Ne*に値0を設定すると共に目標トルクTe*に値0を設定する、即ちエンジンを停止させ(ステップS190)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS200)、設定した目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24へ送信し(ステップS170)、モータMG2から出力すべきモータトルク指令Tm2*を上述と同様にバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限して設定する(ステップS250)。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。このように、エンジン22を停止した状態では、モータMG2から走行要求パワーPr*に基づくパワーを出力するのである。   On the other hand, when the engine operating flag Fe is 0 in step S130, that is, when the engine 22 is stopped, it is determined whether or not the start condition of the engine 22 is satisfied (step S180). The starting condition of the engine 22 is satisfied when the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than a predetermined amount (for example, less than 50% or less than 40%) or when the travel request power Pr * is greater than or equal to a predetermined value. When the engine 22 start condition is not satisfied, or when the engine 22 stop condition is satisfied in step S140, the engine target speed Ne * is set to 0 and the target torque Te * is set to 0. The engine is stopped (step S190), the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to 0 (step S200), and the set target rotational speed Ne * and target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24 ( In step S170, the motor torque command Tm2 * to be output from the motor MG2 is set by limiting the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in the same manner as described above (step S250). Then, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S260), and the drive control routine is terminated. Thus, in the state where the engine 22 is stopped, the power based on the travel request power Pr * is output from the motor MG2.

ステップS180でエンジン22の始動条件が成立しているときは、モータMG1のトルク指令Tm1*にクランキングトルクTm1cを設定する(ステップS210)。このクランキングトルクTm1cは、実施例ではエンジン回転数Neが所定の始動回転数Nerefを超えるようにステップS100で入力したエンジン回転数Neに基づいて設定するものとした。続いて、エンジン始動指令をエンジンECU24へ送信する(ステップS220)。この指令を受信したエンジンECU24は、図4に示す始動暖機制御ルーチンを実行するが、詳しくは後述する。続いて、モータMG2から出力すべきモータトルク指令Tm2*を上述と同様にバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限して設定する(ステップS240)。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS250)、駆動制御ルーチンを終了する。このように、エンジン22を始動するときには、モータMG1によりエンジン22をクランキングすると共にモータMG2から走行要求パワーPr*に基づくパワーを出力するのである。   If the engine 22 start condition is satisfied in step S180, the cranking torque Tm1c is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S210). In this embodiment, the cranking torque Tm1c is set based on the engine speed Ne input in step S100 so that the engine speed Ne exceeds the predetermined start speed Neref. Subsequently, an engine start command is transmitted to the engine ECU 24 (step S220). The engine ECU 24 that has received this command executes a start warm-up control routine shown in FIG. 4, which will be described later in detail. Subsequently, the motor torque command Tm2 * to be output from the motor MG2 is limited and set by the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in the same manner as described above (step S240). Then, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S250), and the drive control routine is terminated. Thus, when the engine 22 is started, the engine 22 is cranked by the motor MG1, and the power based on the travel request power Pr * is output from the motor MG2.

ステップS120で暖機実行フラグFcが値1であるとき、つまり、エンジン22が運転中であり浄化装置134の暖機中であるときには、エンジン目標回転数Ne*にアイドル回転数Neidl(例えば600rpmや1000rpmなど)を設定すると共に目標トルクTe*に値0を設定する、即ちエンジン22をアイドル運転するよう設定し(ステップS230)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS240)、設定した目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24へ送信し(ステップS170)、モータMG2から出力すべきモータトルク指令Tm2*を上述と同様にバッテリ50の入出力制限Win,Woutで制限して設定する(ステップS250)。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS260)、駆動制御ルーチンを終了する。このように、浄化装置134の暖機中には、モータMG1のトルクを値0にしてエンジン22からトルクを出力せずに浄化装置134の暖機を行いつつ、走行要求パワーPr*のうちエンジン22から出力できない分をモータMG2によって賄うのである。以上、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンについて説明した。   When the warm-up execution flag Fc is 1 in step S120, that is, when the engine 22 is in operation and the purifier 134 is warmed up, the engine target rotational speed Ne * is set to the idle rotational speed Neid (for example, 600 rpm or 1000 rpm) and the target torque Te * is set to 0, that is, the engine 22 is set to idle (step S230), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to 0 (step S240). Then, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24 (step S170), and the motor torque command Tm2 * to be output from the motor MG2 is set in the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in the same manner as described above. Restrict and set (step S250). Then, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S260), and the drive control routine is terminated. Thus, during the warm-up of the purifier 134, the torque of the motor MG1 is set to a value of 0 and the purifier 134 is warmed up without outputting torque from the engine 22, while the engine of the travel request power Pr * The amount that cannot be output from the motor 22 is covered by the motor MG2. The drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 has been described above.

