專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種具有內(nèi)燃機(jī)和可將扭矩向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出的扭矩輸出裝置的驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和裝載有如此動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的汽車。
背景技術(shù)：
以往，作為這種驅(qū)動(dòng)裝置，提出了一種具有內(nèi)燃機(jī)和可將制動(dòng)扭矩向該內(nèi)燃機(jī)的曲軸輸出的發(fā)電機(jī)的裝置(例如，日本特開2001-193540號(hào)公報(bào)等)。在這種裝置中，在停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)，通過(guò)將來(lái)自發(fā)電機(jī)的、與曲軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)位置相應(yīng)的制動(dòng)扭矩向曲軸輸出，將內(nèi)燃機(jī)的停止位置控制成處于目標(biāo)范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
在如此裝置中，由于即使在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速處于較高的階段，也開始將停止位置處于目標(biāo)范圍內(nèi)的控制，與內(nèi)燃機(jī)在慣性下旋轉(zhuǎn)后停止的場(chǎng)合相比，容易產(chǎn)生不適感。另外，在轉(zhuǎn)速高的狀態(tài)下，即使控制內(nèi)燃機(jī)的停止位置，也很難高精度地進(jìn)行，因此成為輸出過(guò)剩制動(dòng)扭矩等的效率低的控制。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車的一個(gè)目的在于在停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)，使得內(nèi)燃機(jī)在所希望的位置停止。另外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車的另一目的在于有效地進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的停止位置的控制。此外，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車的再一目的在于提高內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性能。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車為了實(shí)現(xiàn)上述目的的至少一個(gè)，采用了如下的技術(shù)方案。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置為一種具有內(nèi)燃機(jī)和可向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出扭矩的扭矩輸出裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其中，具有檢測(cè)出所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置；計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置；具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令，并且由所述轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置計(jì)算的轉(zhuǎn)速到達(dá)作為該內(nèi)燃機(jī)停止前的轉(zhuǎn)速而預(yù)先設(shè)定的停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，在根據(jù)到達(dá)該停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，將下次起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程作為基準(zhǔn)，以該內(nèi)燃機(jī)只在比該基準(zhǔn)相差規(guī)定角度的目標(biāo)停止位置上停止的方式，設(shè)定從所述扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式的變動(dòng)模式設(shè)定裝置；和在具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制該內(nèi)燃機(jī)以停止該內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置，以根據(jù)規(guī)定的要求輸出扭矩，直到由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式為止，并在由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式后，根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式以輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)控制裝置。
在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，在具有內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令、內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)此時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定從扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，以使內(nèi)燃機(jī)在目標(biāo)停止位置停止，并且根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式，驅(qū)動(dòng)控制扭矩輸出裝置，以輸出扭矩。因此，通過(guò)基于轉(zhuǎn)速到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定從扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，能夠?qū)?nèi)燃機(jī)控制成在目標(biāo)停止位置停止。另外，由于從停止內(nèi)燃機(jī)前的時(shí)刻起，驅(qū)動(dòng)控制扭矩輸出裝置，能夠更加有效地控制內(nèi)燃機(jī)的停止位置。此外，作為“停止前轉(zhuǎn)速”可以設(shè)定為在以內(nèi)燃機(jī)的壓縮行程期間的移動(dòng)角度為基準(zhǔn)的規(guī)定的移動(dòng)角度的范圍內(nèi)，停止內(nèi)燃機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速等。而“最初的壓縮行程”為內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程，在多缸內(nèi)燃機(jī)中，為不限于任意一個(gè)缸體中執(zhí)行最初的壓縮行程的缸中的壓縮行程，其包含活塞從下死點(diǎn)移行至上死點(diǎn)的行程的意思。
在如此本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置可以為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置處于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式，在該輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置處于比該規(guī)定范圍向前的位置時(shí)，設(shè)定輸出扭矩的旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式，以與該標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式比較，抑制該輸出軸的旋轉(zhuǎn)，在該輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置比該規(guī)定范圍滯后的位置時(shí)，設(shè)定輸出扭矩的旋轉(zhuǎn)促進(jìn)用變動(dòng)模式，以與該標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式比較，促進(jìn)該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的裝置。如此，能夠根據(jù)到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式或旋轉(zhuǎn)抑制用的變動(dòng)模式、旋轉(zhuǎn)促進(jìn)用的變動(dòng)模式。在該形式的本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式可以為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越處于比該規(guī)定范圍向前的位置時(shí)則越較大地抑制該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的傾向下、輸出扭矩的變動(dòng)模式，所述旋轉(zhuǎn)促進(jìn)用變動(dòng)模式可以為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越處于比該規(guī)定范圍滯后的位置時(shí)，則越較大地促進(jìn)該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的傾向下、輸出扭矩的變動(dòng)模式。
