JP2000125413A - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

Hybrid vehicle and control method thereof

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JP2000125413A
JP2000125413A JP10287795A JP28779598A JP2000125413A JP 2000125413 A JP2000125413 A JP 2000125413A JP 10287795 A JP10287795 A JP 10287795A JP 28779598 A JP28779598 A JP 28779598A JP 2000125413 A JP2000125413 A JP 2000125413A
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electric motor
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control torque output to axles with accuracy, by taking a motoring torque for starting or stopping an engine as the target torque of a first motor, and setting and controlling the target torque of a second motor based on a requested torque and a reaction torque. SOLUTION: When an engine is started, that is, when an engine 150 is subjected to motoring by a motor MG1, the target torque of the motor MG1 is set to a predetermined value, that is, a motoring torque until the revolution of the engine 150 reaches a specified value suitable for self-sustaining drive. The target torque of a motor MG2 is set and controlled so that reaction torque outputted to a ring gear shaft 126 as the reaction torque of the motor MG1 can be compensated and the target torque can be outputted from an axle 112. As a result, the reaction torque can be calculated with accuracy in the low rpm ranges of the engine 150 and thus fluctuation in torque output to the axle can be appropriately controlled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと電動機
とを有し、少なくともエンジンから出力された動力を動
力源として走行可能なハイブリッド車両およびその制御
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vehicle having an engine and an electric motor and capable of running using at least the power output from the engine as a power source, and a control method therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エンジンと電動機とを備えるハイ
ブリッド車両が提案されている。かかるハイブリッド車
両としては種々の構成が提案されており、その一つにパ
ラレル・ハイブリッド車両がある。パラレル・ハイブリ
ッド車両では、エンジンの動力および電動機の動力の双
方を車軸に伝達可能である。パラレル・ハイブリッド車
両の構成例を図1に示す。
2. Description of the Related Art In recent years, hybrid vehicles having an engine and an electric motor have been proposed. Various configurations have been proposed as such a hybrid vehicle, one of which is a parallel hybrid vehicle. In a parallel hybrid vehicle, both the power of the engine and the power of the electric motor can be transmitted to the axle. FIG. 1 shows a configuration example of a parallel hybrid vehicle.

【0003】図1のハイブリッド車両では、エンジン1
50と、電動機MG1,MG2とが備えられている。三
者は、プラネタリギヤ120を介して機械的に結合され
ている。プラネタリギヤ120は、遊星歯車とも呼ばれ
以下に示すそれぞれのギヤに結合された3つの回転軸を
有している。プラネタリギヤ120を構成するギヤは、
中心で回転するサンギヤ121、サンギヤの周辺を自転
しながら公転するプラネタリピニオンギヤ123、さら
にその外周で回転するリングギヤ122である。プラネ
タリピニオンギヤ123はプラネタリキャリア124に
軸支されている。図1のハイブリッド車両では、エンジ
ン150はプラネタリキャリア124に結合されてい
る。電動機MG1はサンギヤ121に結合されている。
電動機MG2はリングギヤ122に結合されている。リ
ングギヤ122はチェーンベルト129により車軸11
2に結合されている。
In the hybrid vehicle shown in FIG.
50, and electric motors MG1 and MG2. The three are mechanically connected via a planetary gear 120. The planetary gear 120 is also called a planetary gear and has three rotation shafts connected to respective gears described below. The gears that make up the planetary gear 120 are:
A sun gear 121 rotates at the center, a planetary pinion gear 123 revolves around the sun gear while rotating around the sun gear, and a ring gear 122 rotates around the outer periphery. The planetary pinion gear 123 is supported by a planetary carrier 124. In the hybrid vehicle of FIG. 1, engine 150 is coupled to planetary carrier 124. The electric motor MG1 is connected to the sun gear 121.
Electric motor MG <b> 2 is connected to ring gear 122. The ring gear 122 is connected to the axle 11 by the chain belt 129.
2 are connected.

【0004】かかる構成を有するハイブリッド車両で
は、エンジンから出力された動力がプラネタリギヤ12
0で2つに分配される。その一部は機械的な動力として
車軸112に伝達される。残余の部分は電動機MG1で
電力として回生される。動力の分配比率はプラネタリギ
ヤ120のギヤ比に基づいて定まっており、車速に応じ
た一定の動力が電動機MG1で電力として回生される。
車軸112に伝達されたトルクが要求値に満たない場合
には、電動機MG2から不足分のトルクを出力する。電
動機MG2の駆動には、電動機MG1で回生された電力
が用いられる。かかる作用により、ハイブリッド車両は
エンジンから出力された動力を、車軸112に要求され
たトルクおよび回転数からなる動力に変換して走行する
ことができる。また、ハイブリッド車両では、電動機M
G2の動力を利用してエンジンを停止したまま走行する
こともできる。
[0004] In the hybrid vehicle having such a configuration, the power output from the engine is transmitted to the planetary gears 12.
At 0, it is split into two. A part thereof is transmitted to the axle 112 as mechanical power. The remaining portion is regenerated as electric power by electric motor MG1. The power distribution ratio is determined based on the gear ratio of the planetary gear 120, and a constant power corresponding to the vehicle speed is regenerated as electric power by the electric motor MG1.
If the torque transmitted to axle 112 is less than the required value, electric motor MG2 outputs a shortage of torque. Electric power regenerated by electric motor MG1 is used for driving electric motor MG2. By such an operation, the hybrid vehicle can run by converting the power output from the engine into the power consisting of the torque and the number of revolutions required for the axle 112. In a hybrid vehicle, the electric motor M
It is also possible to drive with the engine stopped using the power of G2.

【0005】さらに、車両が停止中および走行中のいず
れの状態であっても、電動機MG1を駆動してエンジン
をモータリングし、始動することもできる。上述の構成
を有するハイブリッド車両では、電動機MG1からエン
ジンをモータリングするためのトルクを出力すると、そ
の一部がプラネタリギヤを通じて車軸112に伝達され
る。電動機MG2は電動機MG1から車軸112に伝達
されるトルクを補償して、要求トルクを出力するように
制御される。
[0005] Further, even when the vehicle is stopped or running, the motor MG1 can be driven to start the motor and start the engine by driving the electric motor MG1. In the hybrid vehicle having the above-described configuration, when torque for motoring the engine is output from electric motor MG1, part of the torque is transmitted to axle 112 through the planetary gear. The electric motor MG2 is controlled so as to compensate for the torque transmitted from the electric motor MG1 to the axle 112 and output the required torque.

【0006】かかる制御における電動機MG2の目標ト
ルクは、車軸112から出力すべき要求トルクと電動機
MG1から車軸112に伝達される反力トルクとの差分
に基づいて設定される。ここで、エンジンを始動する際
には、エンジンおよび電動機MG1の回転数が大きく変
化する。一般に回転数が変化する際には、その変化率と
慣性能率の積に相当するトルクが必要であることが知ら
れている。従って、エンジンを始動する際には、電動機
MG1から出力されるトルクの一部は、エンジンおよび
電動機MG1からなる系の回転数を変化させるのに費や
され、一種のトルク損失を生じる。電動機MG2の目標
トルクを設定するために電動機MG1から車軸112に
伝達されるトルクを算出する際には、プラネタリギヤを
介した静的なトルクの釣り合いのみならず、上述の反力
トルクをも考慮する必要がある。
[0006] The target torque of the electric motor MG2 in this control is set based on the difference between the required torque to be output from the axle 112 and the reaction torque transmitted from the electric motor MG1 to the axle 112. Here, when the engine is started, the rotation speeds of the engine and the electric motor MG1 greatly change. It is generally known that when the rotation speed changes, a torque corresponding to the product of the change rate and the inertia performance rate is required. Therefore, when starting the engine, a part of the torque output from the electric motor MG1 is used to change the rotation speed of the system including the engine and the electric motor MG1, and causes a kind of torque loss. When calculating the torque transmitted from the electric motor MG1 to the axle 112 to set the target torque of the electric motor MG2, not only the balance of the static torque via the planetary gears but also the above-mentioned reaction torque is taken into account. There is a need.

【0007】本出願人は、先に特開平10−98805
において、上記トルク損失をも考慮して電動機MG2の
目標トルクを設定する技術を開示した。かかる技術は、
電動機MG1の回転数の変化と電動機MG1の慣性能率
との積によって上記トルク損失を算出した上で、電動機
MG2の目標トルクを設定するものである。また、電動
機MG1とエンジンの回転数は、プラネタリギヤのギヤ
比に応じた一定の関係があることに基づき、エンジンの
回転数の変化とエンジンの慣性能率との積によって上記
トルクを損失算出する技術も開示されている。
[0007] The present applicant has previously disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-98805.
Discloses a technique for setting the target torque of the electric motor MG2 in consideration of the torque loss. Such technology is
The target torque of the motor MG2 is set after calculating the torque loss based on the product of the change in the rotation speed of the motor MG1 and the inertia rate of the motor MG1. Further, based on the fact that the motor MG1 and the engine speed have a fixed relationship according to the gear ratio of the planetary gears, there is also a technique for calculating the torque loss by the product of the change in the engine speed and the engine inertia rate. It has been disclosed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、電動機MG1およびエンジンの回転数の検出精度が
低く、十分な精度でトルク損失および反力トルクを求め
ることができなかった。このため、電動機MG2の目標
トルクを精度良く設定することができず、エンジンの始
動時および停止時に車軸に出力されるトルクの急変動、
いわゆるトルクショックが生じていた。
However, in the prior art, the detection accuracy of the rotational speeds of the electric motor MG1 and the engine is low, and the torque loss and the reaction torque cannot be obtained with sufficient accuracy. For this reason, the target torque of the electric motor MG2 cannot be set with high accuracy, and sudden fluctuations in the torque output to the axle when the engine starts and stops,
A so-called torque shock occurred.

【0009】電動機MG1の回転数の変化に基づいてト
ルク損失を算出する場合を考える。電動機MG1の回転
数はエンジンに比較して幅広い範囲で変化する。電動機
MG1の回転数の検出には、幅広い範囲で回転数を検出
可能なセンサが必要となる。このように検出範囲が広い
センサは、回転数を検出可能な分解能が一般的に低い。
従って、エンジン始動時のように比較的低回転時におけ
る電動機MG1の回転数を精度良く検出することができ
なかった。
Consider a case where torque loss is calculated based on a change in the number of revolutions of motor MG1. The rotation speed of the electric motor MG1 changes in a wider range than that of the engine. For detecting the rotation speed of the electric motor MG1, a sensor capable of detecting the rotation speed in a wide range is required. Such a sensor having a wide detection range generally has a low resolution at which the rotation speed can be detected.
Therefore, the rotation speed of the electric motor MG1 at the time of relatively low rotation such as at the time of starting the engine could not be accurately detected.

【0010】また、電動機MG1は正負双方向に回転し
得る。従って、回転数の検出時には正負いずれの方向に
回転しているかを判定する必要がある。かかる判定処理
を要する分、電動機MG1の回転数検出には長時間を要
し、電動機MG2の目標トルクを設定する制御処理に十
分追随できない場合もあった。さらに、電動機MG1の
回転数と回転数検出用のセンサのサンプリング間隔との
関係で、回転数の正負が非常に判定しにくくなり、正負
が誤って判定される場合もあった。
The electric motor MG1 can rotate in both positive and negative directions. Therefore, when detecting the number of rotations, it is necessary to determine in which direction the motor is rotating. Since the determination process is required, it takes a long time to detect the rotation speed of the electric motor MG1, and in some cases, the control process for setting the target torque of the electric motor MG2 cannot be sufficiently followed. Further, depending on the relationship between the rotation speed of the electric motor MG1 and the sampling interval of the sensor for detecting the rotation speed, it is very difficult to determine whether the rotation speed is positive or negative, and the positive or negative may be erroneously determined.

【0011】一方、エンジンの回転数は、変化の幅が比
較的狭く、正方向にしか回転しないため、上述の問題点
は少ない。ところが、エンジンは低回転数では回転が安
定しない。従って、エンジン始動の初期段階では、精度
良くトルク損失を求めることができなかった。
On the other hand, the change in the engine speed is relatively narrow and the engine rotates only in the forward direction. However, the rotation of the engine is not stable at a low rotation speed. Therefore, in the initial stage of starting the engine, the torque loss could not be accurately obtained.

【0012】以上の説明は、電動機MG1によりエンジ
ンを始動する場合を例示した。ハイブリッド車両では、
エンジンの運転が不要と判断された場合には、車両の走
行中であってもエンジンを停止する場合がある。エンジ
ンの運転を伴う走行状態から、エンジンを用いない電動
機のみによる走行状態に切り替える場合などである。も
ちろん、車両の停車中にエンジンの運転を停止する場合
もある。これらの場合には、電動機MG1からエンジン
を停止するための制動トルクを出力する。かかる場合に
も電動機MG2の目標トルクを設定するためには、電動
機MG1から車軸に出力される反力トルクを算出する必
要があり、エンジンを始動する場合と同様の問題が生じ
ていた。
The above description has exemplified the case where the engine is started by the electric motor MG1. In hybrid vehicles,
When it is determined that the operation of the engine is unnecessary, the engine may be stopped even while the vehicle is running. There is a case where the driving state is switched from the driving state involving the operation of the engine to the driving state using only the electric motor without the engine. Of course, there is a case where the operation of the engine is stopped while the vehicle is stopped. In these cases, a braking torque for stopping the engine is output from electric motor MG1. Even in such a case, in order to set the target torque of the electric motor MG2, it is necessary to calculate the reaction torque output from the electric motor MG1 to the axle, and the same problem as in starting the engine has arisen.