次に、エンジン22を始動する際の動作について説明する。図4は、駆動制御ルーチンのステップS220で送信されたエンジン始動指令をエンジンECU24が受信したときにエンジンECU24により実行される始動暖機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ECU24の図示しないROMに記憶されている。始動暖機制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、まず、燃料ポンプ62を駆動すると共に電磁バルブ64aの開閉制御を実行する(ステップS300)。このとき、駆動制御ルーチンのステップS210で設定したクランキングトルクTm1cでモータMG1によりクランクシャフト26がクランキングされているため、クランクシャフト26と連動するカム軸27を介して高圧ポンプ64が駆動される。このように、燃料タンク60からの燃料をポート用燃料噴射バルブ126や筒内用燃料噴射バルブ125に供給すると共にデリバリパイプ66内の燃圧Pfを高める。次に、可変バルブタイミング機構150により吸気バルブ128の開閉タイミングVVTが予め設定された始動開始時タイミングVVTstまで遅角されるよう可変バルブタイミング機構150を駆動し(ステップS310)、スロットルバルブ124の開度(スロットル開度)THをある程度絞り込んだ所定開度TH1となるようスロットルモータ136を駆動する(ステップS320)。このように、吸気バルブ128の開閉タイミングVVTを始動開始時タイミングVVTstまで遅角したり、スロットル開度THを所定開度TH1に絞り込むため、エンジン22のクランキングによる圧縮行程における筒内の圧力の上昇を小さくしてクランキングの際に消費されるエネルギを小さくすることができる。   Next, an operation when starting the engine 22 will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a start warm-up control routine that is executed by the engine ECU 24 when the engine ECU 24 receives the engine start command transmitted in step S220 of the drive control routine. This routine is stored in a ROM (not shown) of the engine ECU 24. When the start warm-up control routine is executed, the engine ECU 24 first drives the fuel pump 62 and performs opening / closing control of the electromagnetic valve 64a (step S300). At this time, since the crankshaft 26 is cranked by the motor MG1 with the cranking torque Tm1c set in step S210 of the drive control routine, the high-pressure pump 64 is driven via the cam shaft 27 interlocked with the crankshaft 26. . In this manner, the fuel from the fuel tank 60 is supplied to the port fuel injection valve 126 and the in-cylinder fuel injection valve 125 and the fuel pressure Pf in the delivery pipe 66 is increased. Next, the variable valve timing mechanism 150 is driven by the variable valve timing mechanism 150 so that the opening / closing timing VVT of the intake valve 128 is retarded to a preset start timing VVTst (step S310), and the throttle valve 124 is opened. The throttle motor 136 is driven so that the degree of opening (throttle opening) TH is reduced to a predetermined opening TH1 to some extent (step S320). In this way, in order to retard the opening / closing timing VVT of the intake valve 128 to the start timing VVTst or to narrow the throttle opening TH to the predetermined opening TH1, the pressure in the cylinder during the compression stroke by the cranking of the engine 22 is reduced. The energy consumed during cranking can be reduced by reducing the rise.

次に、現在のエンジン回転数Neを入力し(ステップS330)、エンジン回転数Neが所定の始動回転数Nerefを超えたか否かに基づいて燃料噴射が可能か否かを判定し(ステップS340)、燃料噴射が可能でないと判定されたときには、ステップS330でエンジン回転数Neを入力し、エンジン回転数Neが所定の始動回転数Nerefを超えるまで待機する。一方、エンジン回転数Neが所定の始動回転数Nerefを超えて燃焼噴射が可能であると判定されたときには、浄化装置134の浄化装置温度Cを入力し(ステップS350)、浄化装置温度Cが所定の閾値Cref以上であるか否かを判定する(ステップS360)。この閾値Crefは、浄化装置134が排気を十分浄化可能な温度範囲の下限値に定められている。浄化装置温度Cが閾値Cref以上であるときには、浄化装置134が排気を十分浄化可能な状態であり浄化装置134の暖機が必要ないものとみなし、筒内用燃料噴射弁125から燃料噴射を行い(ステップS370)、噴射した燃料に点火してエンジン22が完爆したか否かを判定する(ステップS380)。エンジン22が完爆していないときには、ステップS370で筒内用燃料噴射弁125から燃料噴射を行い該噴射した燃料に点火し、エンジン22が完爆したときには、可変バルブタイミング機構150により吸気バルブ128の開閉タイミングVVTが進角されるよう可変バルブタイミング機構150を駆動すると共にエンジン運転中フラグFeに値1をセットし(ステップS390)、このルーチンを終了する。この開閉タイミングVVTの進角は、エンジン22の運転状態に応じて徐々に行なわれる。その後、エンジンECU24は、エンジン22の運転状態やエンジン22に要求される運転状態などに基づいて筒内噴射駆動モードやポート噴射駆動モード、共用噴射駆動モードなどに切り替えながらエンジン22を制御する。   Next, the current engine speed Ne is input (step S330), and it is determined whether fuel injection is possible based on whether the engine speed Ne has exceeded a predetermined start speed Neref (step S340). If it is determined that fuel injection is not possible, the engine speed Ne is input in step S330, and the process waits until the engine speed Ne exceeds a predetermined start speed Neref. On the other hand, when it is determined that the engine speed Ne exceeds the predetermined start speed Neref and combustion injection is possible, the purifier temperature C of the purifier 134 is input (step S350), and the purifier temperature C is predetermined. It is determined whether or not the threshold value Cref is greater than (step S360). This threshold value Cref is set to a lower limit value of a temperature range in which the purifying device 134 can sufficiently purify the exhaust gas. When the purifier temperature C is equal to or higher than the threshold Cref, it is assumed that the purifier 134 can sufficiently purify the exhaust gas and that the purifier 134 does not need to be warmed up, and fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125. (Step S370), it is determined whether or not the engine 22 has completely exploded by igniting the injected fuel (Step S380). When the engine 22 is not completely exploded, fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125 in step S370 to ignite the injected fuel. When the engine 22 is completely exploded, the variable valve timing mechanism 150 uses the intake valve 128. The variable valve timing mechanism 150 is driven so that the opening / closing timing VVT is advanced, and the engine operating flag Fe is set to 1 (step S390), and this routine is terminated. The advance angle of the opening / closing timing VVT is gradually performed according to the operating state of the engine 22. Thereafter, the engine ECU 24 controls the engine 22 while switching to the in-cylinder injection drive mode, the port injection drive mode, the common injection drive mode, or the like based on the operation state of the engine 22, the operation state required for the engine 22, or the like.

