JP2008149966A - Power output device, hybrid car equipped with the same, and method for controlling the power output device - Google Patents

Power output device, hybrid car equipped with the same, and method for controlling the power output device Download PDF

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Akihiro Kimura
秋広 木村
Shinobu Nishiyama
忍 西山
Tsuyoshi Aoki
剛志 青木
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deterioration of performance of a power output device, when an operation mode which tends to increase the responsiveness of the output of a power, with respect to a driving force request operation is selected in a power output device equipped with an internal combustion engine and a motor. <P>SOLUTION: In a hybrid car 20 capable of traveling, in either the normal mode or the power mode, when at least either of motor temperature T1 or T2 is a reference motor temperature Tmref or higher, and the oil temperature Tatf of lubricating and cooling oil is a reference oil temperature Tfref or higher; and it is decided that the load restriction of the motors MG1 and MG2 are necessary, a mode flag Fmd is set to "0" so that the power, based on accelerator operation, can be output to a ring gear shaft 32a as a driving shaft, by using a map for setting an accelerator opening degree in the normal mode, regardless of the selected state of the operation mode by a driver (steps S300 to S340). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置、これを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, a hybrid vehicle including the same, and a control method for the power output apparatus.

従来から、内燃機関の動力をトルクコンバータや自動変速機を介してプロペラシャフトに出力する車両用パワートレインとして、ノーマルモードおよびスポーツモードという2種類の出力特性を設定可能なものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両用パワートレインでは、スポーツモードが選択された際に、ノーマルモード選択時に比べてアクセル開度に対するスロットル開度を大きく設定してより大きな駆動力が得られるようにしている。
特開平5−71375号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle power train that outputs the power of an internal combustion engine to a propeller shaft via a torque converter or an automatic transmission, one that can set two types of output characteristics of a normal mode and a sports mode is known ( For example, see Patent Document 1). In this vehicle powertrain, when the sport mode is selected, the throttle opening relative to the accelerator opening is set larger than when the normal mode is selected, so that a larger driving force can be obtained.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-71375

ところで、内燃機関と電動機との少なくとも何れか一方からの動力を駆動軸に出力可能な動力出力装置においても、アクセル操作のような駆動力要求操作に対する動力の出力特性をそれぞれ異なる態様で規定する複数の運転モードから所望の運転モードを選択可能とすることができる。ただし、このような動力出力装置において、通常の運転モードに比べて駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった所定の運転モードが選択されたときに、当該所定の運転モードのもとで内燃機関や電動機の運転を無条件に実行すると、動力出力装置の性能を却って低下させてしまうおそれもある。   By the way, even in a power output device capable of outputting power from at least one of an internal combustion engine and an electric motor to a drive shaft, a plurality of power output characteristics for a driving force request operation such as an accelerator operation are defined in different modes. The desired operation mode can be selected from the operation modes. However, in such a power output device, when a predetermined operation mode having a tendency to increase the responsiveness of output of power to a driving force request operation is selected as compared with the normal operation mode, the predetermined operation mode is selected. If the operation of the internal combustion engine or the electric motor is unconditionally executed under the condition, the performance of the power output device may be deteriorated.

そこで、本発明は、内燃機関と電動機とを備えた動力出力装置において駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった運転モードが選択された際に、当該動力出力装置の性能低下を抑制することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a power output device having an internal combustion engine and an electric motor, when an operation mode having a tendency to increase the responsiveness of power output to a driving force request operation is selected. The purpose is to suppress the decrease.

本発明による動力出力装置、これを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。   The power output apparatus according to the present invention, the hybrid vehicle equipped with the same, and the control method for the power output apparatus employ the following means in order to achieve the above-described object.

本発明による動力出力装置は、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、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に対する駆動力要求操作を受け付ける駆動力要求操作受付手段と、
第1の運転モードと該第1の運転モードに比べて前記駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかを選択するための運転モード選択手段と、
前記電動機の負荷制限が不要なときには前記選択された第1または第2の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記負荷制限が必要なときには前記運転モードの選択状態に拘わらず前記第1の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
A power output apparatus according to the present invention is a power output apparatus 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 power with the motor;
Driving force request operation receiving means for receiving a driving force request operation for the drive shaft;
Operation mode selection for selecting either the first operation mode or the second operation mode having a tendency to increase the responsiveness of the output of power to the driving force request operation as compared with the first operation mode Means,
When there is no need to limit the load on the electric motor, the internal combustion engine is configured such that power based on the driving force request operation is output to the driving shaft using the driving constraint corresponding to the selected first or second driving mode. When the load restriction is necessary, the power based on the driving force request operation is transferred to the driving shaft using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor to be output to
Is provided.

この動力出力装置は、第1の運転モードと当該第1の運転モードに比べて駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかのもとで運転可能なものである。そして、この動力出力装置では、電動機の負荷制限が不要なときには選択された第1または第2の運転モードに対応した運転制約を用いて駆動力要求操作に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と電動機とが制御される。また、電動機の負荷制限が必要なときには運転モードの選択状態に拘わらず第1の運転モードに対応した運転制約を用いて駆動力要求操作に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と電動機とが制御される。すなわち、第1の運転モードの実行時には、第2の運転モードの実行時に比べて、駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める必要性が低くなることから電動機の負荷を小さくすることができる。従って、この動力出力装置のように、電動機の負荷を制限すべきときに、運転モードの選択状態に拘わらず第1の運転モードに対応した運転制約を用いて駆動力要求操作に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と電動機とを制御すれば、第2の運転モードの選択時に生じるおそれがある電動機の発熱等に起因する動力出力装置の性能低下を抑制することが可能となる。   This power output apparatus is based on either the first operation mode or the second operation mode having a tendency to increase the responsiveness of the output of power to the driving force request operation as compared with the first operation mode. It is possible to drive with. In this power output device, when the load limitation of the electric motor is not required, the power based on the driving force request operation is output to the drive shaft using the driving constraint corresponding to the selected first or second driving mode. Then, the internal combustion engine and the electric motor are controlled. Further, when it is necessary to limit the load of the electric motor, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that the power based on the driving force request operation is output to the driving shaft using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. The electric motor is controlled. That is, when the first operation mode is executed, it is less necessary to increase the responsiveness of the power output to the driving force request operation than when the second operation mode is executed. it can. Therefore, as in this power output device, when the load on the motor is to be limited, the power based on the driving force request operation is driven using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. If the internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to be output to the shaft, it is possible to suppress a decrease in performance of the power output apparatus due to heat generation of the electric motor that may occur when the second operation mode is selected. .

また、本発明による動力出力装置は、冷却媒体を用いて前記電動機を冷却する冷却手段と、前記冷却媒体の温度を検出する冷媒温度検出手段とを更に備えてもよく、前記負荷制限が必要となるのは、前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が所定の基準冷媒温度以上となるときであってもよい。すなわち、電動機を冷却する冷却媒体が基準冷媒温度以上となっているときには、負荷の増加に伴って更に昇温する電動機を冷却媒体により良好に冷却し得なくなるおそれがある。従って、冷却媒体の温度が基準冷媒温度以上となっているときに電動機の負荷制限が必要であるとみなすようにすれば、電動機の発熱を抑制して当該発熱に起因する動力出力装置の性能低下を良好に抑制することが可能となる。   The power output apparatus according to the present invention may further include a cooling means for cooling the electric motor using a cooling medium, and a refrigerant temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling medium, and the load limitation is required. It may be when the temperature of the cooling medium detected by the refrigerant temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined reference refrigerant temperature. That is, when the cooling medium that cools the electric motor is equal to or higher than the reference refrigerant temperature, there is a possibility that the electric motor that further increases in temperature as the load increases cannot be cooled well by the cooling medium. Therefore, if it is considered that the load limit of the motor is necessary when the temperature of the cooling medium is equal to or higher than the reference refrigerant temperature, the heat output of the motor is suppressed and the performance of the power output device is deteriorated due to the heat generation. Can be suppressed satisfactorily.

この場合、本発明による動力出力装置は、前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を更に備えてもよく、前記負荷制限が必要となるのは、前記電動機温度検出手段により検出された前記電動機の温度が所定の基準電動機温度以上となり、かつ前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が前記基準冷媒温度以上となるときであってもよい。すなわち、電動機の温度と当該電動機を冷却する冷却媒体の温度との間には所定の相関があることから、このように電動機の温度と冷却媒体の温度との双方を考慮すれば、電動機の負荷制限の必要性をより適正に判断して、第2の運転モードの選択時に第1の運転モードに対応した運転制約を用いて内燃機関や電動機を制御する機会を必要最小限とすることが可能となる。   In this case, the power output apparatus according to the present invention may further include electric motor temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor, and the load limitation is required because the electric motor detected by the electric motor temperature detecting means is used. The temperature may be equal to or higher than a predetermined reference electric motor temperature, and the temperature of the cooling medium detected by the refrigerant temperature detecting means may be equal to or higher than the reference refrigerant temperature. That is, since there is a predetermined correlation between the temperature of the motor and the temperature of the cooling medium that cools the motor, the load of the motor can be determined by considering both the temperature of the motor and the temperature of the cooling medium. Judging the necessity of restriction more appropriately, it is possible to minimize the opportunity to control the internal combustion engine and the electric motor using the operation restriction corresponding to the first operation mode when the second operation mode is selected. It becomes.

