JP2005210841A - Vehicle and method for controlling the same - Google Patents

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Satoshi Kaneko
聡志 金子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly output required motive energy to a drive shaft in a hybrid vehicle with an engine and a motor driven by power supplied from a battery when a driver sets a sport drive mode. <P>SOLUTION: If the sport drive mode is set, a target value SOC* of a residual capacity (SOC) of the battery is set to a value SOC1 higher than a value when a normal drive mode is set (step S150). Since the battery is managed so as to have the residual capacity (SOC) of the battery higher than the value when the normal drive mode is set, the motor can be frequently driven for rapidly changing the motive energy outputted from the engine. The required motive energy can be rapidly outputted to the drive shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車およびその制御方法に関し、詳しくは、操作者の操作に基づいて通常走行モードとスポーツ走行モードとを含む複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択して走行する自動車に関する。   The present invention relates to an automobile and a control method thereof, and more particularly, to an automobile that travels by selecting one traveling mode from a plurality of traveling modes including a normal traveling mode and a sports traveling mode based on an operation of an operator. .

従来、この種の自動車としては、前輪に接続された車軸へ動力を出力するエンジンと、エンジンからの動力で発電する発電機と、後輪に接続された車軸へ動力を入出力する電動機と、発電機および電動機へ電力を供給するキャパシタとを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、加速性が重視されるスポーツ走行モードが選択されたときには電動機から出力される動力を増加させることにより車軸に要求される動力を迅速に出力する。   Conventionally, as this type of automobile, an engine that outputs power to an axle connected to the front wheels, a generator that generates electric power with the power from the engine, an electric motor that inputs and outputs power to the axle connected to the rear wheels, The thing provided with the capacitor which supplies electric power to a generator and an electric motor is proposed (for example, refer to patent documents 1). In this automobile, when a sports travel mode in which acceleration is important is selected, the power required for the axle is quickly output by increasing the power output from the electric motor.

特開2001−65382号公報(図3)JP 2001-65382 A (FIG. 3)

一方、エンジンとバッテリから供給される電力で駆動する電動機とを備えるハイブリッド自動車では、エンジンがその特性上出力する動力を迅速に変更できないため、スポーツ走行モードが選択されても車軸に迅速に動力を出力できず運転者に物足りなさを感じさせてしまうことがある。また、このような自動車では、車軸に要求される動力に対してエンジンから出力される動力が不足すると不足する動力を電動機から出力したり、減速時の回生電力を電動機を用いて回収するために、バッテリの残容量(SOC)の目標値を中間値に設定してバッテリが過充電状態や過放電状態になることを防いでいる。このような自動車では、スポーツ走行モードの選択を可能にしたときのバッテリの管理についても考慮する必要がある。   On the other hand, in a hybrid vehicle including an engine and an electric motor driven by electric power supplied from a battery, the power output from the engine cannot be changed quickly due to its characteristics. The driver may not be able to output and may make the driver feel unsatisfactory. Also, in such a vehicle, when the power output from the engine is insufficient with respect to the power required for the axle, the insufficient power is output from the electric motor, or the regenerative power at the time of deceleration is recovered using the electric motor. The target value of the remaining battery capacity (SOC) is set to an intermediate value to prevent the battery from being overcharged or discharged. In such an automobile, it is necessary to consider battery management when the sports driving mode can be selected.

本発明の自動車およびその制御方法は、操作者の操作に基づいて通常走行モードとスポーツ走行モードとを選択して走行する自動車において、スポーツ走行モードが選択されたときには、車軸に要求される動力をより迅速に出力することを目的の一つとする。また、本発明の自動車およびその制御方法は、スポーツ走行モードが選択されたときには、蓄電手段の状態をスポーツ走行モードにより適した状態にすることを目的の一つとする。   In the automobile and the control method thereof according to the present invention, when the sports running mode is selected in the automobile that runs by selecting the normal running mode and the sports running mode based on the operation of the operator, the power required for the axle is obtained. One of the purposes is to output more quickly. Another object of the automobile and its control method of the present invention is to make the state of the power storage means more suitable for the sport driving mode when the sports driving mode is selected.

本発明の自動車およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   In order to achieve the above object, the automobile of the present invention and the control method thereof employ the following means.

本発明の自動車は、
通常走行モードとスポーツ走行モードとを含む複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択して走行する自動車であって、
第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、
前記第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記車軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により通常走行モードが選択されたときには前記蓄電手段の目標状態を第1の状態に設定し、前記モード選択手段によりスポーツ走行モードが選択されたときには前記蓄電手段の目標状態を前記第1の状態より残容量が大きい第2の状態に設定する目標状態設定手段と、
該設定された目標状態に基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記車軸に出力されるよう前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The automobile of the present invention
An automobile that travels by selecting one driving mode from a plurality of driving modes including a normal driving mode and a sports driving mode,
Power generation means capable of changing the generated power with a first response speed;
An electric motor capable of changing power to be input to and output from an axle with a second response speed faster than the first response speed;
Power storage means capable of exchanging power with the power generation means and the motor;
Required power setting means for setting required power required for the axle;
Mode selection means for selecting one driving mode from the plurality of driving modes;
When the normal selection mode is selected by the mode selection unit, the target state of the power storage unit is set to the first state, and when the sport driving mode is selected by the mode selection unit, the target state of the power storage unit is set to the first state. Target state setting means for setting the second state in which the remaining capacity is larger than the state of 1,
Control means for controlling the power generation means and the electric motor so that the power storage means is charged and discharged based on the set target state and power based on the set required power is output to the axle;
It is a summary to provide.