在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定的變動(dòng)模式可以為設(shè)定從到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)起的經(jīng)過(guò)時(shí)間與輸出的扭矩的關(guān)系的模式，或者，設(shè)定從到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速之后的所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置與輸出的扭矩的關(guān)系的模式。如此，能夠根據(jù)經(jīng)過(guò)時(shí)間或輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，以輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制扭矩輸出裝置。在以如此設(shè)定輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置與輸出的扭矩的關(guān)系來(lái)設(shè)定變動(dòng)模式的本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式可以為以所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越接近所述目標(biāo)停止位置則輸出的扭矩就越大的傾向設(shè)定的變動(dòng)模式，或者，在所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，以輸出的扭矩基本為0值的方式設(shè)定的變動(dòng)模式。在此，將內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)規(guī)定位置時(shí)輸出的扭矩基本設(shè)定為0值，是基于如下考慮的，即，通過(guò)作為規(guī)定位置設(shè)定為比目標(biāo)停止位置向前的位置等，能夠防止直到很難在目標(biāo)停止位置停止時(shí)為止輸出過(guò)剩扭矩。
此外，在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述目標(biāo)停止位置可以為包含有在所述最初的壓縮行程前的壓縮行程中，活塞成為上死點(diǎn)的位置的規(guī)定范圍。如此，由于使目標(biāo)停止位置成為遠(yuǎn)離起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)的最初的壓縮行程的位置，和無(wú)需在剛起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)后進(jìn)行壓縮，從而能夠提高內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性能。
在如此本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，可以具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸和驅(qū)動(dòng)軸以及旋轉(zhuǎn)軸連接的3軸、相對(duì)該3軸中的任意2軸輸入和輸出動(dòng)力時(shí)、將根據(jù)該輸入和輸出的動(dòng)力確定的動(dòng)力相對(duì)剩余的軸輸入和輸出的3軸式動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)，所述扭矩輸出裝置為具有可將扭矩向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出的第1電(動(dòng))機(jī)和可將扭矩向所述驅(qū)動(dòng)軸輸出的第2電機(jī)的裝置。
另外，在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置中，所述扭矩輸出裝置可以為具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子和與驅(qū)動(dòng)軸連接、相對(duì)該第1轉(zhuǎn)子可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第2轉(zhuǎn)子，通過(guò)電磁作用將該第1轉(zhuǎn)子相對(duì)該第2轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的成對(duì)轉(zhuǎn)子電機(jī)，和可將扭矩向所述驅(qū)動(dòng)軸輸出的驅(qū)動(dòng)軸用電機(jī)的裝置。
本發(fā)明的汽車為，裝載有上述任一形式的驅(qū)動(dòng)裝置的汽車，其中，該驅(qū)動(dòng)裝置基本上為，具有內(nèi)燃機(jī)和可向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出扭矩的扭矩輸出裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其中，具有檢測(cè)出所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置；計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置；具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令，并且由所述轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置計(jì)算的轉(zhuǎn)速到達(dá)作為該內(nèi)燃機(jī)停止前的轉(zhuǎn)速而預(yù)先設(shè)定的停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，在根據(jù)到達(dá)該停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的、該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，將下次起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程作為基準(zhǔn)，以該內(nèi)燃機(jī)只在比該基準(zhǔn)相差規(guī)定角度的目標(biāo)停止位置上停止的方式，設(shè)定從所述扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式的變動(dòng)模式設(shè)定裝置；和在具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制該內(nèi)燃機(jī)以停止該內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置，以根據(jù)規(guī)定的要求輸出扭矩，直到由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式為止，并在由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式后，以根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)控制裝置。