更に、本発明による動力出力装置において、前記第1および第2の運転モードに対応した運転制約は、前記駆動力要求操作受付手段により受け付けられた操作量と前記駆動軸に要求される要求駆動力との関係をそれぞれ規定してもよく、前記第2の運転モードに対応した運転制約は、前記第1の運転モードに対応した運転制約に比べて同一の前記操作量に対する前記要求駆動力を大きく設定する傾向を有するものであってもよい。これにより、駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を良好に向上させることが可能となる。   Further, in the power output apparatus according to the present invention, the driving constraints corresponding to the first and second driving modes are the operation amount received by the driving force request operation receiving means and the required driving force required for the driving shaft. The operation constraint corresponding to the second operation mode increases the required driving force for the same operation amount compared to the operation constraint corresponding to the first operation mode. It may have a tendency to set. Thereby, it becomes possible to improve the responsiveness of the output of the power with respect to the driving force request operation.

また、本発明による動力出力装置において、前記駆動力要求操作受付手段により受け付けられた操作量に基づいて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を更に備えてもよく、前記第1および第2の運転モードに対応した運転制約は、前記要求駆動力設定手段により設定された前記要求駆動力に応じた前記内燃機関の運転ポイントをそれぞれ規定してもよく、前記第2の運転モードに対応した運転制約は、前記第1の運転モードに対応した運転制約に比べて前記内燃機関の出力トルクを大きく設定する傾向を有するものであってもよい。このように、第2の運転モードを実行する際に内燃機関のトルク負担を高めれば、電動機の負担を軽減しながら、駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を向上させることが可能となる。   The power output apparatus according to the present invention may further include requested driving force setting means for setting a requested driving force required for the drive shaft based on an operation amount received by the driving force request operation accepting means. The operation constraints corresponding to the first and second operation modes may respectively define operating points of the internal combustion engine according to the required driving force set by the required driving force setting means. The operation restriction corresponding to the second operation mode may have a tendency to set the output torque of the internal combustion engine larger than the operation restriction corresponding to the first operation mode. As described above, if the torque load of the internal combustion engine is increased when the second operation mode is executed, it is possible to improve the responsiveness of the power output to the driving force request operation while reducing the load on the electric motor. .

そして、本発明による動力出力装置は、前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な発電用電動機を更に備えてもよく、前記負荷制限は、前記電動機および前記発電用電動機の負荷制限であってもよい。また、このような動力出力装置は、前記内燃機関の出力軸と該出力軸とは独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力および動力の入出力を伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を更に備えてもよい。更に、この場合、前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段であってもよく、前記発電用電動機は、前記第3の回転軸に動力を入出力するものであってもよい。   The power output apparatus according to the present invention may further include a generator motor capable of generating electric power using a part of the power from the internal combustion engine and capable of exchanging electric power with the power storage means. It may be a load limit of the electric motor and the electric generator motor. Further, such a power output device is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft that can rotate independently of the output shaft, and the output to the drive shaft is accompanied by input and output of electric power and power. You may further provide the rotation adjustment means which can adjust the rotation speed of a shaft. Further, in this case, the rotation adjusting means is connected to the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and is based on power input / output to / from any two of these three shafts. Alternatively, it may be a three-axis power input / output means for inputting / outputting the determined power to / from the remaining shaft, and the generator motor may input / output power to / from the third rotating shaft.

本発明によるハイブリッド自動車は、上記何れかの動力出力装置を備え、前記駆動軸に連結された車軸を含むものである。このハイブリッド自動車に備えられた動力出力装置は、運転者の選択に応じて第1の運転モードと当該第1の運転モードに比べて駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかのもとで運転可能であると共に、第2の運転モードの選択時に生じるおそれがある電動機の発熱等に起因する動力出力装置の性能低下を抑制可能なものである。従って、このハイブリッド自動車では、複数の運転モードの選択を許容して運転者のニーズを満足させつつ走行性能の低下を抑制することが可能となる。   A hybrid vehicle according to the present invention includes any one of the above-described power output devices, and includes an axle connected to the drive shaft. The power output device provided in this hybrid vehicle has a tendency to increase the responsiveness of the output of the power to the driving force request operation in comparison with the first driving mode and the first driving mode according to the driver's selection. In addition to being able to operate under any of the second operation modes, it is possible to suppress the performance degradation of the power output device due to the heat generation of the motor that may occur when the second operation mode is selected It is. Therefore, in this hybrid vehicle, it is possible to suppress a decrease in traveling performance while allowing selection of a plurality of driving modes to satisfy the driver's needs.

本発明による動力出力装置の制御方法は、駆動軸と、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、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備え、第1の運転モードと該第1の運転モードに比べて所定の駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかのもとで運転可能な動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機の負荷制限が不要なときには運転モードとして選択された第1または第2の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記負荷制限が必要なときには前記運転モードの選択状態に拘わらず前記第1の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するものである。
The power output apparatus control method according to the present invention includes a drive shaft, an internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and an electric storage capable of exchanging electric power with the motor. Any of the first operation mode and the second operation mode having a tendency to increase the responsiveness of the output of power to a predetermined driving force request operation as compared with the first operation mode. A method of controlling a power output device operable with
When it is not necessary to limit the load of the motor, the power based on the driving force request operation is output to the drive shaft using the driving constraint corresponding to the first or second driving mode selected as the driving mode. The internal combustion engine and the electric motor are controlled, and when the load limitation is necessary, the power based on the driving force request operation is generated using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to be output to a drive shaft.

この方法のように、電動機の負荷を制限すべきときに、運転モードの選択状態に拘わらず第1の運転モードに対応した運転制約を用いて駆動力要求操作に基づく動力が駆動軸に出力されるように内燃機関と電動機とを制御すれば、第2の運転モードの選択時に生じるおそれがある電動機の発熱等に起因する動力出力装置の性能低下を抑制することが可能となる。   As in this method, when the load on the motor is to be limited, power based on the driving force request operation is output to the drive shaft using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. By controlling the internal combustion engine and the electric motor as described above, it is possible to suppress the performance deterioration of the power output apparatus due to the heat generation of the electric motor that may occur when the second operation mode is selected.

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、本発明の実施例に係る動力出力装置を備えたハイブリッド自動車20の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車20は、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、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、動力分配統合機構30や変速機60、モータMG1,MG2を潤滑・冷却するための潤滑冷却オイルを供給する機械式オイルポンプ55および電動オイルポンプ56と、ハイブリッド自動車20の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(以下「ハイブリッドECU」という)70とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 including a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. A hybrid vehicle 20 shown in the figure is connected to an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and the power distribution and integration mechanism 30. Lubricant for lubricating and cooling the generated power-generating motor MG1, the motor MG2 connected to the power distribution and integration mechanism 30 via the transmission 60, and the power distribution and integration mechanism 30, the transmission 60, and the motors MG1 and MG2. A mechanical oil pump 55 and an electric oil pump 56 that supply cooling oil, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as “hybrid ECU”) 70 that controls the entire hybrid vehicle 20 are provided.

エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、当該エンジン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により燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンECU24には、例えば、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサ23からの信号等が入力される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてエンジン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ECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power when supplied with hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and is an electronic control unit for an engine (hereinafter referred to as an engine control unit) that inputs signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. The fuel injection amount, ignition timing, intake air amount, and the like are controlled by the engine 24). For example, a signal from a crank position sensor 23 attached to the crankshaft 26 is input to the engine ECU 24. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 based on a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid ECU 70 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。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にはサンギヤ軸31aを介してモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して変速機60がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構30は、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側と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37およびデファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39b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 disposed 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. The crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31 via the sun gear shaft 31a, and the transmission 60 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. 30 distributes the power from the engine 22 input from the carrier 34 to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio when the motor MG1 functions as a generator, and when the motor MG1 functions as an electric motor. The power from the engine 22 input from the carrier 34 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 output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 39a and 39b via the gear mechanism 37 and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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と電力のやり取りを行なう。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の何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り、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は充放電されないことになる。モータMG1,MG2は、何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等が入力されており、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等が出力される。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算する。また、モータECU40には、モータMG1のコイル温度を検出する温度センサ45からのモータ温度T1やモータMG2のコイル温度を検出する温度センサ46からのモータ温度T2等も入力される。そして、モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてモータ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ECU70に出力する。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that operate as generators and can operate 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 bus and a negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by one of the motors MG1 and MG2 is supplied to the other. It can be consumed with the motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by the electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or the insufficient electric power. If the electric power balance is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is charged. It will not be discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40. The motor ECU 40 receives 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 detected phase current applied to the motors MG1 and MG2 is input, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal and the like to the inverters 41 and 42. The motor ECU 40 executes a rotation speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotation position detection sensors 43 and 44, and calculates the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2. The motor ECU 40 also receives a motor temperature T1 from a temperature sensor 45 that detects a coil temperature of the motor MG1, a motor temperature T2 from a temperature sensor 46 that detects a coil temperature of the motor MG2, and the like. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid ECU 70, and controls the drive of the motors MG1 and MG2 based on a control signal from the hybrid ECU 70 and transmits data related to the operating state of the motors MG1 and MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. Output.

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等が入力されている。バッテリECU52は、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ECU70やエンジンECU24に出力する。更に、バッテリECU52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も算出している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “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. A charging / discharging current from an attached current sensor (not shown), a battery temperature Tb from a temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. The battery ECU 52 outputs data related to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 and the engine ECU 24 by communication as necessary. Further, 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.