【0013】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、いわゆるパラレルハイブリッド車両
において、エンジンの始動および停止時に、車軸に出力
されるトルクを精度良く制御する技術を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a technique for accurately controlling a torque output to an axle when starting and stopping an engine in a so-called parallel hybrid vehicle. Aim.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では
以下の構成を採った。本発明のハイブリッド車両は、3
つの回転軸のうち2つの回転軸の回転状態に応じて残余
の回転軸の回転状態が一義的に定まる動力分配装置のそ
れぞれの回転軸に、エンジンと、第1の電動機と、車軸
とを結合し、さらに第2の電動機を車軸に結合したハイ
ブリッド車両であって、該駆動軸から出力すべき要求ト
ルクを入力する入力手段と、前記エンジンを始動または
停止するためのモータリングトルクを前記第1の電動機
の目標トルクとして設定する第1の目標トルク設定手段
と、前記モータリングトルクを付加する際に前記第1の
電動機により前記車軸に出力される反力トルクを、該モ
ータリングトルクと前記エンジンの回転抵抗とに基づい
て推定する推定手段と、該要求トルクと前記反力トルク
とに基づいて、前記第2の電動機の目標トルクを設定す
る目標トルク設定手段と、前記第1の電動機および第2
の電動機を制御してそれぞれ目標トルクを出力する制御
手段とを備えることを要旨とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects In order to solve at least a part of the above problems, the present invention has the following constitution. The hybrid vehicle of the present invention
The engine, the first electric motor, and the axle are connected to each of the rotating shafts of the power distribution device in which the rotating state of the remaining rotating shaft is uniquely determined according to the rotating state of two of the rotating shafts. A hybrid vehicle in which a second electric motor is coupled to an axle, wherein input means for inputting a required torque to be output from the drive shaft and motoring torque for starting or stopping the engine are transmitted to the first motor. First target torque setting means for setting as a target torque of the electric motor, and a reaction torque output to the axle by the first electric motor when adding the motoring torque, the motoring torque and the engine Estimating means for estimating the target torque of the second electric motor based on the required torque and the reaction torque. And stage, the first motor and the second
And control means for controlling the electric motors and outputting respective target torques.

【0015】かかるハイブリッド車両では、第1の電動
機からエンジンを始動または停止するためのモータリン
グトルクを出力する際に、該モータリングトルクとエン
ジンの回転抵抗とに基づいて反力トルクを推定する。エ
ンジンの始動または停止をする際には、エンジンはいわ
ゆる自立運転をしておらず、第1の電動機からのトルク
等によってモータリングされている状態である。回転抵
抗とは、エンジンを外力によって回転させるために必要
となるトルクをいう。エンジンから出力される負のトル
クと言い換えることもできる。かかる状態でのエンジン
の回転抵抗は主として摩擦によって決まり、エンジンの
回転状態に応じた既知の値となる。従って、上記ハイブ
リッド車両によれば、モータリングで損失するトルクを
考慮した上で、反力トルクを精度良く求めることがで
き、第2の電動機の目標トルクを精度良く設定すること
ができる。この結果、上記ハイブリッド車両では、エン
ジンの始動および停止時にトルクショックを生じること
なく、滑らかな運転を実現することができる。
In such a hybrid vehicle, when a motoring torque for starting or stopping the engine is output from the first electric motor, a reaction torque is estimated based on the motoring torque and the rotational resistance of the engine. When starting or stopping the engine, the engine is not in a so-called self-sustaining operation, and is in a state of being motored by the torque from the first electric motor or the like. Rotational resistance refers to the torque required to rotate the engine with external force. In other words, it can be translated into negative torque output from the engine. The rotational resistance of the engine in such a state is mainly determined by friction, and has a known value according to the rotational state of the engine. Therefore, according to the hybrid vehicle described above, the reaction torque can be accurately determined in consideration of the torque lost in motoring, and the target torque of the second electric motor can be accurately set. As a result, in the hybrid vehicle, a smooth operation can be realized without generating a torque shock when the engine is started and stopped.

【0016】ここで、エンジンの回転抵抗に基づいてト
ルクの損失を考慮した上で、反力トルクを算出すること
ができる理由を説明する。先に説明した通り、トルクの
損失とは、第1の電動機およびエンジンの回転数の変化
に費やされるトルクをいう。動力分配装置は、3つの回
転軸の回転状態に一義的な関係があるから、第1の電動
機の回転数の変化に費やされるトルクまたはエンジンの
回転数の変化に費やされるトルクのいずれか一方が求ま
ればトルクの損失を求めることができる。ここで、エン
ジンの回転数の変化に費やされるトルクに着目する。こ
こで費やされるトルクは、エンジンの回転数の変化率と
エンジンの慣性能率との積により求められる。エンジン
が自立運転をしていない状態では、このトルクは外部か
らエンジンに加えられるトルクと、エンジンの摩擦など
に起因する回転抵抗との差分に等しい。外部からエンジ
ンに加えられるトルクは第1の電動機から出力されるト
ルクに基づいて算出することができる。また、エンジン
の回転抵抗は既知の値である。従って、エンジンが自立
運転をしていない状態では、これらの値に基づいてエン
ジンの回転数の変化に費やされるトルクを求めることが
できるのである。
Here, the reason why the reaction torque can be calculated in consideration of the torque loss based on the rotational resistance of the engine will be described. As described above, the torque loss refers to the torque consumed for changing the rotation speed of the first electric motor and the engine. Since the power distribution device has an unambiguous relationship between the rotation states of the three rotation shafts, either one of the torque spent for changing the rotation speed of the first electric motor and the torque used for changing the rotation speed of the engine is reduced. Once determined, the torque loss can be determined. Here, attention is paid to the torque consumed for changing the engine speed. The torque consumed here is determined by the product of the rate of change of the engine speed and the rate of inertia of the engine. When the engine is not operating independently, this torque is equal to the difference between the torque externally applied to the engine and the rotational resistance caused by friction of the engine. The torque externally applied to the engine can be calculated based on the torque output from the first electric motor. Further, the rotational resistance of the engine is a known value. Therefore, when the engine is not operating independently, the torque consumed for changing the engine speed can be determined based on these values.

【0017】ここで、前記推定手段は、前記エンジンの
回転状態が所定の範囲にある場合には、前記回転抵抗を
一定値として前記推定を行う手段であるものとすること
ができる。エンジンの回転抵抗は、主としてエンジン内
部の潤滑油の粘性抵抗およびその他の機械的な摩擦抵抗
である。これらは、エンジンの回転状態が所定の範囲に
ある場合にはほぼ一定の値となることが知られている。
なお、所定の範囲は、エンジンの特性に応じて異なった
範囲となる。
Here, when the rotational state of the engine is within a predetermined range, the estimating means may be means for performing the estimation with the rotational resistance being a constant value. The rotational resistance of the engine is mainly the viscous resistance of the lubricating oil inside the engine and other mechanical frictional resistance. It is known that these values become substantially constant when the rotation state of the engine is within a predetermined range.
Note that the predetermined range is different depending on the characteristics of the engine.

【0018】また、前記エンジンの潤滑油の温度を検出
する温度検出手段と、該温度と前記回転抵抗との関係を
記憶する記憶手段とを有し、前記推定手段は前記記憶手
段を参照することにより前記温度に応じて求められた回
転抵抗を用いて前記推定を行う手段であるものとしても
よい。
Further, there is provided a temperature detecting means for detecting a temperature of the lubricating oil of the engine, and a storing means for storing a relationship between the temperature and the rotational resistance, wherein the estimating means refers to the storing means. May be a means for performing the estimation by using the rotation resistance obtained according to the temperature.

【0019】回転抵抗の主要因である潤滑油の粘性抵抗
はその温度に応じて変化する。上記構成のハイブリッド
車両によれば、回転抵抗として、潤滑油の温度に応じた
値を用いることができるため、トルクの損失をさらに精
度良く求めることができる。
The viscosity resistance of the lubricating oil, which is the main factor of the rotational resistance, changes according to the temperature. According to the hybrid vehicle having the above configuration, a value corresponding to the temperature of the lubricating oil can be used as the rotational resistance, so that the torque loss can be obtained with higher accuracy.

【0020】なお、潤滑油の温度は種々の方法で検出す
ることができる。エンジンの潤滑油が蓄えられるタンク
内部などに温度センサを設けて直接潤滑油の温度を検出
するものとしてもよいし、エンジンの冷却水温を検出す
ることによって間接的に潤滑油の温度を検出するものと
してもよい。もちろん、後者の場合には、上記記憶手段
に冷却水温と回転抵抗の関係を記憶するものとしてもよ
い。エンジンが運転を開始してからの経過時間や運転を
停止してからの経過時間などに応じて潤滑油の温度を推
定するものとしてもよい。この意味で上記ハイブリッド
車両には、潤滑油の温度に限らずエンジンの回転抵抗に
関与する種々のパラメータを用いることができる。例え
ば、本発明の制御を実行するまでのエンジンの運転経緯
から、回転抵抗を求めるものとしてもよい。
The temperature of the lubricating oil can be detected by various methods. A temperature sensor may be provided directly inside the tank where the lubricating oil of the engine is stored to detect the temperature of the lubricating oil directly, or the temperature of the lubricating oil may be detected indirectly by detecting the temperature of the cooling water of the engine It may be. Of course, in the latter case, the storage means may store the relationship between the cooling water temperature and the rotation resistance. The temperature of the lubricating oil may be estimated according to the elapsed time from when the engine starts operating, the elapsed time after stopping the operation, or the like. In this sense, the hybrid vehicle can use not only the temperature of the lubricating oil but also various parameters related to the rotational resistance of the engine. For example, the rotational resistance may be obtained from the operation history of the engine until the control of the present invention is executed.

【0021】本発明のハイブリッド車両において、さら
に、前記エンジンの回転数を検出する検出手段を備え、
前記推定手段は、該回転数が所定値以下である場合にの
み、前記モータリングトルクと回転抵抗とに基づく推定
を行う手段であるものとすることもできる。
[0021] The hybrid vehicle of the present invention further comprises a detecting means for detecting the number of revolutions of the engine,
The estimating means may be means for performing estimation based on the motoring torque and the rotational resistance only when the rotational speed is equal to or less than a predetermined value.

【0022】エンジンの回転抵抗は、回転数が低い領域
では、ほぼ一定の値となる。上記ハイブリッド車両によ
れば、エンジンの回転数が所定値以下である場合に、前
記モータリングトルクと回転抵抗とに基づく推定を実行
することにより、トルクの損失および反力トルクを精度
良く検出することができる。
The rotational resistance of the engine has a substantially constant value in a low rotational speed region. According to the hybrid vehicle, when the engine speed is equal to or lower than a predetermined value, the loss based on the motoring torque and the rotation resistance are estimated, thereby accurately detecting the torque loss and the reaction torque. Can be.

【0023】エンジンの回転数が所定の値よりも大きい
領域では、種々の方法によりトルクの損失および反力ト
ルクを算出することができる。エンジンがほぼ定常的に
回転するような領域では、トルクの損失は少ないため無
視するものとしてもよい。トルクの損失を考慮して反力
トルクを算出する方法としては、例えば、従来技術とし
て説明した通り、第1の電動機の回転数の変化率を用い
る手段を適用することができる。また、前記モータリン
グトルクとエンジンの回転数の変化率とに基づいて前記
反力トルクを推定する手段であるものとすることもでき
る。この場合には、トルクの損失はエンジンの回転数の
変化とエンジンの慣性能率との積に比例した値となる。
In an area where the engine speed is higher than a predetermined value, the torque loss and the reaction torque can be calculated by various methods. In a region where the engine rotates almost constantly, the loss of torque is small and may be neglected. As a method of calculating the reaction force torque in consideration of the torque loss, for example, as described in the related art, means using the rate of change in the rotation speed of the first electric motor can be applied. Further, the reaction force torque may be estimated based on the motoring torque and the rate of change of the engine speed. In this case, the torque loss is a value proportional to the product of the change in the engine speed and the engine inertia rate.

【0024】いずれの手段も比較的回転数が高い領域で
は精度良くトルクの損失を求めることが可能である。後
者の手段では、エンジンの回転数の検出精度が高く、ま
た回転数の正負を判定する必要がないため、トルクの損
失および反力トルクをより適切に求めることが可能であ
るという利点がある。
Any of the means can accurately determine the torque loss in a region where the rotational speed is relatively high. The latter means has the advantage that the detection accuracy of the engine speed is high and it is not necessary to determine whether the engine speed is positive or negative, so that the torque loss and the reaction torque can be more appropriately obtained.

