JP2007223403A - Power output device, its control method, and vehicle - Google Patents

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Toshiya Hashimoto
俊哉 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To much more properly cope with an environment, and to suppress to cause any feeling of incompatibility to a driver. <P>SOLUTION: A request torque limit Trmax is set by using a temporary request torque limit Trmaxtump as the upper limit of torque which can be requested to a driving shaft and a correction coefficient α based on an atmospheric pressure Pa or air intake temperature Ta on which the air density of an engine is reflected and a correction value β based on an output limit Wout of a battery (S120 to S150), and execution torque T* is set by limiting request torque Tr* requested to the driving shaft by using the request torque limit Trmax (S160), and the engine and motors MG1 and MG2 are controlled so that the execution torque T* can be output to the driving shaft (S170 to S230). Thus, when the air density is low, or the output limit Wout is small, it is possible to suppress the fluctuation of torque to be output to the driving shaft based on whether or not inertia accompanied with the rotation fluctuation of the engine or the motor MG1 acts on the driving shaft, and to suppress causing feeling of incompatibility to a driver. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びに車両に関する。   The present invention relates to a power output apparatus, a control method therefor, and a vehicle.

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが接続されると共に車軸側にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤに動力を入出力する第1モータと、車軸側に動力を入出力する第2モータと、第1モータおよび第2モータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、アクセルペダルの踏み込み量とリングギヤの回転数とに基づいてリングギヤに出力すべきトルク指令値を設定し、設定したトルク指令値がリングギヤに出力されるようエンジンと二つのモータとを制御する。
特開平9−308012号公報
Conventionally, this type of power output apparatus includes an engine, a planetary gear having a carrier connected to the output shaft of the engine and a ring gear connected to the axle, a first motor that inputs and outputs power to the planetary gear, and an axle side. There has been proposed a battery that includes a second motor that inputs and outputs power, and a battery that can exchange power with the first motor and the second motor (see, for example, Patent Document 1). In this device, the torque command value to be output to the ring gear is set based on the depression amount of the accelerator pedal and the rotation speed of the ring gear, and the engine and the two motors are controlled so that the set torque command value is output to the ring gear. To do.
JP-A-9-308012

上述の動力出力装置では、その環境が通常状態(例えば、大気圧が1気圧で外気温度が25度)のときにはよいが、例えば、高地の環境では、大気圧が低く空気密度が小さいことから、低地の環境に比してエンジンから出力可能なパワーの上限が小さくなり、リングギヤに定常的に出力可能なトルクの上限が小さくなる。空気密度が小さいときに、通常状態のときと同様にリングギヤに出力すべきトルク指令値を設定すると共にこのトルク指令値がリングギヤに出力されるようエンジンと二つのモータを制御すると、リングギヤに定常的に出力可能なトルクの上限よりもトルク指令値が大きいときに、エンジンや第1モータの回転変動に伴うイナーシャがリングギヤに作用するか否かに応じてリングギヤに出力されるトルクが変動し、運転者に違和感を与えることがある。   In the power output apparatus described above, the environment is good when the environment is in a normal state (for example, the atmospheric pressure is 1 atm and the outside air temperature is 25 degrees). However, for example, in a high altitude environment, the atmospheric pressure is low and the air density is small. The upper limit of the power that can be output from the engine is smaller than that in the lowland environment, and the upper limit of the torque that can be constantly output to the ring gear is reduced. When the air density is low, the torque command value to be output to the ring gear is set in the same way as in the normal state and the engine and the two motors are controlled so that this torque command value is output to the ring gear. When the torque command value is larger than the upper limit of the torque that can be output to the engine, the torque output to the ring gear fluctuates depending on whether or not the inertia accompanying the rotation fluctuation of the engine or the first motor acts on the ring gear. May feel uncomfortable.

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、より適正に環境に対処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その制御方法並びに車両は、運転者に違和感を与えるのを抑制することを目的の一つとする。   The power output device, the control method thereof, and the vehicle according to the present invention are intended to deal with the environment more appropriately. Another object of the power output device, the control method thereof, and the vehicle of the present invention is to suppress the driver from feeling uncomfortable.

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びに車両は、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。   The power output device, the control method thereof, and the vehicle of the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

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出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量を検出する空気密度関連物理量検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記検出された空気密度関連物理量とに基づいて前記駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標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 outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
An air density related physical quantity detecting means for detecting an air density related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine;
Target driving force setting means for setting a target driving force to be output to the driving shaft based on the required driving force required for the driving shaft and the detected air density-related physical quantity;
Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the set target driving force is output to the driving shaft;
A power output device comprising:
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と内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量とに基づいて駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定し、設定した目標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。即ち、空気密度関連物理量を考慮して目標駆動力を設定して制御するのである。これにより、空気密度関連物理量に応じてより適正に制御することができる。この結果、より適正に環境に対処することができる。   In the power output apparatus of the present invention, the target driving force to be output to the drive shaft is set based on the required driving force required for the drive shaft and the air density related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine. Then, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the set target driving force is output to the driving shaft. That is, the target driving force is set and controlled in consideration of the air density related physical quantity. Thereby, it can control more appropriately according to an air density related physical quantity. As a result, it is possible to deal with the environment more appropriately.