この本発明の自動車では、第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、発電手段および電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、通常走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第1の状態に設定し、スポーツ走行モードが選択されたときには蓄電手段の目標状態を第1の状態より残容量が大きい第2の状態に設定し、設定された目標状態に基づいて蓄電手段が充放電されると共に設定された要求動力に基づく動力が車軸に出力されるよう発電手段と電動機とを制御する。この結果、スポーツ走行モードが選択されたときには、第1の応答速度より速い第2の応答速度で動力を変更可能な電動機を頻繁に駆動することができるので車軸に要求された動力に基づく動力を迅速に出力することができる。つまり、スポーツ走行モードが選択されたときには、蓄電手段の状態をスポーツ走行モードに適した状態にすることができる。もとより、車軸に要求される要求動力に基づく動力を出力することができる。   In the automobile according to the present invention, the power generation means capable of changing the generated power with the first response speed, the electric motor capable of changing the power input / output to the axle with the second response speed faster than the first response speed, Power storage means capable of exchanging power with the motor and the motor. When the normal driving mode is selected, the target state of the power storage means is set to the first state, and when the sports driving mode is selected, the power storage means The target state is set to the second state where the remaining capacity is larger than the first state, and the power storage means is charged / discharged based on the set target state, and the power based on the set required power is output to the axle. The power generation means and the motor are controlled. As a result, when the sport driving mode is selected, an electric motor capable of changing the power at a second response speed faster than the first response speed can be driven frequently, so that the power based on the power required for the axle can be increased. It can output quickly. That is, when the sports driving mode is selected, the state of the power storage means can be made suitable for the sports driving mode. Of course, power based on the required power required for the axle can be output.

こうした本発明の自動車において、前記モード選択手段は、走行状態に基づいて前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択する手段であるものとしたり、操作者の操作に基づいて前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択する手段であるものとすることもできる。   In such an automobile of the present invention, the mode selection means may be means for selecting one travel mode from the plurality of travel modes based on a travel state, or the plurality of mode selection means based on an operation of an operator. It may be a means for selecting one travel mode from the travel modes.

また、本発明の自動車において、前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記車軸に接続された駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを備える手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の自動車において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとしたり、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを備え、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。   Further, in the automobile of the present invention, the power generation means is connected to an internal combustion engine, an output shaft of the internal combustion engine, and a drive shaft connected to the axle, and receives power input / output from the internal combustion engine. It can also be a means provided with the electric power drive input / output means which outputs at least one part to this drive shaft. In the vehicle of the present invention of this aspect, the power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and enters any two of the three shafts. It may be a means provided with a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the output power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The input / output means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft, the first rotor and the second rotor. It is also possible to use a counter-rotor motor that outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with the input / output of electric power by electromagnetic action.

この発電手段が、内燃機関と、内燃機関の出力軸と車軸に接続された駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って内燃機関からの動力の少なくとも一部を駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを備える態様の本発明の自動車において、前記モード選択手段により通常走行モードが選択されたときには前記内燃機関の運転に対する制約として第1の制約を設定し、前記モード選択手段によりスポーツ走行モードが選択されたときには前記内燃機関の運転に対する制約として前記第1の制約より該内燃機関から出力する動力の増減を迅速に行なうことができる第2の制約を設定する運転制約設定手段を備え、前記制御手段は、該運転制約設定手段により設定された制約に基づいて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、スポーツ走行モードが選択されたときには、内燃機関から出力する動力増減を迅速に行なうことができるので、より迅速に車軸に要求される動力に基づく動力を出力することができる。この態様の本発明の自動車において、前記第2の制約は、前記第1の制約に比して前記内燃機関の回転数が高くなる傾向の制約であるものとすることもできる。こうすれば、スポーツ走行モードを選択されたときには、通常走行モードが選択されたときより高めの回転数で内燃機関を運転することができ、内燃機関から出力する動力の増減をより迅速に行うことができる。   This power generation means is connected to the internal combustion engine and a drive shaft connected to the output shaft and the axle of the internal combustion engine, and outputs power to the drive shaft at least part of the power from the internal combustion engine with input / output of power. In the vehicle of the present invention comprising the input / output means, when the normal driving mode is selected by the mode selecting means, a first restriction is set as a restriction on the operation of the internal combustion engine, and the sport driving is performed by the mode selecting means. An operation constraint setting means for setting a second constraint capable of quickly increasing or decreasing the power output from the internal combustion engine as a constraint on the operation of the internal combustion engine when the mode is selected; The control means is connected to the internal combustion engine and the electric power input / output so that the internal combustion engine is operated based on the restriction set by the operation restriction setting means. It may be assumed to be a means for controlling the stage and the electric motor. In this way, when the sport travel mode is selected, the power output from the internal combustion engine can be increased or decreased quickly, so that the power based on the power required for the axle can be output more quickly. In the vehicle of the present invention of this aspect, the second constraint may be a constraint that the number of revolutions of the internal combustion engine tends to be higher than the first constraint. In this way, when the sports travel mode is selected, the internal combustion engine can be operated at a higher rotational speed than when the normal travel mode is selected, and the power output from the internal combustion engine can be increased or decreased more quickly. Can do.

そして、本発明の自動車において、前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電する発電機とを備える手段であるものとすることもできる。   In the automobile of the present invention, the power generation means may be a means including an internal combustion engine and a generator that generates power using at least a part of the power from the internal combustion engine.