在該本發(fā)明的汽車中，由于裝載了上述的任一種形式的本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)與本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的效果、例如通過(guò)基于轉(zhuǎn)速到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定從扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，能夠?qū)?nèi)燃機(jī)控制成在目標(biāo)停止位置停止的效果，或者，能夠更加有效地控制內(nèi)燃機(jī)的停止位置的效果，或者能夠提高內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)性能的效果等同樣的效果。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法為一種具有內(nèi)燃機(jī)、可向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出扭矩的扭矩輸出裝置、和檢測(cè)出所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其中，(a)計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，(b)具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令，并且由所述步驟(a)計(jì)算的轉(zhuǎn)速到達(dá)作為該內(nèi)燃機(jī)停止前的轉(zhuǎn)速而預(yù)先設(shè)定的停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，設(shè)定從所述扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，以根據(jù)在到達(dá)該停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的、該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，將下次起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程作為基準(zhǔn)，將該內(nèi)燃機(jī)只在比該基準(zhǔn)相差規(guī)定角度的目標(biāo)停止位置上停止，(c)在具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制該內(nèi)燃機(jī)以停止該內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置，以根據(jù)規(guī)定的要求輸出扭矩，直到由所述步驟(b)設(shè)定變動(dòng)模式為止，并在由所述步驟(b)設(shè)定變動(dòng)模式后，以根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置。
在本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法中，在具有內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令、內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)此時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定從扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，以使內(nèi)燃機(jī)在目標(biāo)停止位置停止，并且根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式，驅(qū)動(dòng)控制扭矩輸出裝置，以輸出扭矩。因此，通過(guò)基于轉(zhuǎn)速到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)定從扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，能夠?qū)?nèi)燃機(jī)控制成在目標(biāo)停止位置停止。另外，由于從停止內(nèi)燃機(jī)前的時(shí)刻起驅(qū)動(dòng)控制扭矩輸出裝置，能夠更加有效地控制內(nèi)燃機(jī)的停止位置。此外，“最初的壓縮行程”為內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程，在多缸內(nèi)燃機(jī)中，為不限于任意一個(gè)缸體中執(zhí)行最初的壓縮行程的缸中的壓縮行程，其包含活塞從下死點(diǎn)過(guò)渡(移行)為上死點(diǎn)的行程的意思。


圖1為示意地示出本發(fā)明一實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的構(gòu)成的構(gòu)成圖；圖2為示出實(shí)施例的混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程的一例的流程圖；圖3為示出要求扭矩設(shè)定用圖表的一例的說(shuō)明圖；圖4為示出實(shí)施例的混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的電機(jī)MG1扭矩設(shè)定處理例程的一例的流程圖；圖5為示出電機(jī)MG1的基本扭矩Tmbase與發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne的關(guān)系的一例的說(shuō)明圖；圖6為模式化地示出基于曲軸轉(zhuǎn)角(曲柄角)θ的變動(dòng)模式概念的說(shuō)明圖；圖7為示出模式2時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表的一例的說(shuō)明圖；圖8為示出模式3時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表的一例的說(shuō)明圖；圖9為示出用于力學(xué)說(shuō)明動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素的共線圖的一例的說(shuō)明圖；圖10為示意地示出變形例的混合動(dòng)力汽車120的構(gòu)成的構(gòu)成圖；圖11為示意地示出變形例的混合動(dòng)力汽車220的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
用實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖1為示意地示出裝載有本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置的混合動(dòng)力汽車20的構(gòu)成的構(gòu)成圖。實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20正如圖示，具有發(fā)動(dòng)機(jī)22，通過(guò)減振器28而與作為發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸的曲軸26連接的3軸式的動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30，與動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30連接的可發(fā)電的電機(jī)MG1，在與動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30連接的、作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a上安裝的減速齒輪35，與減速齒輪35連接的電機(jī)MG2，和控制整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的混合動(dòng)力用電子控制單元70。
發(fā)動(dòng)機(jī)22為通過(guò)汽油或輕油等的碳?xì)浠衔镱惾剂陷敵鰟?dòng)力的內(nèi)燃機(jī)，通過(guò)輸入從檢測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器來(lái)的信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)用電子控制單元(以下稱作發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)24，接受燃料噴射控制或點(diǎn)火控制、吸入空氣量調(diào)節(jié)控制等的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。作為檢測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器例如可以為，檢測(cè)出曲軸26的曲軸轉(zhuǎn)角θ的曲軸位置傳感器23或檢測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水的溫度(冷卻水溫)的未圖示的水溫傳感器等。