こうした本発明の動力出力装置において、前記目標駆動力設定手段は、前記駆動軸に要求可能な駆動力の上限である上限駆動力と前記検出された空気密度関連物理量とに基づいて制限駆動力を設定すると共に該設定した制限駆動力を用いて前記要求駆動力を制限した駆動力を前記目標駆動力として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、空気密度関連物理量に応じてより適正に設定された制限駆動力を用いて目標駆動力を設定することができる。ここで、「上限駆動力」は、駆動軸に定常的に出力可能な駆動力の上限以下の駆動力、即ち内燃機関を含む系の回転変動に伴うイナーシャが駆動軸に作用するか否かに拘わらずに駆動軸に出力可能な駆動力の上限以下の駆動力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 target driving force setting means generates a limiting driving force based on an upper limit driving force that is an upper limit of a driving force that can be requested to the drive shaft and the detected air density related physical quantity. It is also possible to set the driving force obtained by setting and limiting the required driving force using the set limiting driving force as the target driving force. By so doing, it is possible to set the target driving force using the limited driving force set more appropriately according to the air density related physical quantity. Here, the “upper limit driving force” refers to whether or not the driving force below the upper limit of the driving force that can be constantly output to the driving shaft, that is, whether or not the inertia accompanying the rotational fluctuation of the system including the internal combustion engine acts on the driving shaft. Regardless, the driving force can be less than the upper limit of the driving force that can be output to the drive shaft.

また、本発明の動力出力装置において、前記空気密度関連物理量検出手段は、大気圧を検出する大気圧検出手段を含む手段であるものとすることもできる。ここで、制限駆動力を用いて目標駆動力を設定するものにおいて、前記目標駆動力設定手段は、前記検出された大気圧が低いほど小さくなる傾向に前記制限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、大気圧に応じてより適正に目標駆動力を設定することができる。この結果、大気圧が低く空気密度が小さいときに、大気圧に拘わらずに目標駆動力を設定するものに比してイナーシャが駆動軸に作用するか否かに基づく駆動軸に出力される駆動力の変動を抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。   In the power output apparatus of the present invention, the air density related physical quantity detection means may be means including atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure. Here, in setting the target driving force using the limiting driving force, the target driving force setting means is a means for setting the limiting driving force so as to decrease as the detected atmospheric pressure decreases. It can also be. In this way, the target driving force can be set more appropriately according to the atmospheric pressure. As a result, when the atmospheric pressure is low and the air density is small, the drive that is output to the drive shaft based on whether or not the inertia acts on the drive shaft as compared with the one that sets the target drive force regardless of the atmospheric pressure The fluctuation of force can be suppressed, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

さらに、本発明の動力出力装置において、前記空気密度関連物理量検出手段は、前記内燃機関に吸入される空気の温度である吸入空気温度を検出する温度検出手段を含む手段であるものとすることもできる。ここで、制限駆動力を用いて目標駆動力を設定するものにおいて、前記目標駆動力設定手段は、前記検出された吸入空気温度が高いほど小さくなる傾向に前記制限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、吸気温度に応じてより適正に目標駆動力を設定することができる。この結果、吸入空気温度が高く空気密度が小さいときに、吸入空気温度に拘わらずに目標駆動力を設定するものに比してイナーシャが駆動軸に作用するか否かに基づく駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。   Furthermore, in the power output apparatus of the present invention, the air density related physical quantity detecting means may be means including temperature detecting means for detecting an intake air temperature which is a temperature of air sucked into the internal combustion engine. it can. Here, in the setting of the target driving force using the limiting driving force, the target driving force setting means is a means for setting the limiting driving force so as to decrease as the detected intake air temperature increases. It can also be. In this way, the target driving force can be set more appropriately according to the intake air temperature. As a result, when the intake air temperature is high and the air density is low, it is output to the drive shaft based on whether or not the inertia acts on the drive shaft as compared with the case where the target drive force is set regardless of the intake air temperature. Torque can be suppressed, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

あるいは、本発明の動力出力装置において、前記目標駆動力設定手段は、前記要求駆動力と前記検出された空気密度関連物理量と前記蓄電手段の出力制限とに基づいて前記目標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、蓄電手段の出力制限を加味してより適正に目標駆動力を設定することができる。この場合、前記目標駆動力設定手段は、前記上限駆動力と前記検出された空気密度関連物理量と前記蓄電手段の出力制限とに基づいて、該蓄電手段の出力制限が大きく制限されるほど小さくなる傾向に前記制限駆動力を設定すると共に該設定した制限駆動力を用いて前記要求駆動力を制限した駆動力を前記目標駆動力として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、蓄電手段の出力制限が大きく制限されて電動機から出力可能な駆動力の上限が大きく制限されているときに、蓄電手段の出力制限に拘わらずに目標駆動力を設定するものに比してイナーシャが駆動軸に作用するか否かに基づく駆動軸に出力されるトルクの変動を抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。   Alternatively, in the power output apparatus of the present invention, the target driving force setting means sets the target driving force based on the required driving force, the detected air density related physical quantity, and an output limit of the power storage means. It can also be assumed. In this way, it is possible to set the target driving force more appropriately in consideration of the output limitation of the power storage means. In this case, the target driving force setting means becomes smaller based on the upper limit driving force, the detected air density related physical quantity, and the output limit of the power storage means, as the output limit of the power storage means is largely limited. The limiting driving force may be set in a tendency, and the driving force that limits the required driving force using the set limiting driving force may be set as the target driving force. In this way, when the output limit of the power storage means is greatly limited and the upper limit of the drive force that can be output from the motor is greatly limited, the target drive force is set regardless of the output limit of the power storage means. Thus, fluctuations in torque output to the drive shaft based on whether the inertia acts on the drive shaft can be suppressed, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

