JP2008273381A - Power output unit of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power output unit of a hybrid vehicle for reducing an influence on power performance in travelling of the hybrid vehicle. <P>SOLUTION: If a temperature of a motor generator MG2 detected by a temperature sensor 80 exceeds a prescribed temperature, an ECU 90 limits a load ratio so that a load ratio of the generator MG2 does not exceed a first limit value when the generator MG2 performs a power running operation and limits the load ratio so that the load ratio does not exceed a second limit value lower than the first limit value when the generator MG2 performs a recovery operation. The ECU 90 sets the load ratio to the first limit value even when the generator MG2 performs the recovery operation when a motor generator MG1 outputs power to a second shaft of a power dividing mechanism 60. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はハイブリッド車両の動力出力装置に関し、より特定的には、モータの温度に応じてモータの負荷率を制限する動力出力装置に関する。   The present invention relates to a power output apparatus for a hybrid vehicle, and more particularly to a power output apparatus that limits the load factor of a motor according to the temperature of the motor.

近年、エンジンの低燃費化を図るために、エンジンおよびモータジェネレータを動力源とする動力出力装置を搭載したハイブリッド車両が提案されている。モータジェネレータは、電気エネルギの供給により電動機（モータ）として機能させられるとともに、回転駆動されることにより発電機（ジェネレータ）として機能させられる。モータジェネレータは駆動軸に結合されることにより、力行時すなわち電動機として機能させられるときには車両を駆動し、回生時すなわち発電機として機能させられるときには、その車両により回転駆動される。   In recent years, hybrid vehicles equipped with a power output device using an engine and a motor generator as power sources have been proposed in order to reduce the fuel consumption of the engine. The motor generator is caused to function as an electric motor (motor) by supplying electric energy, and is caused to function as a generator (generator) by being driven to rotate. The motor generator is coupled to the drive shaft, so that the vehicle is driven during power running, that is, when functioning as an electric motor, and is rotated by the vehicle during regeneration, that is, when functioning as a generator.

モータジェネレータの力行時および回生時にはモータジェネレータの温度が上昇する。モータジェネレータの温度が高くなりすぎると、モータジェネレータに含まれるコイルの断線あるいは絶縁被膜の損傷による短絡などが生じる可能性が高くなる。このような問題を防ぐために、従来からモータジェネレータの温度に応じてモータジェネレータの負荷率を制限する技術が提案される。   The temperature of the motor generator rises during powering and regeneration of the motor generator. If the temperature of the motor generator becomes too high, there is a high possibility that the coil included in the motor generator is disconnected or a short circuit due to damage to the insulating film occurs. In order to prevent such a problem, a technique for limiting the load factor of the motor generator according to the temperature of the motor generator has been proposed.

たとえば特開２００１−１１２１０１号公報（特許文献１）は、電動発電機（モータジェネレータ）を備える車両の制御装置を開示する。この制御装置は電動発動機の負荷制限値を決定するための負荷制限値決定手段を備える。負荷制限値決定手段は、たとえば電動発電機が発電機として機能させられる場合の負荷制限値を、電動発電機が電動機として機能させられる場合の負荷制限値よりも低く設定する。上記文献によれば、このように力行時および回生時の負荷制限値を定めることによって、電動発電機の動作が回生動作から力行動作に切換わったときに電動発電機から大きなトルクをただちに出力することができるので、良好な運転性を確保することができる。
特開２００１−１１２１０１号公報 特開２００５−８６９１９号公報 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2001-112101 (Patent Document 1) discloses a vehicle control device including a motor generator. This control device includes a load limit value determining means for determining a load limit value of the electric motor. The load limit value determining means sets, for example, a load limit value when the motor generator is allowed to function as a generator, lower than the load limit value when the motor generator is allowed to function as a motor. According to the above document, by setting the load limit value during power running and regeneration in this way, a large torque is immediately output from the motor generator when the operation of the motor generator is switched from the regeneration operation to the power running operation. Therefore, good drivability can be ensured.
JP 2001-112101 A JP 2005-86919 A

ハイブリッド方式の動力出力装置には、シリーズ方式、パラレル方式など各種の方式が提案されているが、遊星歯車機構によってエンジンおよび２つのモータジェネレータを連結したシリーズ−パラレルハイブリッド方式が提案されている。   Various systems such as a series system and a parallel system have been proposed as a hybrid system power output device, and a series-parallel hybrid system in which an engine and two motor generators are connected by a planetary gear mechanism has been proposed.

このようなシリーズ−パラレルハイブリッド方式では、遊星歯車機構のサンギヤは第１のモータジェネレータに接続され、リングギヤは第２のモータジェネレータに接続される。そしてリングギヤとサンギヤとはピニオンギヤを間に介して噛み合っている。このピニオンギヤを支持するキャリヤがエンジン出力軸に接続されている。   In such a series-parallel hybrid system, the sun gear of the planetary gear mechanism is connected to the first motor generator, and the ring gear is connected to the second motor generator. The ring gear and the sun gear mesh with each other through a pinion gear. A carrier that supports the pinion gear is connected to the engine output shaft.

そして基本的には、エンジンが最高効率領域で駆動するように回転数が定められ、このエンジンの回転数を維持できるように、車速に応じて回転するリングギヤに対して、サンギヤに接続されているモータジェネレータの回転数を制御する。このサンギヤに接続されているモータジェネレータの回転数を制御するには、モータジェネレータで発生される電力を制御すればよい。   Basically, the rotational speed is determined so that the engine is driven in the maximum efficiency region, and the sun gear is connected to the ring gear that rotates according to the vehicle speed so that the rotational speed of the engine can be maintained. Controls the rotation speed of the motor generator. In order to control the rotation speed of the motor generator connected to the sun gear, the electric power generated by the motor generator may be controlled.