本発明の自動車の制御方法は、
第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、前記第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、通常走行モードとスポーツ走行モードとを含む複数の走行モードのうちからスポーツ走行モードを選択したときの自動車の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段の目標状態を通常走行モードを選択したときの状態より残容量が大きい所定の状態に設定し、
(b)該設定された目標状態に基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記車軸に要求される要求動力に基づく動力が出力されるよう前記発電手段と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling an automobile of the present invention includes:
Power generation means capable of changing generated power with a first response speed, an electric motor capable of changing power input to and output from an axle with a second response speed faster than the first response speed, the power generation means and the electric motor, A power storage means capable of exchanging electric power, and a method for controlling an automobile when a sports driving mode is selected from a plurality of driving modes including a normal driving mode and a sports driving mode,
(A) setting the target state of the power storage means to a predetermined state in which the remaining capacity is larger than the state when the normal travel mode is selected;
(B) Controlling the power generation means and the electric motor so that the power storage means is charged / discharged based on the set target state and power based on required power required for the axle is output. And

この本発明の自動車の制御方法では、第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、前記第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備える自動車において、蓄電手段の目標状態を通常走行モードを選択したときの状態より残容量が大きい所定の状態に設定し、設定された目標状態に基づいて蓄電手段が充放電されると共に車軸に要求される要求動力に基づく動力が車軸に出力されるよう発電手段と電動機とを制御する。この結果、スポーツ走行モードが選択されたときには、第1の応答速度より速い第2の応答速度で動力を変更可能な電動機を頻繁に駆動することができるので車軸に要求された動力に基づく動力を迅速に出力することができる。即ち、スポーツ走行モードが選択されたときには、蓄電手段の状態をスポーツ走行モードに適した状態にすることができる。もとより、車軸に要求される要求動力に基づく動力を出力することができる。   In the vehicle control method of the present invention, the power generation means capable of changing the generated power with the first response speed and the power input / output to the axle with the second response speed higher than the first response speed can be changed. In a vehicle including an electric motor and the power generation means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, the target state of the electric storage means is set to a predetermined state having a larger remaining capacity than the state when the normal travel mode is selected Then, the power generation means and the electric motor are controlled so that the power storage means is charged / discharged based on the set target state and power based on the required power required for the axle is output to the axle. As a result, when the sport driving mode is selected, an electric motor capable of changing the power at a second response speed faster than the first response speed can be driven frequently, so that the power based on the power required for the axle can be increased. It can output quickly. That is, when the sports driving mode is selected, the state of the power storage means can be made suitable for the sports driving mode. Of course, power based on the required power required for the axle can be output.

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

図1は、本発明の一実施例としてハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire apparatus.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサなど図示しない各種センサなどから信号が入力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 receives signals from various sensors (not shown) such as a crank position sensor attached to the crankshaft 26. Further, the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and transmits data on the operation state of the engine 22 as necessary for the hybrid. Output to the electronic control unit 70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

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

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V、運転者の操作により走行モードを燃費重視の通常走行モードまたは加速重視のスポーツ走行モードに設定する走行モード設定スイッチ89からのモード設定信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. Accelerator opening degree Acc from the vehicle, brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and a normal driving mode in which the driving mode is emphasized by the driver's operation Alternatively, a mode setting signal or the like from a driving mode setting switch 89 for setting a sports driving mode in which acceleration is emphasized is input via an input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に走行モードが通常走行モードまたはスポーツ走行モードに設定されたときの駆動制御の動作について説明する。図2は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、8msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation of drive control when the travel mode is set to the normal travel mode or the sport travel mode will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の充放電要求量Pb*,バッテリ50の出力制限Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の出力制限Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の充放電要求量Pb*は、バッテリ50の残容量(SOC)と予め設定された目標値SOC*とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。ここで、目標SOC*は、この駆動制御ルーチンにより設定されるものであり、車両を起動した直後は値SOCoに設定されてる。目標SOC*の詳細については後ほど説明する。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control, such as Nm2, charge / discharge request amount Pb * of battery 50, and output limit Wout of battery 50, is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. The output limit Wout of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and is input from the battery ECU 52 by communication. did. Further, as the charge / discharge request amount Pb * of the battery 50, a value set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and a preset target value SOC * is input from the battery ECU 52 by communication. Here, the target SOC * is set by this drive control routine, and is set to the value SOCo immediately after starting the vehicle. Details of the target SOC * will be described later.

次に、ステップS100で入力されたアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクT*とエンジン22から出力すべき要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求トルクT*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクT*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクT*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーP*は、設定した要求トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにバッテリ50の充放電要求量Pb*を加えたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。充放電要求量Pb*は、ステップS100で入力された値を設定するものとした。   Next, the required torque T to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V input in step S100. * And the required power P * to be output from the engine 22 are set (step S110). In the embodiment, the required torque T * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque T * in the ROM 74 as a required torque setting map. , The corresponding required torque T * is derived from the stored map and set. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. The required power P * can be calculated as the set required torque T * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a plus the charge / discharge request amount Pb * of the battery 50. The rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or can be obtained by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. The charge / discharge request amount Pb * is set to the value input in step S100.