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ると共に前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力と動力の入出力と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を備え、前記制御手段は、前記設定された目標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前記電力動力入出力手段とを制御する手段であるものとすることもできる。この場合、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軸のうちのいずれか2軸に入出力される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。   In the power output apparatus of the present invention, the power output from the internal combustion engine is connected to the output shaft and the drive shaft of the internal combustion engine and can exchange power with the power storage means, and the power from the internal combustion engine is input and output with power and power. Electric power power input / output means for outputting at least part of the power to the drive shaft, and the control means outputs the internal combustion engine, the electric motor, and the power power so that the set target drive power is output to the drive shaft. It can also be a means for controlling the input / output means. In this case, the electric power drive input / output means is connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the rotary shaft, and is based on the power input / output to any two of the three shafts. It may be a means provided with a three-shaft power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft and a generator capable of inputting / outputting power to / from the rotating shaft.

本発明の車両は、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出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、前記内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量を検出する空気密度関連物理量検出手段と、前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記検出された空気密度関連物理量とに基づいて前記駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、前記設定された目標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 vehicle 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 outputting power to the drive shaft, an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and an air density for detecting an air density-related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine Related physical quantity detection means; target drive force setting means for setting a target drive force to be output to the drive shaft based on the required drive force required for the drive shaft and the detected air density related physical quantity; and A power output device including a control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that a set target driving force is output to the driving shaft, and an axle is connected to the driving shaft. Abstract

この本発明の車両では、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、空気密度関連物理量に応じてより適正に制御することができ、より適正に環境に対処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。   Since the vehicle according to the present invention is equipped with the power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects, it can be controlled more appropriately according to the effects exhibited by the power output device of the present invention, for example, the air density related physical quantity. It is possible to achieve the same effects as those capable of dealing with the environment more appropriately.

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出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量とに基づいて前記駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定し、該設定した目標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 outputting power to the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the motor;
A target driving force to be output to the driving shaft is set based on a required driving force required for the driving shaft and an air density related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine, and the set target The gist is to control the internal combustion engine and the electric motor so that a driving force is output to the driving shaft.

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と内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量とに基づいて駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定し、設定した目標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。即ち、空気密度関連物理量を考慮して目標駆動力を設定して制御するのである。これにより、空気密度関連物理量に応じてより適正に制御することができる。この結果、より適正に環境に対処することができる。   According to the control method of the power output apparatus of the present invention, the output should be output to the drive shaft based on the required drive force required for the drive shaft and the air density related physical quantity related to the density of the air sucked into the internal combustion engine. A target driving force is set, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the set target driving force is output to the drive shaft. That is, the target driving force is set and controlled in consideration of the air density related physical quantity. Thereby, it can control more appropriately according to an air density related physical quantity. As a result, it is possible to deal with the environment more appropriately.

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、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入する共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト23の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhaled and gasoline is injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is sucked into the fuel chamber through the intake valve 128 and explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 23. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24a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、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24c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。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト23の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温度Ta,空燃比センサ135aからの空燃比,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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出力する。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 23, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of cooling water in the engine 22. From the cooling water temperature from the combustion chamber, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve Cam position, throttle position from throttle valve position sensor 146 for detecting the position of throttle valve 124, air flow meter signal AF from air flow meter 148 attached to the intake pipe, and temperature sensor also attached to the intake pipe Intake air temperature Ta from 49, the air-fuel ratio from an air-fuel ratio sensor 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. 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 outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. .

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 of the embodiment thus configured calculates the 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. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required 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 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の動作について説明する。図3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. 3 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,大気圧センサ89からの大気圧Pa,吸気温度Ta,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、吸気温度Taは、温度センサ149により検出された吸気温度TaをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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。さらに、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。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図4に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図5にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。   When the drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly opens the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the atmospheric pressure Pa from the atmospheric pressure sensor 89. , A process of inputting data necessary for control, such as intake air temperature Ta, motor speeds Nm1, Nm2, and input / output limits Win, Wout of the battery 50 (step S100). Here, as the intake air temperature Ta, the intake air temperature Ta detected by the temperature sensor 149 is input from the engine ECU 24 by communication. Further, 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. It was supposed to be. Further, 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. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 4 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 5 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