しかしながら、車速をある一定値以上に上げて高速低負荷走行すると、エンジン回転数を所定の回転数に維持したままでは、サンギヤに接続された第１のモータジェネレータは回転数が負回転となる。このため、エンジントルクと駆動力とのバランスを保つために、サンギヤに接続された第１のモータジェネレータは力行動作を行ない、一方、リングギヤに接続された第２のモータジェネレータは発電動作を行なう。この場合、第２のモータジェネレータの発電動作により生じた電力は第１のモータジェネレータに供給される。   However, when the vehicle speed is increased to a certain value or higher and the vehicle is traveling at a high speed and a low load, the first motor generator connected to the sun gear is negatively rotated while maintaining the engine speed at a predetermined speed. For this reason, in order to keep the balance between the engine torque and the driving force, the first motor generator connected to the sun gear performs a power running operation, while the second motor generator connected to the ring gear performs a power generating operation. In this case, the electric power generated by the power generation operation of the second motor generator is supplied to the first motor generator.

このような状態では第１および第２のモータジェネレータ間で動力が循環するとともに、ハイブリッド車両の駆動力はエンジンが出力する駆動力にほぼ等しくなる。このときの動作モードは動力循環モードと称される。   In such a state, power is circulated between the first and second motor generators, and the driving force of the hybrid vehicle is substantially equal to the driving force output by the engine. The operation mode at this time is called a power circulation mode.

動力循環時には第２のモータジェネレータが回生動作を行なうもののハイブリッド車両の駆動力自体は正の駆動力となる。よって、第２のモータジェネレータの力行動作時と回生動作時とで第２のモータジェネレータの負荷率制限値を切換えた場合には、動力循環時（言い換えると高速低負荷走行時）にも車両の動力性能が制限されることが考えられる。よってユーザの違和感が生じるような車両の挙動の変化が生じる可能性がある。   Although the second motor generator performs a regenerative operation during power circulation, the driving force itself of the hybrid vehicle is a positive driving force. Therefore, when the load factor limit value of the second motor generator is switched between the power running operation and the regenerative operation of the second motor generator, the vehicle is also circulated during power circulation (in other words, at high speed and low load driving). It is conceivable that the power performance is limited. Therefore, there may be a change in the behavior of the vehicle that causes the user to feel uncomfortable.

本発明の目的は、ハイブリッド車両の走行時における動力性能への影響をより低減することが可能なハイブリッド車両の動力出力装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a power output device for a hybrid vehicle that can further reduce the influence on the power performance during traveling of the hybrid vehicle.

本発明は要約すれば、駆動軸に動力を出力するハイブリッド車両の動力出力装置である。動力出力装置は、３軸式の動力分割機構と、エンジンと、第１のモータジェネレータと、第２のモータジェネレータと、温度検知部と、制御部とを備える。動力分割機構は、第１から第３の軸と結合された遊星歯車機構を含み、第３の軸に車両の駆動軸が結合されるとともに、第１ないし第３の軸のうちのいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対して入出力する。エンジンは、第１の軸にその回転軸が結合し、燃料の燃焼により第１の回転軸に対し動力を出力する。第１のモータジェネレータは、第２の軸にその回転軸が結合し、第２の軸に対し動力を入出力することが可能である。第２のモータジェネレータは、第３の軸にその回転軸が結合し、第３の軸に対し動力を入出力することが可能である。温度検知部は、第２のモータジェネレータの温度であるモータ温度を検知する。制御部は、温度検知部が検知したモータ温度が所定の温度を超えた場合において、第２のモータジェネレータが第３の軸に対し動力を出力する力行動作を行なうときには第２のモータジェネレータの負荷率が第１の制限値を超えないように負荷率を制限し、第２のモータジェネレータが第３の軸に対し動力を入力する回生動作を行なうときには負荷率が第１の制限値よりも低い第２の制限値を超えないように負荷率を制限する。制御部は、ハイブリッド車両に要求される駆動力の符号が正であり、かつ、第１のモータジェネレータが第２の軸に動力を出力する場合には、第２のモータジェネレータが回生動作を行なっていても負荷率を第１の制限値に設定する。   In summary, the present invention is a power output device for a hybrid vehicle that outputs power to a drive shaft. The power output device includes a three-axis power split mechanism, an engine, a first motor generator, a second motor generator, a temperature detection unit, and a control unit. The power split mechanism includes a planetary gear mechanism coupled to the first to third shafts, and the drive shaft of the vehicle is coupled to the third shaft and any one of the first to third shafts. When power is input / output to / from the shaft, power determined based on the input / output power is input / output to / from the remaining one shaft. The engine has a rotating shaft coupled to the first shaft, and outputs power to the first rotating shaft by the combustion of fuel. The first motor generator has a rotating shaft coupled to the second shaft, and can input / output power to / from the second shaft. The second motor generator has a rotating shaft coupled to the third shaft, and can input / output power to / from the third shaft. The temperature detection unit detects a motor temperature that is the temperature of the second motor generator. When the motor temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined temperature, the control unit loads the second motor generator when the second motor generator performs a power running operation to output power to the third shaft. The load factor is limited so that the rate does not exceed the first limit value, and the load factor is lower than the first limit value when the second motor generator performs a regenerative operation of inputting power to the third shaft. The load factor is limited so as not to exceed the second limit value. When the sign of the driving force required for the hybrid vehicle is positive and the first motor generator outputs power to the second shaft, the control unit performs the regenerative operation of the second motor generator. The load factor is set to the first limit value.

好ましくは、制御部は、モータ温度と第１の制限値とを対応付ける第１のマップ、およびモータ温度と第２の制限値とを対応付ける第２のマップを記憶する。制御部は、第２のモータジェネレータが力行動作を行なうときには第１のマップに基づいて第１の制限値を決定する。制御部は、第２のモータジェネレータが回生動作を行なうときには第２のマップに基づいて第２の制限値を決定する。   Preferably, the control unit stores a first map that associates the motor temperature with the first limit value, and a second map that associates the motor temperature with the second limit value. The control unit determines the first limit value based on the first map when the second motor generator performs the power running operation. The control unit determines the second limit value based on the second map when the second motor generator performs the regenerative operation.