続いて、運転者により走行モードがスポーツ走行モードに設定されているか否かを判定する(ステップS120)。この走行モードの判定は、走行モード設定スイッチ89からのモード設定信号に基づいて行なう。ステップS120で否定的な結果を得た場合、走行モードが通常走行モードに設定されていると判断し、ステップS130へ進み、バッテリ50の残容量(SOC)の目標値SOC*を中間値SOCoに設定し、設定された目標値SOC*をバッテリECU52へ送信する(ステップS130)。図4に目標値SOC*を設定する様子を示す。実施例では、目標値SOC*は、通常走行モードのときには、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される動力に対してエンジン22から出力される動力が不足するときに不足する動力をモータMG2から出力したり減速時の回生電力をモータMG2を用いて回収したりするために余裕のある中間値SOCo(例えば、60%)に設定されるものとした。バッテリECU52は、バッテリ50がこうして設定された目標値SOC*を中心とする残容量(SOC)となるように充放電要求量Pb*を設定する。例えば、バッテリ50の残容量(SOC)が目標SOC*より5%以上大きいときにバッテリ50から放電されるよう充放電要求量Pb*を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)が目標SOC*より5%以上小さいときにバッテリ50が充電されるよう充放電要求量Pb*を設定するのである。   Subsequently, it is determined whether or not the driving mode is set to the sports driving mode by the driver (step S120). The determination of the traveling mode is performed based on a mode setting signal from the traveling mode setting switch 89. If a negative result is obtained in step S120, it is determined that the travel mode is set to the normal travel mode, the process proceeds to step S130, and the target value SOC * of the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to the intermediate value SOCo. The set target value SOC * is transmitted to the battery ECU 52 (step S130). FIG. 4 shows how the target value SOC * is set. In the embodiment, the target value SOC * is obtained from the motor MG2 when the power output from the engine 22 is insufficient with respect to the power required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft in the normal travel mode. The intermediate value SOCo (for example, 60%) having a margin is set for outputting or recovering the regenerative electric power during deceleration using the motor MG2. Battery ECU 52 sets charge / discharge request amount Pb * such that battery 50 has a remaining capacity (SOC) centered on target value SOC * thus set. For example, the charge / discharge request amount Pb * is set so that the battery 50 is discharged when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is 5% or more larger than the target SOC *, and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to the target SOC *. Therefore, the charge / discharge request amount Pb * is set so that the battery 50 is charged when it is smaller than 5%.

次に、設定した要求パワーP*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS140)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーP*とに基づいて行う。エンジン22の動作ラインの一例とエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、動作ラインと要求パワーP*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。このように、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*には、エンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約が課されている。   Next, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the set required power P * (step S140). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power P *. FIG. 5 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power P * (Ne * × Te *). As described above, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are restricted so as to be the rotational speed and torque of the operation line that allows the engine 22 to operate efficiently.

続いて、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS200)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Subsequently, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 of the motor MG1 is given by the following equation (1). * Is calculated and a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S200). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. As shown in FIG. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by multiplying the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that torque Te * output from the engine 22 when the engine 22 is normally operated at the operation point of the target rotational speed Ne * and the target torque Te * is transmitted to the ring gear shaft 32a. Torque and torque that the torque Tm2 * output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ−Nm2/(Gr・ρ) …(1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*−Nm1)+k2∫(Nm1*−Nm1)dt …(2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ−Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * −Nm1) + k2∫ (Nm1 * −Nm1) dt (2)

こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の出力制限Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tmaxを次式(3)により計算すると共に(ステップS210)、要求トルクT*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(4)により計算し(ステップS220)、計算したトルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方をモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS230)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクT*を、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(4)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, a motor obtained by multiplying the output limit Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. A torque limit Tmax as an upper limit of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of MG1 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is calculated by the following equation (3) (step) S210), using the required torque T *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated by the equation (4) (step S220). Compare the calculated torque limit Tmax with the temporary motor torque Tm2tmp, Is set as the torque command Tm2 * of the over data MG2 (step S230). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque T * output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft can be set as a torque limited within the range of the output limit Wout of the battery 50. it can. Equation (4) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 6 described above.

Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 …(3)
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr …(4)
Tmax = (Wout−Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tm2tmp = (T * + Tm1 * / ρ) / Gr (4)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*やモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*,モータMG2のトルク指令Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指令Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。ここで、エンジン22が出力するトルクの制御は、図示しないスロットルバルブの開度を制御することで行なってもよいし、エンジン22に吸排気バルブの開閉タイミングを連続的に変更することができる連続可変バルブタイミング機構を設け、吸排気バルブのタイミングを変更することで行ってもよい。また、目標回転数Nm1*やトルク指令Tm1*,トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このように通常走行モードが設定されているとき、エンジン回転数指令Ne*とエンジントルク指令Te*に対してエンジン22が効率良く運転できる動作ラインの回転数とトルクとになるよう制約を課すので、エンジン22を効率よく運転すると共に運転者が要求する動力を駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸32aに出力することができる。   When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the target rotational speed Nm1 * and torque command Tm1 * of the engine MG1 and the torque command Tm2 * of the motor MG2 are thus set, the target rotational speed Ne * and the target of the engine 22 are set. The torque Te * is transmitted to the engine ECU 24, and the target rotational speed Nm1 *, torque command Tm1 *, and torque command Tm2 * of the motor MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S240), and this routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 performs fuel in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as injection control and ignition control are performed. Here, the torque output from the engine 22 may be controlled by controlling the opening of a throttle valve (not shown), or the engine 22 can continuously change the opening and closing timing of the intake and exhaust valves. A variable valve timing mechanism may be provided to change the intake / exhaust valve timing. The motor ECU 40 that has received the target rotational speed Nm1 *, the torque command Tm1 *, and the torque command Tm2 * drives the inverter 41 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. , 42 is switched. Thus, when the normal travel mode is set, the engine speed command Ne * and the engine torque command Te * impose restrictions on the speed and torque of the operation line that allows the engine 22 to operate efficiently. The engine 22 can be operated efficiently, and the power required by the driver can be output to the ring gear shaft 32a mechanically connected to the drive shaft.

本ルーチンで走行モードが通常走行モードに設定されると、次のルーチンのステップS100を実行するときには値SOCoが設定された目標値SOC*とバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定された充放電要求量Pb*が入力され、バッテリ50の充放電がなされる   When the travel mode is set to the normal travel mode in this routine, the value SOCo is set based on the set target value SOC * and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 when step S100 of the next routine is executed. The requested charge / discharge amount Pb * is input, and the battery 50 is charged / discharged.