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Tr*を設定すると共に(ステップS110)、入力した車速Vにおけるアクセル開度Accが100%のときの要求トルクTr*を仮要求トルク制限Trmaxtmpとして設定する(ステップS120)。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6に要求トルク設定用マップの一例を示す。図6中、アクセル開度Accが100%のときの要求トルクTr*は、通常状態(例えば、大気圧Paが1気圧で吸気温度Taが25度)のときにリングギヤ軸32aに出力可能な最大トルク以下のトルクとして設定することができるが、実施例では、簡単のために、通常状態のときにリングギヤ軸32aに定常的に出力可能な最大トルクを設定するものとした。ここで、通常状態のときにリングギヤ軸32aに定常的に出力可能な最大トルクは、エンジン22やモータMG1からなる系の回転変動に伴うイナーシャが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するか否かに拘わらずリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限としてエンジン22やモータMG1,MG2の定格などに基づいて設定することができる。仮要求トルク制限Trmaxtmpは、図6の要求トルク設定用マップを用いて要求トルクTr*と同様に設定することができる。   When the data is thus input, the required torque Tr * 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 input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Is set (step S110), and the required torque Tr * when the accelerator opening Acc at the input vehicle speed V is 100% is set as the temporary required torque limit Trmaxtmp (step S120). 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. 6 shows an example of the required torque setting map. In FIG. 6, the required torque Tr * when the accelerator opening degree Acc is 100% is the maximum that can be output to the ring gear shaft 32a in the normal state (for example, the atmospheric pressure Pa is 1 atm and the intake air temperature Ta is 25 degrees). Although it can be set as a torque equal to or less than the torque, in the embodiment, for the sake of simplicity, the maximum torque that can be steadily output to the ring gear shaft 32a in the normal state is set. Here, the maximum torque that can be steadily output to the ring gear shaft 32a in the normal state is whether or not the inertia accompanying the rotation fluctuation of the system including the engine 22 and the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Regardless, the upper limit of the torque that can be output to the ring gear shaft 32a can be set based on the ratings of the engine 22 and the motors MG1, MG2. The temporary required torque limit Trmaxtmp can be set in the same manner as the required torque Tr * using the required torque setting map of FIG.

