專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車(chē)及其控制方法。
背景技術(shù)：
以往，作為這種車(chē)輛，提出了這樣一種，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)，行星架連 接于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸并且齒圏連接于車(chē)軸側(cè)的行星齒輪，對(duì)行星齒輪的太 陽(yáng)輪輸入輸出動(dòng)力的第1電機(jī)，和對(duì)齒圏輸入輸出動(dòng)力的第2電機(jī)(例如， 參照專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。在該裝置中，在車(chē)輛停車(chē)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)， 在由停車(chē)制動(dòng)器將車(chē)軸鎖定的條件成立時(shí)，由第1電機(jī)運(yùn)行(拖動(dòng)， motoring )發(fā)動(dòng)機(jī)而起動(dòng)，由此在將齒圏固定的狀態(tài)下運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)而起動(dòng)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:特開(kāi)平9-170533號(hào)^^才艮

發(fā)明內(nèi)容
但是，在除了上述的結(jié)構(gòu)還在行星齒輪的齒圏與車(chē)軸側(cè)之間具備變速 器的車(chē)輛中，在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，通常將驅(qū)動(dòng)輪鎖定并且由 變速器將齒圏從車(chē)軸側(cè)分離(切離)。在想要在該狀態(tài)下由第1電才Ait行 發(fā)動(dòng)機(jī)而起動(dòng)時(shí)，如果不將在運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)作用于齒圏的扭矩消除，則齒 圏會(huì)旋轉(zhuǎn)，從而不能運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的車(chē)輛及其控制方法，目的在于在車(chē)輛中，即^f吏在變速桿處 于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，也能起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，所述車(chē)輛在能夠輸出來(lái)自運(yùn)行單 元和電動(dòng)機(jī)等的動(dòng)力的旋轉(zhuǎn)軸與車(chē)軸側(cè)之間具備能夠進(jìn)行伴隨著變速比的 變更的動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除的變速器。
本發(fā)明的車(chē)輛及其控制方法，為了達(dá)成上述的目的采用了以下的方案。
本發(fā)明的第l車(chē)輛，其主旨在于，包括 內(nèi)燃機(jī)；
運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨著向該旋 轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；
電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；
變速單元，其能夠伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變 更進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除；和
起動(dòng)時(shí)控制單元，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī) 的起動(dòng)指示時(shí)，其控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)以使得伴隨著
燃才幾進(jìn)4于起動(dòng)。
在本發(fā)明的第l車(chē)輛中，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行內(nèi)燃 機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著用于限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的來(lái)自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的 輸出而運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制內(nèi)燃機(jī)、運(yùn)行單元和電動(dòng)機(jī)。在 變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，通常通過(guò)將驅(qū)動(dòng)輪鎖定的鎖定單元將驅(qū)動(dòng) 輪鎖定，并且為了使旋轉(zhuǎn)軸側(cè)的動(dòng)力不會(huì)向車(chē)軸側(cè)傳遞而通過(guò)能夠進(jìn)行動(dòng) 力的傳遞以及傳遞的解除的變速單元將旋轉(zhuǎn)軸從車(chē)軸側(cè)分離，所述動(dòng)力的 傳遞以及傳遞的解除伴隨著旋轉(zhuǎn)軸與車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更。當(dāng)在該 狀態(tài)下要運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，必須將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋 轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除。在本發(fā)明中，以限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的方式從電動(dòng)機(jī) 向旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力，由此能夠通過(guò)來(lái)自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn) 行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除，能夠運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。在這里， 所述變速單元可以設(shè)為這樣單元具有多個(gè)離合器，通過(guò)變更這多個(gè)離合 器的接合狀態(tài)而進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除，所述動(dòng)力的傳遞以及傳 遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更。在這里， 對(duì)于"離合器"，包含連接兩個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的通常的離合器，此外也包含將 一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)固定在外殼等非旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上的制動(dòng)器。
在這樣的本發(fā)明的第1車(chē)輛中，可以設(shè)為包括檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸的旋
轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以所述檢測(cè)出的旋 轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置處于包含預(yù)定位置的預(yù)定的位置范圍內(nèi)的方式控制所述電 動(dòng)機(jī)的單元。這樣一來(lái)，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的偏離而運(yùn)行內(nèi)燃機(jī) 進(jìn)行起動(dòng)。此時(shí)，所述起動(dòng)時(shí)控制單元可以設(shè)為以將所述檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)軸的 旋轉(zhuǎn)位置與預(yù)定位置的偏差消除的方式對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反饋控制的單 元。
另外，在本發(fā)明的第l車(chē)輛中，可以設(shè)為包括檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn) 速處于包含數(shù)值0的預(yù)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)的單元。這 樣一來(lái)，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的偏離而運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。此時(shí)，所 述起動(dòng)時(shí)控制單元可以設(shè)為以所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為數(shù)值0的方式 對(duì)所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行反饋控制的單元。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第l車(chē)輛中，可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是 以當(dāng)在所述車(chē)輛的系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)、伴隨著用于
進(jìn)行起動(dòng)的方式進(jìn)行控制的單元。這樣一來(lái)，能夠在車(chē)輛的系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)運(yùn) 行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。
或者，在本發(fā)明的第l車(chē)輛中，可以設(shè)為所述運(yùn)行單元是包括下述 裝置的單元3軸式動(dòng)力輸入輸出單元，其連接于所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、 所述旋轉(zhuǎn)軸和第3軸這3根軸，基于從這3根軸中的任意2根軸輸入的動(dòng) 力和向這3根軸中的任意2根軸輸出的動(dòng)力而從剩余的軸輸入動(dòng)力和向剩 余的軸輸出動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其能夠從所述第3軸輸入動(dòng)力和向所述第3 軸輸出動(dòng)力。
本發(fā)明的第2車(chē)輛，其主旨在于，包括
內(nèi)燃機(jī)；
運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨著向該旋 轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；
電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；
變速單元，其能夠進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除，所述動(dòng)力的傳遞
以及傳遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更；和 起動(dòng)時(shí)控制單元，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī) 的起動(dòng)指示時(shí)，其以伴隨著由所述電動(dòng)機(jī)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的限制而運(yùn) 行所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)。 在本發(fā)明的第2車(chē)輛中，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行內(nèi)燃 機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著由電動(dòng)機(jī)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的限制而運(yùn)行內(nèi)燃機(jī) 進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制內(nèi)燃機(jī)、運(yùn)行單元和電動(dòng)機(jī)。在變速桿處于停車(chē)位 置的狀態(tài)時(shí)，如上所述，通常通過(guò)將驅(qū)動(dòng)輪鎖定的鎖定單元將驅(qū)動(dòng)輪鎖定， 并且通過(guò)變速單元將旋轉(zhuǎn)軸從車(chē)軸側(cè)分離。當(dāng)在該狀態(tài)下運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行 起動(dòng)時(shí)，必須將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除。在 本發(fā)明中，通過(guò)由電動(dòng)機(jī)限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，能夠通過(guò)電動(dòng)機(jī)將伴隨著內(nèi) 燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除，能夠運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。 在這里，所述變速單元可以設(shè)為這樣單元具有多個(gè)離合器，通過(guò)變更這 多個(gè)離合器的接合狀態(tài)而進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除，所迷動(dòng)力的傳 遞以及傳遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更。 在這里，在"離合器"中，包含連接兩個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的通常的離合器，此外 也包含將一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)固定于外殼等非旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的制動(dòng)器。
在這樣的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述電動(dòng)機(jī)，是將轉(zhuǎn)子連 接于所述旋轉(zhuǎn)軸、能夠通過(guò)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)該轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而從該 旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向該旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)；所ii^動(dòng)時(shí)控制單元，
動(dòng)機(jī)的單元。這樣一來(lái)，通過(guò)固定定子的磁場(chǎng)的方向，能夠使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。
方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以通過(guò) 向所述電動(dòng)機(jī)施加直流電流而將所述定子的磁場(chǎng)的方向固定的方式進(jìn)行控 制的單元。這樣一來(lái)，通過(guò)向電動(dòng)機(jī)施加直流電流，能夠使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。 另外，在以將定子的磁場(chǎng)的方向固定從而轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式控制電動(dòng)