変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および当該接続の解除を実行すると共に両軸の接続時にモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達できるよう構成されたものである。変速機60の構成の一例を図2に示す。同図に示す変速機60は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構60aとシングルピニオン式の遊星歯車機構60bと2つのブレーキB1,B2とを含む。ダブルピニオン式の遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備える。かかる遊星歯車機構60aにおいては、ブレーキB1をオン/オフ制御することにより、サンギヤ61を自由に回転させるか、あるいはサンギヤ61の回転を停止させることができる。シングルピニオン式の遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結される。かかる遊星歯車機構60bにおいては、ブレーキB2をオン/オフ制御することにより、リングギヤ66を自由に回転させるか、あるいはリングギヤ66の回転を停止させることができる。ダブルピニオン式の遊星歯車機構60aとシングルピニオン式の遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66とを接続すると共に、キャリア64とキャリア68とを接続することにより互いに連結されている。そして、このような変速機60において、ブレーキB1,B2を共にオフすれば、モータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができる。また、ブレーキB1をオフすると共にブレーキB2をオンすれば、モータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する一方(以下この状態を「Loギヤ」の状態という)、ブレーキB1をオンすると共にブレーキB2をオフすれば、モータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達することができる(以下この状態を「Hiギヤ」の状態という)。また、ブレーキB1,B2を共にオンすれば、回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止することできる。実施例において、これらのブレーキB1,B2は、図示しない油圧式アクチュエータを駆動制御してブレーキB1,B2に作用させる油圧を調節することによりオン/オフ制御される。   The transmission 60 performs connection between the rotation shaft 48 of the motor MG2 and the ring gear shaft 32a and release of the connection, and at the time of connecting both shafts, reduces the number of rotations of the rotation shaft 48 of the motor MG2 to two stages. 32a can be transmitted to 32a. An example of the configuration of the transmission 60 is shown in FIG. The transmission 60 shown in the figure includes a double pinion planetary gear mechanism 60a, a single pinion planetary gear mechanism 60b, and two brakes B1 and B2. The double pinion type planetary gear mechanism 60a includes an external gear sun gear 61, an internal gear ring gear 62 arranged concentrically with the sun gear 61, a plurality of first pinion gears 63a meshing with the sun gear 61, A plurality of second pinion gears 63b that mesh with the first pinion gear 63a and mesh with the ring gear 62, and a carrier 64 that connects the plurality of first pinion gears 63a and the plurality of second pinion gears 63b and holds them rotatably and revolving. . In the planetary gear mechanism 60a, the sun gear 61 can be freely rotated or the rotation of the sun gear 61 can be stopped by controlling the brake B1 on / off. The single pinion type planetary gear mechanism 60 b includes an external gear sun gear 65, an internal gear ring gear 66 arranged concentrically with the sun gear 65, and a plurality of pinion gears that mesh with the sun gear 65 and mesh with the ring gear 66. 67 and a carrier 68 that holds the plurality of pinion gears 67 so as to rotate and revolve freely. The sun gear 65 is connected to the rotating shaft 48 of the motor MG2, and the carrier 68 is connected to the ring gear shaft 32a. In the planetary gear mechanism 60b, the ring gear 66 can be freely rotated or the rotation of the ring gear 66 can be stopped by controlling the brake B2 on / off. The double pinion planetary gear mechanism 60 a and the single pinion planetary gear mechanism 60 b are connected to each other by connecting the ring gear 62 and the ring gear 66 and connecting the carrier 64 and the carrier 68. In such a transmission 60, when both the brakes B1 and B2 are turned off, the rotating shaft 48 of the motor MG2 can be separated from the ring gear shaft 32a. When the brake B1 is turned off and the brake B2 is turned on, the rotation of the rotation shaft 48 of the motor MG2 is reduced at a relatively large reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter this state is referred to as “Lo gear”). When the brake B1 is turned on and the brake B2 is turned off, the rotation of the rotation shaft 48 of the motor MG2 can be decelerated with a relatively small reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter this state is referred to as “state”). "Hi gear" state). If both the brakes B1 and B2 are turned on, the rotation of the rotating shaft 48 and the ring gear shaft 32a can be prohibited. In the embodiment, these brakes B1, B2 are on / off controlled by adjusting the hydraulic pressure applied to the brakes B1, B2 by driving and controlling a hydraulic actuator (not shown).

機械式オイルポンプ55は、その回転軸がクランクシャフト26に連結されてエンジン22により駆動され、オイルパン57に貯留されている冷却媒体としての潤滑冷却オイル(オートマチックトランスミッションフルード:ATF)を動力分配統合機構30や変速機60の機械部分、モータMG1およびMG2等に供給する。また、電動オイルポンプ56は、図示しない補機バッテリからの電力により駆動され、オイルパン57に貯留された潤滑冷却オイルを動力分配統合機構30や変速機60、モータMG1およびMG2等に供給する。なお、オイルパン57には、そこに貯留されている潤滑冷却オイルの温度である油温Taftを検出する温度センサ58が設けられている。   The mechanical oil pump 55 has a rotating shaft connected to the crankshaft 26 and is driven by the engine 22 to integrate lubricating cooling oil (automatic transmission fluid: ATF) as a cooling medium stored in an oil pan 57 with power distribution and integration. The power is supplied to the mechanical part of the mechanism 30 and the transmission 60, the motors MG1 and MG2, and the like. The electric oil pump 56 is driven by electric power from an auxiliary battery (not shown), and supplies the lubricating cooling oil stored in the oil pan 57 to the power distribution and integration mechanism 30, the transmission 60, the motors MG1 and MG2, and the like. The oil pan 57 is provided with a temperature sensor 58 that detects an oil temperature Taft that is the temperature of the lubricating cooling oil stored therein.

ハイブリッドECU70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ECU70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の操作位置であるシフトポジションSP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87からの車速V、オイルパン57に設けられた温度センサ58からの油温Tatf等が入力ポートを介して入力される。加えて、ハイブリッドECU70には、ハイブリッド自動車20の運転モードの選択を可能とするモードスイッチ88からのモード信号が入力される。実施例において、モードスイッチ88は、図示しない車室内のスイッチパネルに配置されており、動力性能よりも燃費の向上を優先させながらハイブリッド自動車20を走行させるノーマルモード(第1の運転モード)と、燃費の向上よりも動力性能を優先させながらハイブリッド自動車20を走行させるパワーモード(第2の運転モード)との選択を運転者に対して許容する。運転者がモードスイッチ88を介してノーマルモードを選択したときには、エンジン22を効率よく運転して燃費を向上させることができるようにエンジン22、モータMG1およびMG2が制御される。また、運転者がモードスイッチ88を介してパワーモードを選択したときには、ノーマルモード選択時に比べて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するトルクを高めると共にエンジン22の回転数を高めて運転者によるアクセル操作に対するトルク出力の応答性が向上するようにエンジン22、モータMG1およびMG2が制御される。そして、ハイブリッドECU70は、上述したように、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取りを行なっている。また、ハイブリッドECU70からは、変速機60に含まれるブレーキB1,B2の図示しないアクチュエータへの駆動信号や、電動オイルポンプ56への駆動信号等も出力ポートを介して出力される。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 72. . The hybrid ECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the shift position SP that is the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. 84, the accelerator opening Acc from 84, 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 87, and the oil from the temperature sensor 58 provided in the oil pan 57. The temperature Tatf and the like are input via the input port. In addition, the hybrid ECU 70 receives a mode signal from a mode switch 88 that enables selection of the operation mode of the hybrid vehicle 20. In the embodiment, the mode switch 88 is disposed on a switch panel in a vehicle interior (not shown), and a normal mode (first driving mode) in which the hybrid vehicle 20 is driven while prioritizing improvement in fuel consumption over power performance, The driver is allowed to select the power mode (second driving mode) in which the hybrid vehicle 20 is driven while giving priority to the power performance over the improvement in fuel consumption. When the driver selects the normal mode via the mode switch 88, the engine 22, the motors MG1 and MG2 are controlled so that the engine 22 can be efficiently driven to improve fuel efficiency. Further, when the driver selects the power mode via the mode switch 88, the torque output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is increased and the rotational speed of the engine 22 is increased as compared with the case of selecting the normal mode. Engine 22 and motors MG1 and MG2 are controlled so that the response of torque output to the operation is improved. As described above, the hybrid ECU 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. . The hybrid ECU 70 also outputs a drive signal to an actuator (not shown) of the brakes B1 and B2 included in the transmission 60, a drive signal to the electric oil pump 56, and the like via an output port.

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20では、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Tr*が計算され、この要求トルクTr*に対応する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の運転制御モードとしては、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に出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, a request 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. Torque Tr * is calculated, and operation of engine 22, motor MG1, and motor MG2 is controlled so that power corresponding to this required torque Tr * is output to ring gear shaft 32a. As the operation control mode of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the engine 22 is operated and 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 a power distribution integration mechanism. 30, a 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 the power corresponding to the sum is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is the power distribution integration mechanism 30 and the motor MG1. And the motor MG2 with torque conversion, the required power is ring gear A charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 to be output to the shaft 32a, and a motor for controlling the operation so as to output the power corresponding to the required power from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a. There are operation modes.

次に、上述のように構成されたハイブリッド自動車20の動作についてについて説明する。図3は、ハイブリッドECU70により所定時間毎(例えば、数msec毎)に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。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine that is executed by the hybrid ECU 70 every predetermined time (for example, every several milliseconds).