続いて、エンジン22に吸入される吸入空気の密度を反映する大気圧Paと吸気温度Taとに基づいて補正係数αを設定すると共に(ステップS130)、バッテリ50の出力制限Woutに基づいて補正値βを設定し(ステップS140)、仮要求トルク制限Trmaxtmpに補正係数αを乗じたものから補正値βを減じることによりリングギヤ軸32aに定常的に出力可能なトルクの上限すなわちエンジン22やモータMG1からなる系の回転変動に伴うイナーシャがリングギヤ軸32aに作用するか否かに拘わらずリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限である要求トルク制限Trmaxを設定し(ステップS150)、設定した要求トルク制限Trmaxで要求トルクTr*を制限することにより駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき実行トルクT*を設定する(ステップS160)。ここで、要求トルク制限Trmaxを計算する際に吸入空気の密度を反映する補正係数αを用いるのは、同一の回転数で同一のスロットル開度としても吸入空気の密度によってエンジン22から出力されるパワーが異なることにより、エンジン22から動力分配統合機構30を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限(以下、このトルクを上限直達トルクという)が異なるためである。実施例では、吸入空気の密度と要求トルク制限Trmaxとの関係を予め実験などにより定め、この関係を満たすように補正係数αを設定するものとした。この補正係数αは、大気圧Paに基づいて補正係数αpを設定すると共に吸気温度Taに基づいて補正係数αtを設定し、設定した補正係数αpと補正係数αtとを乗じて設定するものとした。大気圧Paと補正係数αpとの関係を図7に示し、吸気温度Taと補正係数αtとの関係を図8に示す。図7の例では、大気圧Paが標準圧(例えば、1気圧)Psetを含む圧力P1から圧力P2の範囲となるときには補正係数αpに値1.0を設定し、大気圧が圧力P1より低いときには大気圧Paが低くなるほど小さくなるよう補正係数αpを設定し、逆に大気圧Paが圧力P2より高いときには大気圧Paが高くなるほど大きくなるよう補正係数αpを設定するものとした。即ち、圧力P1から圧力P2は、標準圧Psetのときの補正係数αpを保持する不感帯を設定する圧力となるのである。実施例では、大気圧Paが低いほど空気密度が小さくなり、エンジン22からの上限直達トルクが小さくなるから、大気圧Paが低いほど小さくなる傾向に補正係数αpを設定して要求トルク制限Trmaxの計算に用いるものとした。なお、不感帯を設けることにより、大気圧Paが標準圧Pset近傍のときの大気圧Paによる過剰な補正を抑制することができる。図8の例では、吸気温度Taが標準温度(例えば25℃)Tsetを含む温度T1から温度T2の範囲となるときには補正係数αtに値1.0を設定し、吸気温度Taが温度T1より低いときには吸気温度Taが低いほど大きくなる傾向に補正係数αtを設定し、逆に吸気温度Taが温度T2より高いときには吸気温度Taが高くなるほど大きくなるよう補正係数αtを設定するものとした。即ち、温度T1から温度T2は、標準温度Tsetのときの補正係数αtを保持する不感帯を設定する温度となるのである。実施例では、吸気温度Taが高いほど空気密度が小さくなり、エンジン22からの上限直達トルクが小さくなるから、吸気温度Taが高いほど小さくなる傾向に補正係数αtを設定して要求トルク制限Trmaxの計算に用いるものとした。なお、不感帯を設けることにより、吸気温度Taが標準温度Tset近傍のときの吸気温度Taによる過剰な補正を抑制することができる。要求トルク制限Trmaxを計算する際にバッテリ50の出力制限Woutに基づく補正値βを用いるのは、バッテリ50の出力制限Woutに応じてモータMG2から出力可能なトルクの上限が異なり、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限が異なるためである。実施例では、バッテリ50の出力制限Woutと要求トルク制限Trmaxとの関係を予め実験などにより定め、この関係を満たすように補正値βを設定するものとした。バッテリ50の出力制限Woutと補正値βとの関係を図9に示す。図9の例では、バッテリ50の出力制限Woutが小さいほど補正値βが大きくなる傾向に設定するものとした。これは、バッテリ50の出力制限Woutが比較的大きく制限されるとき即ちバッテリ50から放電可能な電力が大きく制限されるときにはモータMG2から出力可能なトルクの上限が大きく制限され、モータMG2からリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限が大きく制限されるためである。このように補正値αおよび補正値βを設定することにより、要求トルク制限Trmaxは、大気圧Paが低いほど小さくなる傾向に設定され、吸気温度Taが高いほど小さくなる傾向に設定され、バッテリ50の出力制限Woutが大きく制限されるほど小さくなる傾向に設定されることになる。   Subsequently, the correction coefficient α is set based on the atmospheric pressure Pa reflecting the density of the intake air sucked into the engine 22 and the intake air temperature Ta (step S130), and the correction value based on the output limit Wout of the battery 50. β is set (step S140), and the upper limit of the torque that can be constantly output to the ring gear shaft 32a by subtracting the correction value β from the product of the temporary required torque limit Trmaxtmp multiplied by the correction coefficient α, that is, from the engine 22 and the motor MG1. A required torque limit Trmax, which is the upper limit of the torque that can be output to the ring gear shaft 32a, is set regardless of whether or not the inertia accompanying the rotation fluctuation of the system acts on the ring gear shaft 32a (step S150), and the set required torque limit Ring gear shaft as drive shaft by limiting required torque Tr * with Trmax 2a to set the actual torque T * to be output (step S160). Here, when the required torque limit Trmax is calculated, the correction coefficient α reflecting the intake air density is output from the engine 22 depending on the intake air density even at the same rotation speed and the same throttle opening. This is because the upper limit of the torque that can be output from the engine 22 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the power distribution and integration mechanism 30 (hereinafter, this torque is referred to as the upper limit direct torque) is different due to the difference in power. In the embodiment, the relationship between the density of the intake air and the required torque limit Trmax is determined in advance by experiments or the like, and the correction coefficient α is set so as to satisfy this relationship. The correction coefficient α is set by setting the correction coefficient αp based on the atmospheric pressure Pa, setting the correction coefficient αt based on the intake air temperature Ta, and multiplying the set correction coefficient αp and the correction coefficient αt. . FIG. 7 shows the relationship between the atmospheric pressure Pa and the correction coefficient αp, and FIG. 8 shows the relationship between the intake air temperature Ta and the correction coefficient αt. In the example of FIG. 7, when the atmospheric pressure Pa falls within the range from the pressure P1 including the standard pressure (for example, 1 atm) Pset to the pressure P2, the value 1.0 is set to the correction coefficient αp, and the atmospheric pressure is lower than the pressure P1. In some cases, the correction coefficient αp is set so as to decrease as the atmospheric pressure Pa decreases, and conversely, when the atmospheric pressure Pa is higher than the pressure P2, the correction coefficient αp is set so as to increase as the atmospheric pressure Pa increases. That is, the pressure P1 to the pressure P2 are pressures that set a dead zone that holds the correction coefficient αp at the standard pressure Pset. In the embodiment, the lower the atmospheric pressure Pa is, the smaller the air density is, and the upper limit direct torque from the engine 22 is smaller. Therefore, the correction coefficient αp is set so that the lower the atmospheric pressure Pa is, the smaller the required torque limit Trmax is. It was used for calculation. By providing the dead zone, it is possible to suppress excessive correction by the atmospheric pressure Pa when the atmospheric pressure Pa is in the vicinity of the standard pressure Pset. In the example of FIG. 8, when the intake air temperature Ta falls within the range from the temperature T1 including the standard temperature (for example, 25 ° C.) Tset to the temperature T2, the correction coefficient αt is set to 1.0, and the intake air temperature Ta is lower than the temperature T1. In some cases, the correction coefficient αt is set so as to increase as the intake air temperature Ta decreases, and conversely, when the intake air temperature Ta is higher than the temperature T2, the correction coefficient αt is set to increase as the intake air temperature Ta increases. That is, the temperature T1 to the temperature T2 are temperatures for setting a dead zone that holds the correction coefficient αt at the standard temperature Tset. In the embodiment, the higher the intake air temperature Ta, the smaller the air density and the lower the upper limit direct torque from the engine 22. Therefore, the correction coefficient αt is set so that the higher the intake air temperature Ta, the smaller the required torque limit Trmax. It was used for calculation. By providing the dead zone, it is possible to suppress excessive correction by the intake air temperature Ta when the intake air temperature Ta is near the standard temperature Tset. When calculating the required torque limit Trmax, the correction value β based on the output limit Wout of the battery 50 is different from the upper limit of the torque that can be output from the motor MG2 according to the output limit Wout of the battery 50. This is because the upper limit of the torque that can be output to the ring gear shaft 32a is different. In the embodiment, the relationship between the output limit Wout of the battery 50 and the required torque limit Trmax is determined in advance by experiments and the correction value β is set so as to satisfy this relationship. FIG. 9 shows the relationship between the output limit Wout of the battery 50 and the correction value β. In the example of FIG. 9, the correction value β tends to increase as the output limit Wout of the battery 50 decreases. This is because when the output limit Wout of the battery 50 is relatively large, that is, when the electric power that can be discharged from the battery 50 is largely limited, the upper limit of the torque that can be output from the motor MG2 is greatly limited. This is because the upper limit of the torque that can be output to 32a is greatly limited. By setting the correction value α and the correction value β in this manner, the required torque limit Trmax is set to be smaller as the atmospheric pressure Pa is lower, and is set to be smaller as the intake air temperature Ta is higher. The output limit Wout is set so as to decrease as the output limit Wout is greatly limited.