一方、ステップS360で浄化装置温度Cが閾値Cref以上でないときには、浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であり浄化装置134の暖機が必要であるものとみなし、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行う(ステップS400)。ここで、浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であるときにポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行う、即ち筒内用燃料噴射弁125からの燃料噴射を制限するのは、可変バルブタイミング機構150により吸気バルブ128の開閉タイミングを遅角側へ変更したときに筒内用燃料噴射弁125から燃料噴射を行い燃焼させるとエミッションの悪化を招くことがあるためである。次に、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行ったあと、噴射した燃料に点火してエンジン22が完爆したか否かを判定する(ステップS410)。エンジン22が完爆していないときには、ステップS400でポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行い該噴射した燃料に点火し、エンジン22が完爆したときには、可変バルブタイミング機構150により吸気バルブ128の開閉タイミングVVTが進角されるよう可変バルブタイミング機構150を駆動し、暖機実行フラグFcに値1をセットすると共にエンジン運転中フラグFeに値1を設定する(ステップS420)。この可変バルブタイミング機構150による開閉タイミングVVTの進角は、エンジン22の運転状態に応じて徐々に行なわれる。   On the other hand, when the purifying device temperature C is not equal to or higher than the threshold value Cref in step S360, it is considered that the purifying device 134 is in a state where it is difficult to purify the exhaust gas, and the purifying device 134 needs to be warmed up. Injection is performed (step S400). Here, when the purifying device 134 is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the fuel injection from the port fuel injection valve 126, that is, the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve 125 is limited is the variable valve timing. This is because when the opening / closing timing of the intake valve 128 is changed to the retard side by the mechanism 150, if fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125 and burned, the emission may be deteriorated. Next, after performing fuel injection from the port fuel injection valve 126, it is determined whether or not the engine 22 has been completely ignited by igniting the injected fuel (step S410). When the engine 22 has not completely exploded, fuel is injected from the port fuel injection valve 126 in step S400 to ignite the injected fuel. When the engine 22 has completed explosion, the variable valve timing mechanism 150 causes the intake valve 128 to The variable valve timing mechanism 150 is driven so that the opening / closing timing VVT is advanced, the value 1 is set to the warm-up execution flag Fc, and the value 1 is set to the engine operating flag Fe (step S420). The advance angle of the opening / closing timing VVT by the variable valve timing mechanism 150 is gradually performed according to the operating state of the engine 22.