より好ましくは、制御部は、さらに、第２のモータジェネレータの回転数が負の所定値から正の所定値までの範囲内にある場合には、第２のモータジェネレータが回生動作を行なっていても負荷率を第１の制限値に設定する。   More preferably, the control unit further performs the regenerative operation of the second motor generator when the rotation speed of the second motor generator is within a range from a negative predetermined value to a positive predetermined value. Also sets the load factor to the first limit value.

さらに好ましくは、制御部は、第２のモータジェネレータが回生動作を行ない、かつ、第２のモータジェネレータの回転数が正の所定値より大きい場合には、負荷率を第２の制限値に設定する。   More preferably, the control unit sets the load factor to the second limit value when the second motor generator performs a regenerative operation and the rotation speed of the second motor generator is greater than a predetermined positive value. To do.

本発明によれば、ハイブリッド車両の走行時における動力性能への影響をより低減することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to reduce the influence on the power performance at the time of driving | running | working of a hybrid vehicle.

以下において、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下において図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的として繰返さないものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in principle.

［実施の形態１］
図１は、この発明によるハイブリッド車両の動力出力装置（以下、「ハイブリッド動力出力装置」と称する）の構成を示すブロック図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power output apparatus (hereinafter referred to as “hybrid power output apparatus”) for a hybrid vehicle according to the present invention.

図１を参照して、この発明の実施の形態によるハイブリッド動力出力装置１００は、エンジン１０と、バッテリ２０と、インバータ３０と、車輪４０ａと、トランスアクスル５０と、温度センサ８０と、ＥＣＵ（Electric Control Unit）９０とを備える。   Referring to FIG. 1, a hybrid power output apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an engine 10, a battery 20, an inverter 30, wheels 40a, a transaxle 50, a temperature sensor 80, an ECU (Electric Control Unit) 90.

エンジン１０は、ガソリン等の燃料の燃焼エネルギを源として駆動力を発生する。バッテリ２０は、電力ライン５１へ直流電力を供給する。バッテリ２０は、充電可能な二次電池で構成され、代表的にはニッケル・水素蓄電池やリチウムイオン二次電池や大容量コンデンサ（キャパシタ）等が適用される。   The engine 10 generates driving force using combustion energy of fuel such as gasoline as a source. The battery 20 supplies DC power to the power line 51. The battery 20 is composed of a rechargeable secondary battery, and typically, a nickel-hydrogen storage battery, a lithium ion secondary battery, a large-capacity capacitor (capacitor), or the like is applied.

インバータ３０は、電力ライン５１にバッテリ２０から供給された直流電力を交流電力に変換して電力ライン５３へ出力する。あるいは、インバータ３０は、電力ライン５２，５３に供給された交流電力を直流電力に変換して電力ライン５１へ出力する。なお図１には示さないが、インバータ３０は電力ライン５１と電力ライン５２との間で直流−交流変換を行なう変換回路と、電力ライン５１と電力ライン５３との間で直流−交流変換を行なう変換回路とを含む。これらの変換回路はともにＥＣＵ９０により制御される。   The inverter 30 converts the DC power supplied from the battery 20 to the power line 51 to AC power and outputs the AC power to the power line 53. Alternatively, the inverter 30 converts AC power supplied to the power lines 52 and 53 into DC power and outputs the DC power to the power line 51. Although not shown in FIG. 1, inverter 30 performs a DC-AC conversion between power line 51 and power line 52, and a DC-AC conversion between power line 51 and power line 53. Conversion circuit. Both of these conversion circuits are controlled by the ECU 90.

トランスアクスル５０は、トランスミッションとアクスル（車軸）とを一体構造として備えており、動力分割機構６０と、減速機７０と、モータジェネレータＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２とを有する。   Transaxle 50 includes a transmission and an axle (axle) as an integral structure, and includes a power split mechanism 60, a reduction gear 70, a motor generator MG1, and a motor generator MG2.

動力分割機構６０は、エンジン１０によって生じた駆動力を、減速機７０を介して車輪４０ａ駆動用の駆動軸４５へ伝達する経路と、モータジェネレータＭＧ１へ伝達する経路とに分割可能である。   Power split device 60 can split the driving force generated by engine 10 into a path for transmitting to drive shaft 45 for driving wheel 40a via speed reducer 70 and a path for transmitting to motor generator MG1.

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータＭＧ１は概ね発電機として動作することが多いため「発電機」と呼ばれることがあり、モータジェネレータＭＧ２は主として電動機として動作するため「電動機」と呼ばれることがある。   Each of motor generators MG1 and MG2 can function as both a generator and an electric motor. However, motor generator MG1 is generally called a “generator” because it generally operates as a generator. Motor generator MG2 is mainly used as motor generator MG2. Since it operates as an electric motor, it is sometimes called an “electric motor”.

モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構６０を介して伝達されたエンジン１０からの駆動力によって回転されて発電する。モータジェネレータＭＧ１による発電電力は、電力ライン５２を介してインバータ３０に供給され、バッテリ２０の充電電力として、あるいはモータジェネレータＭＧ２の駆動電力として用いられる。   Motor generator MG1 is rotated by the driving force from engine 10 transmitted via power split mechanism 60 to generate electric power. The electric power generated by motor generator MG1 is supplied to inverter 30 via electric power line 52, and is used as charging electric power for battery 20 or as driving electric power for motor generator MG2.

モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３０から電力ライン５３に供給された交流電力によって回転駆動される。モータジェネレータＭＧ２によって生じた駆動力は、減速機７０を介して駆動軸４５へ伝達される。なお、駆動軸４５にて駆動される車輪４０ａ以外の車輪（図示せず）については、単なる従動輪としてもよいが、さらに図示しない別のモータジェネレータにて駆動されるように構成して、いわゆる電動の四輪駆動システムを構成するようにしてもよい。   Motor generator MG2 is rotationally driven by AC power supplied from inverter 30 to power line 53. The driving force generated by motor generator MG2 is transmitted to drive shaft 45 through reduction gear 70. It should be noted that wheels (not shown) other than the wheel 40a driven by the drive shaft 45 may be merely driven wheels, but are further configured to be driven by another motor generator (not shown), so-called. An electric four-wheel drive system may be configured.