機(jī)的方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為包括旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元， 其檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置；和開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，其在 所述變速桿處于所述停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，在通過(guò)所^動(dòng)時(shí)控制單元開(kāi)始 所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行以前，將所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置； 所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以使用所設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使所述轉(zhuǎn)子不旋 轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的單元。
在該以使用開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的方式的本 發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以基于所述設(shè)定 的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置處的所述轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁的磁通的方向與所述定子的磁場(chǎng)的 方向大致一致的方式向所述電動(dòng)機(jī)施加電流的單元。這樣一來(lái)，能夠通過(guò) 伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力與基于偏離的驅(qū)動(dòng)力的平 衡，使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)，所述偏離是指基于轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)的磁通的方向與定子的 》茲場(chǎng)的方向的偏離。
另外，在以使用開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的方式 的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述電動(dòng)機(jī)是多相交流電動(dòng)機(jī)；所述 起動(dòng)時(shí)控制單元，是以如下方式進(jìn)行控制的單元基于施加于所述電動(dòng)機(jī) 的各相的電流計(jì)算與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)同步地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電流即旋 轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流，基于該計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流計(jì)算該旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的目標(biāo)電 壓即旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓，基于該計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓計(jì)算應(yīng)該施 加于該電動(dòng)機(jī)的各相的目標(biāo)電壓，并使用該計(jì)算的目標(biāo)電壓使該轉(zhuǎn)子不旋 轉(zhuǎn)。
在該使用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系控制電動(dòng)機(jī)的方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以 設(shè)為所述電動(dòng)才幾是三相交流電動(dòng)機(jī)；所逸起動(dòng)時(shí)控制單元，是這樣一種 單元，其通過(guò)對(duì)施加于所述電動(dòng)機(jī)的各相的電流進(jìn)行三相-兩相轉(zhuǎn)換而計(jì)算 d軸的電流以及q軸的電流作為所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流，將在所迷設(shè)定的開(kāi) 始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置處的d軸的目標(biāo)電流設(shè)定為固定值并且將q軸的目標(biāo)電流設(shè) 定為數(shù)值0,將基于該設(shè)定的d軸的目標(biāo)電流和該計(jì)算的d軸的電流的d 軸的目標(biāo)電壓以瓦基于該i殳定的q軸的目標(biāo)電流和該計(jì)算的q軸的電流的
q軸的目標(biāo)電壓設(shè)定為所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓。這樣一來(lái)，能夠使用開(kāi) 始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置處的d軸的電流使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。
另外，在使用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系控制電動(dòng)機(jī)的方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中， 可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是基于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置和施 加于所述電動(dòng)才幾的各相的電流來(lái)計(jì)算所述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流的單元。另外， 可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是基于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置和所 述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓來(lái)計(jì)算所述目標(biāo)電壓的單元。進(jìn)而，可以設(shè)
為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是在剛通過(guò)所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元設(shè)定 開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之后、基于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置推定該轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在 的旋轉(zhuǎn)位置、基于該推定的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)位置與所述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) 系目標(biāo)電壓來(lái)計(jì)算所述目標(biāo)電壓的單元。
在以使用開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的方式的本發(fā) 明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為包括基于所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置與所述設(shè)定 的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置來(lái)判定所述轉(zhuǎn)子是否不在旋轉(zhuǎn)的非旋轉(zhuǎn)判定單元。這樣 一來(lái)，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)位置與開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置判定轉(zhuǎn)子是否不在旋轉(zhuǎn)。
另外，在以^吏用開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的方式 的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，是在 將為了使所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分的電流施加于所述電動(dòng)機(jī)之后、將所述檢 測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置的單元；所述起動(dòng)時(shí)控制單元， 是以在通過(guò)所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元設(shè)定所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之后、
單元。這樣一來(lái)，與將為了使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分的電流施加于電動(dòng)機(jī)之前 的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置相比，能夠抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的 程度變大。
在該在將為了使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分的電流施加于電動(dòng)機(jī)之后、將檢測(cè) 出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置的方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以 設(shè)為所述電動(dòng)機(jī)是三相交流電動(dòng)機(jī)；包括電流判定單元，其在所述變速 桿處于所述停車(chē)位置時(shí)、通過(guò)對(duì)施加于所述電動(dòng)機(jī)的各相的電流進(jìn)行三相-
兩相轉(zhuǎn)換而計(jì)算d軸的電流以及q軸的電流、在該計(jì)算的d軸的電流處于 包含預(yù)定電流的預(yù)定的電流范圍內(nèi)時(shí)、判定為已經(jīng)將對(duì)于務(wù)使所述轉(zhuǎn)子不 旋轉(zhuǎn)而言充分的電流施加于該電動(dòng)機(jī)；所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，是 基于所述電流判定單元的判定結(jié)果設(shè)定所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置的單元。這樣 一來(lái)，能夠更正確地判定是否已將為了使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分的電流施加于 電動(dòng)才幾。
另外，在本發(fā)明的第2車(chē)輛中，所述第2車(chē)輛在將為了使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn) 的充分的電流施加于電動(dòng)機(jī)之后、將檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn) 位置，可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是控制所述電動(dòng)機(jī)以在通過(guò)所述 開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置i殳定單元設(shè)定所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之前、不從所述旋轉(zhuǎn)軸 輸入驅(qū)動(dòng)力和不向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出驅(qū)動(dòng)力的單元。
方式的本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以使所 述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)、并以在該轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開(kāi)始 由所述運(yùn)行單元進(jìn)行的所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行的方式進(jìn)行控制的單元。這樣一 來(lái)，可以在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開(kāi)始內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行。
在本發(fā)明的第2車(chē)輛中，可以設(shè)為，所i^行單元是包括下述裝置的 單元3軸式動(dòng)力輸入輸出單元，其連接于所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述旋 轉(zhuǎn)軸和第3軸這3根軸，基于從這3根軸中的任意2根軸輸入的動(dòng)力和向 這3根軸中的任意2根軸輸出的動(dòng)力而從剩余的軸輸入動(dòng)力和向剩余的軸 輸出動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其能夠從所述第3軸輸入動(dòng)力和向所述第3軸輸出 動(dòng)力。
本發(fā)明的第l車(chē)輛的控制方法，其主旨在于
該車(chē)輛具備內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn) 軸，能夠伴隨著向該旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能 夠從所述旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn) 行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除，所述動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除伴隨著所 述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更；
當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以
所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的第l車(chē)輛的控制方法中，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài) 時(shí)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著用于限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的來(lái)自電動(dòng) 機(jī)的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制內(nèi)燃機(jī)、運(yùn)行單元和 電動(dòng)機(jī)。在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，通常通過(guò)將驅(qū)動(dòng)輪鎖定的鎖定 單元將驅(qū)動(dòng)輪鎖定，并且為了使旋轉(zhuǎn)軸側(cè)的動(dòng)力不會(huì)向車(chē)軸側(cè)傳遞而通過(guò)