図3の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、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87からの車速V、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2、変速機60のギヤ比Gr、モードフラグFmd、充放電要求パワーPb*、バッテリ50の充放電に許容される電力である入出力制限Win,Woutといった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、モータECU40から通信により入力するものとした。また、変速機60のギヤ比Grは、図示しない変速処理ルーチンにより変速機60の変速が実行されたときに設定されてRAM76の所定領域に記憶されるものである。更に、充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量SOC等に基づいてバッテリECU52によってバッテリ50を充放電すべき電力として設定されるものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。同様に、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の温度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。モードフラグFmdは、ハイブリッドECU70により実行される図4のモード設定ルーチンを経て設定されて所定の記憶領域に保持されているものである。   At the start of the drive control routine of FIG. 3, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2, and the transmission 60. Input processing of data necessary for control, such as the gear ratio Gr, the mode flag Fmd, the charge / discharge required power Pb *, and the input / output limits Win and Wout that are the power allowed for the charge and discharge of the battery 50 (step S100). . Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication. Further, the gear ratio Gr of the transmission 60 is set when a shift of the transmission 60 is executed by a shift processing routine (not shown) and is stored in a predetermined area of the RAM 76. Further, the charge / discharge required power Pb * is input from the battery ECU 52 by communication from the battery ECU 52 as power to be charged / discharged by the battery ECU 52 based on the remaining capacity SOC of the battery 50 or the like. Similarly, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity SOC of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication. The mode flag Fmd is set through a mode setting routine of FIG. 4 executed by the hybrid ECU 70 and is held in a predetermined storage area.

ここで、図3の駆動制御ルーチンの説明を中断して、図4のモード設定ルーチンについて説明する。同図に示すモード設定ルーチンは、ハイブリッドECU70により所定時間毎(例えば、数msec毎)に実行される。このルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、モードスイッチフラグFmswやモータ温度T1,T2、温度センサ58からの油温Tatfといったモード設定に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS300)。モードスイッチフラグFmswは、ハイブリッドECU70の所定の記憶領域に保持されているものであり、例えばモードスイッチ88からのモード信号がノーマルモードの選択を示すものである場合に値0に設定されると共にモードスイッチ88からのモード信号がパワーモードの選択を示すものである場合に値1に設定される。また、モータ温度T,T2は、モータECU40から通信により入力するものとした。続いて、ステップS300にて入力したモードスイッチフラグFmswの値に基づいて運転者によりパワーモードが選択されているか否かを判定し(ステップS310)。モードスイッチフラグFmswが値0であれば、ノーマルモードのもとでハイブリッド自動車20が運転されるようにモードフラグFmdを値0に設定(維持)する(ステップS340)。   Here, the description of the drive control routine of FIG. 3 is interrupted, and the mode setting routine of FIG. 4 is described. The mode setting routine shown in the figure is executed by the hybrid ECU 70 every predetermined time (for example, every several msec). At the start of this routine, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 executes input processing of data necessary for mode setting such as the mode switch flag Fmsw, motor temperatures T1 and T2, and the oil temperature Tatf from the temperature sensor 58 (step S300). The mode switch flag Fmsw is held in a predetermined storage area of the hybrid ECU 70. For example, when the mode signal from the mode switch 88 indicates selection of the normal mode, the mode switch flag Fmsw is set to the value 0 and the mode is set. The value is set to 1 when the mode signal from the switch 88 indicates the selection of the power mode. The motor temperatures T and T2 are input from the motor ECU 40 by communication. Subsequently, it is determined whether or not the power mode is selected by the driver based on the value of the mode switch flag Fmsw input in step S300 (step S310). If the mode switch flag Fmsw is 0, the mode flag Fmd is set (maintained) to 0 so that the hybrid vehicle 20 is driven under the normal mode (step S340).

一方、ステップS310にてモードスイッチフラグFmswが値1であって運転者によりパワーモードが選択されていると判断した場合には、更に、ステップS300にて入力したモータ温度T1およびT2の少なくとも何れか一方が予め定められた閾値としての基準モータ温度Tmref以上であるか否かを判定する(ステップS320)。ステップS320にてモータ温度T1およびT2の少なくとも何れか一方が基準モータ温度Tmref以上であると判断した場合には、更に、ステップS300にて入力した油温Tatfが予め定められた閾値としての基準油温Tfref(例えば120〜140℃)以上であるか否かを判定する(ステップS330)。なお、基準モータ温度Tmrefおよび基準油温Tfrefは、モータMG1,MG2の特性やハイブリッド自動車20の運転状態等を考慮しつつ実験、解析を経て予め定められるものである。そして、モータ温度T1およびT2の少なくとも何れか一方が基準モータ温度Tmref以上であり、かつ油温Tatfが基準油温Tfref以上である場合には、ノーマルモードのもとでハイブリッド自動車20が運転されるようにモードフラグFmdを値0に設定(維持)する(ステップS340)。これに対して、モータ温度T1およびT2の双方が基準モータ温度Tmref未満であってステップS320にて否定判断がなされた場合や、油温Tatfが基準油温Tfref未満であってステップS330にて否定判断がなされた場合には、パワーモードのもとでハイブリッド自動車20が運転されるようにモードフラグFmdを値1に設定(維持)する(ステップS350)。   On the other hand, when it is determined in step S310 that the mode switch flag Fmsw is 1 and the power mode is selected by the driver, at least one of the motor temperatures T1 and T2 input in step S300. It is determined whether one is equal to or higher than a reference motor temperature Tmref as a predetermined threshold (step S320). If it is determined in step S320 that at least one of the motor temperatures T1 and T2 is equal to or higher than the reference motor temperature Tmref, the oil temperature Tatf input in step S300 is further used as a reference oil as a predetermined threshold value. It is determined whether or not the temperature is higher than the temperature Tfref (for example, 120 to 140 ° C.) (step S330). The reference motor temperature Tmref and the reference oil temperature Tfref are determined in advance through experiments and analysis in consideration of the characteristics of the motors MG1 and MG2, the operating state of the hybrid vehicle 20, and the like. When at least one of the motor temperatures T1 and T2 is equal to or higher than the reference motor temperature Tmref and the oil temperature Tatf is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref, the hybrid vehicle 20 is operated under the normal mode. As described above, the mode flag Fmd is set (maintained) to 0 (step S340). In contrast, if both the motor temperatures T1 and T2 are lower than the reference motor temperature Tmref and a negative determination is made in step S320, or if the oil temperature Tatf is lower than the reference oil temperature Tfref and negative in step S330. If the determination is made, the mode flag Fmd is set (maintained) to a value 1 so that the hybrid vehicle 20 is driven under the power mode (step S350).

このようなモード設定ルーチンが実行されることにより、モードフラグFmdは、ステップS340またはS350にて基本的には運転者の選択に合致するように値0または1に設定される。ただし、モードフラグFmdが値1に設定されてパワーモードのもとでハイブリッド自動車20が運転されている最中に、ステップS330にて油温Tatfが基準油温Tfref以上であると判断されるとモードフラグFmdが値0に設定されるので、パワーモードの続行が禁止されることになる。また、モードフラグFmdが値0に設定されてノーマルモードのもとでハイブリッド自動車20が運転されている最中に運転者がモードスイッチ88をパワーモード側に切り換えたときに、ステップS330にて油温Tatfが基準油温Tfref以上であると判断された場合には、運転者によるパワーモードの選択は受け付けられないことになる。すなわち、パワーモードのもとでは、ノーマルモードに比べて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクが大きくなる傾向にある。従って、運転者によりパワーモードが選択された際にモータMG1、MG2を冷却する潤滑冷却オイルが基準油温Tfref以上となっていると、負荷の増加に伴って更に昇温するモータMG1,MG2を潤滑冷却オイルにより良好に冷却し得なくなり、モータMG1,MG2の性能を低下させてしまうおそれがある。また、潤滑冷却オイルが基準油温Tfref以上である状態でパワーモードを実行すると、潤滑冷却オイルが更に昇温してモータMG1,MG2のみならず動力分配統合機構30や変速機60の潤滑・冷却を良好に実行し得なくなり、スムースな動力の出力や変速が損なわれるおそれもある。このため、実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS330にて潤滑冷却オイルの温度が基準油温Tfref以上となっているときにモータMG1,MG2の負荷制限が必要であるとみなし、パワーモードの実行や受付を禁止することとしている。   By executing such a mode setting routine, the mode flag Fmd is set to a value of 0 or 1 so as to basically match the driver's selection in step S340 or S350. However, when it is determined in step S330 that the oil temperature Tatf is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref while the mode flag Fmd is set to the value 1 and the hybrid vehicle 20 is being operated under the power mode. Since the mode flag Fmd is set to the value 0, the continuation of the power mode is prohibited. Further, when the driver switches the mode switch 88 to the power mode side while the hybrid vehicle 20 is being driven under the normal mode with the mode flag Fmd set to the value 0, the oil is returned in step S330. When it is determined that the temperature Tatf is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref, the selection of the power mode by the driver is not accepted. That is, under the power mode, the torque output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft tends to be larger than in the normal mode. Therefore, if the lubricating cooling oil for cooling the motors MG1 and MG2 is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref when the power mode is selected by the driver, the motors MG1 and MG2 that further increase in temperature as the load increases are set. There is a possibility that the cooling with the lubricating cooling oil cannot be performed satisfactorily and the performance of the motors MG1 and MG2 is lowered. When the power mode is executed in a state where the lubricating cooling oil is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref, the lubricating cooling oil is further heated to lubricate and cool not only the motors MG1 and MG2 but also the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission 60. May not be executed satisfactorily, and smooth power output and gear shifting may be impaired. Therefore, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the temperature of the lubricating cooling oil is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref in step S330, it is considered that the load limitation of the motors MG1 and MG2 is necessary, and the power mode is executed. And the reception is prohibited.