次に、設定した実行トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和としてエンジン22に要求される要求パワーPe*を計算し(ステップS170)、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S180)。ここで、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。また、目標回転数Ne*および目標トルクTe*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*とに基づいて行なわれる。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10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, the required power Pe * required by the engine 22 as the sum of the set execution torque T * multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss. (Step S170), and based on the calculated required power Pe *, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set (step S180). Here, 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 by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. 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. 10 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 *).

エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定すると、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*を計算すると共に目標トルクTe*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとモータMG1の目標回転数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S190)。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11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。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸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。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。式(2)は、エンジン22から出力されてサンギヤ31に作用するトルクに対して釣り合いを取るためのトルクと、モータMG1の目標回転数Nm1*と回転数Nm1との差を打ち消すためのトルクと、エンジン22やモータMG1からなる系のイナーシャTiを加味したトルクと、の和としてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する式である。式(2)中、右辺第1項は図11の共線図から容易に導き出すことができる。また、右辺第2項および第3項はモータ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の項であり、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。さらに、右辺第4項はエンジン22やモータMG1からなる系の慣性モーメントやモータMG1の回転数Nm1の時間微分を用いて計算することができる。   When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set, 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 are used. Then, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (1), and the target torque Te *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the current rotational speed Nm1. Based on the equation (2), a torque command Tm1 * for the motor MG1 is calculated (step S190). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 11 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotary element 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. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. Equation (2) is a torque for balancing the torque output from the engine 22 and acting on the sun gear 31, and a torque for canceling the difference between the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the rotational speed Nm1. The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set as the sum of the torque including the inertia Ti of the system including the engine 22 and the motor MG1. In the formula (2), the first term on the right side can be easily derived from the alignment chart of FIG. Further, the second term and the third term on the right side are feedback control terms for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *, the second term “k1” on the right side is the gain of the proportional term, and the third term on the right side. The term “k2” is the gain of the integral term. Further, the fourth term on the right side can be calculated using the moment of inertia of the system including the engine 22 and the motor MG1 and the time derivative of the rotational speed Nm1 of the motor MG1.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt+Ti (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * =-ρ / (1 + ρ) ・ Te * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt + Ti (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(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS200)、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(5)により計算し(ステップS210)、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S220)。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に出力する実行トルクT*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(5)は、前述した図11の共線図から容易に導き出すことができる。また、式(5)中、トルク指令Tm1*はエンジン22やモータMG1からなる系のイナーシャを加味したトルクであるため、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクもイナーシャが加味されていることになる。   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 is expressed by the following equation (3). In addition, the motor MG2 outputs the torque 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 temporary motor torque Tm2tmp as the power torque is calculated by the equation (5) (step S210), and the calculated torque Restriction Tmin, set the torque command Tm2 * of the motor MG2 limits the tentative motor torque Tm2tmp at Tmax (step S220). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the effective torque T * 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 (5) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 11 described above. In the formula (5), the torque command Tm1 * is a torque that takes into account the inertia of the system including the engine 22 and the motor MG1, and therefore, the torque that is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is also taken into account. It will be.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (T * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)

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S230)、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御,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 S230), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount 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 fuel injection control and 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.

いま、大気圧Paが低くて空気密度が小さいときや吸気温度Taが高くて空気密度が小さいときであってバッテリ50の出力制限Woutが比較的小さいときに運転者がアクセル開度Accを比較的大きく踏み込んでいるときを考える。空気密度が小さいときには、標準圧Psetで標準温度Tsetのときに比してエンジン22からの上限直達トルクが小さくなる。また、バッテリ50の出力制限Woutが大きく制限されるときには、出力制限Woutがそれほど制限されないときに比してモータMG2からリングギヤ軸32aに出力可能なトルクの上限が小さくなる。このように空気密度が小さくてバッテリ50の出力制限Woutが小さいときに、要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御すると、リングギヤ軸32aに定常的に出力可能なトルクの上限(要求トルク制限Trmax)よりも要求トルクTr*が大きいときに、エンジン22やモータMG1からなる系の回転変動に伴うイナーシャが駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するか否かによってリングギヤ軸32aに出力されるトルクが変動し、運転者に違和感を与えることがある。一方、実施例のように、空気密度を反映する大気圧Paや吸気温度Taに基づく補正係数αおよびバッテリ50の出力制限Woutに基づく補正値βを用いて仮要求トルク制限Trmaxtmpを補正して要求トルク制限Trmaxを設定すると共に設定した要求トルク制限Trmaxを用いて要求トルクTr*を制限してリングギヤ軸32aに出力すべき実行トルクT*を設定し、実行トルクT*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御すれば、エンジン22やモータMG1からなる系の回転変動に伴うイナーシャがリングギヤ軸32aに作用するか否かによるリングギヤ軸32aに出力されるトルクの変動を抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。   Now, when the atmospheric pressure Pa is low and the air density is low, or when the intake air temperature Ta is high and the air density is low, and the output limit Wout of the battery 50 is relatively small, the driver sets the accelerator opening Acc relatively. Consider when you are stepping in a lot. When the air density is low, the upper limit direct torque from the engine 22 is smaller than when the standard pressure Pset is the standard temperature Tset. Further, when the output limit Wout of the battery 50 is greatly limited, the upper limit of the torque that can be output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a is smaller than when the output limit Wout is not so limited. When the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled such that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a when the air density is low and the output limit Wout of the battery 50 is small, the ring gear shaft 32a is steadily operated. When the required torque Tr * is larger than the upper limit of the torque that can be output (required torque limit Trmax), whether the inertia accompanying the rotational fluctuation of the system including the engine 22 and the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a as the drive shaft The torque output to the ring gear shaft 32a may fluctuate depending on whether or not the driver may feel uncomfortable. On the other hand, as in the embodiment, a request is made by correcting the temporary required torque limit Trmaxtmp using the correction coefficient α based on the atmospheric pressure Pa reflecting the air density and the intake air temperature Ta and the correction value β based on the output limit Wout of the battery 50. The torque limit Trmax is set and the required torque Tr * is set using the set required torque limit Trmax to set the execution torque T * to be output to the ring gear shaft 32a. The execution torque T * is output to the ring gear shaft 32a. If the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled in such a manner, fluctuations in the torque output to the ring gear shaft 32a depending on whether or not the inertia accompanying the rotation fluctuation of the system including the engine 22 and the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a. Can be suppressed, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable.

