JP2006347420A - Power output device, automobile mounted therewith, and control method of power output device - Google Patents

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Akihiro Kimura
秋広 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress output of excessive power from a battery. <P>SOLUTION: In an automobile comprising an engine, a first motor and a drive shaft connected to a wheel which are connected to a planetary gear mechanism and a second motor connected to the driving shaft so as to exchange power between the first motor and the second motor, an execution torque T* set by applying slow change processing to a requested torque Tr* is multiplied by a rotating speed of the drive shaft to calculate an execution power P* (S120 and S130), and when the engine is operated, operation stop of the engine is determined using the execution power P* (S140 and S150). According to this, compared with the case of determining the operation stop of the engine using a power obtained by multiplying the requested torque Tr* by the rotating speed of the drive shaft, the operation stop of the engine in a case having a relatively large execution power P* can be suppressed. Consequently, increase in power consumption of the second motor in operation stop of the engine can be suppressed, and the output of excessive power from the battery can be thus suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output apparatus, an automobile equipped with the power output apparatus, and a method for controlling the power output apparatus.

従来、この種の動力出力装置としては、駆動軸に動力を出力可能なエンジンおよびモータを備えると共にモータと電力のやりとりが可能なバッテリを備える自動車に搭載されるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、駆動軸に出力すべき要求トルクを用いて設定した車両に必要な要求パワーに基づいてエンジンの運転の有無を判定することにより、エンジンを効率よく運転している。
特開2004−346781号公報
Conventionally, as this type of power output apparatus, an apparatus mounted on an automobile including an engine and a motor capable of outputting power to a drive shaft and a battery capable of exchanging electric power with the motor has been proposed (for example, Patent Document 1). In this device, the engine is operated efficiently by determining whether the engine is operating based on the required power required for the vehicle set using the required torque to be output to the drive shaft.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-346781

こうした動力装置では、エンジンの応答遅れによるバッテリへの過大な電力の入出力を抑制するために、駆動軸に要求される要求トルクに対してなまし処理などを施して駆動軸に出力すべき実行トルクを設定し、この実行トルクが駆動軸に出力されるようエンジンとモータとを制御する場合がある。この場合、要求トルクに駆動軸の回転数を乗じて得られるパワーが所定パワー未満に至ってエンジンを停止しようとすると、実行トルクに駆動軸の回転数を乗じて得られるパワーが所定パワー以上であって未だ比較的大きいにも拘わらずエンジンの運転が停止されてしまう。このとき、実行トルクをモータからだけで出力しようとすると、モータの消費電力が大きくなり、バッテリから過大な電力が出力されてしまう場合が生じる。また、実行トルクが比較的大きくエンジンから駆動軸への出力が比較的大きいときにエンジンを停止すると、駆動軸への出力のうちエンジンからの出力の分がモータからの出力に置き換えられる際に運転者にショックを感じさせやすい。さらに、実行パワーが比較的大きいときにエンジンの運転が停止されると、その後に直ちにエンジンが始動されるときには、エンジンの始動のためと運転者の要求に対処するためとによりバッテリから過大な電力が出力されてしまう場合が生じる。   In such a power unit, in order to suppress excessive input / output of power to the battery due to engine response delay, execution should be performed on the required torque required for the drive shaft and output to the drive shaft. In some cases, torque is set, and the engine and the motor are controlled so that this execution torque is output to the drive shaft. In this case, if the engine is stopped when the power obtained by multiplying the required torque by the rotational speed of the drive shaft reaches less than the predetermined power, the power obtained by multiplying the execution torque by the rotational speed of the drive shaft is greater than or equal to the predetermined power. Even though it is still relatively large, the engine operation is stopped. At this time, if it is attempted to output the execution torque only from the motor, the power consumption of the motor increases, and excessive power may be output from the battery. In addition, if the engine is stopped when the execution torque is relatively large and the output from the engine to the drive shaft is relatively large, the operation is performed when the output from the engine in the output to the drive shaft is replaced with the output from the motor. It is easy to make people feel shocked. In addition, if the engine is stopped when the execution power is relatively high, then when the engine is started immediately thereafter, excessive power can be drawn from the battery to start the engine and to respond to the driver's demand. May be output.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、蓄電装置から過大な電力が出力されるのを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、運転者に与え得るショックを抑制することを目的の一つとする。   The power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, and the control method for the power output device are one of the objects for suppressing excessive power output from the power storage device. Another object of the power output apparatus of the present invention, a vehicle equipped with the power output apparatus, and a control method for the power output apparatus is to suppress a shock that can be given to the driver.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   In order to achieve at least a part of the above object, the power output apparatus of the present invention, the automobile equipped with the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に対して所定の応答性をもって前記駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定する実行駆動力設定手段と、
前記設定された実行駆動力に基づいて前記内燃機関の運転停止を判定する運転停止判定手段と、
前記運転停止判定手段による判定結果に基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Execution drive force setting means for setting an execution drive force to be output to the drive shaft with a predetermined response to the set required drive force;
An operation stop determination means for determining operation stop of the internal combustion engine based on the set execution driving force;
Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that a driving force based on the set execution driving force is output to the drive shaft based on a determination result by the operation stop determination means;
It is a summary to provide.