所述動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除伴隨著旋轉(zhuǎn)軸與車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變 更。當(dāng)在該狀態(tài)下運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，必須將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而 作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除。在本發(fā)明中，以限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的方式 從電動(dòng)機(jī)向旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力，由此能夠通過(guò)來(lái)自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力將伴隨著內(nèi) 燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除，能夠運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。
在這里，所述變速單元可以設(shè)為這樣的單元具有多個(gè)離合器，通過(guò)變更 這多個(gè)離合器的接合狀態(tài)而進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除，所述動(dòng)力的 傳遞以及傳遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更。
本發(fā)明的第2車(chē)輛的控制方法，其主旨在于
內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨 著向該旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn) 軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn)行動(dòng)力的傳遞 以及傳遞的解除，所述動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所 述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更；
當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以
4亍起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)4亍單元和該電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的第2車(chē)輛的控制方法中，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài) 時(shí)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著由電動(dòng)機(jī)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的限制而 運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制內(nèi)燃機(jī)、運(yùn)行單元和電動(dòng)機(jī)。在變速桿 處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，如上所述，通常通過(guò)將驅(qū)動(dòng)輪鎖定的鎖定單元將 驅(qū)動(dòng)輪鎖定，并且通過(guò)變速單元將旋轉(zhuǎn)軸從車(chē)軸側(cè)分離。當(dāng)在該狀態(tài)下運(yùn) 行內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，必須將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū) 動(dòng)力消除。在本發(fā)明中，通過(guò)由電動(dòng)機(jī)限制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，能夠通過(guò)電動(dòng) 機(jī)將伴隨著內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而作用在旋轉(zhuǎn)軸上的驅(qū)動(dòng)力消除，能夠運(yùn)行內(nèi)燃
機(jī)進(jìn)行起動(dòng)。在這里，所述變速單元可以設(shè)為這樣的單元具有多個(gè)離合 器，通過(guò)變更這多個(gè)離合器的掩^狀態(tài)而進(jìn)行動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除， 所述動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變 速檔的變更。在這里，在"離合器"中，包含連接兩個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的通常的 離合器，此外也包含將一個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)固定在外殼等非旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)上的制動(dòng)器。
在這樣的本發(fā)明的第2車(chē)輛的控制方法中，可以設(shè)為所述電動(dòng)機(jī)， 是將轉(zhuǎn)子連接于所述旋轉(zhuǎn)軸、能夠通過(guò)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)該轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)而從該旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向該旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)；以將所述定 子的磁場(chǎng)的方向固定從而所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)。這樣一 來(lái)，通過(guò)固定定子的磁場(chǎng)的方向，能夠使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。


圖1是表示作為本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20的結(jié)構(gòu)的概略
結(jié)構(gòu)圖2是表示變速器60的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖3是表示由實(shí)施例的混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的起動(dòng)時(shí)控制 例程的一例的流程圖4是表示扭矩指4^i殳定用圖的一例的說(shuō)明圖5是表示列線圖的一例的說(shuō)明圖，所述列線圖用于力學(xué)性地說(shuō)明運(yùn) 行發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)的動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素；
圖6是表示第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖7是表示包含電機(jī)MG1、 MG2、逆變器41、 42的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖8是表示由第2實(shí)施例的混合動(dòng)力用電子控制單元70執(zhí)行的起動(dòng)時(shí) 控制例程的 一例的流程圖9是表示由第2實(shí)施例的電機(jī)ECU40執(zhí)行的電機(jī)鎖定(motor lock) 指令4妄收時(shí)的第2電機(jī)控制例程的一例的流程圖10是表示將電機(jī)MG2的定子46b的磁場(chǎng)的方向固定、使電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子46a (作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a)不旋轉(zhuǎn)時(shí)的樣子的說(shuō)明圖ll是表示變形例的混合動(dòng)力汽車(chē)120的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)，用實(shí)施例說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。圖l是表示作為 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施例的 混合動(dòng)力汽車(chē)20如圖所示，包括發(fā)動(dòng)機(jī)22，經(jīng)由減震器28連接在作為 發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸的曲軸26上的3軸式動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30，連接在動(dòng) 力分配綜合機(jī)構(gòu)30上的能夠發(fā)電的電機(jī)MG1，連接在作為連接在動(dòng)力分 配綜合才幾構(gòu)30上的旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a上的電才;LMG2，將齒圏軸32a的 動(dòng)力變速而向連接在驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b上的驅(qū)動(dòng)軸36輸出的變速器60，將 驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b鎖定的停車(chē)鎖定機(jī)構(gòu)90 (停車(chē)時(shí)傳動(dòng)系鎖定器)，和控 制車(chē)輛整體的混合動(dòng)力用電子控制單元70。
發(fā)動(dòng)機(jī)22是通過(guò)汽油或輕油等烴類(lèi)燃料輸出動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)，通M檢 測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行狀態(tài)的各種傳感器輸入信號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)用電子控制單元 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU) 24接受燃料噴射控制、點(diǎn)火控制、吸入空氣 量調(diào)節(jié)控制等運(yùn)4亍控制。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24與混合動(dòng)力用電子控制單元70進(jìn) 行通信，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)來(lái)運(yùn)行控制發(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) 行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30包括外齒齒輪的太陽(yáng)輪31，配置在與該太陽(yáng)
輪31同心的圓上的內(nèi)齒齒輪的齒圏32，與太陽(yáng)輪31嚙合同時(shí)與齒圏32 嚙合的多個(gè)小齒輪33，和將多個(gè)小齒輪33保持得自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)自如的行 星架34;以太陽(yáng)輪31、齒圏32和行星架34為旋轉(zhuǎn)要素構(gòu)成進(jìn)行差動(dòng)作用 的行星齒輪機(jī)構(gòu)。動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30，在行星架34上連結(jié)有發(fā)動(dòng)機(jī)22 的曲軸26，在太陽(yáng)輪31上連結(jié)有電機(jī)MG1，在齒圏32上連結(jié)有作為旋 轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a;在電機(jī)MG1作為發(fā)電機(jī)而工作時(shí)，將從行星架34輸 入的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力根據(jù)傳動(dòng)比分配到太陽(yáng)輪31側(cè)和齒圏32側(cè)；在 電機(jī)MG1作為電動(dòng)機(jī)而工作時(shí)，將從行星架34輸入的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的 動(dòng)力和從太陽(yáng)輪31輸入的來(lái)自電機(jī)MG1的動(dòng)力綜合(集成)，向齒圏32 側(cè)輸出。向齒圏32輸出的動(dòng)力，從齒圏軸32a經(jīng)由變速器60、驅(qū)動(dòng)軸36、 差速齒輪38，最終向車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b輸出。
電機(jī)MG1以及電機(jī)MG2，都構(gòu)成為能夠作為發(fā)電機(jī)而驅(qū)動(dòng)同時(shí)能夠 作為電動(dòng)才幾而驅(qū)動(dòng)的周知的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由逆變器41、 42與電池 50進(jìn)行電力的交換。連接逆變器41、 42與電池50的電力線54,作為各逆 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，電池50通過(guò)電機(jī)MG1、 MG2之一發(fā) 電的電力或不足的電力而進(jìn)行充放電。另外，在通過(guò)電機(jī)MG1、 MG2獲 得電力收支的平衡時(shí)，電池50不進(jìn)行充放電。電機(jī)MG1、 MG2都由電機(jī) 用電子控制單元(以下稱(chēng)作電機(jī)ECU) 40驅(qū)動(dòng)控制。對(duì)電機(jī)ECU40輸入 驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、 MG2所必須的信號(hào)，例如來(lái)自檢測(cè)電機(jī)MG1、 MG2 的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、 44的電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 子的旋轉(zhuǎn)位置6ml、 6m2或者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，從電機(jī)ECU40輸出給逆變器41、 42的 開(kāi)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進(jìn)行通信，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， 同時(shí)，根據(jù)需要將與電機(jī)MG1、 MG2的運(yùn)行狀態(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。
變速器60構(gòu)成為能夠進(jìn)行作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a和驅(qū)動(dòng)軸36的連
接以及連接的解除，并且能夠在兩軸的連接狀態(tài)下對(duì)齒圏軸32a的轉(zhuǎn)速進(jìn) 行四級(jí)變速而傳遞給驅(qū)動(dòng)軸36。將變速器60的結(jié)構(gòu)的一例表示在圖2中。 圖2所示的變速器60包括單小齒輪的行星齒輪機(jī)構(gòu)60a、 60b，三個(gè)離 合器C1、 C2、 C3,兩個(gè)制動(dòng)器B1、 B2，和一個(gè)單向離合器F1。行星齒 輪機(jī)構(gòu)60a包括外齒齒輪的太陽(yáng)輪61，配置在與該太陽(yáng)輪61同心的圓 上的內(nèi)齒齒輪的齒圏62,與太陽(yáng)輪61嚙合同時(shí)與齒圏62嚙合的多個(gè)小齒 輪63，和將多個(gè)小齒輪63保持得自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)自如的行星架64。太陽(yáng)輪 61經(jīng)由離合器Cl連接在齒團(tuán)軸32a上，并且可以通過(guò)制動(dòng)器Bl的接通 斷開(kāi)而使其旋轉(zhuǎn)自由或停止。行星架64經(jīng)由離合器C2連接在齒圏軸32a 上。行星變速器60b包括外齒齒輪的太陽(yáng)輪65，配置在與該太陽(yáng)輪65 同心的圓上的內(nèi)齒齒輪的齒圏66，與太陽(yáng)輪65嚙合同時(shí)與齒圏66嚙合的 多個(gè)小齒輪67，和將多個(gè)小齒輪67保持得自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)自如的行星架68。 太陽(yáng)輪65經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸69以及離合器C3連接在齒圏軸32a上。齒圏66連 接在行星齒輪機(jī)構(gòu)60a的行星架64上并且通過(guò)制動(dòng)器B2的接通斷開(kāi)而使 其旋轉(zhuǎn)自由或停止，并且通過(guò)單向離合器Fl能夠在預(yù)定方向上自由地旋 轉(zhuǎn)、在與預(yù)定方向相反的方向上不能旋轉(zhuǎn)。行星架68連接在驅(qū)動(dòng)軸36上 并且連接在行星齒輪機(jī)構(gòu)60a的齒圏62上。變速器60通過(guò)離合器Cl、 C2、 C3、制動(dòng)器B1、 B2的接通斷開(kāi)，對(duì)齒圏軸32a的轉(zhuǎn)速進(jìn)行四級(jí)變速 而傳遞給驅(qū)動(dòng)軸36，將齒圏軸32a從驅(qū)動(dòng)軸36遮斷。離合器Cl、 C2、 C3、制動(dòng)器B1、 B2的接通斷開(kāi)在實(shí)施例中這樣進(jìn)行通過(guò)未圖示的液壓 (油壓)式的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)離合器Cl、 C2、 C3、制動(dòng)器Bl、 B2 作用的液丑。