続いて、ステップS430〜S490の浄化装置134の暖機処理を実行する。この暖機処理は、エンジン22の完爆後、即ちエンジン22の始動後に、吸気バルブ128の開閉タイミングを進角させ、浄化装置134が排気を十分浄化可能な状態になるまで、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行いエンジン22が低負荷状態で運転されるよう制御する処理である。具体的には、駆動制御ルーチンのステップS230で設定したエンジン目標回転数Ne*をハイブリッド用電子制御ユニット70から通信によって入力すると共に現在のエンジン回転数Neを入力する(ステップS430)。ここでは、エンジン目標回転数Ne*は上述のアイドル回転数Neidlに設定されている。次に、エンジン回転数Neが目標回転数Ne*となるように式(7)を用いてスロットル開度THを設定する(ステップS440)。なお、式(7)は、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(7)中、右辺第2項の「kth1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「kth2」は積分項のゲインである。   Then, the warm-up process of the purification apparatus 134 of step S430-S490 is performed. This warm-up process is performed after the complete explosion of the engine 22, that is, after the engine 22 is started, by advancing the opening / closing timing of the intake valve 128 until the purifier 134 can sufficiently purify the exhaust gas. In this process, fuel is injected from the valve 126 and the engine 22 is controlled to operate in a low load state. Specifically, the engine target speed Ne * set in step S230 of the drive control routine is input from the hybrid electronic control unit 70 by communication and the current engine speed Ne is input (step S430). Here, the engine target speed Ne * is set to the above-mentioned idle speed Neidl. Next, the throttle opening TH is set using the equation (7) so that the engine speed Ne becomes the target speed Ne * (step S440). Expression (7) is a relational expression in feedback control for rotating the engine 22 at the target rotational speed Ne *. In Expression (7), “kth1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “Kth2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

TH=前回TH+kth1(Ne*-Ne)+kth2∫(Ne*-Ne)dt …(7)   TH = previous TH + kth1 (Ne * -Ne) + kth2∫ (Ne * -Ne) dt… (7)

スロットル開度THを設定すると、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行い、該噴射した燃料に点火し(ステップS450)、浄化装置134の浄化装置温度Cを入力し(ステップS460)、浄化装置温度Cが閾値Cref以上であるか否かを判定する(ステップS470)。浄化装置温度Cが閾値Cref未満であるときには、浄化装置134の暖機が終了していないものとみなしてステップS430〜S470の処理を実行する。この処理の間、アイドル運転しているエンジン22からの排気の熱により浄化装置134が暖機される。そして、ステップS470で浄化装置温度Cが閾値Cref以上であるときには、浄化装置134が排気を十分浄化可能になり、浄化装置134の暖機が終了したものとみなして暖機実行フラグFcを値0に設定し(ステップS480)、このルーチンを終了する。その後、エンジンECU24は、エンジン22の運転状態やエンジン22に要求される運転状態などに基づいて筒内噴射駆動モードやポート噴射駆動モード、共用噴射駆動モードなどに切り替えながらエンジン22を制御する。   When the throttle opening TH is set, fuel is injected from the port fuel injection valve 126, the injected fuel is ignited (step S450), the purifier temperature C of the purifier 134 is input (step S460), and the purifier It is determined whether or not the temperature C is equal to or higher than the threshold value Cref (step S470). When the purifier temperature C is lower than the threshold value Cref, it is assumed that the warming-up of the purifier 134 has not been completed, and the processes of steps S430 to S470 are executed. During this process, the purification device 134 is warmed up by the heat of the exhaust from the engine 22 that is idling. When the purifier temperature C is equal to or higher than the threshold value Cref in step S470, the purifier 134 can sufficiently purify the exhaust gas, and the warm-up execution flag Fc is set to the value 0, assuming that the purifier 134 has finished warming up. (Step S480), and this routine ends. Thereafter, the engine ECU 24 controls the engine 22 while switching to the in-cylinder injection drive mode, the port injection drive mode, the common injection drive mode, or the like based on the operation state of the engine 22, the operation state required for the engine 22, or the like.

ここで、暖機処理を実行する際のハイブリッド自動車20の一連の動きについて説明する。まず、エンジン始動条件が成立すると、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、クランキングトルクTm1cを設定しモータMG1によりエンジン22をクランキングする。このとき、エンジンECU24は、吸気バルブ128の開閉タイミングVVTを遅角すると共にスロットルバルブ124の開度THをある程度絞り込んだ所定開度TH1とし、浄化装置134の浄化装置温度Cが閾値Cref未満であるときには、暖機実行フラグFcを1に設定し、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行いエンジン22を始動する。エンジン22が始動すると、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジン目標回転数Ne*をアイドル回転数Neidlに設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*を値0に設定し、つまりエンジン22からトルクを出力させず、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から走行に必要なトルクを出力する。このとき、エンジンECU24は、エンジン22の回転数Neがアイドル回転数Neidlとなるスロットルバルブ124の開度THを設定し、エンジン22をアイドリング運転する。ここで、エンジンECU24は、エンジン22の始動後に吸気バルブ128の開閉タイミングVVTの進角を開始するが、この開閉タイミングVVTの進角は、エンジン22の運転状態に応じて徐々に行なわれることから、エンジン22の始動後にポート用燃料噴射弁126からの燃料噴射を継続する。そして、浄化装置134の浄化装置温度Cが閾値Cref以上になると、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、要求トルクTr*を満たすトルクが効率よくエンジン22とモータMG2から出力されるよう、エンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御する。このとき、エンジンECU24は、筒内噴射駆動モードやポート噴射駆動モード、共用噴射駆動モードなどに切り替えながらエンジン22を制御する。このように、エンジン22の始動時には、可変バルブタイミング機構150により開閉タイミングVVTを遅角側に設定することにより、エンジン22の圧縮仕事を減少させモータMG1によるクランキングを容易にすると共に、ポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を行うことにより、エミッションの悪化を抑制する。また、エンジン22の始動後から浄化装置134の暖機が終了するまでは、運転者からの急な加速要求があったとしても、エンジン22からはパワーを出力せずポート用燃料噴射弁126からの燃料噴射を継続してエミッションの悪化を抑制すると共に浄化装置134の暖機を優先し、バッテリ50から供給可能な電力の範囲内でできる限り走行要求パワーPr*を満たすパワーをモータMG2から出力するのである。   