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24與混合動(dòng)力用電子控制單元70通信連通，通過(guò)來(lái)自混合動(dòng)力用電子控制單元70的控制信號(hào)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22，同時(shí)，根據(jù)需要向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸出與發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30具有外齒齒輪的太陽(yáng)齒輪31、與該太陽(yáng)齒輪31同軸設(shè)置的內(nèi)齒齒輪的齒圈32、與太陽(yáng)齒輪31嚙合的同時(shí)與齒圈32嚙合的多個(gè)小齒輪33、和將多個(gè)小齒輪33保持可自由地自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)的行星齒輪架34，太陽(yáng)齒輪31和齒圈32以及行星齒輪架34作為旋轉(zhuǎn)要素而構(gòu)成進(jìn)行差動(dòng)作用的行星齒輪裝置。動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30為行星齒輪架34與發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26連接，太陽(yáng)齒輪31與電機(jī)MG1連接，減速齒輪35通過(guò)齒圈軸32a而與齒圈32連接，電機(jī)MG1作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能時(shí)，從行星齒輪架34輸入的、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力根據(jù)其齒輪比分配于太陽(yáng)齒輪31側(cè)和齒圈32側(cè)，而在電機(jī)MG1作為電機(jī)發(fā)揮功能時(shí)，從行星齒輪架34輸入的、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力和從太陽(yáng)齒輪31輸入的、來(lái)自電機(jī)MG1的動(dòng)力綜合后向齒圈32側(cè)輸出。向齒圈32輸出的動(dòng)力從齒圈軸32a開始、通過(guò)齒輪(傳動(dòng))機(jī)構(gòu)60和差動(dòng)齒輪62，最終向車輛的驅(qū)動(dòng)輪63a、63b輸出。
電機(jī)MG1和電機(jī)MG2任意一個(gè)具有可作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并可作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的公知的同步發(fā)電電機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)逆變器41、42與蓄電池50進(jìn)行電力的交換。將逆變器41、42與蓄電池50連接的電力線54由各逆變器41、42共用的正極母線和負(fù)極母線構(gòu)成，電機(jī)MG1、MG2之一發(fā)電的電力能夠由另一電機(jī)消耗。因此，蓄電池50根據(jù)電機(jī)MG1、MG2任意一個(gè)發(fā)生的電力或電力不足而充放電。另外，如通過(guò)電機(jī)MG1、MG2獲取電力收支的平衡，則蓄電池50就不進(jìn)行充放電。電機(jī)MG1、MG2每一個(gè)均由電機(jī)用電子控制單元(以下稱作電機(jī)ECU)40驅(qū)動(dòng)控制。向電機(jī)ECU40輸入驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、MG2用的必要信號(hào)，例如從檢測(cè)出電機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置用的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、44來(lái)的信號(hào)或者輸入由未圖示的電流傳感器檢測(cè)出的、施加到電機(jī)MG1、MG2上的相電流等，由電機(jī)ECU40向逆變器41、42輸出開關(guān)控制信號(hào)。電機(jī)ECU40與混合動(dòng)力用電子控制單元70通信連通，根據(jù)來(lái)自混合動(dòng)力用電子控制單元70的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、MG2的同時(shí)，根據(jù)需要將與電機(jī)MG1、MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸出。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下稱作蓄電池ECU)52管理。管理蓄電池50的必要信號(hào)，例如從設(shè)置于蓄電池50的端子間的、未圖示的電壓傳感器來(lái)的端子間電壓，從在與蓄電池50的輸出端子連接的電力線54上安裝的、未圖示的電流傳感器來(lái)的充放電電流，從安裝到蓄電池50上的溫度傳感器51來(lái)的電池溫度Tb等向蓄電池ECU52輸入，根據(jù)需要，與蓄電池50的狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)通過(guò)通信傳遞向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸出。另外，在蓄電池ECU52中，為了管理蓄電池50，也可基于由電流傳感器檢測(cè)出的充放電電流的積算值，計(jì)算剩余容量(SOC)。
混合動(dòng)力用電子控制單元70由以CPU72為中心的微處理器構(gòu)成，除了CPU72，還具有記憶處理程序的ROM74，暫時(shí)記憶數(shù)據(jù)的RAM76，未圖示的輸入和輸出端口和通信端口。來(lái)自點(diǎn)火開關(guān)80的點(diǎn)火信號(hào)，從檢測(cè)出變速桿81的操作位置的變速位置傳感器82來(lái)的變速位置SP，從檢測(cè)出加速踏板83的踩下量的加速踏板位置傳感器84來(lái)的加速踏板開度(行程)Acc，從檢測(cè)出制動(dòng)踏板85的踩下量的制動(dòng)踏板位置傳感器86來(lái)的制動(dòng)踏板位置BP，來(lái)自車速傳感器88的車速V等通過(guò)輸入端口向混合動(dòng)力用電子控制單元70輸入。混合動(dòng)力用電子控制單元70正如前述，通過(guò)通信端口與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24或電機(jī)ECU40、蓄電池ECU52連接，與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24或電機(jī)ECU40、蓄電池ECU52交換各種控制信號(hào)或數(shù)據(jù)。
實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20基于與駕駛員對(duì)加速踏板83的踩下量相對(duì)應(yīng)的加速踏板開度Acc和車速V，計(jì)算應(yīng)當(dāng)向作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩，運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1以及電機(jī)MG2，以將與該要求扭矩相對(duì)應(yīng)的要求動(dòng)力向齒圈軸32a輸出。作為發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1以及電機(jī)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，具有以與要求動(dòng)力相稱的動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的方式運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的同時(shí)，以從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部通過(guò)動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30與電機(jī)MG1和電機(jī)MG2進(jìn)行扭矩變換而向齒圈軸32a輸出的方式驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1和電機(jī)MG2的扭矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式；或以與要求動(dòng)力與蓄電池50的充放電所需要的電力之和相稱的動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的方式運(yùn)轉(zhuǎn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的同時(shí)，以隨著蓄電池50的充放電，隨著從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部或其一部分通過(guò)動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30與電機(jī)MG1和電機(jī)MG2所致的扭矩變換，將要求動(dòng)力向齒圈軸32a輸出的方式驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1和電機(jī)MG2的充放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式；以停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)，將與來(lái)自電機(jī)MG2的要求動(dòng)力相稱的動(dòng)力向齒圈軸32a輸出的方式運(yùn)轉(zhuǎn)控制的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式等。