また、回生制動動作時にモータジェネレータＭＧ２が車輪４０ａの減速に伴って回転される場合には、モータジェネレータＭＧ２に生じた起電力（交流電力）が電力ライン５３へ供給される。この場合には、インバータ３０が電力ライン５３へ供給された交流電力を直流電力に変換して電力ライン５１へ出力することによりバッテリ２０が充電される。   Further, when the motor generator MG2 is rotated as the wheels 40a are decelerated during the regenerative braking operation, the electromotive force (AC power) generated in the motor generator MG2 is supplied to the power line 53. In this case, the inverter 30 converts the AC power supplied to the power line 53 into DC power and outputs it to the power line 51, whereby the battery 20 is charged.

温度センサ８０は、モータジェネレータＭＧ２の温度を検出して、検出した温度値をＥＣＵ９０に出力する。ここで「モータジェネレータＭＧ２の温度」とは、たとえばモータジェネレータＭＧ２が有するコイルの温度でもよいし、モータジェネレータＭＧ２の潤滑および冷却のために潤滑油が供給されている場合には潤滑油の温度でもよい。   Temperature sensor 80 detects the temperature of motor generator MG2 and outputs the detected temperature value to ECU 90. Here, “the temperature of motor generator MG2” may be, for example, the temperature of a coil included in motor generator MG2, or when the lubricating oil is supplied for lubricating and cooling motor generator MG2. Good.

ＥＣＵ９０は、ハイブリッド動力出力装置１００が搭載された自動車を運転者の指示（たとえばアクセル開度の情報であるアクセル開度Ａｃｃ）および車速Ｖ等に応じて運転させるために、自動車に搭載された機器・回路群の全体動作を制御する。ＥＣＵ９０は、代表的には、予めプログラムされた所定シーケンスおよび所定演算を実行するためのマイクロコンピュータおよびメモリ（ＲＡＭ，ＲＯＭ等）で構成される。   The ECU 90 is a device mounted on the vehicle in order to drive the vehicle on which the hybrid power output apparatus 100 is mounted in accordance with a driver's instruction (for example, accelerator opening Acc, which is information on the accelerator opening), the vehicle speed V, and the like. • Control the overall operation of the circuit group. The ECU 90 is typically composed of a microcomputer and a memory (RAM, ROM, etc.) for executing a predetermined sequence and a predetermined calculation programmed in advance.

特に、ＥＣＵ９０は、温度センサ８０が検知したモータジェネレータＭＧ２の温度（以下、「モータ温度」とも呼ぶ）に応じてモータジェネレータＭＧ２の負荷率制限を行なう。モータジェネレータＭＧ２の温度はモータジェネレータＭＧ２が行なう駆動軸４５の駆動あるいは回生制動動作により上昇する。しかしながらモータ温度が高くなりすぎるとモータコイルの断線あるいは絶縁被膜の損傷による短絡などが生じる可能性が高くなる。モータ温度に応じてモータジェネレータの負荷率が制限されることによって、このような問題が生じるのを防ぐことができる。   In particular, ECU 90 limits the load factor of motor generator MG2 in accordance with the temperature of motor generator MG2 detected by temperature sensor 80 (hereinafter also referred to as “motor temperature”). The temperature of motor generator MG2 rises by driving drive shaft 45 or regenerative braking operation performed by motor generator MG2. However, if the motor temperature becomes too high, there is a high possibility that the motor coil will be disconnected or a short circuit will occur due to damage to the insulating coating. Such a problem can be prevented by limiting the load factor of the motor generator according to the motor temperature.

次に、図２および図３を用いて、動力分割機構６０による遊星歯車を利用した駆動力の機械分配について説明する。なお、図３は、図２に示される遊星歯車機構１５０の断面図である。   Next, mechanical distribution of the driving force using the planetary gear by the power split mechanism 60 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 3 is a cross-sectional view of the planetary gear mechanism 150 shown in FIG.

図２および図３を参照して、動力分割機構６０を構成する遊星歯車機構１５０は、複数のピニオンギヤ１６０と、サンギヤ１７０と、リングギヤ１８０とを有する。サンギヤ１７０およびリングギヤ１８０は回転軸が同軸のギヤである。   Referring to FIGS. 2 and 3, planetary gear mechanism 150 constituting power split mechanism 60 includes a plurality of pinion gears 160, sun gear 170, and ring gear 180. The sun gear 170 and the ring gear 180 are gears whose rotation axes are coaxial.

サンギヤ１７０の回転力が入出力されるサンギヤ軸１７２は、モータジェネレータＭＧ１の回転軸（すなわちロータ）と接続される。また、リングギヤ１８０の回転力が入出力されるリングギヤ軸１８２は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸（すなわちロータ）と結合される。   Sun gear shaft 172 to / from which the rotational force of sun gear 170 is input / output is connected to the rotational shaft (ie, rotor) of motor generator MG1. Ring gear shaft 182 to / from which the rotational force of ring gear 180 is input / output is coupled to the rotation shaft (ie, rotor) of motor generator MG2.

リングギヤ軸１８２は、減速機７０を構成するチェーンドライブスプロケット１９０とさらに連結されている。チェーンドライブスプロケット１９０は、チェーン１９５によってチェーンドリブンスプロケット１９２と連結されている。チェーンドリブンスプロケット１９２は、駆動軸４５と結合されたカウンタドライブギヤ１９８と連結されている。これにより、リングギヤ１８０の回転は、減速機７０の所定の減速比に従って、駆動軸４５へ伝達される。   The ring gear shaft 182 is further connected to a chain drive sprocket 190 that constitutes the speed reducer 70. The chain drive sprocket 190 is connected to the chain driven sprocket 192 by a chain 195. The chain driven sprocket 192 is connected to a counter drive gear 198 that is connected to the drive shaft 45. Thereby, the rotation of the ring gear 180 is transmitted to the drive shaft 45 in accordance with a predetermined reduction ratio of the speed reducer 70.