【0025】本発明のハイブリッド車両において、該車
両が停車中であるか否かを判定する判定手段を備え、前
記推定手段は、該車両が停車中である場合にのみ、前記
モータリングトルクと回転抵抗とに基づく推定を行う手
段であるものとすることもできる。
In the hybrid vehicle according to the present invention, there is provided a determining means for determining whether or not the vehicle is stopped, and the estimating means is configured to determine whether the motoring torque and the rotation are reduced only when the vehicle is stopped. It may be a means for performing estimation based on the resistance.

【0026】停車中は車軸に出力されるトルクを一定に
維持する必要がある。平坦な場所で停車中であればトル
クは値0で一定に維持されるし、上り坂などでは勾配に
応じた正の値で一定に維持される。いずれの場合であっ
ても車軸に出力されるトルクが変動すれば車両は振動す
る。一般に、停車中、乗員は車両の振動に対して非常に
敏感である。本発明のハイブリッド車両はエンジンの始
動および停止時に車両に生じるトルクショックを抑制す
ることができるため、特に停車中に有効性が高い。
During a stop, it is necessary to maintain a constant torque output to the axle. When the vehicle is stopped on a flat place, the torque is maintained at a constant value of 0, and when traveling uphill, the torque is maintained at a constant value having a positive value corresponding to the gradient. In any case, if the torque output to the axle fluctuates, the vehicle vibrates. Generally, when stopped, the occupants are very sensitive to vehicle vibration. The hybrid vehicle of the present invention can suppress the torque shock generated in the vehicle when the engine is started and stopped, and thus is particularly effective when the vehicle is stopped.

【0027】なお、停車中であるか否かの判断は、例え
ばシフトポジションが停車中にのみ使われるパーキング
レンジなどの位置にあるか否かで判断することも可能で
ある。また、前記判定手段は、車速に基づいて車両が停
止しているか否かを特定するものとすることもできる。
The determination as to whether or not the vehicle is stopped can also be made based on, for example, whether or not the shift position is at a position such as a parking range used only when the vehicle is stopped. Further, the determination means may specify whether or not the vehicle is stopped based on a vehicle speed.

【0028】シフトポジションが走行中に使用される位
置にある場合でも、例えばブレーキを踏んでいる場合な
ど、ハイブリッド車両が停車中である可能性はある。上
記特定手段によれば、かかる場合でも車両が停止してい
ることを特定することができるため、より確実に停車中
の乗り心地を向上することができる。また、上述の特定
手段によれば、車両が完全に停止しておらず、非常に微
速で走行している場合も含めて停車中として扱うことが
できる。非常に微速で走行している場合は、乗員が車両
の振動に敏感である。上記判定手段によれば、かかる場
合も含めて停車中として扱うことにより、非常に微速で
走行している場合の振動をも抑制することができる。
Even when the shift position is in a position used during traveling, there is a possibility that the hybrid vehicle is stopped, for example, when a brake is depressed. According to the above-described specifying means, even in such a case, it is possible to specify that the vehicle is stopped, so that it is possible to more reliably improve the riding comfort during stopping. Further, according to the above-described specific means, it is possible to treat the vehicle as stopped even when the vehicle is traveling at a very low speed without being completely stopped. When traveling at very slow speeds, occupants are sensitive to vehicle vibration. According to the determination means, even in such a case, by treating the vehicle as being stopped, it is possible to suppress the vibration when traveling at a very low speed.

【0029】通常、ハイブリッド車両は、複数の車軸を
有している。本発明のハイブリッド車両は、動力分配装
置および電動機が同じ側の車軸に結合された構成を採用
することが可能である。また、前記動力分配装置が結合
された車軸と、前記電動機が結合された車軸とは異なる
車軸であり、それぞれの車軸に結合された車輪から動力
を出力することにより4輪駆動可能な構成を採ることも
可能である。
Normally, a hybrid vehicle has a plurality of axles. The hybrid vehicle of the present invention can adopt a configuration in which the power distribution device and the electric motor are coupled to the same axle. Further, the axle to which the power distribution device is coupled and the axle to which the electric motor is coupled are different axles, and adopt a configuration capable of driving four wheels by outputting power from wheels coupled to each axle. It is also possible.

【0030】当然、動力分配装置および電動機を一方の
車軸に結合された構成とした上で、更に他の車軸に電動
機を結合して4輪駆動可能な構成を採るものとしても構
わない。また、クラッチおよびスプラインなどの機構を
用いて第2の電動機の結合先を種々切り替え可能なハイ
ブリッド車両に適用するものとしてもよい。第2の電動
機の結合先の切り替えは、例えば、動力分配装置が結合
された車軸と、エンジンの回転軸との間で行うものが挙
げられる。
Naturally, the power distribution device and the electric motor may be connected to one axle, and the electric motor may be connected to another axle to adopt a configuration capable of driving four wheels. Further, the present invention may be applied to a hybrid vehicle in which the connection destination of the second electric motor can be variously switched using a mechanism such as a clutch and a spline. Switching of the connection destination of the second electric motor may be performed, for example, between the axle to which the power distribution device is connected and the rotation shaft of the engine.

【0031】本発明は、以下に示すハイブリッド車両の
制御方法としても構成することができる。即ち、3つの
回転軸のうち2つの回転軸の回転状態に応じて残余の回
転軸の回転状態が一義的に定まる動力分配装置のそれぞ
れの回転軸に、エンジンと、第1の電動機と、車軸とを
結合し、さらに第2の電動機を車軸に結合したハイブリ
ッド車両の制御方法であって、(a) 該駆動軸から出
力すべき要求トルクを入力する工程と、(b) 該第1
の電動機から前記エンジンを始動または停止するための
モータリングトルクを前記第1の電動機の目標トルクと
して設定する工程と、(c) 前記モータリングトルク
を付加する際に前記第1の電動機により前記車軸に出力
される反力トルクを、該モータリングトルクと前記エン
ジンの回転抵抗に基づいて推定する工程と、(d) 該
要求トルク、前記反力トルクを考慮して、前記第2の電
動機の目標トルクを設定する工程と、(e) 前記第1
の電動機および第2の電動機を制御してそれぞれ目標ト
ルクを出力する工程とを備えるハイブリッド車両の制御
方法である。
The present invention can also be configured as a hybrid vehicle control method described below. That is, the engine, the first electric motor, and the axle are provided on each of the rotating shafts of the power distribution device in which the rotating states of the remaining rotating shafts are uniquely determined according to the rotating states of two of the three rotating shafts. And a second electric motor coupled to the axle, the method comprising: (a) inputting a required torque to be output from the drive shaft;
Setting a motoring torque for starting or stopping the engine from the electric motor as a target torque of the first electric motor; and (c) setting the axle by the first electric motor when adding the motoring torque. Estimating the reaction torque output to the second motor based on the motoring torque and the rotational resistance of the engine; and (d) taking into account the required torque and the reaction torque, the target of the second electric motor. Setting a torque; and (e) setting the first
Controlling the electric motor and the second electric motor to output respective target torques.

【0032】かかる制御方法によって、ハイブリッド車
両の運転を制御すれば、先にハイブリッド車両の発明と
して説明した作用と同様の作用によって、車両の操作性
および乗り心地に優れた制御を実現することができる。
If the operation of the hybrid vehicle is controlled by such a control method, control excellent in operability and riding comfort of the vehicle can be realized by the same operation as the operation described above as the invention of the hybrid vehicle. .

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。 (1)実施例の構成:はじめに、本発明の実施例として
のハイブリッド車両の構成を説明する。図1はこのハイ
ブリッド車両の動力を出力する動力系統の構成を示す説
明図である。動力系統に備えられたエンジン150は通
常のガソリンエンジンであり、クランクシャフト156
を回転させる。エンジン150の運転はEFIECU1
70により制御されている。EFIECU170は内部
にCPU、ROM、RAM等を有するワンチップ・マイ
クロコンピュータであり、CPUがROMに記録された
プログラムに従い、エンジン150の燃料噴射量その他
の制御を実行する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. (1) Configuration of Embodiment: First, the configuration of a hybrid vehicle as an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a power system that outputs power of the hybrid vehicle. The engine 150 provided in the power system is a normal gasoline engine, and has a crankshaft 156.
To rotate. The operation of the engine 150 is EFIECU1
70. The EFIECU 170 is a one-chip microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and the like therein, and the CPU executes a fuel injection amount of the engine 150 and other controls according to a program recorded in the ROM.

【0034】動力系統には、他にモータMG1,MG2
が備えられている。モータMG1,MG2は同期電動機
であり、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ13
2,142と、回転磁界を形成する三相コイルが巻回さ
れたステータ133,143とを備える。ステータ13
3,143はケース119に固定されている。モータM
G1,MG2のステータ133,143に巻回された三
相コイルは、それぞれ駆動回路191,192を介して
バッテリ194に接続されている。駆動回路191,1
92は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジ
スタを2つ1組で備えたトランジスタインバータであ
る。駆動回路191,192は制御ユニット190に接
続されている。制御ユニット190からの制御信号によ
って駆動回路191,192のトランジスタがスイッチ
ングされるとバッテリ194とモータMG1,MG2と
の間に電流が流れる。モータMG1,MG2はバッテリ
194からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機と
して動作することもできるし(以下、この走行状態を力
行と呼ぶ)、ロータ132,142が外力により回転し
ている場合には三相コイルの両端に起電力を生じさせる
発電機として機能してバッテリ194を充電することも
できる(以下、この走行状態を回生と呼ぶ)。
The power system includes motors MG1, MG2
Is provided. The motors MG1 and MG2 are synchronous motors, and have a rotor 13 having a plurality of permanent magnets on the outer peripheral surface.
2 and 142, and stators 133 and 143 around which a three-phase coil forming a rotating magnetic field is wound. Stator 13
3 and 143 are fixed to the case 119. Motor M
The three-phase coils wound around the stators 133 and 143 of G1 and MG2 are connected to the battery 194 via drive circuits 191 and 192, respectively. Drive circuit 191, 1
Reference numeral 92 denotes a transistor inverter provided with a pair of transistors as switching elements for each phase. The drive circuits 191 and 192 are connected to the control unit 190. When the transistors of drive circuits 191 and 192 are switched by a control signal from control unit 190, current flows between battery 194 and motors MG1 and MG2. The motors MG1 and MG2 can also operate as electric motors that receive the supply of power from the battery 194 and rotate (hereinafter, this running state is referred to as power running), and when the rotors 132 and 142 are rotated by external force. In addition, the battery 194 can be charged by functioning as a generator for generating an electromotive force at both ends of the three-phase coil (hereinafter, this running state is referred to as regeneration).

【0035】エンジン150とモータMG1,MG2は
それぞれプラネタリギヤ120を介して機械的に結合さ
れている。プラネタリギヤ120は、サンギヤ121,
リングギヤ122,プラネタリピニオンギヤ123を有
するプラネタリキャリア124から構成されている。本
実施例のハイブリッド車両では、エンジン150のクラ
ンクシャフト156はダンパ130を介してプラネタリ
キャリア軸127に結合されている。ダンパ130はク
ランクシャフト156に生じる捻り振動を吸収するため
に設けられている。モータMG1のロータ132は、サ
ンギヤ軸125に結合されている。モータMG2のロー
タ142は、リングギヤ軸126に結合されている。リ
ングギヤ122の回転は、チェーンベルト129を介し
て車軸112および車輪116R,116Lに伝達され
る。
The engine 150 and the motors MG1 and MG2 are mechanically connected via a planetary gear 120, respectively. The planetary gear 120 includes a sun gear 121,
It comprises a planetary carrier 124 having a ring gear 122 and a planetary pinion gear 123. In the hybrid vehicle of the present embodiment, the crankshaft 156 of the engine 150 is connected to the planetary carrier shaft 127 via the damper 130. The damper 130 is provided to absorb torsional vibration generated in the crankshaft 156. The rotor 132 of the motor MG1 is connected to the sun gear shaft 125. The rotor 142 of the motor MG2 is connected to the ring gear shaft 126. The rotation of the ring gear 122 is transmitted to the axle 112 and the wheels 116R and 116L via the chain belt 129.