この本発明の動力出力装置では、駆動軸に要求される要求駆動力に対して所定の応答性をもって駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定すると共に設定した実行駆動力に基づいて内燃機関の運転停止を判定し、その判定結果に基づいて実行駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。したがって、実行駆動力に基づいて内燃機関の運転停止を判定するから、実行駆動力が比較的大きいときに内燃機関が運転停止されるのを抑制することができる。この結果、内燃機関を運転停止する際に蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができると共にその際の運転者に与え得るショックを抑制することができる。しかも、実行駆動力が比較的大きいときに内燃機関が運転停止されるのを抑制することにより、その後に直ちに内燃機関が始動されるときに蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。   In the power output apparatus according to the present invention, the effective driving force to be output to the drive shaft is set with a predetermined response to the required drive force required for the drive shaft, and the internal combustion engine is set based on the set effective drive force. The operation stop is determined, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the driving force based on the execution driving force is output to the drive shaft based on the determination result. Therefore, since the operation stop of the internal combustion engine is determined based on the execution drive force, it is possible to suppress the operation stop of the internal combustion engine when the execution drive force is relatively large. As a result, it is possible to suppress the output of excessive electric power from the power storage means when stopping the operation of the internal combustion engine, and it is possible to suppress a shock that can be given to the driver at that time. In addition, by suppressing the internal combustion engine from being stopped when the effective driving force is relatively large, it is possible to prevent excessive electric power from being output from the power storage means when the internal combustion engine is started immediately thereafter. be able to.

こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記運転停止判定手段は、前記設定された実行駆動力と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて演算される前記駆動軸に出力すべき実行パワーが第1の所定パワー未満のときに前記内燃機関の運転停止を判定する手段であるものとすることもできる。   In such a power output apparatus of the present invention, the power output device includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the drive shaft, and the operation stop determination means includes the set execution drive force and the detected rotation speed of the drive shaft. It is also possible to determine that the internal combustion engine is stopped when the execution power to be output to the drive shaft calculated based on is less than a first predetermined power.

また、本発明の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記設定された要求駆動力に対して所定の緩変化処理を施すことにより前記所定の応答性をもって前記実行駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、実行駆動力を緩やかに変化させることができる。この場合、前記所定の緩変化処理は、なまし処理またはレート処理であるものとすることもできる。   In the power output apparatus of the present invention, the effective driving force setting means sets the effective driving force with the predetermined response by performing a predetermined gentle change process on the set required driving force. It can also be a means. In this way, the effective driving force can be changed gradually. In this case, the predetermined gradual change process may be an annealing process or a rate process.

さらに、本発明の動力出力装置において、前記実行駆動力設定手段は、前記設定された要求駆動力に対して所定の応答性をもって設定される駆動力を所定の制限により制限して前記実行駆動力を設定する手段であるものとすることもできる。   Further, in the power output apparatus of the present invention, the execution driving force setting means limits the driving force set with a predetermined response to the set required driving force by a predetermined restriction, and the execution driving force. It can also be a means for setting.

或いは、本発明の動力出力装置において、前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の始動を判定する始動判定手段を備え、前記制御手段は、前記運転停止手段による判定結果と前記始動判定手段による判定結果とに基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、実行駆動力に基づいて内燃機関の始動を判定するものに比して内燃機関をより迅速に始動することができる。この場合、前記始動判定手段は、前記設定された要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づいて設定されるパワーが第2の所定パワー以上のときに前記内燃機関の始動を判定する手段であるものとすることもできる。   Alternatively, the power output apparatus of the present invention further includes start determination means for determining start of the internal combustion engine based on the set required driving force, and the control means includes the determination result by the operation stop means and the start determination. The internal combustion engine and the electric motor may be controlled so that a driving force based on the set execution driving force is output to the driving shaft based on a determination result by the means. In this way, it is possible to start the internal combustion engine more quickly than when determining the start of the internal combustion engine based on the effective driving force. In this case, the start determination means determines the start of the internal combustion engine when the power set based on the set required drive force and the rotation speed of the drive shaft is equal to or higher than a second predetermined power. It can also be assumed.

本発明の動力出力装置において、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力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前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段を備え、前記蓄電手段は前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、前記制御手段は前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力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。この電力動力入出力手段を備える態様の本発明の動力出力装置において、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回転軸との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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできるし、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し前記第1の回転子と前記第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。   In the power output apparatus of the present invention, electric power that is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft and outputs at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input and output of power and power. The power storage means is means capable of exchanging electric power with the electric power drive input / output means and the electric motor, and the control means applies a driving force based on the set execution driving force to the driving shaft. It may be a means for controlling the internal combustion engine, the electric power drive input / output means and the electric motor so as to be output. In the power output device according to the aspect of the invention including the power power input / output means, the power power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the rotation shaft of the internal combustion engine, A three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two axes, and a generator capable of inputting / outputting power to / from the rotating shaft. The first rotor and the second rotor may include a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft. It is also possible to use a counter-rotor motor that rotates by relative rotation with the other rotor.