複数のピニオンギヤ１６０は、サンギヤ１７０およびリングギヤ１８０との間に配置され、各々が、サンギヤ１７０の外周を自転しながら公転する。各ピニオンギヤ１６０の公転力は、プラネタリキャリア軸１６２によりプラネタリキャリア１６５の回転力として与えられる。プラネタリキャリア軸１６２は、エンジン回転軸１１０と連結される。   The plurality of pinion gears 160 are arranged between the sun gear 170 and the ring gear 180, and each revolves while rotating on the outer periphery of the sun gear 170. The revolution force of each pinion gear 160 is given as the rotational force of the planetary carrier 165 by the planetary carrier shaft 162. Planetary carrier shaft 162 is connected to engine rotation shaft 110.

遊星歯車機構１５０では、上記のサンギヤ軸１７２、リングギヤ軸１８２およびプラネタリキャリア軸１６２の３軸のうちいずれか２軸の回転数およびこれらの軸に入出力されるトルクが決定されると、対応の１軸の回転数およびその回転軸に入出力されるトルクが決定されるという性質を有している。   In the planetary gear mechanism 150, when the rotational speed of any two of the three shafts of the sun gear shaft 172, the ring gear shaft 182 and the planetary carrier shaft 162 and the torque input to and output from these shafts are determined, The rotation speed of one axis and the torque input / output to / from the rotation axis are determined.

図３を参照して、複数のピニオンギヤ１６０は、エンジン回転軸１１０による回転力がプラネタリキャリア１６５を回転させることによって、サンギヤ１７０の外周を自転しながら公転する。プラネタリキャリア１６５の回転に伴ってサンギヤ１７０およびリングギヤ１８０が回転することにより、エンジン回転軸１１０からの動力が、ピニオンギヤ１６０を通じて外周のリングギヤ１８０および内側のサンギヤ１７０へ伝達される。これにより、エンジン１０による駆動力が、駆動軸４５の回転駆動力と、モータジェネレータＭＧ１の回転駆動力とに分割される。   Referring to FIG. 3, the plurality of pinion gears 160 revolve while rotating on the outer periphery of the sun gear 170 as the rotational force of the engine rotation shaft 110 rotates the planetary carrier 165. As the planetary carrier 165 rotates, the sun gear 170 and the ring gear 180 rotate, so that power from the engine rotation shaft 110 is transmitted to the outer ring gear 180 and the inner sun gear 170 through the pinion gear 160. Thereby, the driving force by engine 10 is divided into the rotational driving force of drive shaft 45 and the rotational driving force of motor generator MG1.

なお、図２および図３に示した構成と、本発明の構成との関係を説明すると、プラネタリキャリア軸１６２がこの発明における「動力分割機構における第１の軸」に相当し、サンギヤ軸１７２がこの発明における「動力分割機構における第２の軸」に相当し、リングギヤ軸１８２がこの発明における「動力分割機構における第３の軸」に相当する。また、駆動軸４５がこの発明における「駆動軸」に相当する。また、モータジェネレータＭＧ１がこの発明における「第１のモータジェネレータ」に相当し、モータジェネレータＭＧ２がこの発明における「第２のモータジェネレータ」に相当する。   The relationship between the configuration shown in FIGS. 2 and 3 and the configuration of the present invention will be described. The planetary carrier shaft 162 corresponds to the “first shaft in the power split mechanism” in the present invention, and the sun gear shaft 172 This corresponds to the “second shaft in the power split mechanism” in the present invention, and the ring gear shaft 182 corresponds to the “third shaft in the power split mechanism” in the present invention. The drive shaft 45 corresponds to the “drive shaft” in the present invention. Motor generator MG1 corresponds to the “first motor generator” in the present invention, and motor generator MG2 corresponds to the “second motor generator” in the present invention.

また、モータジェネレータＭＧ１がサンギヤ軸１７２に動力を出力する動作を「モータジェネレータＭＧ１の力行動作」と定義し、モータジェネレータＭＧ１がサンギヤ軸１７２から入力される動力により回転する動作を「モータジェネレータＭＧ１の回生動作」と定義する。同様に、モータジェネレータＭＧ２がリングギヤ軸１８２に動力を出力する動作を「モータジェネレータＭＧ２の力行動作」と定義し、モータジェネレータＭＧ２がリングギヤ軸１８２から入力される動力により回転する動作を「モータジェネレータＭＧ２の回生動作」と定義する。   Further, an operation in which motor generator MG1 outputs power to sun gear shaft 172 is defined as “powering operation of motor generator MG1”, and an operation in which motor generator MG1 is rotated by the power input from sun gear shaft 172 is defined as “motor generator MG1 It is defined as “regenerative operation”. Similarly, an operation in which motor generator MG2 outputs power to ring gear shaft 182 is defined as “powering operation of motor generator MG2”, and an operation in which motor generator MG2 is rotated by the power input from ring gear shaft 182 is referred to as “motor generator MG2”. Is defined as “regenerative operation of”.

上記のハイブリッド動力出力装置１００を有するハイブリッド車両は、走行時において、駆動軸４５に出力すべき要求パワーに相当する動力をエンジン１０から出力し、出力された動力を動力分割機構６０を介して駆動軸４５に伝達している。このとき、たとえば、駆動軸４５から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン回転軸１１０が高回転数かつ低トルクで回転している場合には、エンジン１０の出力している動力の一部を動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ１に伝達する。モータジェネレータＭＧ１は伝達された動力により発電し、その発電電力によりモータジェネレータＭＧ２が駆動される。モータジェネレータＭＧ２の駆動により、リングギヤ１８０を介して駆動軸４５にトルクが付加される。   The hybrid vehicle having the hybrid power output device 100 described above outputs power corresponding to the required power to be output to the drive shaft 45 from the engine 10 during driving, and drives the output power via the power split mechanism 60. It is transmitted to the shaft 45. At this time, for example, when the engine rotation shaft 110 rotates at a high rotation speed and a low torque with respect to the required rotation speed and the required torque to be output from the drive shaft 45, the power output from the engine 10 is reduced. A part is transmitted to motor generator MG1 through power split mechanism 60. Motor generator MG1 generates power using the transmitted power, and motor generator MG2 is driven by the generated power. Torque is applied to drive shaft 45 through ring gear 180 by driving motor generator MG2.