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の吸入空気の密度を反映する大気圧Paや吸気温度Taに基づく補正係数αとバッテリ50の出力制限Woutに基づく補正値βとリングギヤ軸32aに要求可能なトルクの上限である仮要求トルク制限とを用いて設定される要求トルク制限Trmaxを用いてリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*を制限して実行トルクT*を設定すると共に設定した実行トルクT*がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、空気密度が低いときやバッテリ50の出力制限Woutが大きく制限されているときにエンジン22やモータMG1からなる系の回転変動に伴うイナーシャがリングギヤ軸32aに作用するか否かに基づくリングギヤ軸32aに出力されるトルクの変動を抑制することができ、運転者に違和感を与えるのを抑制することができる。即ち、より適正に環境に対処することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the correction coefficient α based on the atmospheric pressure Pa and the intake air temperature Ta reflecting the intake air density of the engine 22, the correction value β based on the output limit Wout of the battery 50, and the ring gear shaft. The required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a is limited using the required torque limit Trmax that is set using the temporary required torque limit that is the upper limit of the torque that can be requested to 32a, and the execution torque T * is set. Since the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that the execution torque T * set together with the ring gear shaft 32a is output, the engine is operated when the air density is low or the output limit Wout of the battery 50 is greatly limited. Whether inertia caused by the rotational fluctuation of the system including the motor 22 and the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a. The fluctuation of the torque output to the ring gear shaft 32a can be suppressed, and the driver can be prevented from feeling uncomfortable. That is, it is possible to deal with the environment more appropriately.

実施例のハイブリッド自動車20では、吸入空気の密度を反映するものとして大気圧Paと吸気温度Taとを用いて補正係数αを設定するものとしたが、吸気温度Taを用いずに大気圧Paだけを用いて補正係数αを設定するものとしてもよいし、大気圧Paを用いてずに吸気温度Taだけを用いて補正係数αを設定するものとしてもよい。また、直接検出した吸入空気の密度や、大気圧Paや吸気温度Taなどに基づいて推定した吸入空気の密度を用いて補正係数αを設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the correction coefficient α is set using the atmospheric pressure Pa and the intake air temperature Ta as reflecting the density of the intake air, but only the atmospheric pressure Pa is used without using the intake air temperature Ta. May be used to set the correction coefficient α, or the correction coefficient α may be set using only the intake air temperature Ta without using the atmospheric pressure Pa. Alternatively, the correction coefficient α may be set using the directly detected intake air density or the intake air density estimated based on the atmospheric pressure Pa, the intake air temperature Ta, or the like.

実施例のハイブリッド自動車20では、大気圧Paや吸気温度Taに基づく補正係数αとバッテリ50の出力制限Woutに基づく補正値βとリングギヤ軸32aに要求可能なトルクの上限である仮要求トルク制限Trmaxtmpとを用いて要求トルク制限Trmaxを設定するものとしたが、補正値βを用いることなく、補正係数αおよび仮要求トルク制限Trmaxtmpだけを用いて要求トルク制限Trmaxを設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the correction coefficient α based on the atmospheric pressure Pa and the intake air temperature Ta, the correction value β based on the output limit Wout of the battery 50, and the temporary required torque limit Trmaxtmp that is the upper limit of the torque that can be requested to the ring gear shaft 32a. However, the required torque limit Trmax may be set using only the correction coefficient α and the temporary required torque limit Trmaxtmp without using the correction value β.

実施例のハイブリッド自動車20では、仮要求トルク制限Trmaxtmpと大気圧Paや吸気温度Taに基づく補正係数αとバッテリ50の出力制限Woutに基づく補正値βとを用いて要求トルク制限Trmaxを設定すると共に設定した要求トルク制限Trmaxを用いて要求トルクTr*を制限することにより実行トルクT*を設定するものとしたが、要求トルク制限Trmaxを設定することなく、要求トルクTr*と大気圧Paや吸気温度Taとバッテリ50の出力制限Woutとを用いて又は要求トルクTr*と大気圧Paや吸気温度Taとを用いて実行トルクT*を直接設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the required torque limit Trmax is set using the temporary required torque limit Trmaxtmp, the correction coefficient α based on the atmospheric pressure Pa and the intake air temperature Ta, and the correction value β based on the output limit Wout of the battery 50. Although the execution torque T * is set by limiting the request torque Tr * using the set request torque limit Trmax, the request torque Tr * and the atmospheric pressure Pa or intake air are set without setting the request torque limit Trmax. The execution torque T * may be directly set using the temperature Ta and the output limit Wout of the battery 50 or using the required torque Tr * and the atmospheric pressure Pa or the intake air temperature Ta.