さて、再度図3に戻って同図の駆動制御ルーチンについて説明すると、ステップS100のデータ入力処理の後、入力したモードフラグFmdの値に基づいてハイブリッド自動車20の運転モードをノーマルモードとパワーモードとの何れとするかを判定する(ステップS110)。モードフラグFmdが値0に設定されており、運転モードをノーマルモードとすべき場合には、ステップS100にて入力したアクセル開度Accとノーマルモード時アクセル開度設定用マップとを用いて制御上のアクセル開度である実行用アクセル開度Acc*を設定する(ステップS120)。また、モードフラグFmdが値1に設定されており、運転モードをパワーモードとすべき場合には、ステップS100にて入力したアクセル開度Accとパワーモード時アクセル開度設定用マップとを用いて制御上のアクセル開度である実行用アクセル開度Acc*を設定する(ステップS130)。ノーマルモード時アクセル開度設定用マップは、図5に示すように、0〜100%の範囲でアクセル開度Accに対して実行用アクセル開度Acc*が線形性をもつように予め作成されてROM74に記憶されている。なお、図5に例示するノーマルモード時アクセル開度設定用マップは、アクセル開度Accをそのまま実行用アクセル開度Acc*として設定するように作成されたものである。一方、パワーモード時アクセル開度設定用マップは、図5に示すように、低車速時における車両の飛び出し感を抑制すべく任意の低アクセル開度領域にあるアクセル開度Accに対してはノーマルモード時アクセル開度設定用マップにより設定されるものと同一の値を実行用アクセル開度Acc*として設定し、低アクセル開度領域以外の100%までのアクセル開度Accに対してはアクセル操作に対するトルク出力の応答性を向上させるべくノーマルモード時アクセル開度設定用マップにより設定されるものよりも大きな値を実行用アクセル開度Acc*として設定するように作成されてROM74に記憶されている。   Returning to FIG. 3 again, the drive control routine of FIG. 3 will be described. After the data input process in step S100, the operation mode of the hybrid vehicle 20 is set to the normal mode and the power mode based on the value of the input mode flag Fmd. Is determined (step S110). When the mode flag Fmd is set to 0 and the operation mode should be the normal mode, the control is performed using the accelerator opening Acc input in step S100 and the accelerator opening setting map in the normal mode. The accelerator opening Acc * for execution which is the accelerator opening is set (step S120). When the mode flag Fmd is set to the value 1 and the operation mode is to be the power mode, the accelerator opening Acc and the power mode accelerator opening setting map input in step S100 are used. An execution accelerator opening Acc *, which is an accelerator opening for control, is set (step S130). As shown in FIG. 5, the normal mode accelerator opening degree setting map is prepared in advance so that the execution accelerator opening Acc * has linearity with respect to the accelerator opening Acc in the range of 0 to 100%. Stored in the ROM 74. The normal-mode accelerator opening setting map illustrated in FIG. 5 is created so that the accelerator opening Acc is set as the execution accelerator opening Acc * as it is. On the other hand, as shown in FIG. 5, the power mode accelerator opening degree setting map is normal for the accelerator opening Acc in an arbitrary low accelerator opening region in order to suppress the feeling of popping out of the vehicle at a low vehicle speed. The same value as that set by the accelerator opening map for mode is set as the accelerator opening Acc * for execution, and accelerator operation is performed for accelerator opening Acc up to 100% outside the low accelerator opening range. In order to improve the responsiveness of torque output with respect to the normal mode accelerator opening setting map, a value larger than that set by the accelerator opening setting map is set as the execution accelerator opening Acc * and stored in the ROM 74. .

こうしてステップS120またはS130にて実行用アクセル開度Acc*を設定したならば、実行用アクセル開度Acc*とステップS100にて入力した車速Vとに基づいて駆動輪39a,39b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*を設定した上で、エンジン22に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS140)。実施例では、実行用アクセル開度Acc*と車速Vと要求トルクTr*との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶されており、要求トルクTr*としては、与えられた実行用アクセル開度Acc*と車速Vとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図6に要求トルク設定用マップの一例を示す。このような処理が実行される結果、運転者によりパワーモードが選択されると共に上述のモード設定ルーチンによりモードフラグFmdが値1に設定される場合に実行用アクセル開度Acc*がノーマルモードの選択時に比べて大きく設定されると、それに応じて、要求トルクTr*がノーマルモードの選択時に比べて大きく設定されることになる。また、実施例において、要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと充放電要求パワーPb*とロスLossとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、図示するようにモータMG2の回転数Nm2を現在の変速機60のギヤ比Grで除するか、あるいは車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。続いて、ステップS140にて設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22が効率よく運転されるようにエンジン22の目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS150)。実施例では、予め定められたエンジン22を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーPe*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定するものとした。図7に、エンジン22の動作ラインと目標回転数Ne*と目標トルクTe*との相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。   If the execution accelerator opening Acc * is thus set in step S120 or S130, the drive connected to the drive wheels 39a, 39b based on the execution accelerator opening Acc * and the vehicle speed V input in step S100. After setting the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the shaft, the required power Pe * required for the engine 22 is set (step S140). In the embodiment, the relationship among the accelerator opening Acc * for execution, the vehicle speed V, and the required torque Tr * is predetermined and stored in the ROM 74 as a required torque setting map, and the required torque Tr * is given as A map corresponding to the accelerator opening Acc * for execution and the vehicle speed V is derived and set from the map. FIG. 6 shows an example of the required torque setting map. As a result of executing such processing, when the power mode is selected by the driver and the mode flag Fmd is set to the value 1 by the above-described mode setting routine, the execution accelerator opening Acc * is selected as the normal mode. If it is set larger than the time, the required torque Tr * is accordingly set larger than when the normal mode is selected. In the embodiment, the required power Pe * is calculated as a sum of the set required torque Tr * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a, the charge / discharge required power Pb *, and the loss Loss. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the current gear ratio Gr of the transmission 60, as shown in the figure, or by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k. it can. Subsequently, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as target operating points of the engine 22 so that the engine 22 is efficiently operated based on the required power Pe * set in step S140 (step S140). S150). In the embodiment, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on a predetermined operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 7 illustrates an operation line of the engine 22 and a correlation curve between the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. 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 the correlation curve indicating that the required power Pe * (Ne * × Te *) is constant. it can.

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定したならば、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(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)とを用いて次式(1)に従いモータMG1の目標回転数Nm1*を計算した上で、計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づく式(2)の計算を実行してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS160)。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。また、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8に例示する。図中、左側のS軸はモータMG1の回転数Nm1に一致するサンギヤ31の回転数を示し、中央のC軸はエンジン22の回転数Neに一致するキャリア34の回転数を示し、右側のR軸はモータMG2の回転数Nm2を変速機60の現在のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1からトルクTm1を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸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が変速機60を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*を求めるための式(1)は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are thus set, the target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ ( The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated according to the following equation (1) using the number of teeth of the sun gear 31 / the number of teeth of the ring gear 32), and the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by executing the calculation of the equation (2) based on (Step S160). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. Further, FIG. 8 illustrates 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 rotational speed of the sun gear 31 that matches the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the central C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34 that matches the rotational speed Ne of the engine 22, and the right R-axis. The axis indicates the rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the current gear ratio Gr of the transmission 60. Further, two thick arrows on the R axis indicate that the torque acting on the ring gear shaft 32a by the torque output when the torque Tm1 is output from the motor MG1 and the torque Tm2 output from the motor MG2 via the transmission 60. The torque acting on the ring gear shaft 32a is shown. Expression (1) for obtaining the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 can be easily derived by using the rotational speed relationship in this alignment chart. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of 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) …(1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt …(2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

ステップS160にてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定したならば、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと、トルク指令Tm1*と現在のモータMG1の回転数Nm1との積として得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で除す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)を用いて計算する(ステップS170)。更に、ステップS100にて入力した変速機60の現在のギヤ比Grと要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを次式(5)を用いて計算し(ステップS180)、モータMG2のトルク指令Tm2*をステップS170にて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設定する(ステップS190)。このようにしてモータ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に出力するトルクをバッテリ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、図8の共線図から容易に導出することができる。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*および目標トルクTe*をエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS200)、再度ステップS100以降の処理を実行する。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを得るための制御を実行する。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*を用いてモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*を用いてモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   If the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set in step S160, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the motor MG1 obtained as the product of the torque command Tm1 * and the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. The 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 power consumption (generated power) by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equations (3) and (4): ) To calculate (step S170). Further, as the torque to be output from the motor MG2 based on the current gear ratio Gr, the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 input in step S100. The temporary motor torque Tm2tmp is calculated using the following equation (5) (step S180), and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set as a value obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp with the torque limits Tmin and Tmax calculated in step S170. (Step S190). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the torque output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft can be set as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. it can. Equation (5) can be easily derived from the alignment chart of FIG. When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are thus set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are transferred to the engine ECU 24 and the motor. Torque commands Tm1 * and Tm2 * of MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S200), and the processes after step S100 are executed again. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * executes control for obtaining the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Further, the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * drives the motors MG1 using the torque commands Tm1 * and drives the motors MG2 using the torque commands Tm2 *. Switching control of the switching element is performed.