停車(chē)鎖定機(jī)構(gòu)90包括安裝在驅(qū)動(dòng)軸36上的停車(chē)齒輪92，和與停車(chē) 齒輪92嚙合而在使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)停止的狀態(tài)下進(jìn)行鎖定的停車(chē)鎖定爪94(駐 車(chē)鎖止爪)。停車(chē)鎖定爪94，通過(guò)由輸入從其它的檔位范圍(k》-，檔 位段)向P檔位范圍(parking position )的操作信號(hào)或者從P檔位范圍向 其它的檔位范圍的操作信號(hào)的混合動(dòng)力用電子控制單元70驅(qū)動(dòng)控制未圖 示的致動(dòng)器而工作，通過(guò)其與停車(chē)齒輪92的嚙合及其解除而進(jìn)行停車(chē)鎖定
及其解除。驅(qū)動(dòng)軸36被機(jī)械地連接在驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b上，所以停車(chē)鎖定 才幾構(gòu)90間接地將驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b鎖定。
電池50由電池用電子控制單元(以下稱(chēng)作電池ECU) 52管理。向電 池ECU52中，輸入管理電池50所必須的信號(hào)，例如來(lái)自設(shè)置在電池50 的端子間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、來(lái)自安裝在與電池50的輸 出端子連接的電力線54上的未圖示的電流傳感器的充放電電流、來(lái)自安裝 在電池50上的溫度傳感器51的電池溫度Tb等，并根據(jù)需要，通過(guò)通信 將與電池50的狀態(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。另夕卜， 為了管理電池50，在電池ECU52還基于由電流傳感器檢測(cè)出的充放電電 流的累計(jì)值計(jì)算殘余容量(SOC)。
混合動(dòng)力用電子控制單元70構(gòu)成為以CPU72為中心的孩i處理器，除 CPU72之外還包括儲(chǔ)存處理程序的ROM74、暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的RAM76、 未圖示的輸入輸出端口以及通信端口 。通過(guò)輸入端口向混合動(dòng)力用電子控 制單元70輸入有來(lái)自點(diǎn)火開(kāi)關(guān)80的點(diǎn)火信號(hào)，來(lái)自檢測(cè)變速桿81的操 作位置的變速位置傳感器82的變速位置SP，來(lái)自檢測(cè)加速踏板83的踩下 量的加速踏板位置傳感器84的加速器開(kāi)度Acc，來(lái)自檢測(cè)制動(dòng)踏板85的 踩下量的制動(dòng)踏板位置傳感器86的制動(dòng)踏板位置BP，和來(lái)自車(chē)速傳感器 88的車(chē)速V等。從混合動(dòng)力用電子控制單元70，經(jīng)由輸出端口輸出給變 速器60的離合器C1、 C2、 C3和制動(dòng)器B1、 B2的未圖示的致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)等?；旌蟿?dòng)力用電子控制單元70如上所述，通過(guò)通信端口與發(fā)動(dòng)機(jī) ECU24、電機(jī)ECU40和電池ECU52連接在一起，與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24、電 機(jī)ECU40和電池ECU52進(jìn)行各種控制信號(hào)、數(shù)據(jù)的交換。
另外，在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20中，作為由變速位置傳感器82檢 測(cè)的變速桿81的位置，有停車(chē)位置(P檔)、中立(空檔)位置(N檔)、 驅(qū)動(dòng)位置(D檔)和倒車(chē)位置(R檔)等。變速桿81在停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)， 通常將變速器60的離合器C1、 C2、 C3和制動(dòng)器B1、 B2全都斷開(kāi)而將齒 圏軸32a從驅(qū)動(dòng)軸36分離。
這樣構(gòu)成的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20，基于與駕駛者對(duì)加速踏板83
的踩下量相對(duì)應(yīng)的加速器開(kāi)度Acc和車(chē)速V，計(jì)算應(yīng)當(dāng)向作為驅(qū)動(dòng)軸的齒 圏軸32a輸出的要求扭矩，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2進(jìn)行運(yùn) 行控制，以將與該要求扭矩相對(duì)應(yīng)的要求動(dòng)力向齒圏軸32a輸出。作為發(fā) 動(dòng)機(jī)22、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2的運(yùn)行控制，包括扭矩變換模式、充放 電運(yùn)行模式和電積逸行模式等；扭矩變換模式中以從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與要 求動(dòng)力相當(dāng)?shù)膭?dòng)力的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)行控制，同時(shí)以通過(guò)動(dòng)力分配綜合 機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2對(duì)從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部進(jìn)行扭 矩變換后向齒圏軸32a輸出的方式對(duì)電機(jī)MGl、電機(jī)MG2驅(qū)動(dòng)控制；充 放電運(yùn)行模式中以從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與要求動(dòng)力和電池50的充放電所必 需的電力(功率)的和相當(dāng)?shù)膭?dòng)力的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)行控制，同時(shí)伴隨 著電池50的充放電，以隨著從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部或者一部分由 動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2進(jìn)行的扭矩變換，從而將 要求動(dòng)力向齒圏軸32a輸出的方式，對(duì)電機(jī)MG1、電機(jī)MG2驅(qū)動(dòng)控制； 電機(jī)運(yùn)行模式中以使發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行停止，向齒圏軸32a輸出來(lái)自電機(jī) MG2的與要求動(dòng)力相當(dāng)?shù)膭?dòng)力的方式進(jìn)行運(yùn)行控制。
接下來(lái)，對(duì)這樣構(gòu)成的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20的動(dòng)作、尤其是系統(tǒng) 起動(dòng)時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示由混合動(dòng)力用電子控 制單元70執(zhí)行的起動(dòng)時(shí)控制例程的一例的流程圖。該例程在混合動(dòng)力汽車(chē) 20的系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)執(zhí)行。另外，系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)， 通常變速桿81處于停車(chē)位置的狀態(tài)，所以如上所述，由停車(chē)鎖定機(jī)構(gòu)90 將驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b鎖定并且由變速器60將作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a從驅(qū) 動(dòng)軸36分離。
在執(zhí)行起動(dòng)時(shí)控制例程時(shí)，混合動(dòng)力用電子控制單元70的CPU72首 先輸入發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、從發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t 和電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6 m2 (步驟S100 )。在這里，發(fā)動(dòng)機(jī)22 的轉(zhuǎn)速Ne設(shè)為通過(guò)通信從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24輸入基于來(lái)自安裝在曲軸26上 的未圖示的曲軸位置傳感器的信號(hào)而計(jì)算的值。另外，從起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起 的經(jīng)過(guò)時(shí)間t設(shè)為輸入由未圖示的定時(shí)器計(jì)測(cè)的時(shí)間作為從該例程的執(zhí)行
開(kāi)始算起的時(shí)間。進(jìn)而，電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6m2設(shè)為通過(guò)通信 從電機(jī)ECU40輸入由旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器44檢測(cè)的值。
在這樣輸入數(shù)據(jù)后，使用所輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、從起動(dòng)開(kāi)始 時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tml* (步驟S110 )。電 機(jī)MG1的扭矩指令TmP在實(shí)施例中這樣設(shè)定預(yù)先設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn) 速Ne、從起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t與電機(jī)MG1的扭矩指令TmP的 關(guān)系，作為扭矩指4^殳定用圖預(yù)先儲(chǔ)存，在給出發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、從 起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)，從所儲(chǔ)存的圖導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的扭矩指令 Tml*。扭矩指令沒(méi)定用圖的一例表示在圖4中。在扭矩指令i更定用圖中， 如圖所示，從剛進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示的時(shí)刻tl之后開(kāi)始使用變化率 處理(k一卜處理)而迅速地將比較大的扭矩設(shè)定為扭矩指令Tml*，使 發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne迅速增加。接下來(lái)，在發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne通過(guò)了共 振轉(zhuǎn)速帶或者在經(jīng)過(guò)了通過(guò)共振轉(zhuǎn)速帶所需要的時(shí)間以后的時(shí)刻t2，將能 夠穩(wěn)定地在點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire以上運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的扭矩設(shè)定為扭矩指令 Tml*,使電力消耗、作為驅(qū)動(dòng)軸的齒圏軸32a的反力減小。在這里，點(diǎn)火 開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire在實(shí)施例中被設(shè)定為比共振轉(zhuǎn)速帶具有余量的大轉(zhuǎn)速，例 如1000rpm、 1200rpm等。然后，從發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn) 速Nfire的時(shí)刻t3起使用變化率處理而迅速地將扭矩指令TmP設(shè)為數(shù)值 0,在判定為發(fā)動(dòng)機(jī)22的完全燃燒(完爆)的時(shí)刻t4結(jié)束。通過(guò)這樣在剛 具有發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示之后將較大的扭矩設(shè)定為電機(jī)MG1的扭矩指令 TmP而運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22，能夠迅速地使發(fā)動(dòng)機(jī)22在點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire以 上旋轉(zhuǎn)而起動(dòng)。
接下來(lái)，基于電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)位置6 m2和預(yù)定位置6 mset通過(guò)下面的式(1)設(shè)定電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2A (步驟S120)。 在這里，預(yù)定位置6 mset可以使用例如開(kāi)始該例程的執(zhí)4亍時(shí)即開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī) 22的運(yùn)行時(shí)的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。式(1 )是用于消除電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6 m2與預(yù)定位置6 mset的偏差的反饋關(guān)系式，在式(1) 中，"kl"是比例項(xiàng)的增益。通過(guò)這樣設(shè)定電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2、