逆に、駆動軸４５から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン回転軸１１０が低回転数かつ高トルクで回転している場合には、エンジン１０の出力している動力の一部を動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ２に伝達し、モータジェネレータＭＧ２により電力を回収する。この回収した電力によって、モータジェネレータＭＧ１が駆動されて、サンギヤ１７０にトルクが付加される。   Conversely, when the engine rotation shaft 110 is rotating at a low rotation speed and a high torque with respect to the required rotation speed and the required torque to be output from the drive shaft 45, a part of the power output from the engine 10 is obtained. Is transmitted to motor generator MG2 via power split mechanism 60, and electric power is recovered by motor generator MG2. The motor generator MG1 is driven by the collected electric power, and torque is applied to the sun gear 170.

上記のように、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を介して電力の形でやり取りされる動力を調整することにより、エンジン１０から出力された動力を所望の回転数およびトルクとして駆動軸４５から出力することができる。なお、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２によって回収された電力の一部は、バッテリ２０に蓄積することが可能である。また、バッテリ２０に蓄積された電力を用いて、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２を駆動することも可能である。   As described above, by adjusting the power exchanged in the form of electric power through motor generators MG1 and MG2, the power output from engine 10 can be output from drive shaft 45 as a desired rotational speed and torque. it can. A part of the electric power collected by motor generator MG1 or MG2 can be stored in battery 20. It is also possible to drive motor generator MG1 or MG2 using the electric power stored in battery 20.

上記のような動作原理に基づき、定常走行時には、たとえばエンジン１０を主駆動源としつつ、モータジェネレータＭＧ２の動力を用いて走行する。このように、エンジン１０とモータジェネレータＭＧ２の双方を駆動源として走行することにより、必要なトルクおよびモータジェネレータＭＧ２で発生し得るトルクに応じて、エンジン１０を運転効率の高い動作点にて運転できる。したがって、ハイブリッド車両は、エンジン１０のみを駆動源とする車両に比べて、省資源性および排気浄化性に優れている。   Based on the operation principle as described above, during steady running, for example, the engine 10 is used as a main drive source, and the vehicle runs using the power of the motor generator MG2. Thus, by running with both engine 10 and motor generator MG2 as drive sources, engine 10 can be operated at an operating point with high operating efficiency according to the required torque and the torque that can be generated by motor generator MG2. . Therefore, the hybrid vehicle is superior in resource saving and exhaust purification compared to a vehicle using only the engine 10 as a drive source.

一方、エンジン回転軸１１０の回転を、動力分割機構６０を介してモータジェネレータＭＧ１に伝達することができるため、エンジン１０の運転によりモータジェネレータＭＧ１で発電しつつ走行することも可能である。   On the other hand, since the rotation of engine rotation shaft 110 can be transmitted to motor generator MG1 via power split mechanism 60, it is possible to travel while generating power with motor generator MG1 by operating engine 10.

図４は、ハイブリッド動力出力装置１００の各運転状況における動作を説明する第１の共線図である。   FIG. 4 is a first collinear diagram illustrating the operation of the hybrid power output apparatus 100 in each operation state.

図５は、ハイブリッド動力出力装置１００の各運転状況における動作を説明する第２の共線図である。   FIG. 5 is a second collinear diagram illustrating the operation of the hybrid power output apparatus 100 in each operation state.

図４および図５を参照して、符号２１０に示される車両停止時には、エンジン１０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は停止している。   Referring to FIGS. 4 and 5, engine 10 and motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 are stopped when the vehicle indicated by reference numeral 210 is stopped.

符号２２０に示されるエンジン起動時には、発電機であるモータジェネレータＭＧ１をスタータとして使うことによりエンジン１０が始動される。エンジン１０が始動されるとモータジェネレータＭＧ１はその回転数が上昇して発電を始めるとともに、発電した電力はモータジェネレータＭＧ２に供給され加速に使用される。   When the engine shown by reference numeral 220 is started, the engine 10 is started by using the motor generator MG1 as a generator as a starter. When engine 10 is started, motor generator MG1 starts its power generation at an increased rotational speed, and the generated power is supplied to motor generator MG2 and used for acceleration.

符号２３０に示される定常走行時には、主としてエンジン１０の出力で走行するので、発電は殆ど不要となり、モータジェネレータＭＧ１の回転数は低下する。   During steady running indicated by reference numeral 230, the vehicle runs mainly with the output of the engine 10, so almost no power generation is required, and the rotational speed of the motor generator MG1 decreases.

定常走行から加速を行なう場合には、符号２４０に示すように、エンジン１０の回転数を上げるとともに、モータジェネレータＭＧ１に発電させることによって、モータジェネレータＭＧ２の駆動力を加えて加速を行なう。このように、モータジェネレータＭＧ１の回転を制御することにより、エンジン回転数を変えることができるとともに、エンジン出力の一部をモータジェネレータＭＧ１（発電機）を介してモータジェネレータＭＧ２（電動機）に伝達することができる。すなわち、動力分割機構６０に無段変速機の機能を持たせている。   When accelerating from steady running, as shown by reference numeral 240, acceleration is performed by increasing the number of revolutions of engine 10 and causing motor generator MG1 to generate electric power, thereby adding the driving force of motor generator MG2. Thus, by controlling the rotation of the motor generator MG1, the engine speed can be changed and a part of the engine output is transmitted to the motor generator MG2 (electric motor) via the motor generator MG1 (generator). be able to. That is, the power split mechanism 60 has the function of a continuously variable transmission.