Here, a series of movements of the hybrid vehicle 20 when the warm-up process is executed will be described. First, when the engine start condition is satisfied, the hybrid electronic control unit 70 sets the cranking torque Tm1c and cranks the engine 22 by the motor MG1. At this time, the engine ECU 24 retards the opening / closing timing VVT of the intake valve 128 and sets the opening TH of the throttle valve 124 to a predetermined opening TH1 to some extent, and the purifier temperature C of the purifier 134 is less than the threshold Cref. Sometimes, the warm-up execution flag Fc is set to 1, fuel is injected from the port fuel injection valve 126, and the engine 22 is started. When the engine 22 is started, the hybrid electronic control unit 70 sets the target engine speed Ne * to the idle speed Neidl, sets the torque command Tm1 * of the motor MG1 to a value 0, that is, outputs torque from the engine 22. Instead, the torque required for traveling is output from the motor MG2 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. At this time, the engine ECU 24 sets the opening TH of the throttle valve 124 at which the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the idle rotational speed Neidl, and performs the idling operation of the engine 22. Here, the engine ECU 24 starts the advance angle of the opening / closing timing VVT of the intake valve 128 after the engine 22 is started. The advance angle of the opening / closing timing VVT is gradually performed according to the operating state of the engine 22. After the engine 22 is started, fuel injection from the port fuel injection valve 126 is continued. When the purifier temperature C of the purifier 134 becomes equal to or higher than the threshold value Cref, the hybrid electronic control unit 70 causes the engine 22 and the motor MG2 to efficiently output torque satisfying the required torque Tr * from the engine 22 and the motor MG2. MG1 and motor MG2 are controlled. At this time, the engine ECU 24 controls the engine 22 while switching to the in-cylinder injection drive mode, the port injection drive mode, the common injection drive mode, or the like. As described above, when the engine 22 is started, the variable valve timing mechanism 150 sets the open / close timing VVT to the retarded angle side, thereby reducing the compression work of the engine 22 and facilitating cranking by the motor MG1, and for the port. By performing fuel injection from the fuel injection valve 126, deterioration of emissions is suppressed. Further, from the start of the engine 22 to the end of the warming-up of the purification device 134, even if there is a sudden acceleration request from the driver, the engine 22 does not output power and the port fuel injection valve 126 The fuel injection is continued to suppress the deterioration of the emission, and the warming-up of the purification device 134 is prioritized, and the power that satisfies the travel request power Pr * is output from the motor MG2 as much as possible within the range of power that can be supplied from the battery 50. To do.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、始動条件が成立したあと筒内用燃料噴射弁125からの燃料噴射が制限され、エンジン22から排出された排気を浄化する浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であるときには、浄化装置134が排気を浄化可能な状態になるまでポート用燃料噴射弁126から燃料を噴射し所定の低負荷範囲としてのアイドル運転でエンジン22を運転すると共に要求パワーPr*に基づくパワーが出力されるようエンジン22とモータMG2とを制御する。このように、アイドル運転でエンジン22を運転して、筒内用燃料噴射弁125の温度上昇を抑制可能とすると共に、要求トルクTr*のうちエンジン22から出力できない分をモータMG2によって補うのである。したがって、筒内用燃料噴射弁125からの燃料噴射が制限されているときに、浄化装置134が排気を浄化可能な状態になるまで、筒内用燃料噴射弁125を保護すると共にできる限り駆動軸への要求動力に対応することができる。また、エンジン22において最も低負荷であるアイドル運転を行うことにより筒内の温度上昇を抑制可能であるため、筒内用燃料噴射弁125を十分保護することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve 125 is restricted after the start condition is satisfied, and the purification device 134 that purifies the exhaust discharged from the engine 22 removes the exhaust. When it is difficult to purify, fuel is injected from the port fuel injection valve 126 until the purifier 134 can purify the exhaust gas, and the engine 22 is operated in idle operation as a predetermined low load range and the required power. The engine 22 and the motor MG2 are controlled so that power based on Pr * is output. As described above, the engine 22 is operated in the idle operation so that the temperature increase of the in-cylinder fuel injection valve 125 can be suppressed, and the motor MG2 compensates the portion of the required torque Tr * that cannot be output from the engine 22. . Therefore, when fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve 125 is restricted, the in-cylinder fuel injection valve 125 is protected and the drive shaft as much as possible until the purifying device 134 can purify the exhaust gas. It is possible to meet the demand for power. In addition, since the temperature increase in the cylinder can be suppressed by performing the idle operation with the lowest load in the engine 22, the in-cylinder fuel injection valve 125 can be sufficiently protected.