能夠以將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6 m2與預(yù)定位置6 mset的偏差消除 的方式、即、將與旋轉(zhuǎn)位置6m2相當(dāng)?shù)凝X圏軸32a的旋轉(zhuǎn)位置6r和與預(yù) 定位置6 mset相當(dāng)?shù)凝X圉軸32a的旋轉(zhuǎn)位置6 rset的偏差消除的方式控制 電機(jī)MG2。其結(jié)果，能夠使齒圏軸32a的旋轉(zhuǎn)位置6 r不會(huì)從位置6 rset 較大地偏離。將表示動(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)系的列線圖表示在圖5中。在圖中，左邊的S軸表示電機(jī)MG1的轉(zhuǎn) 速Nml即太陽(yáng)輪31的轉(zhuǎn)速，C軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne即的行星架34 的轉(zhuǎn)速，R軸表示電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以減速器35的傳動(dòng)比Gr所得 的齒圈32的轉(zhuǎn)速Nr。另外，R軸上的2個(gè)粗線箭頭表示從電機(jī)MG1 輸出的扭矩Tml作用在齒圏軸32a上的扭矩，和從電機(jī)MG2輸出的扭矩 Tm2作用在齒圈軸32a上的扭矩。在變速桿81處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)， 通常由停車(chē)鎖定機(jī)構(gòu)卯將驅(qū)動(dòng)輪39a、39b鎖定并且由變速器60將作為旋 轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a從驅(qū)動(dòng)軸36分離。因此，在由電機(jī)MG1運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22 而起動(dòng)時(shí)，如果不將從電機(jī)MG1輸出而作用在齒圏軸32a上的扭矩消除， 則齒圏軸32a會(huì)^:轉(zhuǎn)，不能運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22。在實(shí)施例中，通過(guò)以將電機(jī) MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6 m2與預(yù)定位置6 mset的偏差消除的方式設(shè)定電 機(jī)MG2的扭矩指令Tm2*，能夠通過(guò)來(lái)自電機(jī)MG2的扭矩將由電機(jī)MG1 運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)作用在齒圏軸32a上的扭矩消除，所以能夠由電機(jī)MG1 運(yùn)行發(fā)動(dòng)才幾22。
Tm2*=kl( 6 mset- 6 m2) (1)
在這樣設(shè)定電機(jī)MG1、 MG2的扭矩指令Tml、 11112*之后，將所設(shè) 定扭矩指令Tml、 Tm2A發(fā)送到電機(jī)ECU40 (步驟S130 )。接收了扭矩 指令Tml、 Tm2頭的電機(jī)ECU40，以由扭矩指令Tml、 Tm2l區(qū)動(dòng)電機(jī) MG1、 MG2的方式進(jìn)行逆變器41、 42的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)控制。
在發(fā)送扭矩指令Tml、 Tm2+之后，判定發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne是否到 達(dá)點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire (步驟S140 )。在判定發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne沒(méi)有到 達(dá)點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nflre時(shí)返回到步驟SIOO。這樣，在由于運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22 從而判定發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire時(shí)(步驟S140 )，
開(kāi)始進(jìn)行燃料噴射控制、點(diǎn)火控制等(步驟S150)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)22是否 完全燃燒(步驟S160 )，在判定發(fā)動(dòng)機(jī)22沒(méi)有完全燃燒時(shí)返回到步驟SIOO。 在判定發(fā)動(dòng)機(jī)22完全燃燒時(shí)將起動(dòng)時(shí)控制例程結(jié)束。
根據(jù)上面所i兌明的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20，當(dāng)在變速桿81處于停 車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著來(lái)自電機(jī)MG2的 用于限制作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a的旋轉(zhuǎn)的扭矩的輸出而運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22 進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1、 MG2，所以即使在變速桿 81處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)也能夠運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行起動(dòng)。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20中，當(dāng)在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)22給出起 動(dòng)指示時(shí)，伴隨著來(lái)自電機(jī)MG2的用于限制作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a的 旋轉(zhuǎn)的扭矩的輸出而運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行起動(dòng)，但并不限定于系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)， 只要是在變速桿81處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)， 伴隨著來(lái)自電機(jī)MG2的用于限制作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a的旋轉(zhuǎn)的扭矩 的輸出而運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行起動(dòng)即可。
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20中，通過(guò)基于比例控制的反饋控制的關(guān)系 式計(jì)算電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2、但除了比例控制，也可以使用積分控 制、微分控制等計(jì)算電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2、另外，在實(shí)施例的混合 動(dòng)力汽車(chē)20中，僅通過(guò)基于比例控制的反饋控制的關(guān)系式計(jì)算電機(jī)MG2 的扭矩指令Tm2*，但也可以如下面的式(2)所示，加上用于與從電機(jī) MG1輸出而作用在齒圏軸32a上的扭矩相平衡的扭矩，設(shè)定機(jī)MG2的扭 矩指令Tm2^在這里，在式(2)中，右邊第2項(xiàng)的"k2"是比例項(xiàng)的增 益。
Tm2*= Tml*/p+k2( 6膽t漏6 m2) (2)
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20中，當(dāng)在變速桿81處于停車(chē)位置的狀態(tài) 時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)，以將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6 m2 與預(yù)定位置6 mset的偏差消除的方式計(jì)算電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2*， 但也可以使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2大致成為數(shù)值0的方式通過(guò)下面的式(3 ) 的反饋控制的關(guān)系式計(jì)算電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2*。在這里，電機(jī)MG2
的轉(zhuǎn)速Nm2可以設(shè)為通過(guò)通信從電機(jī)ECU40輸入由旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器 44檢測(cè)出的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置計(jì)算的值。另外，在式(3)中， 右邊的"k3"是比例項(xiàng)的增益。 Tm2*=k3.(0-Nm2) (3)
在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20中，當(dāng)在變速桿81處于停車(chē)位置的狀態(tài) 時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)，以將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置6m2 與預(yù)定位置6 mset的偏差消除的方式設(shè)定電機(jī)MG2的扭矩指令Tm2*， 并且以將所設(shè)定的扭矩指令Tm2+輸出的方式控制電機(jī)MG2，但只要能夠 限制作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a的旋轉(zhuǎn)，例如也可以通過(guò)將電機(jī)MG2的定 子的磁場(chǎng)的方向固定而限制齒圏軸32a的旋轉(zhuǎn)。下面，通過(guò)第2實(shí)施例對(duì) 這種情況進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示作為第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B的結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu) 圖。圖7是表示包含電機(jī)MG1、 MG2、逆變器41、 42的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)的概略的結(jié)構(gòu)圖。第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B，如圖6所示，對(duì) 電才幾MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子45a、 46a以及定子45b、 46b賦予符號(hào)，并且如 圖7所示通過(guò)明示包含電機(jī)MG1、 MG2、逆變器41、 42的電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的概略，設(shè)為與圖l所例示的第1實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20相同的 硬件結(jié)構(gòu)。因此，為了避免重復(fù)的說(shuō)明，對(duì)于第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē) 20B的硬件結(jié)構(gòu)，除了重新賦予符號(hào)的部分和重新明示的部分，賦予與第 1實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20的硬件結(jié)構(gòu)相同的符號(hào)，將其詳細(xì)的說(shuō)明省略。
電機(jī)MG1、 MG2如圖6以及圖7所示，都由粘貼有永久磁鐵"jc磁 體)的轉(zhuǎn)子45a、 46a和纏繞有三相線圏的定子45b、 46b構(gòu)成，構(gòu)成為能 夠作為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并且能夠作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的周知的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)。逆 變器41、 42分另'J由6個(gè)晶體管Tl ~ T6、 T7 ~ T12和6個(gè)二極管Dl ~ D6、 D7-D12構(gòu)成。各6個(gè)晶體管T1 T6、 T7~T12，以相對(duì)于電力線54的 正極母線(bus)和負(fù)極母線成為源(source)側(cè)和漏側(cè)('〉^夕，sink)的方式 每2個(gè)成對(duì)配置，在相應(yīng)的三對(duì)晶體管的連接點(diǎn)上分別連接有電機(jī)MG1、 MG2的三相線圏(U相、V相、W相)。在該各6個(gè)晶體管Tl ~ T6、 T7 ~
T12上，分別反向并聯(lián)有6個(gè)二極管D1-D6、 D7~D12。因此，通過(guò)在電 力線54的正極母線和負(fù)極母線之間電壓產(chǎn)生作用的狀態(tài)下控制成對(duì)的晶 體管T1 T6、 T7~T12的導(dǎo)通(on)時(shí)間的比例，能夠在三相線圏上形成旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1、 MG2。電機(jī)ECU40由以CPU40a為中 心的微處理器構(gòu)成，除CPU40a之外還包括儲(chǔ)存處理程序的ROM40b、暫 時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的RAM40c、未圖示的輸入輸出端口以及通信端口。對(duì)電機(jī) ECU40輸入用于驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1 、 MG2所需要的信號(hào)，例如來(lái)自檢測(cè) 電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、 44的電機(jī) MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子45a、 46a)的旋轉(zhuǎn)位置6ml、 6m2，來(lái)自檢 測(cè)在電機(jī)MG1、 MG2的三相線圈的U相、V相中流動(dòng)的相電流的電流傳 感器45U、 45V、 46U、 46V的相電流Iul、 Ivl、 Iu2、 Iv2等，從電機(jī)ECU40 輸出給逆變器41、 42的晶體管T1 T6、 T7 T12的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，代替圖3的起動(dòng)時(shí)控制例程而 執(zhí)行圖8的起動(dòng)時(shí)控制例程。在圖8的起動(dòng)時(shí)控制例程中，混合動(dòng)力用電 子控制單元70的CPU72首先向電機(jī)ECU40發(fā)送電機(jī)鎖定指令(步驟 S200),進(jìn)行等待從電機(jī)ECU40接收運(yùn)行許可指令的處理(步驟S210)。 接收了電機(jī)鎖定指令的電機(jī)ECU40通過(guò)圖9所例示的電機(jī)鎖定指令接收 時(shí)第2電4幾控制例程，以將電機(jī)MG2的定子46b的磁場(chǎng)的方向固定從而 使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a (齒圏軸32a)不旋轉(zhuǎn)的方式控制電機(jī)MG2。另 外，運(yùn)行許可指令，是在通過(guò)圖9的電機(jī)鎖定指令接收時(shí)第2電機(jī)控制例 程判斷為可以開(kāi)始由電機(jī)MG1進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行時(shí)，從電機(jī)ECU40 向混合動(dòng)力用電子控制單元70發(fā)送的指令。對(duì)于圖9的電機(jī)鎖定指令接收 時(shí)第2電才幾控制例程在后面敘述。
接下來(lái)，輸AJL動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、從發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的 經(jīng)過(guò)時(shí)間t (步驟S100b)，使用所輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、從發(fā)動(dòng)機(jī) 22的起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t和上述的圖4，設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指 令Tml* (步驟S110)，發(fā)送所設(shè)定的電機(jī)MG1的扭矩指令Tml* (步驟 S130b)。然后，等待發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne到達(dá)點(diǎn)火開(kāi)始轉(zhuǎn)速Nfire，然后