さらに符号２５０に示される走行状態において、プラネタリキャリアの回転数Ｒｅｇはエンジンが最高効率を発揮するときのエンジン回転数に対応する回転数である。この状態で車速をさらに増加させたい場合には、チェーンドライブスプロケット１９０と一体となって回転するリングギヤ１８０の回転数Ｒｍｇ２を増加させる必要がある。このためには、サンギヤ１７０の回転数Ｒｍｇ（すなわちモータジェネレータＭＧ１の回転数）を減少させる必要がある。つまりハイブリッド車両をさらに加速するためには、モータジェネレータＭＧ１を制御することによりその回転数を低下させる。これによりエンジンの回転数を効率のよい回転数に維持しつつ車速を増加させることができる。   Further, in the traveling state indicated by reference numeral 250, the planetary carrier rotation speed Reg is a rotation speed corresponding to the engine rotation speed when the engine exhibits the maximum efficiency. In order to further increase the vehicle speed in this state, it is necessary to increase the rotational speed Rmg2 of the ring gear 180 that rotates together with the chain drive sprocket 190. For this purpose, it is necessary to reduce the rotation speed Rmg of the sun gear 170 (that is, the rotation speed of the motor generator MG1). That is, in order to further accelerate the hybrid vehicle, the rotational speed is reduced by controlling motor generator MG1. As a result, the vehicle speed can be increased while maintaining the engine speed at an efficient speed.

ここで、車速をある一定値以上に上げることにより高速低負荷走行した場合には、ハイブリッド車両の走行状態は符号２５０に示される状態から符号２６０に示される状態に変化する。走行状態が変化してもエンジンの回転数が変化しないためサンギヤ１７０に接続されたモータジェネレータＭＧ１の回転数は負の回転数となる。この状態では駆動軸４５から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン回転軸１１０が低回転数かつ高トルクで回転しているため、エンジントルクと駆動力とのバランスを保つ必要がある。このためモータジェネレータＭＧ２は回生動作を行ない、サンギヤ１７０に接続されたモータジェネレータＭＧ１は力行動作を行なう。このような動作モードは動力循環モードと呼ばれる。   Here, when the vehicle speed is increased to a certain value or higher to travel at a high speed and a low load, the traveling state of the hybrid vehicle changes from the state indicated by reference numeral 250 to the state indicated by reference numeral 260. Even if the running state changes, the engine speed does not change, so the motor generator MG1 connected to the sun gear 170 has a negative speed. In this state, the engine rotational shaft 110 is rotating at a low rotational speed and a high torque with respect to the required rotational speed and the required torque to be output from the drive shaft 45, so it is necessary to maintain a balance between the engine torque and the driving force. . Therefore, motor generator MG2 performs a regenerative operation, and motor generator MG1 connected to sun gear 170 performs a power running operation. Such an operation mode is called a power circulation mode.

図６は、動力循環モードを説明するための図である。図６を参照して、実線の矢印により示される動力の経路は通常のハイブリッド車両の走行時における動力の経路を示す（この経路は図１に示す経路と同様である）。また、実線の矢印と併記された破線の矢印は動力循環時に動力の流れが変化することを表わす。   FIG. 6 is a diagram for explaining the power circulation mode. Referring to FIG. 6, a power path indicated by a solid arrow indicates a power path when the normal hybrid vehicle travels (this path is the same as the path shown in FIG. 1). A broken-line arrow written together with a solid-line arrow indicates that the power flow changes during power circulation.

動力循環モードでは、モータジェネレータＭＧ２は回生動作を行なうことにより電力を生成する。この電力はインバータ３０を介してモータジェネレータＭＧ１に供給される。モータジェネレータＭＧ１は電力供給に応じて力行動作を行なうため、動力分割機構６０の第２の軸（サンギヤ軸１７２）に動力を出力する。モータジェネレータＭＧ２は動力分割機構６０の第３の軸（リングギヤ軸１８２）から入力される動力により回生動作を行なう。モータジェネレータＭＧ１の動力とモータジェネレータＭＧ２の動力とがほぼ釣り合った状態では、破線の矢印に示されるようにモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２との間で動力が循環する。この結果、動力循環モードではハイブリッド車両の駆動力はエンジンによる駆動力とほぼ等しくなる。   In the power circulation mode, motor generator MG2 generates electric power by performing a regenerative operation. This electric power is supplied to motor generator MG1 via inverter 30. Motor generator MG1 outputs power to the second shaft (sun gear shaft 172) of power split mechanism 60 in order to perform a power running operation in response to power supply. Motor generator MG2 performs a regenerative operation by the power input from the third shaft (ring gear shaft 182) of power split mechanism 60. In a state in which the power of motor generator MG1 and the power of motor generator MG2 are substantially balanced, the power circulates between motor generator MG1 and motor generator MG2, as indicated by the dashed arrows. As a result, in the power circulation mode, the driving force of the hybrid vehicle is substantially equal to the driving force of the engine.

上述したようにＥＣＵ９０は、モータ温度に基づいてモータジェネレータＭＧ２の負荷率を制限する。特にＥＣＵ９０は、モータジェネレータＭＧ２の動作（力行動作および回生動作）だけでなくハイブリッド車両の走行状況も考慮してモータジェネレータＭＧ２の負荷を制限する。これにより動力性能の低下を防ぎながらモータジェネレータＭＧ２を確実に保護することが可能になる。ＥＣＵ９０による負荷率の制限について、以下詳しく説明する。   As described above, ECU 90 limits the load factor of motor generator MG2 based on the motor temperature. In particular, ECU 90 limits the load on motor generator MG2 in consideration of not only the operation (powering operation and regenerative operation) of motor generator MG2 but also the traveling state of the hybrid vehicle. Thus, it is possible to reliably protect motor generator MG2 while preventing a decrease in power performance. The load factor limitation by the ECU 90 will be described in detail below.