在如此結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，作為驅(qū)動(dòng)裝置，相當(dāng)于除了齒輪裝置60、差動(dòng)齒輪62和驅(qū)動(dòng)軸63a、63b外的結(jié)構(gòu)。
下面，對(duì)如此構(gòu)成的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的動(dòng)作、特別是停止發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖2為示出由混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程的一例的流程圖。該例程為，作為運(yùn)轉(zhuǎn)模式選擇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在具有(產(chǎn)生)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，該例程每一規(guī)定的時(shí)間(例如每隔8msec)反復(fù)地執(zhí)行。另外，與該電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程進(jìn)行的處理的開始同時(shí)地，由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22中的燃料噴射的停止等。
執(zhí)行電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程時(shí)，混合動(dòng)力用電子控制單元70的CPU72，首先，進(jìn)行對(duì)來(lái)自加速踏板位置傳感器84的加速踏板開度Acc或來(lái)自車速傳感器88的車速V等的控制所需要的數(shù)據(jù)加以輸入的處理(步驟S100)。
然后，設(shè)定作為根據(jù)輸入的加速踏板開度Acc和車速V的車輛要求的扭矩而應(yīng)向與驅(qū)動(dòng)輪63a、63b連接的、作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出的要求扭矩Tr*(步驟S110)。要求扭矩Tr*在實(shí)施例中，以預(yù)先設(shè)定加速踏板開度Acc、車速V和要求扭矩Tr*的關(guān)系，作為要求扭矩設(shè)定用圖表記憶于ROM74中，給予加速踏板開度Acc和車速V時(shí)，可導(dǎo)出和設(shè)定與記憶的圖表相對(duì)應(yīng)的要求扭矩Tr*。圖3示出要求扭矩設(shè)定用圖表的一例。
接著，設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*(步驟S120)?，F(xiàn)對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22中燃料噴射的停止起到停止發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)的期間加以考慮。在該期間內(nèi)，作為設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*的處理，執(zhí)行圖4所例示的MG1扭矩設(shè)定處理例程。以下，中斷對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程的說(shuō)明，而是對(duì)MG1扭矩設(shè)定處理例程進(jìn)行說(shuō)明。
在MG1扭矩設(shè)定處理例程中，首先，執(zhí)行輸入發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸轉(zhuǎn)角θ與轉(zhuǎn)速Ne的處理(步驟S200)。在此，發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸轉(zhuǎn)角θ與轉(zhuǎn)速Ne為通過(guò)由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24經(jīng)通信傳遞輸入的、由曲柄位置傳感器23檢測(cè)出的曲軸轉(zhuǎn)角θ和基于該曲軸轉(zhuǎn)角θ計(jì)算的轉(zhuǎn)速Ne。
之后，在發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne沒有達(dá)到停止前的轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)，設(shè)定基本扭矩Tmbase作為電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*(步驟S210，S220)，結(jié)束該MG1扭矩設(shè)定處理例程。在此，停止前轉(zhuǎn)速Nestp作為停止發(fā)動(dòng)機(jī)22前的轉(zhuǎn)速預(yù)先設(shè)定，在本實(shí)施例中，通常，以轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的壓縮行程(沖程)間的角度(例如4缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)為180℃A等)并停止的方式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求出并預(yù)先設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速(例如，300rpm等)。另外，基本扭矩Tmbase作為從電機(jī)MG1輸出的扭矩加以設(shè)定，以平穩(wěn)地減少發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速的同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)22停止后保持活塞。圖5示出基本扭矩Tmbase與發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne的關(guān)系一例的說(shuō)明圖。正如圖示，基本扭矩Tmbase設(shè)定為直到發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp、設(shè)定成抑制發(fā)動(dòng)機(jī)22旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)扭矩，在轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp的時(shí)間點(diǎn)，轉(zhuǎn)換為保持活塞的扭矩。
另外，輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)，根據(jù)此時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角θ設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*的變動(dòng)模式(步驟S230)。圖6為模式化地示出基于曲軸轉(zhuǎn)角θ的變動(dòng)模式的概念的說(shuō)明圖。扭矩指令Tm1*的變動(dòng)模式在本實(shí)施例中，正如圖示，作為模式1～3的3種模式。模式1為根據(jù)前述的基本扭矩Tmbase，驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1、停止發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22在目標(biāo)停止位置(例如，從上死點(diǎn)-40℃A到上死點(diǎn)+20℃A等)上停止的場(chǎng)合，在本實(shí)施例中，以到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角θ處于從上死點(diǎn)-40℃A到上死點(diǎn)+60℃A的范圍內(nèi)時(shí)作為對(duì)象。模式2為根據(jù)基本扭矩Tmbase，驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1、停止發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22在超過(guò)目標(biāo)停止位置的位置上停止的場(chǎng)合，在本實(shí)施例中，以曲軸轉(zhuǎn)角θ處于從上死點(diǎn)+60℃A到上死點(diǎn)+110℃A(-70℃A)的范圍內(nèi)時(shí)作為對(duì)象。模式3為根據(jù)基本扭矩Tmbase，驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1、停止發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)，預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22在沒有到達(dá)目標(biāo)停止位置的位置上停止的場(chǎng)合，在本實(shí)施例中，以曲軸轉(zhuǎn)角θ處于從上死點(diǎn)-70℃A到上死點(diǎn)-40℃A的范圍內(nèi)時(shí)作為對(duì)象。另外，該變動(dòng)模式的設(shè)定只是初次(發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp后的1次)進(jìn)行，一旦設(shè)定變動(dòng)模式后，反復(fù)執(zhí)行本例程時(shí)，跳過(guò)而進(jìn)行到后述的步驟S240的處理。