開(kāi)始燃料噴射控制、點(diǎn)火控制(步驟S140、 S150)，等待發(fā)動(dòng)機(jī)22完全 燃燒(步驟S160)，結(jié)束起動(dòng)時(shí)控制例程。另外，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速 Ne，設(shè)為與圖3的起動(dòng)時(shí)控制例程同樣地輸入的值。另外，對(duì)于從發(fā)動(dòng)機(jī) 22的起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t,在本例程中，輸入的是從發(fā)動(dòng)機(jī)22的 運(yùn)行開(kāi)始算起的時(shí)間。進(jìn)而，接收了扭矩指令Tm"的電機(jī)ECU40在第2 實(shí)施例中，以通過(guò)未圖示的第1電機(jī)控制例程、用扭矩指令TmP驅(qū)動(dòng)電 機(jī)MG1的方式，控制電機(jī)MG1。
接下來(lái)，對(duì)圖9的電機(jī)鎖定指令接收時(shí)第2電機(jī)控制例程進(jìn)行說(shuō)明。 該例程自從混合動(dòng)力用電子控制單元70接收電機(jī)鎖定指令開(kāi)始每隔預(yù)定 時(shí)間(例如每隔數(shù)msec)反復(fù)執(zhí)行。在圖9的電機(jī)鎖定指令接收時(shí)第2電 機(jī)控制例程中，電機(jī)ECU40的CPU40a首先輸入來(lái)自旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感 器44的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a的旋轉(zhuǎn)位置6 m2和來(lái)自電流傳感器46U、 46V的在三相線圈的U相、V相中流動(dòng)的電流Iu2、 Iv2(步驟S300)，并 且在所輸入的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a的旋轉(zhuǎn)位置6 m2上乘以極對(duì)數(shù) p(number of pole pairs),由此計(jì)算電氣角6 e2(electric angle)(步驟S310 )， 將在電才幾MG2的三相線圏的U相、V相、W相中流動(dòng)的相電流Iu2、 Iv2、 Iw2的總和i殳為數(shù)值O， ^使用電氣角6e2通過(guò)下面的式(4)將相電流Iu2、 Iv2進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成d軸、q軸的電流Id2、 Iq2 ( 3相-2相轉(zhuǎn)換)(步驟 S320)。另外，在d-q坐標(biāo)系中，d軸為由粘貼在轉(zhuǎn)子46a上的永久磁4失 形成的磁通的方向，q軸為相對(duì)于d軸提前7i/2的電氣角的方向。
<formula>formula see original document page 26</formula>接下來(lái)，將預(yù)定電流II與d軸的電流Id2的偏差與閾值Iref相比較(步 驟S330)。在這里，預(yù)定電流II可以設(shè)定為這樣的電流值例如當(dāng)對(duì)電 機(jī)MG2的三相線圏施加直流電流從而使得電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)
時(shí)，相對(duì)于開(kāi)始時(shí)電氣角6eset，應(yīng)該在d-q坐標(biāo)系中的d軸上流動(dòng)的電 流值等。在這里，開(kāi)始時(shí)電氣角6eset為以電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)的 方式將電機(jī)MG2的定子46b的磁場(chǎng)的方向固定時(shí)所4吏用的電氣角6e2， 對(duì)于其詳細(xì)內(nèi)容在后面敘述。在圖10中表示將電機(jī)MG2的定子46b的磁 場(chǎng)的方向固定、使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a (作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a )不旋 轉(zhuǎn)時(shí)的樣子。在圖IO的例子中，通過(guò)在U相、V相上施加直流電流，在 定子46b上形成了固定磁場(chǎng)(參照?qǐng)D中實(shí)線箭頭)，所述固定磁場(chǎng)是將分 別由施加有直流電流的2相形成的磁場(chǎng)(參照?qǐng)D中虛線箭頭)合成而成的。 在該固定磁場(chǎng)的方向與由電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a的永久磁鐵形成的磁通方 向一致時(shí)，即固定磁場(chǎng)的方向與d-q坐標(biāo)系中的d軸的方向一致時(shí)，不從 電機(jī)MG2向齒圏軸32a輸出扭矩。然而，在運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)，電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子46a由于從電機(jī)MG1輸出而作用在齒圏軸32a上的扭矩(下面將 該扭矩稱(chēng)為作用扭矩)而旋轉(zhuǎn)，在形成于定子46b的固定磁場(chǎng)的方向與d-q 坐標(biāo)系中的d軸的方向偏離時(shí)，與由定子46b形成的固定磁場(chǎng)的方向和此 時(shí)的電才幾MG2的電氣角6e2相對(duì)應(yīng)，以d軸的方向與固定磁場(chǎng)的方向一 致的方式對(duì)轉(zhuǎn)子46a作用扭矩(下面將該扭矩稱(chēng)作吸引扭矩)，轉(zhuǎn)子46a 停止在作用扭矩與吸引扭矩平衡的位置。在第2實(shí)施例中，與第l實(shí)施例 同樣地設(shè)定電機(jī)MG1的扭矩指令Tml*，即作用扭矩與發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速 Ne、從起動(dòng)開(kāi)始時(shí)算起的經(jīng)過(guò)時(shí)間t相對(duì)應(yīng)地變化，所以作用扭矩與吸引 扭矩在與此相對(duì)應(yīng)的電氣角6e2平衡。對(duì)于上述的預(yù)定電流Il,在實(shí)施例 中，基于由電機(jī)MG1運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22時(shí)從電機(jī)MG1輸出而作用在齒圏軸 32a上的最大扭矩，設(shè)定為即使在該最大扭矩作用在齒圏軸32a上時(shí)也能 使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)的電流值以上的固定值。另外，閾值Iref 是為了判定d軸的電流Id2是否到達(dá)預(yù)定電流I1附近而使用的閾值，由電 機(jī)MG2、逆變器42的特性等確定。這樣判定d軸的電流Id2是否到達(dá)預(yù) 定電流Il附近是因?yàn)椋谑筪軸的電流Id2從數(shù)值0向預(yù)定電流Il增加 時(shí)，在為了抑制d軸的電流Id2過(guò)大地超過(guò)預(yù)定電流Il而實(shí)施平滑化(& 賣(mài)L， smoothing,擬合)處理等時(shí)，d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流I1附近
需要一些時(shí)間。如上所述，步驟S330的預(yù)定電流Il與d軸的電流Id2的 偏差與閾值Iref的比較，成為判斷是否對(duì)電機(jī)MG2施加了能夠使電機(jī) MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)的電流的處理。
當(dāng)在步驟S330中預(yù)定電流Il與d軸的電流Id2的偏差比閾值Iref大 時(shí)，即在d軸的電流Id2還沒(méi)有到達(dá)預(yù)定電流I1附近時(shí)，判斷為還沒(méi)有對(duì) 電機(jī)MG2施加能夠使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)的電流，以電流僅在 d-q坐標(biāo)系中的d軸上流過(guò)的方式對(duì)電流指令I(lǐng)d2H殳定預(yù)定電流I1,并且 對(duì)電流指令I(lǐng)q2H殳定數(shù)值0 (步驟S340 )，使用所設(shè)定的電流指令I(lǐng)d2* 、 Iq2A和相電流Id2、 Iv2通過(guò)下面的式(5)以及式(6)計(jì)算電機(jī)MG2的 d軸、q軸的電壓指令Vd2、 Vq2* (步驟S350 )。在這里，在式(5)以 及式(6)中，"k3，， 、 "k5，，是比例系數(shù)，"k4，， 、 "k6"是積分系數(shù)。
W2* = A3(LJ2*-I^2)+嗎 (5) V《2* = ^5(^2*-L72)+2^A6(I^2*-I^2) (6)
然后，通過(guò)下面的式(7)以及式(8)，對(duì)d軸、q軸的電壓指令Vd2、 Vq2+進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(二相-三相轉(zhuǎn)換)成應(yīng)該施加在電機(jī)MG2的三相線圏 U相、V相、W相上的電壓指令Vu2*、 Vv2*、 Vw2* (步驟S360 )，并 且將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的電壓指令Vu2、 Vv2*、 Vw2*轉(zhuǎn)換成用于開(kāi)關(guān)逆變器42 的PWM信號(hào)(步驟S370 )，將轉(zhuǎn)換后的PWM信號(hào)輸出到逆變器42， 由此對(duì)電機(jī)MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制(步驟S380 )，結(jié)束第2電機(jī)控制例程。 此時(shí)，對(duì)于基于由旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器44檢測(cè)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a的旋 轉(zhuǎn)位置6 m2計(jì)算的電氣角6 e2，電流僅在d-q坐標(biāo)系中的d軸上流過(guò)，所 以電才幾MG2沒(méi)有對(duì)齒圏軸32a輸入輸出扭矩，齒圏軸32a處于自由的狀 態(tài)。<formula>formula see original document page 29</formula>當(dāng)在步驟S330中預(yù)定電流II與d軸的電流Id2的偏差為閾值Iref以 下時(shí)，即在d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流I1附近時(shí)，判斷為對(duì)電機(jī)MG2 施加有能夠使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)的電流，調(diào)查作為初始值設(shè)定 了數(shù)值0的標(biāo)記G的值(步驟S390),在標(biāo)記G為數(shù)值0時(shí)，將運(yùn)行許 可指令發(fā)送給混合動(dòng)力用電子控制單元70 (步驟S400 )，并且將電氣角6 e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset (步驟S410)，將標(biāo)記G設(shè)定為數(shù)值1 (步 驟S420 )。另 一方面，當(dāng)在步驟S390中標(biāo)記G為值1時(shí)，不執(zhí)行步驟S400 ~ S420的處理。因此，步驟S3卯 S420的處理，是在d軸的電流Id2剛到 達(dá)預(yù)定電流Il附近之后、將運(yùn)行許可指令發(fā)送給混合動(dòng)力用電子控制單元 70并且將此時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset的處理。在這里， 在步驟S400中，在d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流II附近時(shí)發(fā)送運(yùn)行許可 指令是出于下述的原因。如果在d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流II附近之前 開(kāi)始由電機(jī)MG1進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行，則在不能對(duì)電機(jī)MG2施加用 于相對(duì)于作用扭矩使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)所需要的電流時(shí)，電機(jī) MG2的轉(zhuǎn)子46a會(huì)旋轉(zhuǎn)。另一方面，如果在d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流 II附近之后開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行，則能夠在使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋 轉(zhuǎn)的同時(shí)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22。在第2實(shí)施例中，由于這樣的原因，在d軸的電 流ld2到達(dá)預(yù)定電流Il附近時(shí)將運(yùn)行許可指令發(fā)送給混合動(dòng)力用電子控制 單元70，混合動(dòng)力用電子控制單元70如上所述，等待接收該運(yùn)行許可指 令，然后開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行。另外，在步驟S410中將d軸的電流W2 到達(dá)預(yù)定電流I1附近時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset是出于下 述的原因。如果將d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流Il附近之前的電氣角6e2 設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset，則電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a會(huì)旋轉(zhuǎn)直到d軸的電 流ld2到達(dá)預(yù)定電流Il為止，從而電氣角6e2與開(kāi)始時(shí)電氣角6eset之間
的偏差變大。如果這樣的偏差較大，則在d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流I1 附近而使用開(kāi)始時(shí)電氣角6eset在定子46b上形成固定磁場(chǎng)時(shí)，電機(jī)MG2 的轉(zhuǎn)子46a旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角變大到作用扭矩與吸引扭矩平衡的電氣角6 e2，轉(zhuǎn)子46a會(huì)在作用扭矩與吸引扭矩平衡的電氣角6e2附近振動(dòng)。另一 方面，如果將d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流I1時(shí)的電氣角6e2"i殳定為開(kāi)始 時(shí)電氣角6eset，則能夠抑制轉(zhuǎn)子46a旋轉(zhuǎn)到作用扭矩與吸引扭矩平衡的 電氣角6e2為止時(shí)的旋轉(zhuǎn)角變大這種情況，能夠抑制轉(zhuǎn)子46a在該電氣角 6e2附近振動(dòng)。在第2實(shí)施例中，由于這樣的原因，將d軸的電流Id2到 達(dá)預(yù)定電流Il附近時(shí)的電氣角6e2i殳定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset。
在這樣設(shè)定開(kāi)始時(shí)電氣角6eset之后，使用所設(shè)定的開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset而將所述的式(4)中的"6e2"置換成(代入)"6 eset",由此將 相電流Iu2、 Iv2坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成相電流Id2、 Iq2 (步驟S430 ),并且以電流 爿f義在d軸上流過(guò)的方式對(duì)電流指令I(lǐng)d2H殳定預(yù)定電流U，并且對(duì)電流指令 Iq2+設(shè)定數(shù)值0 (步驟S440)，使用所設(shè)定的電流指令I(lǐng)d2、 &2*和相電 流Id2、 Iq2，將式(5)以及式(6)中的"6e2"置換成"6 eset，，，由 此設(shè)定電壓指令Vd2、 Vq2* (步驟S450)，將式(7)以及式(8)中的