【0036】実施例のハイブリッド車両の運転全体は制
御ユニット190により制御されている。制御ユニット
190は、EFIECU170と同様、内部にCPU、
ROM、RAM等を有するワンチップ・マイクロコンピ
ュータである。制御ユニット190はEFIECU17
0と接続されており、両者は種々の情報を伝達し合うこ
とが可能である。制御ユニット190は、エンジン15
0の制御に必要となるトルク指令値や回転数の指令値な
どの情報をEFIECU170に送信することにより、
エンジン150の運転を間接的に制御することができ
る。また、駆動回路191,192のスイッチングを制
御することにより、モータMG1,MG2の運転を直接
制御することができる。制御ユニット190はこうし
て、ハイブリッド車両全体の運転を制御している。かか
る制御を実現するために制御ユニット190には、種々
のセンサ、例えば、運転者によるアクセルの踏み込み量
を検出するためのアクセルペダルポジションセンサ16
5、シフトレバーの位置を検出するシフトポジションセ
ンサ167、エンジン150の冷却水の温度を検出する
エンジン水温センサ158および車軸112の回転数を
知るためのセンサ144などが設けられている。リング
ギヤ軸126と車軸112は機械的に結合されているた
め、本実施例では、車軸112の回転数を知るためのセ
ンサ144をリングギヤ軸126に設け、モータMG2
の回転を制御するためのセンサと共通にしている。
The overall operation of the hybrid vehicle of the embodiment is controlled by the control unit 190. The control unit 190 has a CPU,
This is a one-chip microcomputer having a ROM, a RAM, and the like. The control unit 190 is the EFI ECU 17
0 is connected to each other, and both can transmit various information. The control unit 190 includes the engine 15
By transmitting information such as a torque command value and a rotation speed command value necessary for the control of 0 to the EFIECU 170,
The operation of the engine 150 can be controlled indirectly. Further, by controlling the switching of the drive circuits 191 and 192, the operation of the motors MG1 and MG2 can be directly controlled. The control unit 190 thus controls the operation of the entire hybrid vehicle. To realize such control, the control unit 190 includes various sensors, for example, an accelerator pedal position sensor 16 for detecting the amount of depression of the accelerator by the driver.
5, a shift position sensor 167 for detecting the position of the shift lever, an engine water temperature sensor 158 for detecting the temperature of the cooling water of the engine 150, a sensor 144 for knowing the rotation speed of the axle 112, and the like. Since the ring gear shaft 126 and the axle 112 are mechanically connected, in this embodiment, a sensor 144 for detecting the rotation speed of the axle 112 is provided on the ring gear shaft 126, and the motor MG2
It is common with the sensor for controlling the rotation of.

【0037】(2)基本的動作:かかるハイブリッド車
両の基本的な動作を説明するために、まずプラネタリギ
ヤ120の動作について説明する。図2(a)はプラネ
タリギヤ120を模式的に示した図である。既に説明し
た通り、プラネタリギヤ120は、中心で回転するサン
ギヤ121、その周囲を公転しながら自転する3つのプ
ラネタリピニオンギヤ123,さらにその外周で回転す
るリングギヤ122から構成されている。プラネタリピ
ニオンギヤ123は、プラネタリキャリア124に軸支
されている。プラネタリギヤ120は、上述した3つの
回転軸のうち、2つの回転軸の回転数およびトルク(以
下、両者をまとめて回転状態とよぶ)が決定されると残
余の回転軸の回転状態が決まるという性質を有してい
る。各回転軸の回転数については次式(1)が成立する
ことが知られている。
(2) Basic operation: In order to explain the basic operation of such a hybrid vehicle, first, the operation of the planetary gear 120 will be described. FIG. 2A is a diagram schematically illustrating the planetary gear 120. As described above, the planetary gear 120 includes the sun gear 121 that rotates at the center, three planetary pinion gears 123 that revolve around the periphery thereof, and a ring gear 122 that rotates around the outer periphery thereof. The planetary pinion gear 123 is supported by a planetary carrier 124. The planetary gear 120 has such a property that, when the rotation speed and the torque of two of the above-mentioned three rotation shafts (hereinafter, collectively referred to as a rotation state) are determined, the rotation state of the remaining rotation shafts is determined. have. It is known that the following equation (1) holds for the number of rotations of each rotating shaft.

【0038】 Nr=(1+ρ)Nc−ρNs; Nc=(Nr+ρNs)/(1+ρ); Ns=(Nc−Nr)/ρ+Nc; …(1) ここで、Nsはサンギヤ軸125の回転数、Nrはリン
グギヤ軸126の回転数、Ncはプラネタリキャリア軸
127の回転数である。また、ρは次式で表される通
り、サンギヤ121とリングギヤ122のギヤ比であ
る。 ρ=サンギヤ121の歯数/リングギヤ122の歯数
Nr = (1 + ρ) Nc−ρNs; Nc = (Nr + ρNs) / (1 + ρ); Ns = (Nc−Nr) / ρ + Nc; (1) where Ns is the rotation speed of the sun gear shaft 125 and Nr is Nc is the rotation speed of the ring gear shaft 126 and Nc is the rotation speed of the planetary carrier shaft 127. Ρ is a gear ratio between the sun gear 121 and the ring gear 122 as represented by the following equation. ρ = number of teeth of sun gear 121 / number of teeth of ring gear 122

【0039】一方、トルクの関係は、次の運動方程式か
ら導かれる。まず、変数を図2(b)に示す通り定義す
る。つまり、慣性能率をI、角加速度をβ、トルクを
T、半径をRで表すものとし、それぞれサンギヤ121
については「s」、プラネタリキャリア124について
は「c」、リングギヤ122については「r」を付すも
のとする。さらに、リングギヤ122とプラネタリピニ
オンギヤ123との間に働く反力をFrとし、プラネタ
リピニオンギヤ123とサンギヤ121との間に働く反
力をFsとする。なお、それぞれの慣性能率は、ギヤの
慣性能率のみならず、そこに結合されたモータMG1,
MG2およびエンジン150の慣性能率をも含めた値を
意味する。
On the other hand, the relationship between the torques is derived from the following equation of motion. First, variables are defined as shown in FIG. In other words, the moment of inertia is represented by I, the angular acceleration is represented by β, the torque is represented by T, and the radius is represented by R.
"S", "c" for the planetary carrier 124, and "r" for the ring gear 122. Further, the reaction force acting between the ring gear 122 and the planetary pinion gear 123 is represented by Fr, and the reaction force acting between the planetary pinion gear 123 and the sun gear 121 is represented by Fs. In addition, the respective inertia factors are not only the inertia ratio of the gear, but also the motors MG1 and MG1 coupled thereto.
It means a value including the inertia performance factor of MG2 and engine 150.

【0040】このとき、それぞれのギヤの運動方程式は
次式(2)で表される。 Is・βs=Ts−3Rs・Fs; Ic・βc=Tc+3Rs・Fs−3Rr・Fr; Ir・βr=Tr+3Rr・Fr; …(2)
At this time, the equation of motion of each gear is represented by the following equation (2). Is · βs = Ts−3Rs · Fs; Ic · βc = Tc + 3Rs · Fs−3Rr · Fr; Ir · βr = Tr + 3Rr · Fr; (2)

【0041】ここで、プラネタリピニオンギヤ123は
慣性能率が略0であると考えられる。このとき、プラネ
タリピニオンギヤ123に働くモーメントは値0になる
はずであるから、Fs=−Frである。また、先に用い
たギヤ比ρと半径との関係は、ρ=Rs/Rrである。
さらに、Ta=3(Rs・Fs−Rr・Fr)とする。
これは、それぞれのギヤ間に働く反力Fs,Frによっ
てプラネタリキャリア124からサンギヤ121および
リングギヤ122に作用するトルクを意味する。これら
の諸量を上式(2)に代入すると、次式(3)〜(5)
を得ることができる。
Here, it is considered that the planetary pinion gear 123 has an inertia coefficient of approximately zero. At this time, since the moment acting on the planetary pinion gear 123 should be 0, Fs = −Fr. The relationship between the gear ratio ρ and the radius used above is ρ = Rs / Rr.
Further, Ta = 3 (Rs · Fs−Rr · Fr).
This means torque acting on the sun gear 121 and the ring gear 122 from the planetary carrier 124 by the reaction forces Fs and Fr acting between the respective gears. Substituting these quantities into the above equation (2) gives the following equations (3) to (5)
Can be obtained.

【0042】 Is・βs=Ts−ρ・Ta/(1+ρ) …(3) Ic・βc=Tc−Ta …(4) Ir・βr=Tr+Ta/(1+ρ) …(5) さらに、先に示した式(1)から角速度βs、βc、β
rの間には次式(6)の関係が成立する。 βc=(βr+ρβs)/(1+ρ) …(6)
Is · βs = Ts−ρ · Ta / (1 + ρ) (3) Ic · βc = Tc−Ta (4) Ir · βr = Tr + Ta / (1 + ρ) (5) From equation (1), the angular velocities βs, βc, β
The following equation (6) holds between r. βc = (βr + ρβs) / (1 + ρ) (6)

【0043】式(3)〜(6)がプラネタリギヤ120
の回転状態を与える方程式である。式(6)に代えて式
(1)を用いても良い。これらの4つの方程式におい
て、変数はβs、βc、βr、Ts、Tc、Trおよび
Taの7つである。従って、これら7つの変数のうち、
独立な3つの変数が特定されれば、プラネタリギヤ12
0の回転状態が一義的に定義される。これらの変数の値
に応じて、プラネタリギヤ120はいずれか一つのギヤ
を停止したまま他のギヤを回転させるなど、種々の状態
で回転可能である。本実施例のハイブリッド車両では、
上式を用いてモータMG1,MG2およびエンジン15
0の回転数およびトルクの目標値を設定し、それぞれの
運転を制御している。その制御方法については後で詳述
する。
Equations (3) to (6) are equivalent to the planetary gear 120
Is an equation that gives the rotational state of. Equation (1) may be used instead of equation (6). In these four equations, there are seven variables βs, βc, βr, Ts, Tc, Tr and Ta. Therefore, of these seven variables,
If three independent variables are specified, the planetary gear 12
A rotation state of 0 is uniquely defined. Depending on the values of these variables, the planetary gear 120 can rotate in various states, such as rotating one gear while the other gear is stopped. In the hybrid vehicle of the present embodiment,
Using the above equation, the motors MG1, MG2 and the engine 15
The target values of the rotation speed and the torque of 0 are set, and the respective operations are controlled. The control method will be described later in detail.

【0044】本実施例のハイブリッド車両は、上式で示
されるプラネタリギヤ120の作用に基づいて、種々の
状態で走行することができる。例えば、ハイブリッド車
両が走行を始めた比較的低速な状態では、エンジン15
0を停止したまま、モータMG2を力行することにより
車軸112に動力を伝達して走行する。同様にエンジン
150をアイドル運転したまま走行することもある。
The hybrid vehicle of this embodiment can run in various states based on the action of the planetary gear 120 shown by the above equation. For example, when the hybrid vehicle starts running at a relatively low speed, the engine 15
While the motor MG2 is stopped, the motor MG2 is driven by power to transmit power to the axle 112 and travel. Similarly, the vehicle may travel with the engine 150 idling.

【0045】ハイブリッド車両が所定の速度に達する
と、制御ユニット190はモータMG1を力行して出力
されるトルクによってエンジン150をモータリングし
て始動する。このとき、モータMG1の反力トルクがプ
ラネタリギヤ120を介してリングギヤ122にも出力
される。制御ユニット190はこの反力トルクを相殺し
つつ要求動力を車軸112から出力するようにモータM
G2の運転を制御する。
When the hybrid vehicle reaches a predetermined speed, the control unit 190 motors and starts the engine 150 with the torque output by powering the motor MG1. At this time, the reaction torque of the motor MG1 is also output to the ring gear 122 via the planetary gear 120. The control unit 190 controls the motor M so that the required power is output from the axle 112 while canceling the reaction torque.
The operation of G2 is controlled.

【0046】エンジン150が運転している状態では、
その動力を種々の回転数およびトルクの回転状態に変換
して車軸112から出力し、走行する。エンジン150
を運転してプラネタリキャリア軸127を回転させる
と、上式(3)〜(6)を満足する条件下で、サンギヤ
軸125およびリングギヤ軸126が回転する。リング
ギヤ軸126の回転による動力はそのまま車輪116
R,116Lに伝達される。サンギヤ軸125の回転に
よる動力はモータMG1で電力として回生することがで
きる。一方、モータMG2を力行すれば、リングギヤ軸
126を介して車輪116R,116Lに動力を出力す
ることができる。エンジン150からリングギヤ軸12
6に伝達されるトルクが不足する場合にはモータMG2
を力行することによりトルクをアシストする。モータM
G2を力行するための電力にはモータMG1で回生した
電力およびバッテリ149に蓄えられた電力を用いる。
制御ユニット190は車軸112から出力すべき要求動
力に応じてモータMG1,MG2の運転を制御する。
When the engine 150 is operating,
The power is converted into various rotation speeds and torques and output from the axle 112 to travel. Engine 150
Is driven to rotate the planetary carrier shaft 127, the sun gear shaft 125 and the ring gear shaft 126 rotate under the conditions satisfying the above equations (3) to (6). The power generated by the rotation of the ring gear shaft 126 is directly applied to the wheels 116.
R, 116L. Power generated by rotation of the sun gear shaft 125 can be regenerated as electric power by the motor MG1. On the other hand, if the motor MG2 is powered, power can be output to the wheels 116R and 116L via the ring gear shaft 126. From the engine 150 to the ring gear shaft 12
If the torque transmitted to the motor MG6 is insufficient, the motor MG2
Assists torque by powering. Motor M
As power for powering G2, power regenerated by motor MG1 and power stored in battery 149 are used.
Control unit 190 controls the operation of motors MG1 and MG2 according to the required power to be output from axle 112.