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、前記設定された要求駆動力に対して所定の応答性をもって前記駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定する実行駆動力設定手段と、前記設定された実行駆動力に基づいて前記内燃機関の運転停止を判定する運転停止判定手段と、前記運転停止判定手段による判定結果に基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。   The automobile of the present invention is the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output device that outputs power to the drive shaft, and can output power to the drive shaft. An internal combustion engine, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, required drive force setting means for setting a required drive force required for the drive shaft, An execution driving force setting means for setting an effective driving force to be output to the drive shaft with a predetermined response to the set required driving force, and an operation of the internal combustion engine based on the set effective driving force Control of the internal combustion engine and the electric motor so that a driving force based on the set execution driving force is output to the drive shaft based on a determination result by the driving stop determination unit Control Equipped with a power output apparatus including a stage, the axle is summarized in that made is connected to the drive shaft.

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果、例えば、内燃機関を運転停止する際に蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができる効果やその際の運転者に与え得るショックを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。   In the automobile of the present invention, the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted, so that the effect exhibited by the power output device of the present invention, for example, excessive power storage means when shutting down the internal combustion engine. The same effects as the effect of suppressing the output of electric power and the effect of suppressing the shock that can be given to the driver at that time can be achieved.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力に対して所定の応答性をもって前記駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定し、
(b)前記設定された実行駆動力に基づいて前記内燃機関の運転停止を判定し、該判定結果に基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
A control method of a power output device comprising: an internal combustion engine capable of outputting power to a drive shaft; an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the motor,
(A) setting an effective driving force to be output to the driving shaft with a predetermined response to the required driving force required for the driving shaft;
(B) The operation stop of the internal combustion engine is determined based on the set execution drive force, and the drive force based on the set execution drive force is output to the drive shaft based on the determination result. The gist is to control the internal combustion engine and the electric motor.

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、駆動軸に要求される要求駆動力に対して所定の応答性をもって駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定すると共に設定した実行駆動力に基づいて内燃機関の運転停止を判定し、その判定結果に基づいて実行駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。したがって、実行駆動力に基づいて内燃機関の運転停止を判定するから、実行駆動力が比較的大きいときに内燃機関が運転停止されるのを抑制することができる。この結果、内燃機関を運転停止する際に蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができると共にその際の運転者に与え得るショックを抑制することができる。しかも、実行駆動力が比較的大きいときに内燃機関が運転停止されるのを抑制することにより、その後に直ちに内燃機関が始動されるときに蓄電手段から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。   According to the control method for a power output apparatus of the present invention, the effective driving force to be output to the drive shaft with a predetermined response to the required driving force required for the drive shaft is set and the set effective driving force is set. Based on the determination result, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the driving force based on the execution driving force is output to the drive shaft. Therefore, since the operation stop of the internal combustion engine is determined based on the execution drive force, it is possible to suppress the operation stop of the internal combustion engine when the execution drive force is relatively large. As a result, it is possible to suppress the output of excessive electric power from the power storage means when stopping the operation of the internal combustion engine, and it is possible to suppress a shock that can be given to the driver at that time. In addition, by suppressing the internal combustion engine from being stopped when the effective driving force is relatively large, it is possible to prevent excessive electric power from being output from the power storage means when the internal combustion engine is started immediately thereafter. be able to.

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、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。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、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus according to 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 power output 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。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 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to 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 the 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. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクを計算すると共に計算した要求トルクに対して所定の応答性をもってリングギヤ軸32aに出力すべき実行トルクを設定し、この実行トルクに対応する実行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、実行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実行動力とバッテリ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実行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からの実行動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque required for 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. In addition, the engine 22 and the motor are set so that an execution torque to be output to the ring gear shaft 32a is set with a predetermined response to the calculated required torque, and the execution power corresponding to the execution torque is output to the ring gear shaft 32a. The operation of MG1 and motor MG2 is controlled. As the 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 execution 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 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. With the torque conversion by MG2, the execution power is changed to ring gear shaft 32. 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 execution 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の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,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の入出力制限Win,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。   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, input / output restrictions Win and Wout of the 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 input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 from the battery ECU 52 by communication. To do.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。   When the data is input in this way, the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b is set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110). . In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map.