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12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12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. 12) different from the axle to which the ring gear shaft 32a is connected (the 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13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.

実施例のハイブリッド自動車20では、動力分配統合機構30にエンジン22とモータMG1と駆動軸とを接続すると共に駆動軸にモータMG2とを接続し、モータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50を備える構成としたが、エンジンからの動力を駆動軸に出力することができると共にモータからの動力を駆動軸に出力することができるタイプであれば、如何なる構成としても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22, the motor MG 1 and the drive shaft are connected to the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG 2 is connected to the drive shaft, and the battery 50 exchanges power with the motors MG 1 and MG 2. Although the configuration is adopted, any configuration may be used as long as it can output the power from the engine to the drive shaft and can output the power from the motor to the drive shaft.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載される動力出力装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれた動力出力装置の形態としても構わない。さらに、こうした動力出力装置の制御方法の形態としてもよい。   In addition, it is not limited to those applied to such hybrid vehicles, but is incorporated into non-moving equipment such as forms of power output devices mounted on moving bodies such as vehicles other than automobiles, ships, and aircraft, and construction equipment. A power output device may be used. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a 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。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 20 carrying the power output device which is one Example of this invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 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. バッテリ50における電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the battery temperature Tb in the battery 50, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 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. 大気圧Paと補正係数αpとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between atmospheric pressure Pa and correction coefficient (alpha) p. 吸気温度Taと補正係数αtとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between intake temperature Ta and correction coefficient (alpha) t. バッテリ50の出力制限Woutと補正値βとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the output limitation Wout of the battery 50, and the correction value (beta). 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)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、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 駆動輪、64a,64b 車輪、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 大気圧センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構。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), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 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 driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 0 ignition switch, 81 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, 89 atmospheric pressure sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 136, throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position Sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism. 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor 234 Outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (9)

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出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量を検出する空気密度関連物理量検出手段と、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記検出された空気密度関連物理量とに基づいて前記駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定する目標駆動力設定手段と、
前記設定された目標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 outputting power to the drive shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor;
An air density related physical quantity detecting means for detecting an air density related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine;
Target driving force setting means for setting a target driving force to be output to the driving shaft based on the required driving force required for the driving shaft and the detected air density-related physical quantity;
Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the set target driving force is output to the driving shaft;
A power output device comprising:
前記目標駆動力設定手段は、前記駆動軸に要求可能な駆動力の上限である上限駆動力と前記検出された空気密度関連物理量とに基づいて制限駆動力を設定すると共に該設定した制限駆動力を用いて前記要求駆動力を制限した駆動力を前記目標駆動力として設定する手段である請求項1記載の動力出力装置。   The target driving force setting means sets a limiting driving force based on an upper limit driving force that is an upper limit of a driving force that can be requested for the driving shaft and the detected air density-related physical quantity, and the set limiting driving force. The power output apparatus according to claim 1, wherein the power output device is a means for setting a drive force that limits the required drive force as the target drive force. 前記空気密度関連物理量検出手段は、大気圧を検出する大気圧検出手段を含む手段である請求項1または2記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to claim 1 or 2, wherein the air density related physical quantity detection means includes an atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure. 前記空気密度関連物理量検出手段は、前記内燃機関に吸入される空気の温度である吸入空気温度を検出する温度検出手段を含む手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the air density related physical quantity detection means includes temperature detection means for detecting intake air temperature which is a temperature of air taken into the internal combustion engine. 前記目標駆動力設定手段は、前記要求駆動力と前記検出された空気密度関連物理量と前記蓄電手段の出力制限とに基づいて前記目標駆動力を設定する手段である請求項1ないし4いずれか記載の動力出力装置。   5. The target driving force setting unit is a unit that sets the target driving force based on the required driving force, the detected air density related physical quantity, and an output limit of the power storage unit. Power output device. 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、
前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続されると共に前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力と動力の入出力と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を備え、
前記制御手段は、前記設定された目標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前記電力動力入出力手段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,
Connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft and capable of exchanging electric power with the power storage means, and at least part of the power from the internal combustion engine with the input and output of electric power and power is the drive shaft Power power input / output means to output to
The control means is means for controlling the internal combustion engine, the electric motor, and the power power input / output means so that the set target 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軸のうちのいずれか2軸に入出力される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6記載の動力出力装置。   The power power input / output means is connected to three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and the rotating shaft, and the remaining shaft based on the power input / output to / from any two of the three shafts The power output apparatus according to claim 6, further comprising: a three-axis power input / output unit that inputs / outputs power to / from the power generator, and a generator that can input / output power to / from the rotating shaft. 請求項1ないし7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車両。   A vehicle on which the power output device according to claim 1 is mounted and an axle is 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出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に吸入される空気の密度に関連する空気密度関連物理量とに基づいて前記駆動軸に出力すべき目標駆動力を設定し、該設定した目標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 outputting power to the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the motor;
A target driving force to be output to the driving shaft is set based on a required driving force required for the driving shaft and an air density related physical quantity related to the density of air sucked into the internal combustion engine, and the set target A method for controlling a power output apparatus, wherein the internal combustion engine and the electric motor are controlled such that a driving force is output to the driving shaft.

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