【0047】プラネタリギヤ120は、リングギヤ12
2が停止した状態で、プラネタリキャリア124および
サンギヤ121を回転させることが可能である。従っ
て、車両が停止した状態でもエンジン150は運転可能
である。例えば、バッテリ194の残容量が少なくなれ
ば、エンジン150を運転し、モータMG1を回生運転
することにより、バッテリ194を充電することができ
る。車両が停止しているときにモータMG1を力行すれ
ば、そのトルクによってエンジン150をモータリング
し、始動することができる。このとき、制御ユニット1
90はモータMG2を制御して、モータMG1の反力ト
ルクを相殺する。
The planetary gear 120 is a ring gear 12
With the 2 stopped, the planetary carrier 124 and the sun gear 121 can be rotated. Therefore, engine 150 can be operated even when the vehicle is stopped. For example, when the remaining capacity of the battery 194 is low, the battery 194 can be charged by operating the engine 150 and regenerating the motor MG1. If the motor MG1 is run when the vehicle is stopped, the engine 150 can be motored and started with the torque. At this time, the control unit 1
90 controls the motor MG2 to cancel the reaction torque of the motor MG1.

【0048】(3)トルク制御処理:次に、本実施例に
おけるトルク制御処理について説明する。トルク制御処
理とは、エンジン150およびモータMG1、MG2を
制御して、要求されたトルクおよび回転数からなる動力
を車軸112から出力する処理をいう。本実施例におけ
るトルク制御処理のフローチャートを図3に示す。この
ルーチンは制御ユニット190内のCPU(以下、単に
CPUという)によって、タイマ割り込みにより所定時
間毎に繰り返し実行される。
(3) Torque control processing: Next, the torque control processing in this embodiment will be described. The torque control process is a process of controlling the engine 150 and the motors MG1 and MG2 to output power including the requested torque and rotation speed from the axle 112. FIG. 3 shows a flowchart of the torque control process in this embodiment. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals by a timer interrupt by a CPU (hereinafter simply referred to as CPU) in the control unit 190.

【0049】トルク制御ルーチンが開始されると、CP
Uは最初に走行状態判定処理を実行する(ステップS1
0)。先に説明した通り、本実施例のハイブリッド車両
は、エンジン、モータMG1,MG2を種々の状態で運
転して、走行することができる。三者の運転状態は、ハ
イブリッド車両の走行状態に応じて使い分けられる。か
かる使い分けをするために、CPUはトルク制御ルーチ
ンが開始されると、車両の走行状態を判定するのであ
る。
When the torque control routine is started, CP
U first executes a traveling state determination process (step S1).
0). As described above, the hybrid vehicle of the present embodiment can run by driving the engine and the motors MG1 and MG2 in various states. The driving states of the three parties are properly used according to the running state of the hybrid vehicle. In order to properly use the vehicle, the CPU determines the running state of the vehicle when the torque control routine is started.

【0050】図4に走行状態判定処理ルーチンのフロー
チャートを示す。この処理では、CPUは、まずシフト
ポジションを入力する(ステップS20)。シフトポジ
ションは図1に示したシフトポジションセンサ167で
検出することができる。本実施例では、シフトポジショ
ンとして、駐車時に使用するPレンジ、前進走行時に使
用するDレンジ、Bレンジ、後進時に使用するRレン
ジ、およびニュートラルが用意されている。同時にCP
Uは車速およびアクセルペダルポジションやバッテリ残
容量Schを入力する(ステップS20)。
FIG. 4 shows a flowchart of a running state determination processing routine. In this process, the CPU first inputs a shift position (step S20). The shift position can be detected by the shift position sensor 167 shown in FIG. In the present embodiment, as the shift position, a P range used for parking, a D range and a B range used for forward running, an R range used for reverse running, and a neutral position are prepared. CP at the same time
U inputs the vehicle speed, the accelerator pedal position, and the remaining battery charge Sch (step S20).

【0051】次に、CPUは以下の手順で車両の走行状
態を判断する。まず、シフトポジションがPレンジであ
るか否かを判定する(ステップS30)。また、アクセ
ルが全閉状態であり、かつ車速が所定の速度V1よりも
小さいか否かを判定する(ステップS35)。これらの
条件のうち一方を満たしていれば、停車中であると判定
する(ステップS40)。判定結果は走行状態を示す所
定のフラグに停車中を意味するコードを入力することに
より記憶される。
Next, the CPU determines the running state of the vehicle according to the following procedure. First, it is determined whether the shift position is in the P range (step S30). Further, it is determined whether or not the accelerator is fully closed and the vehicle speed is lower than a predetermined speed V1 (step S35). If one of these conditions is satisfied, it is determined that the vehicle is stopped (step S40). The determination result is stored by inputting a code indicating that the vehicle is stopped into a predetermined flag indicating the traveling state.

【0052】所定の速度V1は車両が停車していると見
て差し支えない程度の微速に予め設定されている。シフ
トポジションのみならず、車速をも用いて停車中である
か否かを判定することにより、Dレンジ、Bレンジなど
のシフトポジションでブレーキを踏んで停車している場
合も停車であると判定される。
The predetermined speed V1 is set in advance to a very low speed at which the vehicle can be considered to be stopped. By determining whether or not the vehicle is stopped using not only the shift position but also the vehicle speed, it is also determined that the vehicle is stopped when the vehicle is stopped with the brakes depressed at the shift position such as the D range or the B range. You.

【0053】ステップS30およびS35の双方の条件
を満たさない場合には、次に、バッテリ194の残容量
Schが所定の値CH1よりも小さいか否かを判定する
(ステップS45)。残容量Schが所定の値CH1よ
りも小さい場合には、エンジン150が運転中であるか
否かを判定し(ステップS50)、エンジンが運転して
いない場合には、バッテリ194を充電するためにエン
ジン150の始動をすべき走行状態であると判断する
(ステップS55)。所定の値CH1は、バッテリ19
4の充電を開始するか否かの判断基準となる残容量の下
限値である。
If the conditions of both steps S30 and S35 are not satisfied, it is next determined whether or not the remaining capacity Sch of the battery 194 is smaller than a predetermined value CH1 (step S45). If the remaining capacity Sch is smaller than the predetermined value CH1, it is determined whether or not the engine 150 is operating (step S50). If the engine is not operating, the battery 150 is charged. It is determined that the vehicle is in the running state in which the engine 150 should be started (step S55). The predetermined value CH1 is determined by the battery 19
4 is a lower limit value of the remaining capacity as a criterion for determining whether to start charging.

【0054】ステップS45において、バッテリ194
の残容量Schが所定の値Ch1以上である場合には、
次に残容量Schが所定の値CH2よりも大きいか否か
を判定する(ステップS60)。所定の値CH2よりも
大きい場合には、次にエンジン150が停止しているか
否かを判定し(ステップS65)、エンジンが停止して
いない場合には、エンジン150の停止をすべき走行状
態であると判断する(ステップS70)。走行状態につ
いての判定結果は、所定のフラグに記憶される。CPU
は以上の処理を実行すると、走行状態判定処理ルーチン
を終了し、トルク制御ルーチンに戻る。
In step S45, the battery 194
If the remaining capacity Sch is equal to or greater than the predetermined value Ch1,
Next, it is determined whether the remaining capacity Sch is larger than a predetermined value CH2 (step S60). If it is larger than the predetermined value CH2, it is determined whether or not the engine 150 is stopped (step S65). It is determined that there is (Step S70). The determination result about the running state is stored in a predetermined flag. CPU
When the above processing is executed, the running state determination processing routine ends, and the process returns to the torque control routine.

【0055】なお、実際には、走行状態判定処理ルーチ
ンでは、他にも種々の走行状態を判定している。例え
ば、エンジンを運転せずに走行するEV走行、エンジン
を始動するモードでの走行などの判定も行っている。こ
れらの判定は、車速やバッテリ194の充電状態など種
々の条件に基づいて判定される。かかる判定処理につい
ての詳細な説明は省略する。
Actually, in the running state determination processing routine, various other running states are determined. For example, a determination is made as to EV running in which the vehicle runs without driving the engine, or running in a mode in which the engine is started. These determinations are made based on various conditions such as the vehicle speed and the state of charge of the battery 194. A detailed description of such determination processing is omitted.

【0056】走行状態が判定されると、CPUは車軸1
12の目標回転数Nd*、目標トルクTd*を設定する
(ステップS100)。目標回転数Nd*およびトルク
Td*は、現在の車速やアクセルの踏み込み量などに応
じて設定される。こうして設定された目標回転数Nd*
およびトルクTd*に基づいて、CPUはエンジン15
0の要求動力Pe*を設定する(ステップS110)。
エンジン150の要求動力Pe*は、車両の走行状態に
応じて異なる。走行状態は、走行状態判定処理で設定さ
れたフラグに記憶されたコードによって検出することが
できる。車両が停車中やEV走行中の場合は、車軸11
2の目標回転数Nd*およびトルクTd*に関わらずエ
ンジン150の要求動力Pe*は基本的には値0とな
る。但し、かかる場合であってもバッテリ194を充電
する必要が生じた場合には、エンジン150の要求動力
Pe*として充電に要する動力が設定される。
When the running state is determined, the CPU sets the axle 1
Twelve target revolutions Nd * and target torque Td * are set (step S100). The target rotation speed Nd * and the torque Td * are set according to the current vehicle speed, the accelerator depression amount, and the like. The target rotation speed Nd * thus set
And the torque Td *, the CPU
A required power Pe * of 0 is set (step S110).
Required power Pe * of engine 150 varies depending on the running state of the vehicle. The running state can be detected by a code stored in the flag set in the running state determination process. When the vehicle is stopped or running on an EV, the axle 11
Regardless of the target rotation speed Nd * and the torque Td *, the required power Pe * of the engine 150 basically has a value of 0. However, even in such a case, if it becomes necessary to charge the battery 194, the power required for charging is set as the required power Pe * of the engine 150.

【0057】ハイブリッド車両が通常走行している場合
には、エンジン150の要求動力Pe*は、車軸112
の目標回転数Nd*、トルクTd*の積で求められる走
行動力と、バッテリ194から充放電される電力と、補
機の駆動に要する電力との総和により求められる。例え
ば、バッテリ194から余剰の電力を放電する必要があ
る場合には、エンジン150への要求動力Pe*をその
分減少させることができる。また、エアコンなどの補機
を動作させる場合には、走行動力の他に補機用の電力に
相当する動力をエンジン150から余分に出力する必要
がある。
When the hybrid vehicle is running normally, the required power Pe * of the engine 150 is
Of the target rotation speed Nd * and the torque Td *, the electric power charged / discharged from the battery 194, and the electric power required for driving the auxiliary equipment. For example, when surplus power needs to be discharged from battery 194, required power Pe * to engine 150 can be reduced accordingly. Further, when operating an auxiliary machine such as an air conditioner, it is necessary to output an extra power from the engine 150 in addition to the traveling power from the engine 150.

【0058】こうしてエンジン150への要求動力Pe
*が設定されるとCPUはエンジン150の運転ポイン
ト、即ち目標回転数Ne*、目標トルクTe*を設定す
る(ステップS120)。エンジン150の運転ポイン
トは、基本的には運転効率が最もよくなる運転ポイント
をマップから選択することにより設定される。
Thus, the required power Pe to the engine 150
When * is set, the CPU sets the operating point of the engine 150, that is, the target rotation speed Ne * and the target torque Te * (step S120). The operating point of engine 150 is basically set by selecting an operating point at which the operating efficiency is the best from the map.

【0059】図5にエンジン150の運転ポイントと運
転効率の関係を示す。図中の曲線Bは、エンジン150
が運転可能な回転数およびトルクの限界値を示してい
る。図5においてα1%、α2%等で示される曲線は、
それぞれエンジン150の効率が一定となる等効率線で
あり、α1%、α2%の順に効率が低くなっていくこと
を示している。図5に示す通り、エンジン150は比較
的限定された運転ポイントで効率が高く、その周囲の運
転ポイントでは徐々に効率が低下していく。
FIG. 5 shows the relationship between the operating points of the engine 150 and the operating efficiency. The curve B in the figure represents the engine 150
Indicates limit values of operable speed and torque. Curves indicated by α1%, α2%, etc. in FIG.
Each is an iso-efficiency line at which the efficiency of the engine 150 is constant, and indicates that the efficiency decreases in the order of α1% and α2%. As shown in FIG. 5, the efficiency of the engine 150 is high at a relatively limited operating point, and the efficiency gradually decreases at operating points around the engine.