続いて、設定した要求トルクTr*に対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を施して仮実行トルクTtmpを設定すると共に設定した仮実行トルクTtmpを所定の制限により制限して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき実行トルクT*を計算し(ステップS120)、計算した実行トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じることによりリングギヤ軸32aに出力すべき実行パワーP*を計算する(ステップS130)。ここで、要求トルクTr*に対して緩変化処理を施すのは、運転者のアクセル操作に伴って要求トルクTr*が急変したときにエンジン22の応答遅れなどによるモータMG2の駆動状態の急変によってバッテリ50に過大な電力が入出力されるのを抑制するためである。要求トルクTr*に対してなまし処理を施す場合、例えば、次式(1)により仮実行トルクTtmpを計算することができる。式(1)中、「τ」は、なまし時定数であり、エンジン22の応答遅れなどを考慮して値0〜値1の間で定められる。また、所定の制限は、モータMG2の定格などにより定められる制限である。さらに、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たりすることができる。   Subsequently, the provisional execution torque Ttmp is set by subjecting the set demand torque Tr * to a gradual change process such as an annealing process and a rate process, and the set provisional execution torque Ttmp is limited by a predetermined limit to drive shaft The execution torque T * to be output to the ring gear shaft 32a is calculated (step S120), and the execution power P * to be output to the ring gear shaft 32a by multiplying the calculated execution torque T * by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a. Is calculated (step S130). Here, the slow change process is performed on the required torque Tr * because of a sudden change in the driving state of the motor MG2 due to a response delay of the engine 22 or the like when the required torque Tr * changes suddenly with the driver's accelerator operation. This is to prevent excessive electric power from being input to and output from the battery 50. When the annealing process is performed on the required torque Tr *, for example, the temporary execution torque Ttmp can be calculated by the following equation (1). In Expression (1), “τ” is a smoothing time constant, and is determined between a value 0 and a value 1 in consideration of a response delay of the engine 22 and the like. The predetermined limit is a limit determined by the rating of the motor MG2. Further, the rotational 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 rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

Ttmp=τ・前回T*+(1-τ)・Tr* (1)   Ttmp = τ ・ previous T * + (1-τ) ・ Tr * (1)

次に、エンジン22が運転されているか否かを判定し(ステップS140)、エンジン22が運転されていると判定されたときには、実行パワーP*を閾値Pref1と比較する(ステップS150)。ここで、閾値Pref1は、エンジン22の運転を停止するか否かを判定するために用いられる閾値であり、エンジン22の特性(例えば、エネルギ効率など)などにより定められる。ステップS150で実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定する理由については後述する。実行パワーP*が閾値Pref1以上のときには、エンジン22の運転を停止すべきでないと判断し、実行パワーP*にバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとを加えることによりエンジン22に要求される要求パワーPe*を計算すると共に(ステップS160)、計算した要求パワーPe*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S170)。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Pe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。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図4に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Next, it is determined whether or not the engine 22 is operating (step S140). When it is determined that the engine 22 is operating, the execution power P * is compared with the threshold value Pref1 (step S150). Here, the threshold value Pref1 is a threshold value used for determining whether or not to stop the operation of the engine 22, and is determined by characteristics of the engine 22 (for example, energy efficiency). The reason for determining whether or not to stop the operation of the engine 22 using the execution power P * based on the execution torque T * in step S150 will be described later. When the execution power P * is equal to or greater than the threshold value Pref1, it is determined that the operation of the engine 22 should not be stopped, and the charge / discharge request power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss are added to the execution power P *. Is calculated (step S160), and the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set based on the calculated required power Pe * (step S170). In this setting, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 4 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS180)。ここで、式(2)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。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5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を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(2)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(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, 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 of the motor MG1 is given by the following equation (2). Nm1 * is calculated, and a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (3) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S180). Here, Expression (2) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 5 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. 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 dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Equation (2) 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 (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (3), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

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

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の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS190)、実行トルクT*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(6)により計算し(ステップS200)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS210)。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Tr*を、バッテリ50の入出力制限Win,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(6)は、前述した図5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, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equations (4). And by using the execution torque T *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35, the output is made from the motor MG2. The temporary motor torque Tm2tmp as the power torque is calculated by the equation (6) (step S200), and the calculated torque Restriction Tmin, set the torque command Tm2 * of the motor MG2 limits the tentative motor torque Tm2tmp at Tmax (step S210). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque Tr * output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. can do. Equation (6) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 5 described above.

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

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,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,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S220), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control in the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do.

一方、ステップS150で実行パワーP*が閾値Pref1未満のときには、エンジン22の運転が停止されるようエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に共に値0を設定し(ステップS250)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS260)、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS190〜S210)、設定した各設定値をエンジンECU24や電子制御ユニット40に送信して(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。値0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の運転を停止する。こうしてエンジン22の運転が停止されると、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクのうちエンジン22から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクの分がモータMG2から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクに置き換えられることになる。   On the other hand, when the execution power P * is less than the threshold value Pref1 in step S150, both the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set to 0 so that the operation of the engine 22 is stopped (step S250). A value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S260), a torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (steps S190 to S210), and the set values are transmitted to the engine ECU 24 and the electronic control unit 40. Then, the drive control routine is finished (step S220). The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * having the value 0 stops the operation of the engine 22. When the operation of the engine 22 is stopped in this way, a portion of the torque output from the engine 22 and acting on the ring gear shaft 32a out of the torque output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is output from the motor MG2, and the ring gear shaft 32a. It will be replaced with the torque acting on.