"6e2"置換成"6eset，，，由此將電壓指令Vd2、 Vq2A坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成電壓 指令Vu2*、 Vv2*、 Vw2* (步驟S460),并且將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的電壓指令 Vu2*、 Vv2*、 Vw2w轉(zhuǎn)換成用于開(kāi)關(guān)逆變器42的PWM信號(hào)(步驟S470), 將轉(zhuǎn)換后的PWM信號(hào)輸出到逆變器42，由此對(duì)電機(jī)MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制
(步驟S480)，結(jié)束第2電機(jī)控制例程。這樣，控制電機(jī)MG2以使得在 開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset電流僅在d-q坐標(biāo)系中的d軸上流動(dòng)，由此，如上所 述，能夠使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a (齒圈軸32a)不旋轉(zhuǎn)。而且，通過(guò)在該 狀態(tài)下由電機(jī)MG1運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22而起動(dòng)，由此即使變速桿81處于停車(chē) 位置時(shí)也能夠運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22而起動(dòng)。
根據(jù)上面所i兌明的第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B，當(dāng)在變速桿81處 于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng)指示時(shí)， 一邊在電機(jī)MG2的定 子46b上形成固定磁場(chǎng)而使粘貼有永久磁鐵的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)一邊運(yùn)行發(fā)
動(dòng)機(jī)22而起動(dòng)，所以與第l實(shí)施例同樣，即使在變速桿81處于停車(chē)位置 時(shí)也能夠運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22而起動(dòng)。
另外，根據(jù)第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B,由于將施加在電機(jī)MG2 上的d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流I1附近時(shí)的電氣角6 e2i殳定為開(kāi)始時(shí)電 氣角6 eset而使電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)，所以與將d軸的電流Id2 到達(dá)預(yù)定電流Il附近之前的電氣角6e2i殳定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset而j吏電 機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)相比，能夠抑制電機(jī)MG2的電氣角6 e2從開(kāi) 始時(shí)電氣角6eset較大地偏離，能夠抑制轉(zhuǎn)子46a旋轉(zhuǎn)到作用扭矩與吸引 扭矩平衡的電氣角6e2為止時(shí)的旋轉(zhuǎn)角變大，所述作用扭矩為從電機(jī)MGl 輸出而作用在齒圏軸32a上的扭矩，所述吸引扭矩為作用在轉(zhuǎn)子46a上以 使轉(zhuǎn)子46a的d軸的方向與固定磁場(chǎng)的方向一致的扭矩。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，為了使說(shuō)明容易，僅考慮由安 裝在電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a上的永久磁鐵引起的磁矩(magnetic torque)進(jìn)行 了說(shuō)明，但在產(chǎn)生由轉(zhuǎn)子46a的永久磁鐵之間的部分(鐵心部分)引起的 磁阻轉(zhuǎn)矩(reluctance torque)時(shí)，除了磁矩，也可以考慮磁阻轉(zhuǎn)矩。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，混合動(dòng)力用電子控制單元70 在從電機(jī)ECU40接收運(yùn)行許可指令后開(kāi)始進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行，但也可 以代替這樣，從經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間tref后開(kāi)始進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行。在這里， 預(yù)定時(shí)間tref可以設(shè)為例如從自混合動(dòng)力用電子控制單元70向電機(jī) ECU40發(fā)送電才幾鎖定指令到施加在電機(jī)MG2上的d軸的電流Id2到達(dá)預(yù) 定電流Il附近為止所需要的時(shí)間，或者比其稍長(zhǎng)的時(shí)間等。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，從電壓指令Vd2*、 丫92*向電 壓指令Vu、 Vv*、 Vw+的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(2相-3相轉(zhuǎn)換)4吏用開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset而進(jìn)行，但也可以在剛設(shè)定了開(kāi)始時(shí)電氣角6eset之后將電壓指令 Vd2*、 Vq2+坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(2相-3相轉(zhuǎn)換)成電壓指令Vu^ Vv*、 Vw論時(shí)， 代替開(kāi)始時(shí)電氣角6eset，考慮從i史定開(kāi)始時(shí)電氣角6eset后時(shí)間的經(jīng)過(guò)而 推定現(xiàn)在的電氣角6e2 (下面，將其稱(chēng)作推定電氣角6eset2),并且使用 推定電氣角6eset2進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。這是因?yàn)樵趶膇殳定開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset
到將電壓指令Vd2*、 Vq2+坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(2相-3相轉(zhuǎn)換)成電壓指令Vu*、 Vv*、 Vw+的時(shí)刻為止的期間內(nèi)，轉(zhuǎn)子46a會(huì)稍微旋轉(zhuǎn)而使得電氣角6e2 產(chǎn)生偏離。另外，在這樣對(duì)電機(jī)MG2施加電流而使轉(zhuǎn)子46a不旋轉(zhuǎn)之后， 從電壓指令Vd2、 Vq2+向電壓指令Vi^、 Vv*、 Vw頭的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(2相-3 相轉(zhuǎn)換)，可以使用開(kāi)始時(shí)電氣角6eset，也可以使用上述的推定電氣角 6 eset2進(jìn)行。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，電機(jī)ECU40在d軸的電流Id2 到達(dá)預(yù)定電流Il附近時(shí)，將此時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角0eset， 然后基于該開(kāi)始時(shí)電氣角6eset而在電機(jī)MG2的定子46b上形成固定磁 場(chǎng)，但也可以不管d軸的電流Id2是否到達(dá)預(yù)定電流I1附近，而當(dāng)在電機(jī) MG2的三相線圏中流動(dòng)的相電流Iu2、 Iv2、 Iw2到達(dá)預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，將此 時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset，然后基于該開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset而在電4幾MG2的定子46b上形成固定磁場(chǎng)。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，在運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)22而起動(dòng)時(shí)沒(méi) 有對(duì)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a是否大致停止進(jìn)行判定，但也可以對(duì)其進(jìn)行判 定。此時(shí)，例如，可以基于現(xiàn)在的電氣角6e2與開(kāi)始時(shí)電氣角6eset的偏 差是否在預(yù)定范圍內(nèi)來(lái)判定，或者基于現(xiàn)在的轉(zhuǎn)子46a的旋轉(zhuǎn)位置6m2 與設(shè)定開(kāi)始時(shí)電氣角6 eset時(shí)的電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子46a的旋轉(zhuǎn)位置6 m2的 偏差是否在預(yù)定范圍內(nèi)來(lái)判定，或者基于電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2的大小是 否在預(yù)定轉(zhuǎn)速以下來(lái)判定，所述電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2是基于轉(zhuǎn)子46a的 旋轉(zhuǎn)位置6m2計(jì)算的。
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，電機(jī)ECU40將d軸的電流Id2 到達(dá)預(yù)定電流Il附近時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6eset,但也可 以將d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定電流Il附近之前、例如從混合動(dòng)力用電子控 制單元70接收到電機(jī)鎖定指令時(shí)的電氣角6e2設(shè)定為開(kāi)始時(shí)電氣角6
在第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中，直到d軸的電流Id2到達(dá)預(yù)定 電流II附近為止，即在開(kāi)始由電機(jī)MG1進(jìn)4亍的發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行之前，
電機(jī)ECU40以不從電機(jī)MG2向齒圏軸32a輸出扭矩及不從齒圏軸32a向 電機(jī)MG2輸出扭矩的方式控制電機(jī)MG2，但也可以以從電機(jī)MG2向齒 圏軸32a輸出扭矩及從齒圏軸32a向電機(jī)MG2輸出扭矩的方式控制電機(jī) MG2，也可以以在電機(jī)MG2的定子46b上形成固定磁場(chǎng)而使轉(zhuǎn)子46a(齒 圏軸32a)不旋轉(zhuǎn)的方式控制電機(jī)MG2。
在第1實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20、第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中， 使用了能夠以4級(jí)變速段(級(jí))變速的變速器60，但變速器的變速段并不 限定于4級(jí)，只要是2級(jí)以上的變速段即可。
在第1實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20、第2實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車(chē)20B中， 經(jīng)由動(dòng)力分配綜合機(jī)構(gòu)30將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出到經(jīng)由變速器60連接在 驅(qū)動(dòng)軸36上的作為旋轉(zhuǎn)軸的齒圏軸32a上，所述驅(qū)動(dòng)軸36被連結(jié)在驅(qū)動(dòng) 輪39a、 39b上，但也可以如圖11的變形例的混合動(dòng)力汽車(chē)120所例示具 備:具有連接在發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26上的內(nèi)部轉(zhuǎn)子132和連接在旋轉(zhuǎn)軸32b 上的外部轉(zhuǎn)子134，所述旋轉(zhuǎn)軸32b經(jīng)由變速器60連接在向驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b輸出動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)軸36上；將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力的一部分經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸32b、 變速器60、驅(qū)動(dòng)軸36向驅(qū)動(dòng)輪39a、 39b傳遞并且將殘余的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成電 力的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)130。
上面，使用實(shí)施例對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行了說(shuō)明，但當(dāng)然， 本發(fā)明并不局限于這樣的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以 以各種的形態(tài)實(shí)施。
本發(fā)明能夠利用于車(chē)輛的制造工業(yè)等。
權(quán)利要求
1. 一種車(chē)輛，包括內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨著向該旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn)行伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔的變更的動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除；和起動(dòng)時(shí)控制單元，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)，其以伴隨著用于限制所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)。
2. 如權(quán)利要求l所述的車(chē)輛，其中包括檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元； 所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置處于包含 預(yù)定位置的預(yù)定的位置范圍內(nèi)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)的單元。
3. 如權(quán)利要求l所述的車(chē)輛，其中 包括檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速處于包含數(shù)值 0的預(yù)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)的單元。
4. 如權(quán)利要求l所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以當(dāng) 在所述車(chē)輛的系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)指示時(shí)、伴隨著用于限制起動(dòng)的方式進(jìn)行控制的單元。
5. 如權(quán)利要求l所述的車(chē)輛，其中，所述運(yùn)行單元是包括下述裝置 的單元3軸式動(dòng)力輸入輸出單元，其連接于所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述 旋轉(zhuǎn)軸和第3軸這3根軸，基于從這3根軸中的任意2根軸輸入的動(dòng)力和向這3根軸中的任意2根軸輸出的動(dòng)力而從剩余的軸輸入動(dòng)力和向剩余的 軸輸出動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其能夠從所述第3軸輸入動(dòng)力和向所述第3軸輸出動(dòng)力。