【0060】図5中、C1−C1、C2−C2、および
C3−C3で示されている曲線は、エンジン150から
出力される動力が一定の曲線であり、エンジン150の
運転ポイントは要求動力に応じてこれらの曲線上で選択
することになる。C1−C1、C2−C2、C3−C3
の順に要求動力が低い状態を示している。例えば、エン
ジン150への要求動力Pe*が曲線C1−C1で表さ
れる動力に相当する場合、エンジン150の運転ポイン
トは、曲線C1−C1上で運転効率が最も高くなるA1
点に設定される。同様にC2−C2曲線上ではA2点
に、C3−C3曲線上ではA3点で運転ポイントを選択
する。曲線C1−C1,C2−C2,C3−C3上にお
ける、エンジン150の回転数と運転効率の関係を図6
に示す。なお、図6中の曲線は、説明の便宜上、図5中
の3本を例示しているが、要求出力に応じて無数に引く
ことができる曲線であり、エンジン150の運転ポイン
トA1点等も無数に選択することができるものである。
このようにエンジン150の運転効率の高い点をつなぐ
ことにより描いた曲線が図5中の曲線Aであり、これを
動作曲線と呼ぶ。
In FIG. 5, the curves indicated by C1-C1, C2-C2, and C3-C3 are curves in which the power output from engine 150 is constant, and the operating point of engine 150 is determined by the required power. Selection will be made on these curves accordingly. C1-C1, C2-C2, C3-C3
, The power demand is lower. For example, when the required power Pe * to the engine 150 corresponds to the power represented by the curve C1-C1, the operating point of the engine 150 is A1 at which the operating efficiency is highest on the curve C1-C1.
Set to a point. Similarly, the operation point is selected at point A2 on the C2-C2 curve and at point A3 on the C3-C3 curve. FIG. 6 shows the relationship between the rotation speed of the engine 150 and the operating efficiency on the curves C1-C1, C2-C2, and C3-C3.
Shown in The curves in FIG. 6 illustrate three curves in FIG. 5 for convenience of description, but are curves that can be drawn countlessly in accordance with the required output. There are countless choices.
A curve drawn by connecting points having a high operating efficiency of the engine 150 is a curve A in FIG. 5, which is called an operation curve.

【0061】エンジン150の要求動力Pe*が値0で
ある場合、エンジン150は停止またはアイドル走行状
態となる。例えばハイブリッド車両がモータMG2から
の動力のみで走行する場合や、降坂時などがかかる走行
状態に該当する。エンジン150が停止するかアイドル
運転となるかについては、種々の条件に基づいて設定さ
れる。先に図2で説明した制限に基づき、比較的高い車
速では、エンジン150をアイドル運転する。また、エ
ンジン150の暖機が必要と判断された場合などもアイ
ドル運転をする。
When the required power Pe * of the engine 150 is 0, the engine 150 is stopped or in an idling state. For example, this corresponds to a case where the hybrid vehicle travels using only the power from the motor MG2, or a traveling state such as when going downhill. Whether the engine 150 is stopped or idling is set based on various conditions. At relatively high vehicle speeds, engine 150 runs idle based on the restrictions previously described in FIG. Also, the idle operation is performed when it is determined that the engine 150 needs to be warmed up.

【0062】以上の処理により設定されたエンジン15
0の運転ポイントに基づいて、CPUはモータMG1の
目標回転数N1*,トルクT1*を設定する(ステップ
S130)。エンジン150、即ちプラネタリキャリア
軸127の目標回転数N1*と、車軸112つまりリン
グギヤ軸126の目標回転数Nd*が設定されているた
め、上式(1)によって、サンギヤ軸125つまりモー
タMG1の目標回転数N1*を設定することができる。
The engine 15 set by the above processing
Based on the 0 operation point, the CPU sets the target rotation speed N1 * and the torque T1 * of the motor MG1 (step S130). Since the target rotation speed N1 * of the engine 150, that is, the planetary carrier shaft 127, and the target rotation speed Nd * of the axle 112, that is, the ring gear shaft 126, are set, the target of the sun gear shaft 125, that is, the motor MG1 is obtained by the above equation (1). The rotation speed N1 * can be set.

【0063】モータMG1の目標トルクT1*の設定
は、ハイブリッド車両の走行状態に応じて異なる。ハイ
ブリッド車両が停車中である場合やEV走行している場
合には、モータMG1の目標トルクT1*は値0とな
る。エンジン始動時、つまりモータMG1でエンジン1
50をモータリングするとき、エンジン150の回転数
が自立運転に適した所定の回転数に達するまでは、モー
タMG1の目標トルクT1*は開ループ制御によって予
め定められた値に設定される。この値をモータリングト
ルクと呼ぶものとする。
The setting of the target torque T1 * of the motor MG1 differs depending on the running state of the hybrid vehicle. When the hybrid vehicle is stopped or running in the EV mode, the target torque T1 * of the motor MG1 becomes 0. When the engine starts, that is, when the motor 1
When the motor 50 is motored, the target torque T1 * of the motor MG1 is set to a predetermined value by open loop control until the rotation speed of the engine 150 reaches a predetermined rotation speed suitable for self-sustaining operation. This value is called motoring torque.

【0064】エンジン150が自立運転している状態で
は、モータMG1の目標トルクT1*は基本的にはいわ
ゆる比例積分制御によって設定される。モータMG1の
現在の回転数と、上述の目標回転数N1*との偏差に基
づいて目標トルクT1*を設定するのである。現在の回
転数が目標回転数N1*よりも低い場合には目標トルク
T1*は正のトルクとなるし、逆の場合には負のトルク
となる。トルクT1*を設定する際に用いられるゲイン
は、実験などにより設定可能である。
When engine 150 is operating independently, target torque T1 * of motor MG1 is basically set by so-called proportional-integral control. The target torque T1 * is set based on the deviation between the current rotation speed of the motor MG1 and the above-described target rotation speed N1 *. If the current rotational speed is lower than the target rotational speed N1 *, the target torque T1 * is a positive torque, and if the current rotational speed is the opposite, the negative torque is a negative torque. The gain used when setting the torque T1 * can be set by experiments or the like.

【0065】CPUは以上の処理で設定されたエンジン
150の運転ポイントおよびモータMG1の運転ポイン
トに基づいてモータMG2の運転ポイント、つまり目標
回転数N2*、目標トルクT2*を設定する(ステップ
S200)。モータMG2の目標回転数N2*はリング
ギヤ軸126の目標回転数Nd*と等しい。
The CPU sets the operation point of the motor MG2, that is, the target rotation speed N2 * and the target torque T2 * based on the operation point of the engine 150 and the operation point of the motor MG1 set in the above processing (step S200). . The target rotation speed N2 * of the motor MG2 is equal to the target rotation speed Nd * of the ring gear shaft 126.

【0066】目標トルクT2*は車軸112への目標ト
ルクTd*およびモータMG1からの反力トルクなどに
基づいて、MG2目標トルク設定処理ルーチンにより設
定される。この設定処理ルーチンのフローチャートを図
7に示した。この処理では、CPUは車軸の目標トルク
Td*を入力する(ステップS202)。また、エンジ
ンの回転数Neおよび水温も入力する(ステップS20
4)。
The target torque T2 * is set by the MG2 target torque setting routine based on the target torque Td * to the axle 112 and the reaction torque from the motor MG1. FIG. 7 shows a flowchart of this setting processing routine. In this process, the CPU inputs the target torque Td * of the axle (step S202). The engine speed Ne and the water temperature are also input (step S20).
4).

【0067】MG2の目標トルクは、MG1の反力トル
クとしてリングギヤ軸126に出力される反力トルクs
tepを補償して目標トルクTd*を車軸から出力でき
るように設定される。反力トルクstepは、プラネタ
リギヤ120のそれぞれのギヤ間の静的なトルクの釣り
合いのみならず、先に示した式(3)〜(6)に基づい
てプラネタリギヤ120のそれぞれのギヤ間に作用する
反力に起因するトルクを求めることにより算出する。こ
うすることにより、モータMG1から出力されるトルク
のうち、エンジン150をモータリングして回転数を変
化させることに費やされるトルクの損失をも考慮して反
力トルクstepを求めることができる。ここで、本実
施例では、車両の走行状態に応じて異なる方法で反力ト
ルクを算出している。
The target torque of MG2 is the reaction torque s output to ring gear shaft 126 as the reaction torque of MG1.
The target torque Td * is set to be output from the axle by compensating for the step. The reaction torque step is not only a static torque balance between the respective gears of the planetary gear 120 but also a counterforce acting between the respective gears of the planetary gear 120 based on the equations (3) to (6) shown above. It is calculated by obtaining the torque caused by the force. By doing so, of the torques output from motor MG1, reaction force torque step can be obtained in consideration of the loss of the torque consumed for motoring engine 150 to change the rotation speed. Here, in the present embodiment, the reaction torque is calculated by a different method according to the running state of the vehicle.

【0068】CPUは車両が停車状態であるか否か(ス
テップS206)、エンジン150の始動または停止が
指示されているか否か(ステップS208)、およびエ
ンジンの回転数Neが所定の回転数Nlim以下である
か否か(ステップS210)を順次判定する。これらの
条件の一つでも満たさない場合には、エンジンの回転数
変化率に基づき反力トルクstepを算出する(ステッ
プS212)。上述の条件を全て満たす場合には、エン
ジントルクに基づき反力トルクstepを算出する(ス
テップS214)。
The CPU determines whether or not the vehicle is stopped (step S206), whether or not the start or stop of the engine 150 is instructed (step S208), and whether the engine speed Ne is equal to or lower than a predetermined speed Nlim. (Step S210). If at least one of these conditions is not satisfied, the reaction torque step is calculated based on the rate of change in the engine speed (step S212). If all of the above conditions are satisfied, a reaction torque step is calculated based on the engine torque (step S214).

【0069】それぞれの反力トルクstepの算出方法
は次の通りである。ここで、反力トルクstepとは、
プラネタリギヤ120のそれぞれのギヤ間に作用するト
ルクがリングギヤ122に影響する値をいう。先に示し
た式(3)〜(6)において、リングギヤ122の回転
状態を与える式(5)中の、右辺第2項「Ta/(1+
ρ)」が反力トルクstepに相当する。ギヤ比ρは既
知であるから、トルクTaが求まれば、反力トルクst
epが算出される。
The calculation method of each reaction force torque step is as follows. Here, the reaction torque step is
The torque acting between the gears of the planetary gear 120 affects the ring gear 122. In the equations (3) to (6) shown above, the second term “Ta / (1+) on the right side in the equation (5) that gives the rotation state of the ring gear 122.
ρ) ”corresponds to the reaction torque step. Since the gear ratio ρ is known, if the torque Ta is obtained, the reaction torque st
ep is calculated.

【0070】最初にエンジンの回転数変化に基づきトル
クを算出する方法について説明する。一般に車軸の角加
速度、つまり回転数の変化率は、モータMG1,エンジ
ンの角加速度に比較して無視できる程小さいため、先に
説明した式(6)においてβr=0とすることができ、
次式(7)を得ることができる。 βc=ρβs/(1+ρ) …(7)
First, a method of calculating the torque based on the change in the engine speed will be described. Generally, the angular acceleration of the axle, that is, the rate of change of the rotational speed, is so small that it can be ignored compared to the angular accelerations of the motor MG1 and the engine. Therefore, βr = 0 can be set in the above-described equation (6).
The following equation (7) can be obtained. βc = ρβs / (1 + ρ) (7)

【0071】先に示した式(3)(4)および(7)を
Tc,Ta,βsを未知数とする連立方程式として解く
と、トルクTaを求めることができ、反力トルクste
p、即ち「Ta/(1+ρ)」を次式(8)の通り得る
ことができる。 step={−Ts+(1+ρ)Is・βc}/ρ …(8)
By solving the above equations (3), (4) and (7) as simultaneous equations using Tc, Ta and βs as unknowns, the torque Ta can be obtained, and the reaction force torque ste
p, that is, “Ta / (1 + ρ)” can be obtained as in the following equation (8). step = {− Ts + (1 + ρ) Is · βc} / ρ (8)

【0072】式(8)の右辺において、Tsはサンギヤ
121のトルクであるから、モータMG1のトルク指令
値T1*と等しい。Isはサンギヤ121およびモータ
MG1の慣性能率であり既知である。βcはプラネタリ
キャリア124の角加速度であり、ステップS204で
入力したエンジン150の回転数の変化率と等しい。従
って、これらの諸量を式(8)に代入すれば、反力トル
クstepを求めることができる。
In the right side of the equation (8), Ts is the torque of the sun gear 121, and is therefore equal to the torque command value T1 * of the motor MG1. Is is an inertia coefficient of the sun gear 121 and the motor MG1 and is known. βc is the angular acceleration of the planetary carrier 124, and is equal to the rate of change in the rotation speed of the engine 150 input in step S204. Therefore, by substituting these quantities into equation (8), the reaction torque step can be obtained.

【0073】次にエンジン150のトルクに基づいて反
力トルクstepを算出する場合には、先に示した式
(3)(4)および(7)をβc,Ta,βsを未知数
とする連立方程式として解くと、トルクTaを求めるこ
とができ、反力トルクstepを次式(9)の通り得る
ことができる。 step={−ρ・Ic・Ts+(1+ρ)Is・Tc}/K …(9) ここで、 K=ρ^2・Ic+(1+ρ)^2・Is である。なお、「^」はべき乗の演算子を意味する。
Next, when calculating the reaction force torque step based on the torque of the engine 150, the equations (3), (4) and (7) shown above should be replaced by simultaneous equations using βc, Ta, and βs as unknowns. , The torque Ta can be obtained, and the reaction torque step can be obtained as in the following equation (9). step = {− ρ · Ic · Ts + (1 + ρ) Is · Tc} / K (9) where K = ρ ^ 2 · Ic + (1 + ρ) ^ 2 · Is. Note that “^” means a power operator.