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

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20は、第1の運転モードたるノーマルモードと当該ノーマルモードに比べて駆動力要求操作としてのアクセル操作に対するトルク出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードしてのパワーモードとの何れかのもとで運転可能なものである。そして、ハイブリッド自動車20では、図4のステップS330にて潤滑冷却オイルの油温Tatfが基準油温Tfref以上とはなっておらずモータMG1,MG2の負荷制限が不要であると判断されたときには、運転者により選択されたノーマルモードまたはパワーモードに対応した運転制約としてのノーマルモード時またはパワーモード時アクセル開度設定用マップを用いてアクセル操作に基づく動力が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようにエンジン22、モータMG1およびMG2が制御される(図3のステップS120またはS130,S140〜S200)。また、図4のステップS330にて潤滑冷却オイルの油温Tatfが基準油温Tfref以上となっておりモータMG1,MG2の負荷制限が必要であると判断されたときには、運転者による運転モードの選択状態に拘わらずノーマルモード時アクセル開度設定用マップを用いてアクセル操作に基づく動力がリングギヤ軸32aに出力されるようにエンジン22、モータMG1およびMG2が制御される(図3のステップS120,S140〜S200)。すなわち、ノーマルモードの実行時には、パワーモードの実行時に比べて、アクセル操作に対するトルク出力の応答性を高める必要性が低くなることからモータMG1,MG2の負荷を小さくすることができる。従って、潤滑冷却オイルの油温Tatfが基準油温Tfref以上となっておりモータMG1,MG2の負荷を制限すべきときに、運転者による運転モードの選択状態に拘わらずノーマルモードに対応した運転制約としてのノーマルモード時アクセル開度設定用マップを用いてエンジン22、モータMG1およびMG2を制御すれば、パワーモードの選択時に生じるおそれがあるモータMG1,MG2の発熱等に起因する性能低下を抑制することが可能となる。この結果、ハイブリッド自動車20では、複数の運転モードの選択を許容することにより運転者のニーズを満足させると共に走行性能の低下を抑制することが可能となる。   As described above, the hybrid vehicle 20 according to the embodiment has a tendency to increase the responsiveness of the torque output with respect to the accelerator operation as the driving force requesting operation as compared with the normal mode as the first driving mode and the normal mode. It can be operated under any one of the power modes as the second operation mode. Then, in hybrid vehicle 20, when it is determined in step S330 of FIG. 4 that the oil temperature Tatf of the lubricating cooling oil is not equal to or higher than the reference oil temperature Tfref, it is determined that the load limitation of motors MG1 and MG2 is unnecessary. The power based on the accelerator operation is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft using the accelerator position setting map in the normal mode or the power mode as the driving constraint corresponding to the normal mode or the power mode selected by the driver. Thus, engine 22 and motors MG1 and MG2 are controlled (step S120 or S130, S140 to S200 in FIG. 3). Further, when it is determined in step S330 in FIG. 4 that the oil temperature Tatf of the lubricating cooling oil is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref and it is determined that the load limitation of the motors MG1 and MG2 is necessary, the selection of the operation mode by the driver is performed. Regardless of the state, the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that power based on the accelerator operation is output to the ring gear shaft 32a using the accelerator opening setting map in normal mode (steps S120 and S140 in FIG. 3). ~ S200). That is, when executing the normal mode, it is less necessary to increase the response of the torque output to the accelerator operation than when executing the power mode, so that the load on the motors MG1 and MG2 can be reduced. Therefore, when the oil temperature Tatf of the lubricating cooling oil is equal to or higher than the reference oil temperature Tfref and the load on the motors MG1 and MG2 is to be limited, the operation restriction corresponding to the normal mode regardless of the operation mode selected by the driver. If the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled using the map for setting the accelerator opening during normal mode as described above, performance degradation caused by heat generation of the motors MG1 and MG2 that may occur when the power mode is selected is suppressed. It becomes possible. As a result, in the hybrid vehicle 20, by allowing selection of a plurality of driving modes, it is possible to satisfy the driver's needs and to suppress a decrease in traveling performance.

また、上記実施例のように、潤滑冷却オイルの油温Tatfが所定の基準油温Tfref以上となっているときにモータMG1,MG2の負荷制限が必要であるとみなすようにすれば、モータMG1,MG2の発熱を抑制して当該発熱に起因するハイブリッド自動車20の性能低下を良好に抑制することが可能となる。更に、モータMG1,MG2の温度T1,T2とモータMG1,MG2を冷却する潤滑冷却オイルの温度Tfrefの間には所定の相関があることから、モータMG1,MG2の温度T1,T2と潤滑冷却オイルの油温Tatfとの双方を考慮すれば、モータMG1,MG2の負荷制限の必要性をより適正に判断して、パワーモードが選択された際にノーマルモードに対応したノーマルモード時アクセル開度設定用マップを用いてエンジン22、モータMG1およびMG2を制御する機会を必要最小限とすることが可能となる。加えて、低アクセル開度領域以外の100%までのアクセル開度Accに対してはノーマルモード時アクセル開度設定用マップに比べて大きな値を実行用アクセル開度Acc*として設定するパワーモード時アクセル開度設定用マップを用いれば、パワーモードの実行時にノーマルモードの実行時に比べて同一のアクセル開度Accに対する要求トルクTr*を大きく設定して、アクセル操作に対するトルク出力の応答性を良好に向上させることが可能となる。なお、上記実施例のように、ノーマルモード時アクセル開度設定用マップとパワーモード時アクセル開度設定用マップとを用いる代わりに、ノーマルモード時要求トルク設定用マップと当該ノーマルモード時要求トルク設定用マップに比べて同一のアクセル開度Accに対する要求トルクTr*を大きく設定する傾向をもったパワーモード時要求トルク設定用マップを用いてもよい。   Further, as in the above embodiment, if it is considered that the load limitation of the motors MG1 and MG2 is necessary when the oil temperature Tatf of the lubricating cooling oil is equal to or higher than a predetermined reference oil temperature Tfref, the motor MG1 , It is possible to suppress the heat generation of MG2 and satisfactorily suppress the performance degradation of the hybrid vehicle 20 caused by the heat generation. Further, since there is a predetermined correlation between the temperatures T1, T2 of the motors MG1, MG2 and the temperature Tfref of the lubricating cooling oil that cools the motors MG1, MG2, the temperatures T1, T2 of the motors MG1, MG2 and the lubricating cooling oil Considering both the oil temperature Tatf of the engine, the necessity of load limitation of the motors MG1, MG2 is judged more appropriately, and the accelerator opening setting in the normal mode corresponding to the normal mode when the power mode is selected It is possible to minimize the opportunity to control the engine 22 and the motors MG1 and MG2 using the work map. In addition, for the accelerator opening Acc up to 100% other than the low accelerator opening region, in the power mode where a larger value than the accelerator opening setting map in the normal mode is set as the execution accelerator opening Acc * By using the accelerator position setting map, the required torque Tr * for the same accelerator position Acc is set larger when executing the power mode than when executing the normal mode, and the torque output response to accelerator operation is improved. It becomes possible to improve. Instead of using the normal mode accelerator opening setting map and the power mode accelerator opening setting map as in the above embodiment, the normal mode required torque setting map and the normal mode required torque setting are used. A power mode required torque setting map that tends to set the required torque Tr * for the same accelerator opening Acc larger than the map for the accelerator may be used.