6. —種車(chē)輛，包括內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨著向該旋 轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn)軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn)行伴隨著所述旋轉(zhuǎn)軸與所述車(chē)軸側(cè)之間的變速檔 的變更的動(dòng)力的傳遞以及傳遞的解除；和起動(dòng)時(shí)控制單元，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī) 的起動(dòng)指示時(shí)，其以伴隨著由所述電動(dòng)機(jī)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的限制而運(yùn) 4亍所述內(nèi)燃才幾進(jìn)4亍起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)。
7. 如權(quán)利要求6所述的車(chē)輛，其中所述電動(dòng)機(jī)，是將轉(zhuǎn)子連接于所述旋轉(zhuǎn)軸、能夠通過(guò)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)動(dòng)機(jī)；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以將所述定子的磁場(chǎng)的方向固定而所述轉(zhuǎn)子 不旋轉(zhuǎn)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)的單元。
8. 如權(quán)利要求7所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以通過(guò)向所述電動(dòng)4幾施加直流電流而將所述 定子的磁場(chǎng)的方向固定的方式進(jìn)行控制的單元。
9. 如權(quán)利要求7所述的車(chē)輛，其中包括旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置；和 開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，其在所述變速桿處于所述停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)，在通過(guò)所^動(dòng)時(shí)控制單元開(kāi)始所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行以前，將所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以使用所述i殳定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置使所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行控制的單元。
10. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以基 于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置處的所述轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁的磁通的方向與所述定 子的磁場(chǎng)的方向大致一致的方式向所述電動(dòng)機(jī)施加電流的單元。
11. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)輛，其中 所述電動(dòng)機(jī)是多相交流電動(dòng)機(jī)；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以如下方式進(jìn)行控制的單元基于施加于所 述電動(dòng)機(jī)的各相的電流計(jì)算與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)同步地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的 電流即旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流，基于該計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流計(jì)算該旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 的目標(biāo)電壓即旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓，基于該計(jì)算的4t轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓計(jì) 算應(yīng)該施加于該電動(dòng)機(jī)的各相的目標(biāo)電壓，并4吏用該計(jì)算的目標(biāo)電壓使該 轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的車(chē)輛，其中 所述電動(dòng)機(jī)是三相交流電動(dòng)才幾；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是這樣一種單元，其通過(guò)對(duì)施加于所述電動(dòng)機(jī) 的各相的電流進(jìn)行三相-兩相轉(zhuǎn)換而計(jì)算d軸的電流以及q軸的電流作為所 述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流，將在所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置處的d軸的目標(biāo)電流 設(shè)定為固定值并且將q軸的目標(biāo)電流設(shè)定為數(shù)值0，將基于該設(shè)定的d軸 的目標(biāo)電流和該計(jì)算的d軸的電流的d軸的目標(biāo)電壓以及基于該設(shè)定的q 軸的目標(biāo)電流和該計(jì)算的q軸的電流的q軸的目標(biāo)電壓^L定為所述旋轉(zhuǎn)坐 標(biāo)系目標(biāo)電壓。
13. 如權(quán)利要求11所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，U 于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置和施加于所述電動(dòng)機(jī)的各相的電流來(lái)計(jì)算所 述旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系電流的單元。
14. 如權(quán)利要求11所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，U 于所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置和所述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓來(lái)計(jì)算所 述目標(biāo)電壓的單元。
15. 如權(quán)利要求11所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是在剛通過(guò)所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元設(shè)定開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之后、基于所述 設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置推定該轉(zhuǎn)子的現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)位置、基于該推定的轉(zhuǎn)子 的現(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)位置與所述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系目標(biāo)電壓來(lái)計(jì)算所述目標(biāo)電壓 的單元。
16. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)輛，其中包括基于所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位 置與所述設(shè)定的開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置來(lái)判定所述轉(zhuǎn)子是否大致停止的非旋轉(zhuǎn)判 定單元。
17. 如權(quán)利要求9所述的車(chē)輛，其中所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，是在將為了使所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分 的電流施加于所述電動(dòng)機(jī)之后、將所述檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定為所述開(kāi)始 時(shí)旋轉(zhuǎn)位置的單元；所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以在通過(guò)所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元設(shè)定 所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之后、在使所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下運(yùn)行所述內(nèi)燃機(jī) 進(jìn)行起動(dòng)的方式進(jìn)行控制的單元。
18. 如權(quán)利要求17所述的車(chē)輛，其中 所述電動(dòng)機(jī)是三相交流電動(dòng)才幾；包括電流判定單元，其在所述變速桿處于所述停車(chē)位置時(shí)、通過(guò)對(duì)施 加于所述電動(dòng)機(jī)的各相的電流進(jìn)行三相-兩相轉(zhuǎn)換而計(jì)算d軸的電流以及q 軸的電流、在該計(jì)算的d軸的電流處于包含預(yù)定電流的預(yù)定的電流范圍內(nèi) 時(shí)、判定為已經(jīng)將為了使所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的充分的電流施加于該電動(dòng)機(jī)；所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元，是基于所述電流判定單元的判定結(jié)果 設(shè)定所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置的單元。
19. 如權(quán)利要求17所述的車(chē)輛，其中所述動(dòng)時(shí)控制單元，是以 在通過(guò)所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置設(shè)定單元設(shè)定所述開(kāi)始時(shí)旋轉(zhuǎn)位置之前、不從 所述電動(dòng)機(jī)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸輸入輸出驅(qū)動(dòng)力的方式進(jìn)行控制的單元。
20. 如權(quán)利要求7所述的車(chē)輛，其中所述起動(dòng)時(shí)控制單元，是以使 所述轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的方式控制所述電動(dòng)機(jī)、并以在該轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下開(kāi) 始由所述運(yùn)行單元進(jìn)行的所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行的方式進(jìn)行控制的單元。
21. 如權(quán)利要求6所述的車(chē)輛，其中，所述運(yùn)行單元是包括下述裝置 的單元3軸式動(dòng)力輸入輸出單元，其連接于所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸、所述 旋轉(zhuǎn)軸和第3軸這3根軸，基于從這3根軸中的任意2根軸輸入的動(dòng)力和 向這3根軸中的任意2根軸輸出的動(dòng)力而從剩余的軸輸入動(dòng)力和向剩余的 軸輸出動(dòng)力；和發(fā)電機(jī)，其能夠從所述第3軸輸入動(dòng)力和向所述第3軸輸 出動(dòng)力。
22. —種車(chē)輛的控制方法，該車(chē)輛具備內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨 著向該旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn) 軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn)行伴隨著所述在該控制方法中，當(dāng)在變速桿處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī) 的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著用于限制所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行 單元和該電動(dòng)才幾。
23. —種車(chē)輛的控制方法，該車(chē)輛具備內(nèi)燃機(jī)；運(yùn)行單元，其連接于該內(nèi)燃機(jī)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)軸，能夠伴隨 著向該旋轉(zhuǎn)軸的動(dòng)力的輸出而運(yùn)行該內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)，其能夠從所述旋轉(zhuǎn) 軸輸入動(dòng)力和向所述旋轉(zhuǎn)軸輸出動(dòng)力；變速單元，其能夠進(jìn)行伴隨著所述在:控制方法中，、當(dāng)在變速^處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行所述內(nèi)燃機(jī) 的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著由所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的限制而 運(yùn)行所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制該內(nèi)燃機(jī)、所述運(yùn)行單元和該電動(dòng)機(jī)。
24. 如權(quán)利要求23所述的車(chē)輛的控制方法，其中所述電動(dòng)機(jī)，是將轉(zhuǎn)子連接于所述旋轉(zhuǎn)軸、能夠通過(guò)定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)動(dòng)機(jī);動(dòng)機(jī)。
全文摘要
當(dāng)在變速桿(81)處于停車(chē)位置的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)(22)的起動(dòng)指示時(shí)，以伴隨著來(lái)自電機(jī)(MG2)的扭矩的輸出而運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)(22)進(jìn)行起動(dòng)的方式，控制發(fā)動(dòng)機(jī)(22)和電機(jī)(MG1、MG2)，所述電機(jī)(MG2)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置處于預(yù)定位置。由此，即使在停車(chē)鎖定機(jī)構(gòu)(90)將驅(qū)動(dòng)輪(39a、39b)鎖定并且由變速器(60)將齒圈軸(32a)從驅(qū)動(dòng)軸(36)分離的狀態(tài)下，也能夠運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)(22)而起動(dòng)。
文檔編號(hào)B60W10/10GK101389517SQ200780006929
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者岡村賢樹(shù), 林和仁, 花田秀人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社