【0074】式(9)の右辺において、Tsはサンギヤ
121のトルクであるから、モータMG1のトルク指令
値T1*と等しい。Isはサンギヤ121およびモータ
MG1の慣性能率であり既知である。Icはプラネタリ
キャリア124およびエンジン150の慣性能率であり
既知である。Tcはプラネタリキャリア124のトルク
である。本実施例では、エンジン150の始動または停
止を行う際、即ちエンジン150が自立運転をしていな
い場合に、ステップS214のエンジントルクに基づく
反力トルクstepの算出を実行する。従って、Tcは
エンジン150を外力によりモータリングする際に必要
となる回転抵抗に等しくなる。この回転抵抗は主として
エンジン150の摩擦力によるものであり、エンジン1
50の回転数が比較的低い領域ではエンジン150の水
温に応じてほぼ一定の値を取る。エンジン150の摩擦
には、ピストンとシリンダー間で作用する潤滑油の粘性
に起因する部分が少なからずあるから、回転抵抗はエン
ジン150の水温に応じて変化する。
In the right side of the equation (9), Ts is the torque of the sun gear 121, and is therefore equal to the torque command value T1 * of the motor MG1. Is is an inertia coefficient of the sun gear 121 and the motor MG1 and is known. Ic is an inertia coefficient of the planetary carrier 124 and the engine 150 and is known. Tc is the torque of the planetary carrier 124. In this embodiment, when starting or stopping the engine 150, that is, when the engine 150 is not operating independently, the calculation of the reaction torque step based on the engine torque in step S214 is executed. Therefore, Tc is equal to the rotational resistance required when motoring engine 150 with external force. This rotational resistance is mainly due to the frictional force of the engine 150,
In a region where the number of revolutions of the engine 50 is relatively low, it takes a substantially constant value according to the water temperature of the engine 150. Since the friction of the engine 150 has a considerable portion due to the viscosity of the lubricating oil acting between the piston and the cylinder, the rotational resistance changes according to the water temperature of the engine 150.

【0075】本実施例では、エンジン150の水温に応
じて回転抵抗をテーブルとして制御ユニット190内の
ROMに記憶している。このテーブルを参照することに
より、エンジン150の水温に応じた回転抵抗を得るこ
とができる。これらの諸量を上式(9)に代入すれば、
反力トルクstepを算出することができる。もちろ
ん、エンジン150の水温に依らず一定値を取るものと
しても構わない。なお、ステップS210における所定
の回転数Nlimは、エンジン150の回転抵抗がほぼ
一定とみなすことができる上限値、かつエンジン150
の回転数を十分精度良く検出できる下限値の範囲で設定
される。本実施例では所定の回転数Nlimを150r
pmに設定している。
In the present embodiment, the rotational resistance is stored as a table in the ROM in the control unit 190 according to the water temperature of the engine 150. By referring to this table, it is possible to obtain a rotational resistance according to the water temperature of engine 150. Substituting these quantities into equation (9) gives
The reaction force torque step can be calculated. Of course, a constant value may be taken regardless of the water temperature of the engine 150. The predetermined rotational speed Nlim in step S210 is an upper limit value at which the rotational resistance of the engine 150 can be regarded as substantially constant, and
Is set in the range of the lower limit value at which the rotation speed of the motor can be detected with sufficient accuracy. In this embodiment, the predetermined rotation speed Nlim is set to 150 r.
pm.

【0076】次に、CPUは車軸の目標トルクTd*、
および反力トルクstepの差分、つまり「Td*−s
tep」によってモータMG2の目標トルクT2*を設
定する(ステップS216)。CPUはこうして設定さ
れた目標トルクT2*の絶対値がモータMG2の定格ト
ルクTlimよりも大きいか否かを判定し(ステップS
218)、これを超える場合には、目標トルクT2*の
絶対値を定格トルクTlimに補正する(ステップS2
20)。以上でモータMG2の目標トルク設定処理を終
了し、CPUはトルク制御ルーチンに戻る。
Next, the CPU sets the target axle torque Td *,
And the difference between the reaction torque step and “Td * −s”.
The target torque T2 * of the motor MG2 is set by “step” (step S216). The CPU determines whether the absolute value of the target torque T2 * set in this way is larger than the rated torque Tlim of the motor MG2 (Step S).
218) If it exceeds this, the absolute value of the target torque T2 * is corrected to the rated torque Tlim (step S2).
20). Thus, the target torque setting process for the motor MG2 is completed, and the CPU returns to the torque control routine.

【0077】こうして設定された運転ポイントに従っ
て、CPUはモータMG1,MG2およびエンジン15
0の運転を制御する(図3のステップS210)。モー
タMG1,MG2の制御は設定された目標回転数と目標
トルクとに応じて各モータの三相コイルに印加する電圧
が設定され、現時点での印加電圧との偏差に応じて、駆
動回路191,192のトランジスタのスイッチングを
行うのである。同期モータを制御する方法については、
周知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
According to the operating points set in this way, the CPU sets the motors MG1 and MG2 and the engine 15
0 is controlled (step S210 in FIG. 3). In the control of the motors MG1 and MG2, a voltage to be applied to the three-phase coil of each motor is set according to the set target rotation speed and target torque, and a drive circuit 191 and a drive circuit 191 are set according to a deviation from the applied voltage at the present time. The switching of the transistor 192 is performed. For how to control the synchronous motor,
Since it is well known, detailed description is omitted here.

【0078】エンジン150についても、設定された運
転ポイントで運転するための制御処理は周知であるた
め、ここでは説明を省略する。但し、実際にエンジン1
50の制御を行うのはEFIECU170である。従っ
て、トルク制御ルーチンでのステップS700における
処理では、制御ユニット190からEFIECU170
にエンジン150の運転ポイント等の必要な情報を送信
する処理が行われる。かかる情報を送信することにより
制御ユニット190のCPUは間接的にエンジン150
の運転を制御する。以上の処理によって本実施例のハイ
ブリッド車両は、走行状態に応じて適切な動力を車軸1
12から出力して走行することができる。
The control processing for operating the engine 150 at the set operation point is well known, and therefore the description thereof is omitted here. However, actually the engine 1
It is the EFIECU 170 that performs the control of 50. Therefore, in the process in step S700 in the torque control routine, the control unit 190 sends the EFIECU 170
A process for transmitting necessary information such as the operating point of the engine 150 is performed. By transmitting such information, the CPU of the control unit 190 indirectly causes the engine 150
Control the operation of By the above processing, the hybrid vehicle of the present embodiment applies appropriate power to the axle 1 according to the running state.
12 to output the vehicle.

【0079】以上で説明した本実施例のハイブリッド車
両によれば、停車中にエンジン150を始動または停止
する時のトルク変動を適切に抑制することができる。本
実施例のハイブリッド車両について、エンジン150の
回転数および車軸への出力トルクの変動の様子を図8に
示す。図8は停車中にエンジン150を始動し、停止す
るまでの間の様子を示している。図8の上段に示す通
り、時刻T1においてエンジン150の始動が開始され
ると、エンジンの回転数はモータMG1からのモータリ
ングによって急速に上昇し、自立運転を開始すべき回転
数Nsで安定する。時刻T2でエンジン150の停止が
指示されると、エンジン150は燃料の噴射および点火
を中止するとともにモータMG1から出力される負のト
ルクによって回転数が急速に値0に低減する。
According to the hybrid vehicle of the present embodiment described above, the torque fluctuation when starting or stopping the engine 150 while the vehicle is stopped can be appropriately suppressed. FIG. 8 shows how the rotation speed of the engine 150 and the output torque to the axle of the hybrid vehicle of this embodiment vary. FIG. 8 shows a state from when the engine 150 is started while the vehicle is stopped to when the engine 150 is stopped. As shown in the upper part of FIG. 8, when the start of the engine 150 is started at the time T1, the rotation speed of the engine is rapidly increased by the motoring from the motor MG1, and is stabilized at the rotation speed Ns at which the self-sustaining operation is to be started. . When stop of engine 150 is instructed at time T2, engine 150 stops fuel injection and ignition, and the number of revolutions is rapidly reduced to zero by negative torque output from motor MG1.

【0080】図8の下段には、かかる過程で車軸に出力
されるトルクの様子を示している。図8中の領域Asお
よびAstに示す通り、エンジン150が始動および停
止がされる区間でも車軸に出力されるトルクの変動が十
分抑制されていることが分かる。比較例として従来技術
による変化の様子を図9に示す。図8と同様、時刻T1
においてエンジン150の始動が開始され、時刻T2に
おいて停止が開始される。従来技術による制御では、領
域As1およびAst1に示す通り、エンジン150の
始動および停止がなされる際に車軸に出力されるトルク
が非常に大きく変動することがわかる。
The lower part of FIG. 8 shows the state of the torque output to the axle in this process. As shown in regions As and Ast in FIG. 8, it can be seen that the fluctuation of the torque output to the axle is sufficiently suppressed even in the section where the engine 150 is started and stopped. FIG. 9 shows a state of change according to the conventional technique as a comparative example. 8, time T1
, The start of the engine 150 is started, and the stop is started at time T2. In the control according to the related art, as shown in the regions As1 and Ast1, it can be seen that the torque output to the axle when the engine 150 is started and stopped varies greatly.

【0081】一般に回転数が低い領域では、エンジン1
50の回転は安定しない。従って、かかる領域でも図7
中のステップS212で示したエンジンの回転数変化に
基づいて反力トルクstepを算出すれば、反力トルク
stepの算出精度が低下する。本実施例では、図7の
ステップS214に示した通り、エンジン150の回転
数が低い領域では、回転抵抗を用いることにより、反力
トルクstepを精度良く算出することができる。この
結果、図8に示した通り、車軸に出力されるトルクの変
動を適切に抑制することができ、エンジンの始動および
停止時における車両の振動を抑制することができる。本
実施例では、乗員が車両の振動を敏感に感知しやすい停
車中にその振動を抑制することができるため、ハイブリ
ッド車両の乗り心地を大きく向上することができる。も
ちろん、停車中に限らずハイブリッド車両がEV走行中
にエンジンの回転抵抗に基づく制御を実行するものとし
ても構わない。
Generally, in a low rotation speed region, the engine 1
The rotation of 50 is not stable. Therefore, FIG.
If the reaction force torque step is calculated based on the change in the engine speed shown in step S212 in the middle, the calculation accuracy of the reaction force torque step decreases. In the present embodiment, as shown in step S214 of FIG. 7, in a region where the number of revolutions of the engine 150 is low, the reaction torque step can be accurately calculated by using the rotation resistance. As a result, as shown in FIG. 8, it is possible to appropriately suppress the fluctuation of the torque output to the axle, and to suppress the vibration of the vehicle at the time of starting and stopping the engine. In the present embodiment, the vibration can be suppressed while the vehicle occupant is susceptible to sensitively detecting the vibration of the vehicle, so that the riding comfort of the hybrid vehicle can be greatly improved. Of course, the control based on the rotational resistance of the engine may be executed not only when the vehicle is stopped but also when the hybrid vehicle is running in the EV mode.

【0082】本実施例では、エンジン150の回転数に
応じて、反力トルクstepの算出方法を切り替えて用
いている。図7のステップS210に示した通り、エン
ジン150の回転数が低い領域ではエンジントルクに基
づき反力トルクstepを算出し、回転数が高い領域で
はエンジンの回転数の変化率、即ち角加速度に基づいて
反力トルクstepを算出する。エンジンの回転数を十
分精度良く検出できる程度の領域では、エンジンの回転
数の変化率を利用した方が反力トルクstepを精度良
く算出することができる。本実施例では、エンジン15
0の回転数に応じて、反力トルクstepの算出方法を
切り替えて使用することにより、それぞれの回転数領域
において反力トルクstepを精度良く算出することが
でき、車軸に出力されるトルクの変動を適切に抑制する
ことができる。
In the present embodiment, the method of calculating the reaction torque step is switched according to the rotation speed of the engine 150. As shown in step S210 in FIG. 7, in a region where the rotation speed of the engine 150 is low, the reaction force torque step is calculated based on the engine torque. To calculate the reaction force torque step. In a region where the engine speed can be detected with sufficient accuracy, the reaction torque step can be calculated with higher accuracy by using the rate of change of the engine speed. In this embodiment, the engine 15
By switching and using the method of calculating the reaction force torque step according to the rotation speed of 0, the reaction force torque step can be calculated with high accuracy in each rotation speed region, and the fluctuation of the torque output to the axle can be changed. Can be appropriately suppressed.