図9は、実施例のハイブリッド自動車20に適用されてハイブリッドECU70により実行され得る駆動制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。図9のルーチンもハイブリッドECU70により所定時間毎(例えば、数msec毎)に実行されるものである。図9の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、図3のステップS100と同様のデータ入力処理(ステップS400)を実行した後、ステップS400にて入力したアクセル開度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Tr*を設定した上で、エンジン22に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS410)。続いて、図3のステップS110と同様にしてハイブリッド自動車20の運転モードをノーマルモードとパワーモードとの何れとするかを判定する(ステップS420)。モードフラグFmdが値0に設定されており、運転モードをノーマルモードとすべき場合には、エンジン22の運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを図10に示す燃費優先動作ライン(実施例では図7の動作ラインと同一のものとされる)と要求パワーPe*が一定となることを示す相関曲線との交点から求める(ステップS430)。また、モードフラグFmdが値1に設定されており、運転モードをパワーモードとすべき場合には、エンジン22の運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを上記燃費優先動作ラインに比べて内燃機関の出力トルクを大きく設定する傾向をもった図10に示すトルク優先動作ラインと要求パワーPe*が一定となることを示す相関曲線との交点から求める(ステップS440)。そして、図3のステップS160〜S200と同様のステップS450〜S490の処理を実行し、再度ステップS400以降の処理を実行する。このように、アクセルペダルポジションセンサ84により検出されたアクセル開度(アクセル操作量)Accおよび車速Vに基づいて要求トルクTr*を設定すると共にエンジン22に要求される要求パワーPe*を設定した上で(ステップS410)、要求パワーPe*やノーマルモード用の運転制約としての燃費優先動作ラインとパワーモード用のトルク優先動作ラインとの何れかを用いてエンジン22、モータMG1およびMG2を制御してもよい。この場合、第2の運転モードとしてのパワーモードを実行する際に、エンジン22のトルク負担を高めてエンジン22からリングギヤ軸32aに直接伝達されるトルクを大きくすることができるので、モータMG2の負担を軽減しながら、アクセル操作に対するトルク出力の応答性を向上させることが可能となる。   FIG. 9 is a flowchart illustrating another example of a drive control routine that can be applied to the hybrid vehicle 20 of the embodiment and executed by the hybrid ECU 70. The routine of FIG. 9 is also executed by the hybrid ECU 70 every predetermined time (for example, every several msec). At the start of the drive control routine of FIG. 9, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 executes the data input process (step S400) similar to step S100 of FIG. 3, and then the accelerator opening Acc and the vehicle speed V input at step S400. Is set to the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft, and then the required power Pe * required for the engine 22 is set (step S410). Subsequently, it is determined whether the operation mode of the hybrid vehicle 20 is the normal mode or the power mode in the same manner as in step S110 of FIG. 3 (step S420). When the mode flag Fmd is set to the value 0 and the operation mode should be the normal mode, the target speed Ne * and the target torque Te * as the operation point of the engine 22 are set to the fuel efficiency priority operation shown in FIG. A line (which is the same as the operation line in FIG. 7 in the embodiment) and a correlation curve indicating that the required power Pe * is constant are obtained (step S430). When the mode flag Fmd is set to 1 and the operation mode should be the power mode, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * as the operation point of the engine 22 are set to the fuel consumption priority operation line. 10 is obtained from the intersection of the torque priority operation line shown in FIG. 10, which has a tendency to set the output torque of the internal combustion engine to be larger, and the correlation curve indicating that the required power Pe * is constant (step S440). And the process of step S450-S490 similar to step S160-S200 of FIG. 3 is performed, and the process after step S400 is performed again. As described above, the required torque Tr * is set based on the accelerator opening (accelerator operation amount) Acc and the vehicle speed V detected by the accelerator pedal position sensor 84, and the required power Pe * required for the engine 22 is set. (Step S410), the engine 22, the motors MG1 and MG2 are controlled by using either the required power Pe * or the fuel priority operation line as the driving constraint for the normal mode and the torque priority operation line for the power mode. Also good. In this case, when executing the power mode as the second operation mode, it is possible to increase the torque load of the engine 22 and increase the torque directly transmitted from the engine 22 to the ring gear shaft 32a. It is possible to improve the responsiveness of the torque output to the accelerator operation while reducing the above.

なお、上記実施例の変速機60は、Hi,Loの2段の変速段をもって変速可能なものであるが、これに限られるものではなく、変速機は、3段以上の変速段をもって変速可能な変速機であってもよい。そして、モータMG2と駆動軸としてのリングギヤ軸32aとの間に介設されるギヤ機構は、変速機60に限られるものではなく一般的な減速機であってもよい。   The transmission 60 according to the above embodiment is capable of shifting with two shift stages, Hi and Lo, but is not limited thereto, and the transmission can be shifted with three or more shift stages. A simple transmission may be used. The gear mechanism interposed between the motor MG2 and the ring gear shaft 32a as the drive shaft is not limited to the transmission 60, and may be a general reduction gear.

また、実施例のハイブリッド自動車20は、モータMG2の動力を変速機60により変速して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図11に示す変形例としてのハイブリッド自動車120のように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aに接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪39c,39dに接続された車軸)に出力するものに適用されてもよい。   Further, the hybrid vehicle 20 of the embodiment shifts the power of the motor MG2 by the transmission 60 and outputs it to the ring gear shaft 32a as a drive shaft, but the application target of the present invention is not limited to this. Absent. In other words, the present invention is different from an axle in which the power of the motor MG2 is connected to the ring gear shaft 32a (an axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected) like a hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. You may apply to what outputs to (the axle connected to the wheels 39c and 39d in FIG. 11).

更に、実施例のハイブリッド自動車20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39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図12に示す変形例としてのハイブリッド自動車220のように、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39a,39b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を備えるものに適用されてもよい。   Further, the hybrid vehicle 20 of the embodiment outputs the power of the engine 22 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the power distribution and integration mechanism 30. The scope of application is not limited to this. That is, the present invention is connected to an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and a drive shaft that outputs power to the drive wheels 39a and 39b, like a hybrid vehicle 220 as a modified example shown in FIG. The outer rotor 234 may be used, and may be applied to a motor including a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining power into electric power.

そして、上記実施例においては、動力出力装置をハイブリッド自動車20に搭載されるものとして説明したが、本発明による動力出力装置は、自動車以外の車両や船舶、航空機等の移動体に搭載されるものであってもよく、建設設備等の固定設備に組み込まれるものであってもよい。また、こうした自動車以外の移動体や固定設備に設けられる動力出力装置の制御方法も本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。   In the above embodiment, the power output device is described as being mounted on the hybrid vehicle 20, but the power output device according to the present invention is mounted on a moving body such as a vehicle other than an automobile, a ship, and an aircraft. It may be, or may be incorporated in a fixed facility such as a construction facility. In addition, it goes without saying that a method for controlling a power output apparatus provided in a moving body other than an automobile or a fixed facility is also included in the scope of the present invention.

ここで、上記実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例では、3軸式の動力分配統合機構30あるいは対ロータ電動機230を介してリングギヤ軸32aに接続されたエンジン22が「内燃機関」に相当し、変速機60を介してリングギヤ軸32aに機械的に接続されるか、あるいは駆動輪39a,39bが接続された車軸とは異なる車軸に接続されたモータMG2(図11参照)または対ロータ電動機230が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、運転者により操作されるアクセルペダル83やアクセルペダルポジションセンサ84がリングギヤ軸32aに対する駆動力要求操作を受け付ける「駆動力要求操作受付手段」に相当し、モードスイッチ88が第1の運転モードとしてのノーマルモードと第2の運転モードとしてのパワーモードとの何れかを選択するための「運転モード選択手段」に相当し、図3または図9の駆動制御ルーチンを実行してエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するハイブリッドECU70等が「制御手段」に相当する。また、モータMG1,MG2等に潤滑冷却オイルを供給する機械式オイルポンプ55および電動オイルポンプ56が「冷却手段」に相当し、オイルパン57に設けられた温度センサ58が「冷媒温度検出手段」に相当し、モータMG1,MG2に設けられた温度センサ45,46が「電動機温度検出手段」に相当する。更に、実行用アクセル開度Acc*またはアクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するハイブリッドECU70が「要求駆動力設定手段」に相当し、モータMG1あるいは対ロータ電動機230が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構30が「回転調整手段」および「3軸式動力入出力手段」に相当する。なお、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。   Here, the correspondence between the main elements of the above embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. That is, in the above-described embodiment, the engine 22 connected to the ring gear shaft 32a via the three-shaft power distribution and integration mechanism 30 or the counter-rotor motor 230 corresponds to the “internal combustion engine”, and the ring gear shaft via the transmission 60. The motor MG2 (see FIG. 11) or the counter-rotor motor 230 that is mechanically connected to the shaft 32a or connected to an axle different from the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected corresponds to the “motor”. 50 corresponds to the “power storage means”, and the accelerator pedal 83 and the accelerator pedal position sensor 84 operated by the driver correspond to “driving force request operation accepting means” for accepting a driving force request operation for the ring gear shaft 32a, and a mode switch. 88 is either the normal mode as the first operation mode or the power mode as the second operation mode. The hybrid ECU 70 or the like that executes the drive control routine of FIG. 3 or FIG. 9 to control the engine 22 and the motors MG1 and MG2 corresponds to the “control unit”. . Further, the mechanical oil pump 55 and the electric oil pump 56 that supply lubricating cooling oil to the motors MG1, MG2, etc. correspond to “cooling means”, and the temperature sensor 58 provided in the oil pan 57 is “refrigerant temperature detection means”. The temperature sensors 45 and 46 provided in the motors MG1 and MG2 correspond to “motor temperature detecting means”. Further, the hybrid ECU 70 that sets the required torque Tr * based on the execution accelerator opening Acc * or the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponds to “required driving force setting means”, and the motor MG1 or the counter-rotor motor 230 is The power distribution / integration mechanism 30 corresponds to “rotation adjusting means” and “three-axis power input / output means”. The correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems is the same as that of the invention described in the column of means for solving the problems by the embodiments. Since this is an example for specifically explaining the best mode for carrying out the invention, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column of means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the description of that column. Should be done on the basis.

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. 変速機60の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of a transmission 60. FIG. 実施例のハイブリッドECU70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 hybrid ECU70 of an Example. 実施例のハイブリッドECU70により実行されるモード設定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 mode setting routine performed by hybrid ECU70 of an Example. ノーマルモード時アクセル開度設定用マップおよびパワーモード時アクセル開度設定用マップを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the map for accelerator opening setting in normal mode, and the map for accelerator opening setting in power mode. 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の動作ラインと目標回転数Ne*と目標トルクTe*との相関曲線とを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the operation line of the engine 22, the correlation curve of target rotational speed Ne *, and target torque Te *. 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. 実施例のハイブリッドECU70により実行される駆動制御ルーチンの他の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other example of the drive control routine performed by hybrid ECU70 of an Example. 燃費優先動作ラインとトルク優先動作ラインと目標回転数Ne*と目標トルクTe*との相関曲線とを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the correlation curve of fuel consumption priority operation line, torque priority operation line, target rotation speed Ne *, and target torque Te *. 変形例のハイブリッド自動車120の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle 120 of the modification. 変形例のハイブリッド自動車220の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 220 of a modification 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、23 クランクポジションセンサ、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、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、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、45,46,58 温度センサ、48 回転軸、50 バッテリ、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、55 機械式オイルポンプ、56 電動オイルポンプ、57 オイルパン、60 変速機、60a 遊星歯車機構(ダブルピニオン式)、60b 遊星歯車機構(シングルピニオン式)、61,65 サンギヤ、62,66 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64,68 キャリア、67 ピニオンギヤ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、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、87 車速センサ、88 モードスイッチ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 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, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 39c, 39d wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 45 , 46, 58 Temperature sensor, 48 Rotating shaft, 50 Battery, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 54 Power line, 55 Mechanical oil pump, 56 Electric oil pump, 57 Oil pump , 60 transmission, 60a planetary gear mechanism (double pinion type), 60b planetary gear mechanism (single pinion type), 61, 65 sun gear, 62, 66 ring gear, 63a first pinion gear, 63b second pinion gear, 64, 68 carrier, 67 pinion gear, 70 hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 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, 87 Vehicle speed sensor, 88 Mode switch, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor, 234 Outer rotor, MG1, MG2 Motor, B , B2 brake.