このように、エンジン22の運転を停止するか否かの判定を要求トルクTr*に緩変化処理を施して得られる実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いて行なうのは以下の理由による。いま、要求トルクTr*に車速Vに対応する回転数を乗じて得られるパワー(後述の始動判定パワーPsに相当するパワー)を用いてエンジン22の運転を停止する場合を考える。運転者のアクセル操作に俊敏に反応して得られる要求トルクTr*に基づくパワーが閾値Pref1未満に至ってエンジン22の運転を停止しようとすると、エンジン22は要求トルクTr*に緩変化処理を施して得られる実行トルクT*に基づく実行パワーP*によって運転されているから、実行パワーP*が閾値Pref1以上であって未だ比較的大きいにも拘わらずにエンジン22の運転が停止されることになる。この場合、エンジン22はある程度のパワーを出力する状態で運転されており、駆動軸としてのリングギヤ軸32aには実行トルクT*が出力されるよう、即ちエンジン22から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクとの和が実行トルクT*となるようモータMG2が制御されているから、エンジン22の運転を停止すると、実行トルクT*をモータMG2からだけで出力しなければならない。実行トルクT*の大きさや車速Vにもよるが、モータMG2の消費電力が大きくなると、バッテリ50から過大な電力の放電が行なわれる場合が生じ、バッテリ50を劣化させてしまう。また、エンジン22から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクがある程度大きい状態でエンジン22の運転を停止すると、運転の停止に伴ってそのトルクの分がモータMG2からリングギヤ軸32aに出力するトルクに置き換えられるときに運転者にショックを感じさせやすい。さらに、エンジン22の運転を停止した後に直ちにエンジン22を始動するときには、実行トルクT*が比較的大きいと、モータMG1によるエンジン22の始動とモータMG2によるリングギヤ軸32aへの実行トルクT*の出力とによってバッテリ50から過大な電力の放電が行なわれる場合が生じる。次に、実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止する場合を考える。この場合、実行パワーP*が比較的大きいときにエンジン22の運転が停止されるを抑制することができるから、要求トルクTr*に基づくパワーを用いてエンジン22の運転を停止するものに比してエンジン22の運転を停止したときのモータMG2の消費電力の増加の程度を抑制することができ、バッテリ50から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。しかも、エンジン22の運転を停止する際、要求トルクTr*に基づくパワーを用いてエンジン22の運転を停止するものに比してエンジン22から出力されてリングギヤ軸32aに作用するトルクは小さいから、そのトルクの分がモータMG2からリングギヤ軸32aに出力するトルクに置き換えられるときのショックも抑制することができる。また、実行パワーP*が比較的大きいときにエンジン22の運転を停止するのを抑制することにより、その後に直ちにエンジン22を始動する際にバッテリ50から過大な電力の放電が行なわれるの抑制することができる。以上説明した理由により、実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するのである。   As described above, the determination as to whether or not to stop the operation of the engine 22 is performed using the execution power P * based on the execution torque T * obtained by subjecting the required torque Tr * to the slow change process for the following reason. . Consider a case in which the operation of the engine 22 is stopped using a power obtained by multiplying the required torque Tr * by the rotation speed corresponding to the vehicle speed V (power corresponding to a start determination power Ps described later). When the power based on the required torque Tr * obtained by agilely responding to the driver's accelerator operation reaches less than the threshold value Pref1 and tries to stop the operation of the engine 22, the engine 22 performs a gentle change process on the required torque Tr *. Since the engine is operated with the execution power P * based on the obtained execution torque T *, the operation of the engine 22 is stopped even though the execution power P * is not less than the threshold value Pref1 and is still relatively large. . In this case, the engine 22 is operated in a state of outputting a certain amount of power, and the execution torque T * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft, that is, the engine 22 is output from the engine 22 and acts on the ring gear shaft 32a. Since the motor MG2 is controlled so that the sum of the torque to be applied and the torque output from the motor MG2 and acting on the ring gear shaft 32a becomes the execution torque T *, when the operation of the engine 22 is stopped, the execution torque T * is converted to the motor It must be output only from MG2. Although depending on the magnitude of the execution torque T * and the vehicle speed V, when the power consumption of the motor MG2 increases, excessive power may be discharged from the battery 50, and the battery 50 is deteriorated. Further, when the operation of the engine 22 is stopped in a state where the torque output from the engine 22 and acting on the ring gear shaft 32a is large to some extent, the amount of the torque is output to the torque output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a as the operation is stopped. It is easy to make the driver feel shocked when it is replaced. Further, when the engine 22 is started immediately after the operation of the engine 22 is stopped, if the execution torque T * is relatively large, the engine 22 is started by the motor MG1 and the execution torque T * is output to the ring gear shaft 32a by the motor MG2. In some cases, excessive power is discharged from the battery 50. Next, consider the case where the operation of the engine 22 is stopped using the execution power P * based on the execution torque T *. In this case, since the operation of the engine 22 can be suppressed from being stopped when the execution power P * is relatively large, compared to the case where the operation based on the required torque Tr * is used to stop the operation of the engine 22. Thus, the degree of increase in power consumption of the motor MG2 when the operation of the engine 22 is stopped can be suppressed, and output of excessive power from the battery 50 can be suppressed. Moreover, when the operation of the engine 22 is stopped, the torque that is output from the engine 22 and acts on the ring gear shaft 32a is smaller than that that stops the operation of the engine 22 using the power based on the required torque Tr *. Shock when the torque is replaced with torque output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a can also be suppressed. Further, by suppressing the operation of the engine 22 when the execution power P * is relatively large, excessive discharge of electric power from the battery 50 is suppressed when the engine 22 is immediately started thereafter. be able to. For the reason described above, it is determined whether or not to stop the operation of the engine 22 using the execution power P * based on the execution torque T *.