また、始動条件が成立したあと吸気バルブ128の開閉タイミングVVTを遅角側へ変更すると共に筒内用燃料噴射弁125からの燃料噴射が制限されるようエンジン22を制御するため、吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更することにより、エンジン22をクランキングする際の圧縮仕事を低減することができる。また、浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であるときにエンジン22の吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更し筒内用燃料噴射弁125から燃料噴射を行うとエミッションの悪化を招くことがあるが、浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であるときにエンジン22の吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更したときには、筒内用燃料噴射弁125からの燃料噴射を制限しポート用燃料噴射弁126から燃料噴射を実行するため、エミッションの悪化を十分抑制することができる。更に、浄化装置134の浄化装置温度Cが閾値Cref以上の範囲にあるときは浄化装置134が排気を浄化可能な状態であると検出し、浄化装置温度Cが閾値Crefを下回っているときは浄化装置134が排気を浄化しにくい状態であると検出するため、浄化装置134の温度を用いて比較的容易に浄化装置134の状態を検出することができる。   In addition, after the start condition is satisfied, the opening / closing timing VVT of the intake valve 128 is changed to the retard side, and the engine 22 is controlled so that fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve 125 is restricted. By changing the timing to the retard side, the compression work when the engine 22 is cranked can be reduced. Further, when the purifying device 134 is in a state where it is difficult to purify the exhaust, if the opening / closing timing of the intake valve of the engine 22 is changed to the retarded side and fuel is injected from the in-cylinder fuel injection valve 125, the emission is deteriorated. However, when the opening / closing timing of the intake valve of the engine 22 is changed to the retard side when the purifying device 134 is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve 125 is restricted and the port Since the fuel injection is performed from the fuel injection valve 126, the deterioration of the emission can be sufficiently suppressed. Further, when the purifier temperature C of the purifier 134 is in a range equal to or higher than the threshold Cref, it is detected that the purifier 134 is in a state capable of purifying the exhaust, and when the purifier temperature C is lower than the threshold Cref, the purifier is purified. Since the device 134 detects that it is difficult to purify the exhaust gas, the state of the purification device 134 can be detected relatively easily using the temperature of the purification device 134.

なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.

例えば、上述した実施例では、駆動制御ルーチンのステップS240で、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し、エンジン22からトルクを出力せずに浄化装置134の暖機を行うものとしたが、モータMG1のトルク指令Tm1*に所定の許容トルク指令値Tm1prmを設定し、筒内用燃料噴射弁125の温度が筒内用燃料噴射弁125を十分に保護可能な所定の許容温度範囲内となる低出力状態でエンジン22を運転することによりエンジン22から走行要求パワーPr*の一部を出力させて浄化装置134の暖機を行うものとしてもよい。こうすれば、筒内用燃料噴射弁125を保護可能な範囲でエンジン22から動力を出力するため、より走行要求パワーPr*を満たす動力を出力することができる。   For example, in the above-described embodiment, the value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 in step S240 of the drive control routine, and the purification device 134 is warmed up without outputting torque from the engine 22. However, the predetermined allowable torque command value Tm1prm is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the temperature of the in-cylinder fuel injection valve 125 is within a predetermined allowable temperature range that can sufficiently protect the in-cylinder fuel injection valve 125. The purifying device 134 may be warmed up by operating the engine 22 in a low output state to output a part of the travel request power Pr * from the engine 22. By so doing, power is output from the engine 22 within a range in which the in-cylinder fuel injection valve 125 can be protected, so that power that satisfies the required travel power Pr * can be output.

あるいは、上述した実施例では、駆動制御ルーチンのステップS240で、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し、エンジン22からトルクを出力せずに浄化装置134の暖機を行うものとしたが、駆動制御ルーチンのステップS240の前に、バッテリ50の残容量SOCが所定範囲内にあるか否かを判定し、バッテリ50の残容量SOCが所定範囲内にあるときにはモータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定しアイドル運転でエンジン22を制御し、一方、バッテリ50の残容量SOCが所定範囲を下回っているときにはモータMG1のトルク指令Tm1*に所定の許容トルク指令値Tm1prmを設定し筒内用燃料噴射弁125の温度が所定の許容温度範囲内となる低出力状態でエンジン22を運転することにより走行要求パワーPr*の一部がエンジン22から出力されるようエンジン22を制御してもよい。この残容量SOCの所定範囲は、例えばエンジン22からの動力の出力がなくても走行要求パワーPr*を出力可能な範囲(例えば35%以上や25%以上など)に設定されている。こうすれば、走行要求パワーPr*に基づく電力をバッテリ50から出力可能なときにはエンジン22をアイドル運転して筒内の温度上昇を抑え、走行要求パワーPr*のすべての動力に基づく電力をバッテリ50から出力するのが抑制されるときには筒内用燃料噴射弁125を保護可能な範囲でエンジン22から動力を出力させるため、筒内用燃料噴射弁125の保護を十分図ると共に走行要求パワーPr*をより満たす動力を出力することができる。   Alternatively, in the above-described embodiment, the value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 in step S240 of the drive control routine, and the purification device 134 is warmed up without outputting torque from the engine 22. However, before step S240 of the drive control routine, it is determined whether or not the remaining capacity SOC of the battery 50 is within a predetermined range. When the remaining capacity SOC of the battery 50 is within the predetermined range, the torque command Tm1 of the motor MG1 is determined. * Is set to a value of 0 to control the engine 22 during idle operation. On the other hand, when the remaining capacity SOC of the battery 50 is below a predetermined range, a predetermined allowable torque command value Tm1prm is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1. By operating the engine 22 in a low output state where the temperature of the in-cylinder fuel injection valve 125 falls within a predetermined allowable temperature range Some rows power demand Pr * may control the engine 22 to be output from the engine 22. The predetermined range of the remaining capacity SOC is set to a range (for example, 35% or more, 25% or more, etc.) in which the travel request power Pr * can be output without the output of power from the engine 22, for example. In this way, when the electric power based on the travel required power Pr * can be output from the battery 50, the engine 22 is idled to suppress the temperature rise in the cylinder, and the electric power based on all the power of the travel required power Pr * is supplied to the battery 50. In order to output power from the engine 22 within a range in which the in-cylinder fuel injection valve 125 can be protected, the in-cylinder fuel injection valve 125 is sufficiently protected and the travel request power Pr * is More satisfying power can be output.