Claims (10)

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、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記駆動軸に対する駆動力要求操作を受け付ける駆動力要求操作受付手段と、
第1の運転モードと該第1の運転モードに比べて前記駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかを選択するための運転モード選択手段と、
前記電動機の負荷制限が不要なときには前記選択された第1または第2の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記負荷制限が必要なときには前記運転モードの選択状態に拘わらず前記第1の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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 power with the motor;
Driving force request operation receiving means for receiving a driving force request operation for the drive shaft;
Operation mode selection for selecting either the first operation mode or the second operation mode having a tendency to increase the responsiveness of the output of power to the driving force request operation as compared with the first operation mode Means,
When there is no need to limit the load on the electric motor, the internal combustion engine is configured such that power based on the driving force request operation is output to the driving shaft using the driving constraint corresponding to the selected first or second driving mode. When the load restriction is necessary, the power based on the driving force request operation is transferred to the driving shaft using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor to be output to
A power output device comprising:
請求項1に記載の動力出力装置において、
冷却媒体を用いて前記電動機を冷却する冷却手段と、
前記冷却媒体の温度を検出する冷媒温度検出手段とを更に備え、
前記負荷制限が必要となるのは、前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が所定の基準冷媒温度以上となるときである動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 1, wherein
Cooling means for cooling the electric motor using a cooling medium;
Refrigerant temperature detection means for detecting the temperature of the cooling medium,
The load output is required when the temperature of the cooling medium detected by the refrigerant temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined reference refrigerant temperature.
請求項2に記載の動力出力装置において、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を更に備え、
前記負荷制限が必要となるのは、前記電動機温度検出手段により検出された前記電動機の温度が所定の基準電動機温度以上となり、かつ前記冷媒温度検出手段により検出された前記冷却媒体の温度が前記基準冷媒温度以上となるときである動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 2,
Electric motor temperature detecting means for detecting the temperature of the electric motor,
The load limitation is necessary because the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined reference motor temperature, and the temperature of the cooling medium detected by the refrigerant temperature detecting means is the reference temperature. A power output device that is when the refrigerant temperature is equal to or higher.
請求項1から3の何れかに記載の動力出力装置において、
前記第1および第2の運転モードに対応した運転制約は、前記駆動力要求操作受付手段により受け付けられた操作量と前記駆動軸に要求される要求駆動力との関係をそれぞれ規定しており、
前記第2の運転モードに対応した運転制約は、前記第1の運転モードに対応した運転制約に比べて同一の前記操作量に対する前記要求駆動力を大きく設定する傾向を有している動力出力装置。
In the power output device according to any one of claims 1 to 3,
The driving constraints corresponding to the first and second driving modes respectively define the relationship between the operation amount received by the driving force request operation receiving means and the required driving force required for the drive shaft,
The driving constraint corresponding to the second driving mode has a tendency to set the required driving force for the same operation amount larger than the driving constraint corresponding to the first driving mode. .
請求項1から3の何れかに記載の動力出力装置において、
前記駆動力要求操作受付手段により受け付けられた操作量に基づいて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を更に備え、
前記第1および第2の運転モードに対応した運転制約は、前記要求駆動力設定手段により設定された前記要求駆動力に応じた前記内燃機関の運転ポイントをそれぞれ規定しており、
前記第2の運転モードに対応した運転制約は、前記第1の運転モードに対応した運転制約に比べて前記内燃機関の出力トルクを大きく設定する傾向を有している動力出力装置。
In the power output device according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising required driving force setting means for setting a required driving force required for the drive shaft based on an operation amount received by the driving force request operation receiving means;
The driving restrictions corresponding to the first and second driving modes respectively define operating points of the internal combustion engine according to the required driving force set by the required driving force setting means.
The driving output corresponding to the second operating mode has a tendency to set the output torque of the internal combustion engine to be larger than the operating constraint corresponding to the first operating mode.
請求項1から5の何れかに記載の動力出力装置において、
前記内燃機関からの動力の一部を用いて発電可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な発電用電動機を更に備え、
前記負荷制限は、前記電動機および前記発電用電動機の負荷制限である動力出力装置。
In the power output device according to any one of claims 1 to 5,
A generator motor that can generate electric power using a part of the power from the internal combustion engine and can exchange electric power with the power storage means;
The power output device, wherein the load limit is a load limit of the electric motor and the electric generator motor.
請求項6に記載の動力出力装置において、
前記内燃機関の出力軸と該出力軸とは独立に回転可能な前記駆動軸とに接続され、電力および動力の入出力を伴って前記駆動軸に対する前記出力軸の回転数を調整可能な回転調整手段を更に備える動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 6, wherein
Rotation adjustment that is connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft that can rotate independently of the output shaft, and that can adjust the rotational speed of the output shaft relative to the drive shaft with input and output of electric power and power A power output apparatus further comprising means.
請求項7に記載の動力出力装置において、
前記回転調整手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の回転軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段であり、前記発電用電動機は、前記第3の回転軸に動力を入出力する動力出力装置。
The power output apparatus according to claim 7,
The rotation adjusting means is connected to the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third rotating shaft, and has a residual power determined based on power input to and output from any two of these three shafts. A power output device that inputs and outputs power to and from the third rotating shaft.
請求項1から8の何れかに記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸に連結された車軸を含むハイブリッド自動車。   9. A hybrid vehicle comprising the power output device according to claim 1 and including an axle connected to the drive shaft. 駆動軸と、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、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備え、第1の運転モードと該第1の運転モードに比べて所定の駆動力要求操作に対する動力の出力の応答性を高める傾向をもった第2の運転モードとの何れかのもとで運転可能な動力出力装置の制御方法であって、
前記電動機の負荷制限が不要なときには運転モードとして選択された第1または第2の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記負荷制限が必要なときには前記運転モードの選択状態に拘わらず前記第1の運転モードに対応した運転制約を用いて前記駆動力要求操作に基づく動力が前記駆動軸に出力されるように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 drive shaft; an internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft; an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft; and a storage means capable of exchanging electric power with the motor; Control method of a power output apparatus operable in any of the second operation mode having a tendency to increase the response of the output of power to a predetermined driving force request operation as compared with the first operation mode Because
When it is not necessary to limit the load of the motor, the power based on the driving force request operation is output to the drive shaft using the driving constraint corresponding to the first or second driving mode selected as the driving mode. The internal combustion engine and the electric motor are controlled, and when the load limitation is necessary, the power based on the driving force request operation is generated using the driving constraint corresponding to the first driving mode regardless of the selected state of the driving mode. A control method of a power output device for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to be output to a drive shaft.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225122A (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Toyota Motor Corp Device for controlling hybrid vehicle
CN105459831A (en) * 2014-09-24 2016-04-06 丰田自动车株式会社 Control device for vehicle
US11364911B2 (en) 2018-05-30 2022-06-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus
CN115217651A (en) * 2021-09-23 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 Engine heat engine control method
JP7388395B2 (en) 2021-05-28 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 Vehicle drive system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002235579A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Honda Motor Co Ltd Control device for cylinder injection type internal combustion engine
JP2004108342A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Toyota Motor Corp Drive control device for vehicle
JP2006180657A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd Four-wheel-drive hybrid vehicle
JP2006194412A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Toyota Motor Corp Drive mechanism, power output device equipped therewith, automobile mounted therewith, and drive mechanism control method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002235579A (en) * 2001-02-07 2002-08-23 Honda Motor Co Ltd Control device for cylinder injection type internal combustion engine
JP2004108342A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Toyota Motor Corp Drive control device for vehicle
JP2006180657A (en) * 2004-12-24 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd Four-wheel-drive hybrid vehicle
JP2006194412A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Toyota Motor Corp Drive mechanism, power output device equipped therewith, automobile mounted therewith, and drive mechanism control method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225122A (en) * 2010-04-20 2011-11-10 Toyota Motor Corp Device for controlling hybrid vehicle
CN105459831A (en) * 2014-09-24 2016-04-06 丰田自动车株式会社 Control device for vehicle
JP2016064729A (en) * 2014-09-24 2016-04-28 トヨタ自動車株式会社 Control device of vehicle
CN105459831B (en) * 2014-09-24 2018-03-27 丰田自动车株式会社 Control device for vehicle
US9944184B2 (en) 2014-09-24 2018-04-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for vehicle
US11364911B2 (en) 2018-05-30 2022-06-21 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle control apparatus
JP7388395B2 (en) 2021-05-28 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 Vehicle drive system
CN115217651A (en) * 2021-09-23 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 Engine heat engine control method

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