ステップS140でエンジン22の運転が停止されていると判定されときには、要求トルクTr*に駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)を乗じることによりエンジン22を始動するか否かを判定するための始動判定パワーPsを計算し(ステップS230)、計算した始動判定パワーPsを閾値Pref2と比較する(ステップS240)。ここで、閾値Pref2は、エンジン22の特性などにより定められ、例えば、前述の閾値Pref1より若干大きな値などに設定される。始動判定パワーPsが閾値Pref2未満のときには、エンジン22の運転の停止が保持されるようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに値0を設定し(ステップS250)、ステップS260以降の処理を実行し、始動判定パワーPsが閾値Pref2以上のときには、エンジン22を始動して(ステップS270)、ステップS160以降の処理を実行する。いま、モータ運転モードで走行している最中に運転者がアクセルペダル83を踏み込んでエンジン22を始動する場合を考える。この場合、実行トルクT*は要求トルクTr*に対して緩変化処理を施して設定されるため、実行トルクTr*に基づく実行パワーP*は要求トルクTr*に基づく始動判定パワーPsに対して遅れて変化する。したがって、実行パワーP*を用いてエンジン22を始動するか否かを判定すると、エンジン22の始動が遅れ、運転者に違和感を与えてしまう場合がある。一方、始動判定パワーPsを用いてエンジン22を始動するか否かを判定すれば、実行パワーP*を用いて判定する場合に比してエンジン22を速やかに始動することができる。   When it is determined in step S140 that the operation of the engine 22 is stopped, whether or not the engine 22 is started by multiplying the required torque Tr * by the rotation speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Is calculated (step S230), and the calculated start determination power Ps is compared with a threshold value Pref2 (step S240). Here, the threshold value Pref2 is determined by the characteristics of the engine 22, and is set to a value slightly larger than the threshold value Pref1, for example. When the start determination power Ps is less than the threshold value Pref2, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set to 0 so that the stop of the operation of the engine 22 is maintained (step S250), and after step S260. When the start determination power Ps is greater than or equal to the threshold value Pref2, the engine 22 is started (step S270), and the processes after step S160 are executed. Consider a case where the driver depresses the accelerator pedal 83 and starts the engine 22 while traveling in the motor operation mode. In this case, since the execution torque T * is set by subjecting the required torque Tr * to a gradual change process, the execution power P * based on the execution torque Tr * is relative to the start determination power Ps based on the request torque Tr *. Changes late. Therefore, if it is determined whether or not the engine 22 is to be started using the execution power P *, the start of the engine 22 may be delayed, and the driver may feel uncomfortable. On the other hand, if it is determined whether or not the engine 22 is to be started using the start determination power Ps, the engine 22 can be started more quickly than when the determination is made using the execution power P *.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22が運転されているときには実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するから、要求トルクTr*に基づくパワーを用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するものに比して実行パワーP*が比較的大きいときにエンジン22の運転が停止されるのを抑制することができる。この結果、エンジン22の運転を停止する際にバッテリ50から過大な電力が出力されるのを抑制することができると共にその際に運転者にショックを与えるのを抑制することができる。しかも、実行パワーP*が比較的大きいときにエンジン22の運転が停止されるのを抑制することにより、その後に直ちにエンジン22が始動されるときにバッテリ50から過大な電力が出力されるのを抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, since the engine 22 is operated, it is determined whether or not to stop the operation of the engine 22 using the execution power P * based on the execution torque T *. Suppressing the stopping of the operation of the engine 22 when the execution power P * is relatively large as compared to determining whether to stop the operation of the engine 22 using the power based on the torque Tr *. Can do. As a result, it is possible to suppress the output of excessive power from the battery 50 when stopping the operation of the engine 22, and it is possible to suppress a shock to the driver at that time. In addition, by suppressing the operation of the engine 22 from being stopped when the execution power P * is relatively large, excessive power is output from the battery 50 when the engine 22 is started immediately thereafter. Can be suppressed.

また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の運転が停止されているときには要求トルクTr*に基づく始動判定パワーPsを用いてエンジン22を始動するか否かを判定するから、実行パワーP*に基づいてエンジン22を始動するか否かを判定するものに比してエンジン22を迅速に始動することができる。   Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the operation of the engine 22 is stopped, it is determined whether to start the engine 22 using the start determination power Ps based on the required torque Tr *. The engine 22 can be started more quickly than when it is determined whether to start the engine 22 based on P *.