如此設(shè)定變動(dòng)模式后，與設(shè)定的變動(dòng)模式相應(yīng)地設(shè)定補(bǔ)正基本扭矩Tmbase后的扭矩作為電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*(步驟S240)，結(jié)束該MG1扭矩設(shè)定處理例程。變動(dòng)模式為模式1時(shí)，如根據(jù)基本扭矩Tmbase驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1，則由于預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22在目標(biāo)停止位置上停止，可將基本扭矩Tmbase直接設(shè)定為扭矩指令Tm1*。
變動(dòng)模式為模式2時(shí)，即使根據(jù)基本扭矩Tmbase驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1，由于預(yù)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)22超過(guò)目標(biāo)停止位置，從而要補(bǔ)正基本扭矩Tmbase，以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)22的旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，補(bǔ)正基本扭矩Tmbase的補(bǔ)正扭矩與曲軸轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先確定，并作為補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表記憶于ROM74等中，使用該補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表來(lái)補(bǔ)正基本扭矩Tmbase。圖7為示出變動(dòng)模式為模式2時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表的一例的說(shuō)明圖。正如圖示，將制動(dòng)扭矩設(shè)定成發(fā)動(dòng)機(jī)22越遠(yuǎn)離上死點(diǎn)則越大。在此，曲軸轉(zhuǎn)角θ處于上死點(diǎn)前的位置時(shí)，將制動(dòng)扭矩設(shè)定得較小，這是基于在壓縮行程的途中，一旦輸出較大的制動(dòng)扭矩，則會(huì)發(fā)生活塞返回的可能性的緣故。另外，曲軸轉(zhuǎn)角θ處于超過(guò)上死點(diǎn)+60℃A的位置時(shí)，將補(bǔ)正扭矩設(shè)定為0值，這是因?yàn)?，直到很難在目標(biāo)停止位置停止情況前，可防止制動(dòng)扭矩等強(qiáng)迫輸出和發(fā)生不適感的緣故。
變動(dòng)模式為模式3時(shí)，即使根據(jù)基本扭矩Tmbase驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1，由于預(yù)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)22不到達(dá)目標(biāo)停止位置，從而要補(bǔ)正基本扭矩Tmbase，以促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)22的旋轉(zhuǎn)。圖8為示出變動(dòng)模式為模式3時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表的一例的說(shuō)明圖。與圖7比較可知，在模式3時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表中，設(shè)定成，在接近目標(biāo)停止位置(例如直到上死點(diǎn)-50℃A)前，用輔助發(fā)動(dòng)機(jī)22旋轉(zhuǎn)的方向的扭矩補(bǔ)正基本扭矩Tmbase。
返回圖2的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程的說(shuō)明。通過(guò)MG1扭矩設(shè)定處理例程設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*后，使用要求扭矩Tr*和扭矩指令Tm1*以及動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪比ρ，由下式(1)計(jì)算作為應(yīng)當(dāng)從電機(jī)MG2輸出的扭矩的扭矩指令Tm2*(步驟S130)。該式(1)為相對(duì)動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素的力學(xué)關(guān)系式。圖9示出動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素中的轉(zhuǎn)速與扭矩的力學(xué)關(guān)系的共線圖。圖中，左邊的S軸表示為電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)速Nm1的太陽(yáng)齒輪31的轉(zhuǎn)速，C軸表示為發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne的行星齒輪架34的轉(zhuǎn)速，R軸表示為電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2乘以減速齒輪35的齒輪比Gr的齒圈32的轉(zhuǎn)速Nr。正如圖示，作為向齒圈軸32a輸出的要求扭矩Tr*，可以是將作為相對(duì)于從電機(jī)MG1輸出的扭矩的反力的扭矩(Tm1*/ρ)與要求扭矩Tr*之和的扭矩從電機(jī)MG2輸出。由此，從電機(jī)MG1輸出的扭矩作用于發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26上的同時(shí)，可將要求扭矩Tr*向作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出。
Tm2*＝{Tr*+Tm1*/ρ}/Gr...(1)然后，將設(shè)定的電機(jī)MG1、MG2的扭矩指令Tm1*、Tm2*向電機(jī)ECU40傳送(步驟S140)，結(jié)束本電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制例程。接受扭矩指令Tm1*、Tm2*的電機(jī)ECU40進(jìn)行逆變器41、42的開關(guān)元件的開關(guān)控制，以在扭矩指令Tm1*下驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1，同時(shí)，在扭矩指令Tm2*下驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG2。