一方、ステップS120で走行モードがスポーツ走行モードに設定されていると判定されたとき、即ち、運転者が迅速に動力を出力したいために走行モード設定スイッチ89を操作し走行モードをスポーツ走行モードに設定したときには、バッテリ50の残容量(SOC)の目標値SOC*に通常走行モードのときに設定した値SOCoより大きな値SOC1(例えば、70%)を設定すると共に設定した目標値SOC*をバッテリECU52へ送信する(ステップS150)。こうして目標SOC*が設定されると、バッテリECU52は、設定した目標SOC*を用いて充放電要求量Pb*を設定してバッテリ50が充放電されるようにする。   On the other hand, when it is determined in step S120 that the travel mode is set to the sport travel mode, that is, for the driver to output power quickly, the travel mode setting switch 89 is operated to set the travel mode to the sport travel mode. When set, the target value SOC * of the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to a value SOC1 (for example, 70%) larger than the value SOCo set in the normal travel mode and the set target value SOC * is set to the battery. It transmits to ECU52 (step S150). When the target SOC * is thus set, the battery ECU 52 sets the charge / discharge request amount Pb * using the set target SOC * so that the battery 50 is charged / discharged.

次に、ステップS110で設定した要求パワーP*に基づいてエンジン22の仮エンジン目標回転数Netmpと仮目標トルクTetmpとを設定する(ステップS160)。この設定は、図5に示したエンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーP*とに基づいて行い、仮エンジン目標回転数Netmpと目標トルクTetmpとは、動作ラインと要求パワーP*(Netmp×Tetmp)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Next, the temporary engine target rotational speed Netmp and the temporary target torque Temptmp of the engine 22 are set based on the required power P * set in step S110 (step S160). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 shown in FIG. 5 and the required power P *, and the temporary engine target rotational speed Netmp and the target torque Tempmp are determined based on the operation line and the required power P * ( Netmp × Tempp) can be obtained from the intersection with a certain curve.

続いて、下限エンジン回転数マップを用いて下限エンジン回転数Neminを入力する(ステップS170)。ここで、下限エンジン回転数マップは、車速Vとその車速でのエンジン22の回転数の下限値との関係として求められるものであり、図7にその一例を示す。この下限エンジン回転数マップにおいて、車速Vに対する下限エンジン回転数Neminは、エンジン22が増減できるトルクの幅が充分広く、且つ、トルクの増減を迅速にできる回転数になるよう設定されている。ここで、車速Vが60[km/h]以上で下限回転数Neminを一定値とするのは、その回転数以上であればトルクの幅は十分広くトルクの増減も十分に迅速に行なうことができるからである。   Subsequently, the lower limit engine speed Nemin is input using the lower limit engine speed map (step S170). Here, the lower limit engine rotational speed map is obtained as a relationship between the vehicle speed V and the lower limit value of the rotational speed of the engine 22 at the vehicle speed, and an example is shown in FIG. In this lower limit engine speed map, the lower limit engine speed Nemin with respect to the vehicle speed V is set so that the torque that can be increased or decreased by the engine 22 is sufficiently wide and the torque can be increased or decreased quickly. Here, if the vehicle speed V is 60 [km / h] or higher, the lower limit rotational speed Nemin is set to a constant value. If the rotational speed is equal to or higher than the rotational speed, the torque range is sufficiently wide and the torque can be increased or decreased sufficiently quickly. Because it can.

下限エンジン回転数Neminが入力されると、下限エンジン回転数Neminと仮目標エンジン回転数Netmpとを比較して高いほうをエンジン目標回転数Ne*として設定し(ステップS180)、設定された目標回転数Ne*と要求パワーP*とから目標トルクTe*(=P*/Ne*)を計算し(ステップS190)、ステップS200以降へ進み、本ルーチンを終了する。このように、スポーツ走行モードが設定されているときに、エンジン回転数指令Ne*は、下限エンジン回転数Neminまたは仮目標エンジン回転数Netmpのいずれか大きい方の値に設定される。つまり、エンジン回転数指令Ne*に下限制限が課され、エンジン目標回転数Ne*と目標トルクTe*とが動作ライン上に設定される通常走行モードに比して、図8中の矢印に示されるように、設定されたエンジン目標回転数Ne*に対してエンジン22が増減できるトルク幅を縦方向に広くでき、且つ、トルクの増減を迅速に行うことができる。この結果、運転者が要求する動力を迅速にエンジン22から出力することができる。   When the lower limit engine speed Nemin is inputted, the lower limit engine speed Nemin and the temporary target engine speed Netmp are compared and the higher one is set as the engine target speed Ne * (step S180), and the set target speed is set. The target torque Te * (= P * / Ne *) is calculated from the number Ne * and the required power P * (step S190), the process proceeds to step S200 and thereafter, and this routine ends. As described above, when the sport running mode is set, the engine speed command Ne * is set to a larger value of the lower limit engine speed Nemin or the temporary target engine speed Netmp. That is, the lower limit is imposed on the engine speed command Ne *, and the engine target speed Ne * and the target torque Te * are indicated by the arrows in FIG. 8 as compared with the normal travel mode set on the operation line. As described above, the torque range in which the engine 22 can be increased or decreased with respect to the set target engine speed Ne * can be increased in the vertical direction, and the torque can be increased or decreased quickly. As a result, the power required by the driver can be quickly output from the engine 22.