【0083】本発明を適用するハイブリッド車両の構成
としては、図1に示した構成の他、種々の構成が可能で
ある。例えば、クラッチおよびスプラインなどの機構を
用いてモータMG2の結合先をリングギヤ軸126とク
ランクシャフト156との間で切り替え可能なハイブリ
ッド車両に適用するものとしてもよい。もちろん、結合
さきをその他の軸に切り替え可能なハイブリッド車両に
適用するものとしてもよい。
As the configuration of the hybrid vehicle to which the present invention is applied, various configurations other than the configuration shown in FIG. 1 are possible. For example, the present invention may be applied to a hybrid vehicle in which the coupling destination of motor MG2 can be switched between ring gear shaft 126 and crankshaft 156 using a mechanism such as a clutch and a spline. Of course, the present invention may be applied to a hybrid vehicle capable of switching the coupling to another axis.

【0084】本実施例のハイブリッド車両ではエンジン
150,モータMG1,MG2から構成される動力系統
が前車軸112に備えられている構成とした。これに対
し、図10に示すようにモータMG2を後車軸に結合し
た構成を採用するものとしてもよい。図示する通り、モ
ータMG2が前車軸112ではなく、後車軸112Rに
結合される。かかる構成のハイブリッド車両では、前車
軸112から出力される動力に対して、前車軸112お
よび後車軸112Rの両者から出力される動力が要求動
力に一致するようにモータMG2で補償することができ
る。従って、本発明の制御方法をハイブリッド車両の制
御に適用することができる。上記実施例ではプラネタリ
ギヤを用いたハイブリッド車両を例として示したが、同
様の作用を奏する他の機構を適用するものとしても構わ
ない。
In the hybrid vehicle of this embodiment, a power system including the engine 150 and the motors MG1 and MG2 is provided on the front axle 112. On the other hand, a configuration in which the motor MG2 is coupled to the rear axle as shown in FIG. 10 may be employed. As shown, the motor MG2 is coupled to the rear axle 112R instead of the front axle 112. In the hybrid vehicle having such a configuration, the power output from front axle 112 can be compensated for by motor MG2 such that the power output from both front axle 112 and rear axle 112R matches the required power. Therefore, the control method of the present invention can be applied to control of a hybrid vehicle. In the above embodiment, a hybrid vehicle using a planetary gear has been described as an example. However, another mechanism having the same effect may be applied.

【0085】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。例え
ば、上記実施例では、ソフトウェアにより種々の制御を
実行しているが、これらをハードウェアによって実現す
るものとしても構わない。また、停車状態でない場合に
は、トルクの損失を考慮することなく、プラネタリギヤ
における静的なトルクの釣り合いから反力トルクを算出
するものとしてもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course. For example, in the above embodiment, various controls are executed by software, but these may be realized by hardware. When the vehicle is not stopped, the reaction torque may be calculated from the static torque balance in the planetary gear without considering the torque loss.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例としてのハイブリッド車両の概
略構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle as an embodiment of the present invention.

【図2】プラネタリギヤの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a planetary gear.

【図3】トルク制御ルーチンのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a torque control routine.

【図4】走行状態判定処理ルーチンのフローチャートで
ある。
FIG. 4 is a flowchart of a running state determination processing routine.

【図5】エンジンの運転ポイントと運転効率との関係を
示すグラフである。
FIG. 5 is a graph illustrating a relationship between an engine operating point and an operating efficiency.

【図6】要求動力一定の場合の、エンジン回転数と運転
効率との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the engine speed and the operating efficiency when the required power is constant.

【図7】MG2目標トルク設定処理ルーチンのフローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart of an MG2 target torque setting processing routine.

【図8】エンジン始動時の回転数およびトルクの変動を
示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing fluctuations in rotation speed and torque at the time of engine start.

【図9】従来技術におけるエンジン始動時の回転数およ
びトルクの変動を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing fluctuations in the number of revolutions and the torque at the time of starting the engine in the prior art.

【図10】本実施例のハイブリッド車両の変形構成例を
示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a modified configuration example of the hybrid vehicle of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

112、112R…車軸 116R,116L…車輪 119…ケース 120…プラネタリギヤ 121…サンギヤ 122…リングギヤ 123…プラネタリピニオンギヤ 124…プラネタリキャリア 125…サンギヤ軸 126…リングギヤ軸 127…プラネタリキャリア軸 129…チェーンベルト 130…ダンパ 132…ロータ 133…ステータ 142…ロータ 143…ステータ 144…センサ 149…バッテリ 150…エンジン 156…クランクシャフト 158…エンジン水温センサ 165…アクセルペダルポジションセンサ 167…シフトポジションセンサ 190…制御ユニット 191,192…駆動回路 194…バッテリ MG1,MG2…モータ 112, 112R ... axles 116R, 116L ... wheels 119 ... case 120 ... planetary gear 121 ... sun gear 122 ... ring gear 123 ... planetary pinion gear 124 ... planetary carrier 125 ... sun gear shaft 126 ... ring gear shaft 127 ... planetary carrier shaft 129 ... chain belt 130 ... damper 132 ... rotor 133 ... stator 142 ... rotor 143 ... stator 144 ... sensor 149 ... battery 150 ... engine 156 ... crankshaft 158 ... engine water temperature sensor 165 ... accelerator pedal position sensor 167 ... shift position sensor 190 ... control units 191, 192 ... drive Circuit 194: Battery MG1, MG2: Motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 29/02 321 B60K 9/00 Z Fターム(参考) 3D039 AA01 AA04 AB27 AC39 AC64 AC78 AD53 3G093 AA05 AA07 AA16 BA02 BA21 BA22 CA01 DA01 DA04 DA05 DA06 DA14 DB00 DB06 DB11 EB00 EC02 FA10 FA11 5H115 PG04 PI16 PI29 PI30 PO17 PU10 PU24 PU25 PV09 PV23 QA01 QN03 QN12 RB08 RE05 SE04 SE05 TB01 TE02 TE08 TI02 TO21 TO30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) F02D 29/02 321 B60K 9/00 Z F term (reference) 3D039 AA01 AA04 AB27 AC39 AC64 AC78 AD53 3G093 AA05 AA07 AA16 BA02 BA21 BA22 CA01 DA01 DA04 DA05 DA06 DA14 DB00 DB06 DB11 EB00 EC02 FA10 FA11 5H115 PG04 PI16 PI29 PI30 PO17 PU10 PU24 PU25 PV09 PV23 QA01 QN03 QN12 RB08 RE05 SE04 SE05 TB01 TE02 TE08 TI02 TO21 TO30

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3つの回転軸のうち2つの回転軸の回転
状態に応じて残余の回転軸の回転状態が一義的に定まる
動力分配装置のそれぞれの回転軸に、エンジンと、第1
の電動機と、車軸とを結合し、さらに第2の電動機を車
軸に結合したハイブリッド車両であって、 該駆動軸から出力すべき要求トルクを入力する入力手段
と、 前記エンジンを始動または停止するためのモータリング
トルクを前記第1の電動機の目標トルクとして設定する
第1の目標トルク設定手段と、 前記モータリングトルクを付加する際に前記第1の電動
機により前記車軸に出力される反力トルクを、該モータ
リングトルクと前記エンジンの回転抵抗とに基づいて推
定する推定手段と、 該要求トルクと前記反力トルクとに基づいて、前記第2
の電動機の目標トルクを設定する目標トルク設定手段
と、 前記第1の電動機および第2の電動機を制御してそれぞ
れ目標トルクを出力する制御手段とを備えるハイブリッ
ド車両。
An engine and a first motor are provided on each of the rotating shafts of a power distribution device in which the rotating condition of the remaining rotating shaft is uniquely determined according to the rotating condition of two of the three rotating shafts.
A hybrid vehicle in which a motor is coupled to an axle, and a second motor is coupled to the axle, and input means for inputting a required torque to be output from the drive shaft; and for starting or stopping the engine. First target torque setting means for setting the motoring torque as a target torque of the first electric motor; and a reaction torque output to the axle by the first electric motor when adding the motoring torque. Estimating means for estimating based on the motoring torque and the rotational resistance of the engine; and estimating the second based on the required torque and the reaction torque.
A hybrid vehicle comprising: a target torque setting unit that sets a target torque of the electric motor; and a control unit that controls the first electric motor and the second electric motor to output respective target torques.
【請求項2】 前記推定手段は、前記エンジンの回転状
態が所定の範囲にある場合には、前記回転抵抗を一定値
として前記推定を行う手段である請求項1記載のハイブ
リッド車両。
2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein said estimating means is a means for performing said estimation with said rotation resistance being a constant value when the rotation state of said engine is within a predetermined range.
【請求項3】 請求項1記載のハイブリッド車両であっ
て、 前記エンジンの潤滑油の温度を検出する温度検出手段
と、 該温度と前記回転抵抗との関係を記憶する記憶手段とを
有し、 前記推定手段は前記記憶手段を参照することにより前記
温度に応じて求められた回転抵抗を用いて前記推定を行
う手段であるハイブリッド車両。
3. The hybrid vehicle according to claim 1, further comprising: a temperature detecting unit that detects a temperature of the lubricating oil of the engine; and a storing unit that stores a relationship between the temperature and the rotational resistance. The hybrid vehicle, wherein the estimating unit is a unit that performs the estimation by using the rotational resistance obtained according to the temperature by referring to the storage unit.
【請求項4】 請求項1記載のハイブリッド車両であっ
て、 さらに、前記エンジンの回転数を検出する検出手段を備
え、 前記推定手段は、該回転数が所定値以下である場合にの
み、前記モータリングトルクと回転抵抗とに基づく推定
を行う手段であるハイブリッド車両。
4. The hybrid vehicle according to claim 1, further comprising a detection unit that detects a rotation speed of the engine, wherein the estimation unit is configured to detect the rotation speed of the engine only when the rotation speed is equal to or less than a predetermined value. A hybrid vehicle that is means for performing estimation based on motoring torque and rotational resistance.
【請求項5】 請求項4記載のハイブリッド車両であっ
て、 前記推定手段は、前記エンジンの回転数が所定値よりも
大きい場合には、前記モータリングトルクと該回転数の
変化率とに基づいて前記反力トルクを推定する手段であ
るハイブリッド車両。
5. The hybrid vehicle according to claim 4, wherein the estimating unit is configured to determine whether the rotation speed of the engine is greater than a predetermined value based on the motoring torque and a rate of change of the rotation speed. A hybrid vehicle for estimating the reaction torque.
【請求項6】 請求項1記載のハイブリッド車両であっ
て、 該車両が停車中であるか否かを判定する判定手段を備
え、 前記推定手段は、該車両が停車中である場合にのみ、前
記モータリングトルクと回転抵抗とに基づく推定を行う
手段であるハイブリッド車両。
6. The hybrid vehicle according to claim 1, further comprising: a determination unit configured to determine whether the vehicle is stopped, wherein the estimation unit determines whether or not the vehicle is stopped. A hybrid vehicle that is means for performing estimation based on the motoring torque and the rotational resistance.
【請求項7】 請求項1記載のハイブリッド車両であっ
て、 前記動力分配装置が結合された車軸と、前記第2の電動
機が結合された車軸とは異なる車軸であり、それぞれの
車軸に結合された車輪から動力を出力することにより4
輪駆動可能なハイブリッド車両。
7. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the axle to which the power distribution device is coupled and the axle to which the second electric motor is coupled are different axles and are coupled to the respective axles. Output power from the wheel
A hybrid vehicle that can be driven by wheels.
【請求項8】 3つの回転軸のうち2つの回転軸の回転
状態に応じて残余の回転軸の回転状態が一義的に定まる
動力分配装置のそれぞれの回転軸に、エンジンと、第1
の電動機と、車軸とを結合し、さらに第2の電動機を車
軸に結合したハイブリッド車両の制御方法であって、
(a) 該駆動軸から出力すべき要求トルクを入力する
工程と、(b) 該第1の電動機から前記エンジンを始
動または停止するためのモータリングトルクを前記第1
の電動機の目標トルクとして設定する工程と、(c)
前記モータリングトルクを付加する際に前記第1の電動
機により前記車軸に出力される反力トルクを、該モータ
リングトルクと前記エンジンの回転抵抗に基づいて推定
する工程と、(d) 該要求トルク、前記反力トルクを
考慮して、前記第2の電動機の目標トルクを設定する工
程と、(e) 前記第1の電動機および第2の電動機を
制御してそれぞれ目標トルクを出力する工程とを備える
ハイブリッド車両の制御方法。
8. A power distribution device in which the rotation states of the remaining rotation axes are uniquely determined according to the rotation states of two of the three rotation axes, an engine and a first rotation shaft.
A motor and an axle, and a second motor is connected to the axle.
(A) inputting a required torque to be output from the drive shaft; and (b) applying a motoring torque for starting or stopping the engine from the first electric motor to the first motor.
Setting as the target torque of the electric motor of (c);
Estimating a reaction torque output from the first electric motor to the axle when the motoring torque is added, based on the motoring torque and the rotational resistance of the engine; and (d) the required torque. Setting the target torque of the second electric motor in consideration of the reaction torque; and (e) outputting the target torque by controlling the first electric motor and the second electric motor, respectively. A method for controlling a hybrid vehicle provided.
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