根據(jù)上述實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20，通過(guò)在停止發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)，根據(jù)此時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角θ設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*的變動(dòng)模式，隨著該設(shè)定的變動(dòng)模式，補(bǔ)正電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*的基本扭矩Tmbase，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)22停止在處于目標(biāo)停止位置的壓縮行程的上死點(diǎn)附近。結(jié)果，由于在接下來(lái)的起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)22停止在遠(yuǎn)離最初的壓縮行程的位置和無(wú)需起動(dòng)后的壓縮，從而能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)性。另外，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)，開始基本扭矩Tmbase的補(bǔ)正，能夠更有效地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的停止位置的控制。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，是在變動(dòng)模式為模式1時(shí)，基本扭矩Tmbase直接設(shè)定為扭矩指令Tm1*的，但由于考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)22的固體偏差(バラツキ)等，不必限于在目標(biāo)停止位置上停止，例如，即使在變動(dòng)模式為模式1時(shí)，也可使用圖8所例示的模式3時(shí)的補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表補(bǔ)正基本扭矩Tmbase，來(lái)設(shè)定扭矩指令Tm1*。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，扭矩指令Tm1*的變動(dòng)模式為模式1～3這3種模式，但不用說(shuō)，變動(dòng)模式并不限于這3種模式。即，可以根據(jù)到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸轉(zhuǎn)角設(shè)定，將發(fā)動(dòng)機(jī)22停止在目標(biāo)停止位置上的變動(dòng)模式，例如，將變動(dòng)模式設(shè)定為以越超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的曲軸轉(zhuǎn)角θ(在本實(shí)施例中，為模式1時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角θ)處則制動(dòng)扭矩越大的方式下(以該制動(dòng)扭矩)補(bǔ)正基本扭矩Tmbase，也可將變動(dòng)模式設(shè)定為以越滯后于標(biāo)準(zhǔn)的曲軸轉(zhuǎn)角θ處則輔助扭矩越大的方式下(以該輔助扭矩)補(bǔ)正基本扭矩Tmbase。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表是相應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角θ來(lái)設(shè)定補(bǔ)正扭矩的大小的，但可不相應(yīng)于曲軸轉(zhuǎn)角θ來(lái)設(shè)定，例如，可以相應(yīng)于經(jīng)過(guò)時(shí)間來(lái)設(shè)定補(bǔ)正扭矩的大小，也可與曲軸轉(zhuǎn)角θ無(wú)關(guān)地將補(bǔ)正扭矩作為固定值。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，設(shè)定補(bǔ)正基本扭矩Tmbase后的扭矩作為電機(jī)MG1的扭矩指令Tm1*，但可以不補(bǔ)正基本扭矩Tmbase，即使直接設(shè)定扭矩指令Tm1*也無(wú)妨。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，作為補(bǔ)正扭矩設(shè)定圖表，例示了圖7和圖8的圖表，但不用說(shuō)并不限于例示的圖表。即，例如，在模式2時(shí)的圖表中，可以將超過(guò)目標(biāo)停止位置時(shí)的補(bǔ)正扭矩不設(shè)定為0值。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，是由減速齒輪35將電機(jī)MG2的動(dòng)力變速后向齒圈軸32a輸出的，但也可如圖10的變形例的混合動(dòng)力汽車120所例示的，也可將電機(jī)MG2的動(dòng)力同與連接齒圈軸32a的車軸(與驅(qū)動(dòng)輪63a、63b連接的車軸)不同的車軸(圖10中與車輪64a、64b連接的車軸)連接。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，是將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30向與驅(qū)動(dòng)輪63a、63b連接的、作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出的，但也可如圖11的變形例的混合動(dòng)力汽車220所例示的，可包括具有與發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和與將動(dòng)力向驅(qū)動(dòng)輪63a、63b輸出的驅(qū)動(dòng)軸連接的外轉(zhuǎn)子234，將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力的一部分向驅(qū)動(dòng)軸傳遞的同時(shí)、將剩余的動(dòng)力變換為電力的成對(duì)轉(zhuǎn)子電機(jī)230。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，是一種將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30向作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圈軸32a輸出的并聯(lián)(パラレル)型的混合動(dòng)力汽車，但也可適用于所謂的串聯(lián)型的混合動(dòng)力汽車。另外，也可適用于頻繁地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止的、帶有空轉(zhuǎn)停止功能的車輛。此外，如果是扭矩可向發(fā)動(dòng)機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)輸出軸輸出裝置的車輛，即使適用于其他各種車輛也無(wú)妨。
以上，用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，不用說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，可采用各種形態(tài)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)燃機(jī)和可向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出扭矩的扭矩輸出裝置的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具有檢測(cè)出所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置；計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置；具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令、并且由所述轉(zhuǎn)速計(jì)算裝置計(jì)算的轉(zhuǎn)速到達(dá)作為該內(nèi)燃機(jī)停止前的轉(zhuǎn)速而預(yù)先設(shè)定的停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)到達(dá)該停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，將下次起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程作為基準(zhǔn)，以該內(nèi)燃機(jī)只在比該基準(zhǔn)相差規(guī)定角度的目標(biāo)停止位置上停止的方式，設(shè)定從所述扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式的變動(dòng)模式設(shè)定裝置；和在具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制該內(nèi)燃機(jī)以停止該內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置，以根據(jù)規(guī)定的要求輸出扭矩，直到由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式為止，并在由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定變動(dòng)模式后，根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式以輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)控制裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置處于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式，在該輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置處于比該規(guī)定范圍向前的位置時(shí)，設(shè)定輸出扭矩的旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式，以與該標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式比較，抑制該輸出軸的旋轉(zhuǎn)，在該輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置比該規(guī)定范圍滯后的位置時(shí)，設(shè)定輸出扭矩的旋轉(zhuǎn)促進(jìn)用變動(dòng)模式，以與該標(biāo)準(zhǔn)的變動(dòng)模式比較，促進(jìn)該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的裝置。