本ルーチンで走行モードがスポーツ走行モードに設定されると、次のルーチンのステップS100を実行するときには値SOC1が設定された目標値SOC*とバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定された充放電要求量Pb*が入力され、バッテリ50は、通常走行モードが設定されているときの目標値SOC*より高い値SOC1を中心として充放電される。即ち、バッテリ50は、通常走行モードが設定されたときより残容量(SOC)が高くなるよう管理されるので、エンジン22より迅速に動力の変更ができるモータMG2をより頻繁に駆動することができる。即ち、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求された動力をより迅速に出力することができる。従って、バッテリ50の残容量(SOC)をスポーツ走行モードに適した状態にすることができると言える。   When the travel mode is set to the sport travel mode in this routine, when step S100 of the next routine is executed, the value SOC1 is set based on the set target value SOC * and the remaining capacity (SOC) of the battery 50. The requested charge / discharge amount Pb * is input, and the battery 50 is charged / discharged around a value SOC1 higher than the target value SOC * when the normal travel mode is set. That is, since the battery 50 is managed so that the remaining capacity (SOC) becomes higher than when the normal travel mode is set, the motor MG2 that can change the power more quickly than the engine 22 can be driven more frequently. . In other words, the power required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft can be output more quickly. Therefore, it can be said that the remaining capacity (SOC) of the battery 50 can be brought into a state suitable for the sport driving mode.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車によれば、スポーツ走行モードが設定されているときには、バッテリ50の目標値SOC*を通常走行モードが設定されたときより高い値に設定しバッテリ50の残容量(SOC)をより高くなるよう管理するので、エンジン22より動力の変更を迅速にできるモータMG2を通常走行モードが設定されたときより頻繁に駆動することができる。この結果、より迅速に出力すべき動力を駆動軸としてのリングギヤ軸32aから出力することができる。さらに、スポーツ走行モードが設定されているときには、エンジン22の回転数に下限制限を課すことにより、通常走行モードが設定されたときよりエンジン22が増減できるトルク幅を広くすることができ、且つ、トルクの増減を迅速に行うことができる。この結果、より迅速に出力すべき動力をエンジン22から出力できる。また、駆動軸と機械的に接続されたリングギア軸32aから迅速に出力すべき動力を出力することができる。一方、通常走行モードが設定されているときには、目標値SOC*を中間値となるよう設定するので、エンジン22から出力される動力が不足したときに不足する動力をモータMG2から出力することや減速するときの回生電力をモータMG2へ入力することを考慮した残容量(SOC)にバッテリ50を管理することができる。さらに、通常走行モードが設定されているときには、エンジン22を効率よく運転できる運転ポイントで運転させるよう制約を課すことができるので、エンジン22を効率良く運転でき燃費の向上を図ることができる。   According to the hybrid vehicle of the embodiment described above, when the sport driving mode is set, the target value SOC * of the battery 50 is set to a higher value than when the normal driving mode is set, and the remaining capacity of the battery 50 ( Since the SOC is managed to be higher, the motor MG2 that can change the power more quickly than the engine 22 can be driven more frequently than when the normal travel mode is set. As a result, the power to be output more quickly can be output from the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Further, when the sports travel mode is set, by imposing a lower limit on the rotational speed of the engine 22, the torque range in which the engine 22 can be increased or decreased compared to when the normal travel mode is set can be increased, and The torque can be increased or decreased quickly. As a result, the power to be output more quickly can be output from the engine 22. Further, the power to be output quickly can be output from the ring gear shaft 32a mechanically connected to the drive shaft. On the other hand, when normal driving mode is set, target value SOC * is set to an intermediate value, so that when the power output from engine 22 is insufficient, insufficient power is output from motor MG2 or deceleration. The battery 50 can be managed to have a remaining capacity (SOC) in consideration of inputting the regenerative power to the motor MG2. Further, when the normal travel mode is set, it is possible to impose a restriction so that the engine 22 can be operated at an operation point where the engine 22 can be operated efficiently, so that the engine 22 can be operated efficiently and fuel consumption can be improved.

実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の残容量(SOC)が設定された目標値SOC*の上下5%以上異なるときに残容量(SOC)が目標SOC*に近づく方向に充放電要求量Pb*を設定するものとしたが、バッテリ50の残容量(SOC)と目標値SOC*とに偏差が生じたときにはその偏差を打ち消す方向に充放電要求量Pb*を設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 differs by 5% or more above and below the set target value SOC *, the charge / discharge request amount Pb in the direction in which the remaining capacity (SOC) approaches the target SOC *. * Is set, but when a deviation occurs between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the target value SOC *, the charge / discharge request amount Pb * may be set in a direction to cancel the deviation.

実施例のハイブリッド自動車20では、走行モードとして通常走行モードとスポーツ走行モードとの二つの走行モードを設定できるものとしたが、走行モードの数はいくつでもよく、必要に応じて三つ以上の走行モードを設定できるものしてもよく、例えば、二つ以上のスポーツ走行モードを設定できるものとしてもよい。この場合、各スポーツ走行モードの目標値SOC*として通常走行モードが設定されたときの目標値SOC*より段階的に高くした値を用いると、加速性の異なる二つ以上のスポーツ走行モードを設定することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the two driving modes, the normal driving mode and the sports driving mode, can be set as the driving mode. The mode may be set, for example, two or more sports driving modes may be set. In this case, if a value stepwise higher than the target value SOC * when the normal driving mode is set is used as the target value SOC * of each sports driving mode, two or more sports driving modes having different acceleration characteristics are set. can do.