実施例のハイブリッド自動車20では、要求トルクTr*に対してなまし処理やレート処理などの緩変化処理を施すことにより実行トルクT*を設定するものとしたが、これに限られず、要求トルクTr*に対して所定の応答性をもって実行トルクT*を設定するものであればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the execution torque T * is set by performing a gradual change process such as a smoothing process and a rate process on the required torque Tr *. What is necessary is just to set the execution torque T * with a predetermined response to *.

実施例のハイブリッド自動車20では、要求トルクTr*に対して緩変化処理を施して設定される仮実行トルクTtmpを所定の制限により制限して実行トルクT*を設定するものとしたが、所定の制限を用いることなく、要求トルクTr*に対して緩変化処理を施して設定される仮実行トルクTtmpを実行トルクT*として設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the execution torque T * is set by limiting the provisional execution torque Ttmp set by performing a gradual change process on the required torque Tr * by a predetermined limit. The temporary execution torque Ttmp that is set by performing a gradual change process on the required torque Tr * without using a limit may be set as the execution torque T *.

実施例のハイブリッド自動車20では、実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するものとしたが、実行パワーP*に代えて、実行パワーP*にバッテリ50の充放電要求パワーPb*とロスLossとを加えて計算したエンジン22に要求される要求パワーPe*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車20では、始動判定パワーPsを用いてエンジン22を始動するか否かを判定するものとしたが、始動判定パワーPsに代えて、始動判定パワーPsにバッテリ50の充放電要求パワーPb*とロスLossをを加えて計算したパワーを用いてエンジン22を始動するか否かを判定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether or not to stop the operation of the engine 22 using the execution power P *. However, instead of the execution power P *, the battery 50 is charged to the execution power P *. It may be determined whether to stop the operation of the engine 22 using the required power Pe * required for the engine 22 calculated by adding the required discharge power Pb * and the loss Loss. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether or not the engine 22 is started using the start determination power Ps. However, instead of the start determination power Ps, the start determination power Ps is charged with the battery 50. It may be determined whether to start the engine 22 using the power calculated by adding the required discharge power Pb * and the loss Loss.

実施例のハイブリッド自動車20では、実行トルクT*に基づく実行パワーP*を用いてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するものとしたが、実行トルクT*に基づいてエンジン22の運転を停止するか否かを判定するものであれば、実行パワーP*を計算しないものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車20では、要求トルクTr*に基づく始動判定パワーPsを用いてエンジン22を始動するか否かを判定するものとしたが、要求トルクTr*に基づいてエンジン22を始動するか否かを判定するものであれば、始動判定パワーPsを計算しないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether to stop the operation of the engine 22 using the execution power P * based on the execution torque T *. However, the operation of the engine 22 is determined based on the execution torque T *. The execution power P * may not be calculated as long as it is determined whether or not to stop. Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether or not the engine 22 is to be started using the start determination power Ps based on the required torque Tr *, but the engine 22 is started based on the required torque Tr *. As long as it is determined whether or not to perform, the start determination power Ps may not be calculated.

実施例のハイブリッド自動車20では、始動判定パワーPsを用いてエンジン22を始動するか否かを判定するものとしたが、始動判定パワーPsに代えて、実行パワーP*を用いてエンジン22を始動するか否かを判定するものとしてもよい。この場合、エンジン22の運転を停止するか否かを判定するために用いられる閾値Pref1とエンジン22を始動するか否かを判定するために用いられる閾値Pref2とについて略等しい値を用いるものとしてもよいし、エンジン22の始動と停止が頻繁に行なわれるのを抑制するために、閾値Pref2に閾値Pref1に比して大きい値を用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is determined whether to start the engine 22 using the start determination power Ps. However, instead of the start determination power Ps, the engine 22 is started using the execution power P *. It is good also as what determines whether to do. In this case, a substantially equal value may be used for the threshold value Pref1 used for determining whether or not to stop the operation of the engine 22 and the threshold value Pref2 used for determining whether or not to start the engine 22. Alternatively, in order to suppress frequent start and stop of the engine 22, a value larger than the threshold value Pref1 may be used as the threshold value Pref2.

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6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6における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力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 output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 6) 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7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.

実施例では、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とバッテリ50とを備える動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車20について説明したが、この動力出力装置は、車軸に連結された駆動軸に動力を出力可能なエンジンとモータとバッテリとを備えるものであればよい。   In the embodiment, the hybrid vehicle 20 including the power output device including the engine 22, the power distribution and integration mechanism 30, the motors MG1 and MG2, and the battery 50 has been described. The power output device is a drive shaft connected to the axle. As long as it has an engine, a motor, and a battery that can output power to each other.

実施例では、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とバッテリ50とを備える動力出力装置を搭載するハイブリッド自動車20の形態として説明したが、動力出力装置は自動車に搭載されるものに限定されず、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載してもよい。また、動力出力装置の形態や動力出力装置の制御方法の形態としても構わない。   Although the embodiment has been described as a form of the hybrid vehicle 20 including the power output device including the engine 22, the power distribution and integration mechanism 30, the motors MG1 and MG2, and the battery 50, the power output device is mounted on the vehicle. It is not limited, You may mount in moving bodies, such as vehicles other than a motor vehicle, a ship, and an aircraft. Moreover, it does not matter as a form of the power output device or a control method of the power output device.