3.按照權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越處于比該規(guī)定范圍向前的位置時(shí)則越較大地抑制該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的傾向下、輸出扭矩的變動(dòng)模式，所述旋轉(zhuǎn)促進(jìn)用變動(dòng)模式為在到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越處于比該規(guī)定范圍滯后的位置時(shí)，則越較大地促進(jìn)該輸出軸的旋轉(zhuǎn)的傾向下、輸出扭矩的變動(dòng)模式。
4.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定的變動(dòng)模式為設(shè)定從到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速時(shí)起的經(jīng)過(guò)時(shí)間與輸出的扭矩的關(guān)系的模式。
5.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定的變動(dòng)模式為設(shè)定從到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速之后的所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置與輸出的扭矩的關(guān)系的模式。
6.按照權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，由所述變動(dòng)模式設(shè)定裝置設(shè)定的變動(dòng)模式為設(shè)定從到達(dá)所述停止前轉(zhuǎn)速之后的所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置與輸出的扭矩的關(guān)系的模式，所述旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式為以所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置越接近所述目標(biāo)停止位置則輸出的扭矩就越大的傾向設(shè)定的變動(dòng)模式。
7.按照權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)抑制用變動(dòng)模式為在所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)規(guī)定位置時(shí)，以輸出的扭矩基本為0值的方式設(shè)定的變動(dòng)模式。
8.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述目標(biāo)停止位置為包含有在所述最初的壓縮行程前的壓縮行程中活塞成為上死點(diǎn)的位置的規(guī)定范圍。
9.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述停止前轉(zhuǎn)速為在以所述內(nèi)燃機(jī)的壓縮行程間的移動(dòng)角度為基準(zhǔn)的規(guī)定的移動(dòng)角度的范圍內(nèi)，設(shè)定成停止該內(nèi)燃機(jī)時(shí)的轉(zhuǎn)速。
10.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸和驅(qū)動(dòng)軸以及旋轉(zhuǎn)軸連接的3軸、在相對(duì)該3軸中的任意2軸輸入和輸出動(dòng)力時(shí)、將根據(jù)該輸入和輸出的動(dòng)力確定的動(dòng)力相對(duì)剩余的軸輸入和輸出的3軸式動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)，所述扭矩輸出裝置為具有可將扭矩向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出的第1電機(jī)和可將扭矩向所述驅(qū)動(dòng)軸輸出的第2電機(jī)的裝置。
11.按照權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述扭矩輸出裝置為具有與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接的第1轉(zhuǎn)子和與驅(qū)動(dòng)軸連接、相對(duì)該第1轉(zhuǎn)子可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第2轉(zhuǎn)子，通過(guò)電磁作用將該第1轉(zhuǎn)子相對(duì)該第2轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的成對(duì)轉(zhuǎn)子電機(jī)，和可將扭矩向所述驅(qū)動(dòng)軸輸出的驅(qū)動(dòng)軸用電機(jī)的裝置。
12.一種裝載有權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)裝置的汽車。
13.一種具有內(nèi)燃機(jī)、可向該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸輸出扭矩的扭矩輸出裝置、和檢測(cè)出所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)裝置的驅(qū)動(dòng)裝置的控制方法，其特征在于，(a)計(jì)算所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，(b)具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令，并且由所述步驟(a)計(jì)算的轉(zhuǎn)速到達(dá)作為該內(nèi)燃機(jī)停止前的轉(zhuǎn)速而預(yù)先設(shè)定的停止前轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)在到達(dá)該停止前轉(zhuǎn)速時(shí)的、該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)位置，將下次起動(dòng)時(shí)的最初壓縮行程作為基準(zhǔn)，以該內(nèi)燃機(jī)只在比該基準(zhǔn)相差規(guī)定角度的目標(biāo)停止位置上停止的方式，設(shè)定從所述扭矩輸出裝置輸出的扭矩的變動(dòng)模式，(c)在具有所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)控制該內(nèi)燃機(jī)以停止該內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置，以根據(jù)規(guī)定的要求輸出扭矩，直到由所述步驟(b)設(shè)定變動(dòng)模式為止，并在由所述步驟(b)設(shè)定變動(dòng)模式后，根據(jù)該設(shè)定的變動(dòng)模式以輸出扭矩的方式驅(qū)動(dòng)控制所述扭矩輸出裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置及其控制方法和汽車。本發(fā)明的目的在于更有效地進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的停止位置的控制。在停止發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)停止前轉(zhuǎn)速Nestp時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角θ，設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tm文檔編號(hào)F02D45/00GK1773095SQ20041009040
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者上條祐輔 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社