実施例のハイブリッド自動車20では、運転者の走行モード設定スイッチ89の操作に基づいて走行モードをスポーツ走行モードに設定するものとしたが、運転者が望む走行モードを判定できれば運転者のスイッチの操作などに基づく必要はなく、例えば、アクセル開度Accの時間平均値が所定値以上であるときに走行モードをスポーツ走行モードに設定するなど走行状態に基づいて走行モードを設定するものとすることもできる。また、アクセル開度Accの時間平均値に基づいて走行モードを設定する場合、アクセル開度Accの時間平均値が高くなると段階的に目標値SOC*を高くするものとすると、加速性の異なる二つ以上のスポーツ走行モードを設定することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the driving mode is set to the sports driving mode based on the driver's operation of the driving mode setting switch 89. However, if the driving mode desired by the driver can be determined, the driver's switch operation is performed. For example, when the time average value of the accelerator opening Acc is equal to or greater than a predetermined value, the travel mode may be set based on the travel state, such as setting the travel mode to the sport travel mode. it can. Further, when the traveling mode is set based on the time average value of the accelerator opening Acc, if the target value SOC * is increased stepwise when the time average value of the accelerator opening Acc is increased, the acceleration performance is different. More than one sport running mode can be set.

実施例のハイブリッド自動車20では、スポーツ走行モードが設定されたときにはバッテリ50の残容量(SOC)の目標値SOC*を通常走行モードが設定されたときより高い値にすると共に車速に応じてエンジン22の回転数に制約を課すものとしたが、目標値SOC*を通常走行モードが設定されたときより高い値にするだけで充分迅速に出力すべき動力を駆動軸としてのリングギヤ軸32aから出力することができる場合には、エンジン22の回転数に制約を課さないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the sports travel mode is set, the target value SOC * of the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to a higher value than when the normal travel mode is set, and the engine 22 is set according to the vehicle speed. However, the power to be output sufficiently quickly is output from the ring gear shaft 32a as the drive shaft only by setting the target value SOC * to a higher value than when the normal travel mode is set. If possible, no restriction may be imposed on the rotational speed of the engine 22.

実施例のハイブリッド自動車20では、スポーツ走行モードが設定されたときには予め設定した下限エンジン回転数マップを用いて車速とエンジン22の回転数との関係を設定するものとしたが、予め設定したマップを用いずカーナビゲーションシステムなどの機器をユーザインターフェースとして用いて運転者の操作により車速とエンジン22の下限回転数とを設定するものとしてもよい。このとき、運転者が設定可能な範囲を予め定めておき、その範囲外の設定はできないような機能を設けることが望ましい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the sport driving mode is set, the relationship between the vehicle speed and the rotation speed of the engine 22 is set using a preset lower limit engine rotation speed map. The vehicle speed and the lower limit rotation speed of the engine 22 may be set by a driver's operation using a device such as a car navigation system as a user interface. At this time, it is desirable that a range that can be set by the driver is determined in advance, and a function that cannot be set outside the range is provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、スポーツ走行モードが設定されたときには車速に応じてエンジン22の回転数に下限制限を課すものとしたが、エンジン22の回転数を通常走行モードが設定されたときより高めに設定すればよく、例えば、予め通常走行モード時より高めの回転数を目標エンジン回転数として設定しエンジン22の回転数を車速に応じて目標エンジン回転数に設定するものとしてもよい。この場合、エンジン22から出力可能なトルクの幅が広く、且つ、トルクの増減が迅速にできる回転数を車速に応じた回転数として設定するのは勿論である。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the lower limit is imposed on the rotational speed of the engine 22 according to the vehicle speed when the sports travel mode is set, but the rotational speed of the engine 22 is set to be lower than when the normal travel mode is set. For example, a higher rotational speed than that in the normal travel mode may be set as the target engine rotational speed in advance, and the rotational speed of the engine 22 may be set to the target engine rotational speed according to the vehicle speed. In this case, of course, the number of revolutions that can be output from the engine 22 is wide, and the number of revolutions at which the torque can be increased or decreased quickly is set as the number of revolutions according to the vehicle speed.

実施例のハイブリッド自動車20では、スポーツ走行モードが設定されたとき車速に応じてエンジン22の回転数に制約を課すものとしたが、エンジン22から出力する動力の増減を迅速に行うことができれば別の条件で制約を課すものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a restriction is imposed on the rotational speed of the engine 22 according to the vehicle speed when the sports driving mode is set. However, if the power output from the engine 22 can be increased or decreased quickly, It is also possible to impose restrictions under the conditions.

実施例のハイブリッド自動車20では、通常走行モードが設定されているときには、エンジン22の運転ポイントに効率良く運転できる回転数およびトルクになるよう制約を課したが、このような制約を課さないものとしてもよいし、他の制約を課すものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 according to the embodiment, when the normal driving mode is set, the operation point of the engine 22 is restricted so that the rotation speed and the torque can be efficiently operated. However, such a restriction is not imposed. It is also possible to impose other restrictions.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 9) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

また、こうした実施例のハイブリッド自動車20や変形例のハイブリッド自動車120,220の他、エンジンと、エンジンの動力により発電する発電機と、発電機の発電電力を用いて駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力する電動機とを備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車にも適用可能である。   In addition to the hybrid vehicle 20 of the embodiment and the hybrid vehicles 120 and 220 of the modified example, an engine, a generator that generates power by the power of the engine, and a drive shaft connected to drive wheels using the generated power of the generator The present invention can also be applied to a so-called series-type hybrid vehicle including an electric motor that outputs power to the motor.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、自動車産業などに利用可能である。   The present invention is applicable to the automobile industry and the like.