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図5の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図5における車輪39c,39dに接続された車軸)に接続するものとしたり、図6の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしたりしてもよい。このように、筒内用燃料噴射弁125とポート用燃料噴射弁126とを有するエンジン22を搭載するハイブリッド自動車であれば如何なる構成のハイブリッド自動車としてもよい。また、こうした筒内用燃料噴射バルブ125とポート用燃料噴射バルブ126とを備えるエンジン22とモータ等の原動機とを自動車以外の列車などの車両や船舶,航空機などの移動体に搭載するものとしてもよい。更に、動力出力装置の形態や動力出力装置の制御方法の形態としても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. As illustrated in the hybrid vehicle 120, the power of the motor MG2 is connected to an axle (wheels 39c and 39d in FIG. 5) different from the axle to which the ring gear shaft 32a is connected (the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected). Drive that outputs power to the inner rotor 232 and the drive wheels 39a and 39b connected to the crankshaft 26 of the engine 22, as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. An outer rotor 234 connected to the shaft, and transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft. It may be or shall The pair-rotor motor 230 that converts the remaining power to electric power. Thus, a hybrid vehicle having any configuration may be used as long as it is a hybrid vehicle equipped with the engine 22 having the in-cylinder fuel injection valve 125 and the port fuel injection valve 126. Further, the engine 22 having such an in-cylinder fuel injection valve 125 and the port fuel injection valve 126 and a prime mover such as a motor may be mounted on a vehicle such as a train other than an automobile, or a moving body such as a ship or an aircraft. Good. Further, the power output device may be in the form of a power output device or a control method of the power output device.

本発明の一実施形態としての動力出力装置を搭載した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 the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output device as one embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of an engine 22. FIG. 実施例のハイブリッド自動車20のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される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 performed by the hybrid electronic control unit 70 of the hybrid vehicle 20 of an Example. 実施例のハイブリッド自動車20のエンジンECU24により実行される始動暖機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 start warm-up control routine performed by engine ECU24 of the hybrid vehicle 20 of an Example. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、27 カム軸、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 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、51 電池温センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 燃料タンク、62 燃料ポンプ、62a 電動機、64 高圧燃料ポンプ、64a 電磁バルブ、65 チェックバルブ、66 デリバリパイプ、67 リリーフバルブ、68 リリーフパイプ、69 燃圧センサ、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 筒内用燃料噴射弁、126 ポート用燃料噴射弁、127 吸気ポート、128 吸気バルブ、129 排気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、135 浄化装置温度センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 バキュームセンサ、150 可変バルブタイミング機構、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 27 camshaft, 28 damper, 30 power distribution integrated mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 39c, 39d wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection Sensor, 50 Battery, 51 Battery temperature sensor, 52 Electronic control unit (battery ECU) for battery, 54 Power line, 60 Fuel tank, 62 Fuel pump, 62a Electric motor, 64 High-pressure fuel pump, 64a Electromagnetic valve , 65 Check valve, 66 Delivery pipe, 67 Relief valve, 68 Relief pipe, 69 Fuel pressure sensor, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accel pedal, 84 Accel pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake Pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 125 In-cylinder fuel injection valve, 126 port fuel injection valve, 127 Intake port, 128 Intake valve, 129 Exhaust valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135 Purification device temperature sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 1 4 cam position sensor, 146 a throttle valve position sensor, 148 vacuum sensor, 150 a variable valve timing mechanism, 230 pair-rotor motor, 232 an inner rotor 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (9)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
筒内に燃料を噴射する筒内用燃料噴射弁と吸気ポートに燃料を噴射するポート用燃料噴射弁とを有し前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関から排出された排気を浄化する浄化装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