以上、本発明の実施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 embodiments of the present invention have been described using the embodiments. 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 you get.

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. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*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, and target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining rotational elements of a power distribution and integration mechanism 30. 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、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 electric power Line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b driving wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 8 1 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 230 rotor motor, 232 inner rotor 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (12)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に対して所定の応答性をもって前記駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定する実行駆動力設定手段と、
前記設定された実行駆動力に基づいて前記内燃機関の運転停止を判定する運転停止判定手段と、
前記運転停止判定手段による判定結果に基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for the drive shaft;
Execution drive force setting means for setting an execution drive force to be output to the drive shaft with a predetermined response to the set required drive force;
An operation stop determination means for determining operation stop of the internal combustion engine based on the set execution driving force;
Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that a driving force based on the set execution driving force is output to the drive shaft based on a determination result by the operation stop determination means;
A power output device comprising:
請求項1記載の動力出力装置であって、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記運転停止判定手段は、前記設定された実行駆動力と前記検出された駆動軸の回転数とに基づいて演算される前記駆動軸に出力すべき実行パワーが第1の所定パワー未満のときに前記内燃機関の運転停止を判定する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 1,
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the drive shaft;
When the execution power to be output to the drive shaft calculated based on the set execution drive force and the detected rotation speed of the drive shaft is less than a first predetermined power, the operation stop determination means A power output device, which is means for determining operation stop of the internal combustion engine.
前記実行駆動力設定手段は、前記設定された要求駆動力に対して所定の緩変化処理を施すことにより前記所定の応答性をもって前記実行駆動力を設定する手段である請求項1または2記載の動力出力装置。   The said execution driving force setting means is a means to set the said execution driving force with the said predetermined responsiveness by performing a predetermined slow change process with respect to the set said required driving force. Power output device. 前記所定の緩変化処理は、なまし処理またはレート処理である請求項3記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to claim 3, wherein the predetermined gradual change process is a smoothing process or a rate process. 前記実行駆動力設定手段は、前記設定された要求駆動力に対して所定の応答性をもって設定される駆動力を所定の制限により制限して前記実行駆動力を設定する手段である請求項1ないし4記載の動力出力装置。   2. The execution driving force setting means is means for setting the effective driving force by limiting a driving force set with a predetermined response to the set required driving force with a predetermined restriction. 4. The power output device according to 4. 請求項1ないし5いずれか記載の動力出力装置であって、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の始動を判定する始動判定手段を備え、
前記制御手段は、前記運転停止手段による判定結果と前記始動判定手段による判定結果とに基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段である
動力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 5,
Start determination means for determining start of the internal combustion engine based on the set required driving force,
The control unit includes the internal combustion engine and the electric motor so that a driving force based on the set execution driving force is output to the driving shaft based on a determination result by the operation stop unit and a determination result by the start determination unit. A power output device that is a means for controlling
前記始動判定手段は、前記設定された要求駆動力と前記駆動軸の回転数とに基づいて設定されるパワーが第2の所定パワー以上のときに前記内燃機関の始動を判定する手段である請求項6記載の動力出力装置。   The start determination means is means for determining start of the internal combustion engine when a power set based on the set required driving force and the rotation speed of the drive shaft is equal to or higher than a second predetermined power. Item 7. The power output device according to Item 6. 請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力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前記駆動軸に出力する電力動力入出力手段を備え、
前記蓄電手段は、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりが可能な手段であり、
前記制御手段は、前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力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
動力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 7,
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of power and power,
The power storage means is means capable of exchanging electric power with the power power input / output means and the electric motor,
The control means is means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that a drive force based on the set execution drive force is output to the drive shaft.
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回転軸との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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項8記載の動力出力装置。   The power power input / output means is connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the rotating shaft, and power is supplied to the remaining shaft based on the power input / output to any two of the three shafts. The power output apparatus according to claim 8, comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power; and a generator capable of inputting / outputting power to / from the rotating shaft. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、前記第1の回転子と前記第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項8記載の動力出力装置。   The power drive input / output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor and the first rotor The power output apparatus according to claim 8, wherein the power output apparatus is a counter-rotor motor that rotates by relative rotation with the two rotors. 請求項1ないし10いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。   An automobile comprising the power output device according to claim 1 and an axle connected to the drive shaft. 駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記駆動軸に要求される要求駆動力に対して所定の応答性をもって前記駆動軸に出力すべき実行駆動力を設定し、
(b)前記設定された実行駆動力に基づいて前記内燃機関の運転停止を判定し、該判定結果に基づいて前記設定された実行駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
動力出力装置の制御方法。
A control method of a power output device comprising: an internal combustion engine capable of outputting power to a drive shaft; an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the motor,
(A) setting an effective driving force to be output to the driving shaft with a predetermined response to the required driving force required for the driving shaft;
(B) The operation stop of the internal combustion engine is determined based on the set execution drive force, and the drive force based on the set execution drive force is output to the drive shaft based on the determination result. A control method of a power output device for controlling an internal combustion engine and the electric motor.
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