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. 目標値SOC*を設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that target value SOC * is set. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, the target rotational speed Ne *, and the target torque Te * are set. 動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。3 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 下限エンジン回転数マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a minimum engine speed map. スポーツ走行モードにおいてエンジン22が増減できるトルク幅の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the torque width which the engine 22 can increase / decrease in sport driving mode. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 走行モード設定スイッチ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ


20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line , 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 8 2 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 89 travel mode setting switch, 230 to rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor


Claims (10)

通常走行モードとスポーツ走行モードとを含む複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択して走行する自動車であって、
第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、
前記第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、
前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、
前記車軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により通常走行モードが選択されたときには前記蓄電手段の目標状態を第1の状態に設定し、前記モード選択手段によりスポーツ走行モードが選択されたときには前記蓄電手段の目標状態を前記第1の状態より残容量が大きい第2の状態に設定する目標状態設定手段と、
該設定された目標状態に基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記設定された要求動力に基づく動力が前記車軸に出力されるよう前記発電手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える自動車。
An automobile that travels by selecting one driving mode from a plurality of driving modes including a normal driving mode and a sports driving mode,
Power generation means capable of changing the generated power with a first response speed;
An electric motor capable of changing power to be input to and output from the axle with a second response speed faster than the first response speed;
Power storage means capable of exchanging power with the power generation means and the electric motor,
Required power setting means for setting required power required for the axle;
Mode selection means for selecting one driving mode from the plurality of driving modes;
When the normal selection mode is selected by the mode selection unit, the target state of the power storage unit is set to the first state, and when the sport driving mode is selected by the mode selection unit, the target state of the power storage unit is set to the first state. Target state setting means for setting the second state in which the remaining capacity is larger than the state of 1,
Control means for controlling the power generation means and the electric motor so that the power storage means is charged and discharged based on the set target state and power based on the set required power is output to the axle;
Automobile equipped with.
前記モード選択手段は、走行状態に基づいて前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択する手段である請求項1記載の自動車。   2. The automobile according to claim 1, wherein the mode selection means is means for selecting one travel mode from the plurality of travel modes based on a travel state. 前記モード選択手段は、操作者の操作に基づいて前記複数の走行モードのうちから一つの走行モードを選択する手段である請求項1記載の自動車。   2. The automobile according to claim 1, wherein the mode selection means is means for selecting one travel mode from the plurality of travel modes based on an operation of an operator. 前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記車軸に接続された駆動軸とに接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段とを備える手段である請求項1ないし3いずれか記載の自動車。   The power generation means is connected to an internal combustion engine, and an output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft connected to the axle, and at least a part of power from the internal combustion engine is input to the drive shaft with input and output of electric power. The automobile according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle includes means for outputting and outputting electric power power. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸との3軸に接続され該3軸のうちいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項4記載の自動車。   The power power input / output means is connected to the three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and the remaining shaft based on the power input / output to any two of the three shafts. 5. The vehicle according to claim 4, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the power generator and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを備え、該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項4記載の自動車。   The power drive input / output means includes a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft, and the first rotor and the second rotor. 5. The automobile according to claim 4, wherein the motor is a counter-rotor motor that outputs at least a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action with the rotor. 請求項4ないし6いずれか記載の自動車であって、
前記モード選択手段により通常走行モードが選択されたときには前記内燃機関の運転に対する制約として第1の制約を設定し、前記モード選択手段によりスポーツ走行モードが選択されたときには前記内燃機関の運転に対する制約として前記第1の制約より該内燃機関から出力する動力の増減を迅速に行なうことができる第2の制約を設定する運転制約設定手段を備え、
前記制御手段は、該運転制約設定手段により設定された制約に基づいて前記内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する手段である
自動車。
The automobile according to any one of claims 4 to 6,
When the normal driving mode is selected by the mode selection means, a first restriction is set as a restriction on the operation of the internal combustion engine. When a sports driving mode is selected by the mode selection means, the restriction on the operation of the internal combustion engine is set. An operation constraint setting means for setting a second constraint capable of quickly increasing or decreasing the power output from the internal combustion engine from the first constraint;
The control means is a vehicle for controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output means and the electric motor so that the internal combustion engine is operated based on the restriction set by the operation restriction setting means.
前記第2の制約は、前記第1の制約に比して前記内燃機関の回転数が高くなる傾向の制約である請求項7記載の自動車。   The vehicle according to claim 7, wherein the second constraint is a constraint that the rotational speed of the internal combustion engine tends to be higher than that of the first constraint. 前記発電手段は、内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電する発電機とを備える手段である請求項1ないし3いずれか記載の自動車。   The automobile according to any one of claims 1 to 3, wherein the power generation means is a means including an internal combustion engine and a generator that generates power using at least a part of power from the internal combustion engine. 第1の応答速度をもって発電電力を変更可能な発電手段と、前記第1の応答速度より速い第2の応答速度をもって車軸に入出力する動力を変更可能な電動機と、前記発電手段および前記電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、を備え、通常走行モードとスポーツ走行モードとを含む複数の走行モードのうちからスポーツ走行モードを選択したときの自動車の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段の目標状態を通常走行モードを選択したときの状態より残容量が大きい所定の状態に設定し、
(b)該設定された目標状態に基づいて前記蓄電手段が充放電されると共に前記車軸に要求される要求動力に基づく動力が出力されるよう前記発電手段と前記電動機とを制御する
自動車の制御方法。


Power generation means capable of changing generated power with a first response speed, an electric motor capable of changing power input to and output from an axle with a second response speed faster than the first response speed, the power generation means and the electric motor, A power storage means capable of exchanging electric power, and a method for controlling an automobile when a sports driving mode is selected from a plurality of driving modes including a normal driving mode and a sports driving mode,
(A) setting the target state of the power storage means to a predetermined state in which the remaining capacity is larger than the state when the normal travel mode is selected;
(B) Control of the vehicle that controls the power generation means and the electric motor so that the power storage means is charged and discharged based on the set target state and power based on the required power required for the axle is output. Method.


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