所定の始動条件が成立したあと前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限され、前記状態検出手段によって前記浄化装置が前記排気を浄化しにくい状態であると検出されたときには、前記浄化装置が前記排気を浄化可能な状態になるまで前記ポート用燃料噴射弁から燃料を噴射し所定の低負荷範囲を超えない範囲で前記内燃機関を運転すると共に要求動力に基づく動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えた動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine having an in-cylinder fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder and a port fuel injection valve for injecting fuel into the intake port, and capable of outputting power to the drive shaft;
State detecting means for detecting a state of a purification device for purifying the exhaust discharged from the internal combustion engine;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
When a predetermined start condition is satisfied, fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is limited, and when the state detection means detects that the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust, the purification device Fuel is injected from the port fuel injection valve until the exhaust gas can be purified, and the internal combustion engine is operated within a range not exceeding a predetermined low load range, and power based on required power is output. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor;
Power output device with
請求項1に記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更可能な開閉タイミング変更手段、を備え、
前記制御手段は、所定の始動条件が成立したあと前記吸気バルブの開閉タイミングを遅角側へ変更するよう前記開閉タイミング変更手段を制御すると共に前記筒内用燃料噴射弁からの燃料噴射が制限されるよう前記内燃機関を制御する、
動力出力装置。
The power output device according to claim 1,
Opening and closing timing changing means capable of changing the opening and closing timing of the intake valve of the internal combustion engine,
The control means controls the opening / closing timing changing means so as to change the opening / closing timing of the intake valve to the retard side after a predetermined starting condition is satisfied, and fuel injection from the in-cylinder fuel injection valve is restricted. Controlling the internal combustion engine to
Power output device.
前記制御手段は、前記所定の低負荷範囲を超えない範囲としてアイドル運転で前記内燃機関を制御する、
請求項1又は2に記載の動力出力装置。
The control means controls the internal combustion engine in idle operation as a range not exceeding the predetermined low load range;
The power output apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御手段は、前記所定の低負荷範囲を超えない範囲として前記筒内用燃料噴射弁の温度が所定の許容温度範囲内となる低出力状態で前記内燃機関を運転することにより前記
要求動力の一部が該内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御する、
請求項1又は2に記載の動力出力装置。
The control means operates the internal combustion engine in a low output state where the temperature of the in-cylinder fuel injection valve is within a predetermined allowable temperature range as a range that does not exceed the predetermined low load range. Controlling the internal combustion engine such that a portion is output from the internal combustion engine;
The power output apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御手段は、前記蓄電手段の蓄電量が所定範囲内であるときには前記所定の低負荷範囲を超えない範囲としてアイドル運転で前記内燃機関を制御し、前記蓄電手段の蓄電量が所定範囲を下回っているときには前記所定の低負荷範囲を超えない範囲として前記筒内用燃料噴射弁の温度が所定の許容温度範囲内となる低出力状態で前記内燃機関を運転することにより前記要求動力の一部が該内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御する、
請求項1又は2に記載の動力出力装置。
The control means controls the internal combustion engine in idle operation as a range that does not exceed the predetermined low load range when the storage amount of the storage means is within a predetermined range, and the storage amount of the storage means falls below a predetermined range. When the internal combustion engine is operated in a low output state where the temperature of the in-cylinder fuel injection valve is within a predetermined allowable temperature range as a range that does not exceed the predetermined low load range, a part of the required power Controlling the internal combustion engine so that is output from the internal combustion engine,
The power output apparatus according to claim 1 or 2.
前記状態検出手段は、前記浄化装置の温度が所定範囲にあるときは前記浄化装置が前記排気を浄化可能な状態であると検出し、前記浄化装置の温度が所定範囲を下回っているときは前記浄化装置が前記排気を浄化しにくい状態であると検出する手段である、
請求項1〜5のいずれかに記載の動力出力装置。
The state detection means detects that the purification device is in a state capable of purifying the exhaust when the temperature of the purification device is within a predetermined range, and the state detection means when the temperature of the purification device is below the predetermined range Means for detecting that the purification device is in a state where it is difficult to purify the exhaust;
The power output apparatus in any one of Claims 1-5.
請求項1〜6のいずれかに記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段、
を備えた動力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 6,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of power and power;
Power output device with
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸の3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力が決定されると残余の1軸に入出力される動力が決定される3軸式動力入出力手段と、前記第3の回転軸に動力を入出力可能な発電機とを備える手段である、
請求項7に記載の動力出力装置。
The power power input / output means is connected to three axes of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and power to be input / output to any two of the three shafts is determined. Then, a means comprising a three-axis power input / output means for determining the power input / output to and from the remaining one shaft, and a generator capable of inputting / outputting power to the third rotating shaft,
The power output apparatus according to claim 7.
請求項1〜8のいずれかに記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。   An automobile in which the power output device according to claim 1 is mounted and an axle is connected to the drive shaft.
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