図７は、ＥＣＵ９０の機能ブロック図である。図７を参照して、ＥＣＵ９０は、バッテリ制御部９１とハイブリッド制御部９２と、エンジン制御部９３と、インバータ制御部９４と、マップ記憶部９５とを含む。   FIG. 7 is a functional block diagram of the ECU 90. Referring to FIG. 7, ECU 90 includes a battery control unit 91, a hybrid control unit 92, an engine control unit 93, an inverter control unit 94, and a map storage unit 95.

バッテリ制御部９１は、バッテリ２０の充電状態（ＳＯＣ）をバッテリ２０の充放電電流の積算などにより求めてこれをハイブリッド制御部９２に送信する。   The battery control unit 91 obtains the state of charge (SOC) of the battery 20 by integrating the charge / discharge current of the battery 20 and transmits it to the hybrid control unit 92.

エンジン制御部９３は、エンジン１０のスロットル制御を行なうとともに、エンジン１０のエンジン回転数Ｎｅを検出してハイブリッド制御部９２に送信する。   The engine control unit 93 performs throttle control of the engine 10, detects the engine speed Ne of the engine 10, and transmits it to the hybrid control unit 92.

ハイブリッド制御部９２は、アクセルポジションセンサ（図示せず）からアクセル開度Ａｃｃの情報を受けるとともに車速センサ（図示せず）から車速Ｖの情報を受ける。ハイブリッド制御部９２は、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて、運転者の要求する出力（要求パワー）を算出する。ハイブリッド制御部９２は、この運転者の要求パワーに加え、バッテリ２０の充電状態ＳＯＣを考慮してハイブリッド車両のトータルパワーを算出するとともに、エンジン１０の要求回転数および要求パワーをさらに算出する。   Hybrid control unit 92 receives information on accelerator opening degree Acc from an accelerator position sensor (not shown) and also receives information on vehicle speed V from a vehicle speed sensor (not shown). Based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, the hybrid control unit 92 calculates an output (required power) requested by the driver. Hybrid control unit 92 calculates the total power of the hybrid vehicle in consideration of the state of charge SOC of battery 20 in addition to the driver's required power, and further calculates the required rotational speed and required power of engine 10.

ハイブリッド制御部９２は、エンジン制御部９３に要求回転数と要求パワーとを送信し、エンジン制御部９３にエンジン１０のスロットル制御を行なわせる。   The hybrid control unit 92 transmits the required rotation speed and the required power to the engine control unit 93 and causes the engine control unit 93 to perform throttle control of the engine 10.

ハイブリッド制御部９２は、ハイブリッド車両の走行状態に応じた運転者要求トルクを算出する。そしてハイブリッド制御部９２は、運転者要求トルクと、エンジン１０の要求回転数および要求パワーにより定まるエンジントルクとに基づいてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクをそれぞれ指令するためのトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２を生成し、そのトルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２をインバータ制御部９４に対して出力する。   The hybrid control unit 92 calculates a driver request torque according to the traveling state of the hybrid vehicle. Hybrid control unit 92 provides torque command values TR1 and TR2 for commanding torques of motor generators MG1 and MG2 based on the driver required torque and the engine torque determined by the required rotation speed and required power of engine 10, respectively. The torque command values TR1 and TR2 are generated and output to the inverter control unit 94.

なお、ハイブリッド制御部９２はモータジェネレータＭＧ１に発電動作を行なわせる場合にはトルク指令値ＴＲ１の符号を正に設定し、モータジェネレータＭＧ１に力行動作を行なわせる場合にはトルク指令値ＴＲ１の符号を負に設定する。   Hybrid control unit 92 sets the sign of torque command value TR1 to positive when motor generator MG1 performs a power generation operation, and sets the sign of torque command value TR1 when motor generator MG1 performs a power running operation. Set to negative.

同様に、ハイブリッド制御部９２は、モータジェネレータＭＧ２に発電動作（回生動作）を行なわせる場合にはトルク指令値ＴＲ２の符号を負に設定し、モータジェネレータＭＧ２に力行動作を行なわせる場合にはトルク指令値ＴＲ２の符号を正に設定する。   Similarly, hybrid control unit 92 sets the sign of torque command value TR2 to be negative when motor generator MG2 performs a power generation operation (regeneration operation), and torque when motor generator MG2 performs a power running operation. The sign of the command value TR2 is set to be positive.

マップ記憶部９５は、モータジェネレータＭＧ２のモータ温度と負荷率制限値との関係を規定するマップを記憶する。   Map storage unit 95 stores a map that defines the relationship between the motor temperature of motor generator MG2 and the load factor limit value.

インバータ制御部９４は、トルク指令値ＴＲ１を受け、モータジェネレータＭＧ１の電流値を示すモータ電流Ｉｇを受け、モータジェネレータＭＧ１の回転数を示すモータ回転数Ｎｇを受ける。インバータ制御部９４は、トルク指令値ＴＲ１、モータ電流Ｉｇ、モータ回転数Ｎｇに基づいて、モータジェネレータＭＧ１から出力されるトルクがトルク指令値ＴＲ１に等しくなるようにインバータ３０を制御する。   Inverter control unit 94 receives torque command value TR1, receives motor current Ig indicating the current value of motor generator MG1, and receives motor rotation speed Ng indicating the rotation speed of motor generator MG1. Based on torque command value TR1, motor current Ig, and motor rotation speed Ng, inverter control unit 94 controls inverter 30 so that the torque output from motor generator MG1 is equal to torque command value TR1.

同様にインバータ制御部９４は、トルク指令値ＴＲ２を受け、モータジェネレータＭＧ２の電流値を示すモータ電流Ｉｍを受け、モータジェネレータＭＧ２の回転数を示すモータ回転数Ｎｍを受ける。インバータ制御部９４は、さらに、温度センサ８０からモータジェネレータＭＧ２の温度を示す温度値ＴＨを受ける。   Similarly, inverter control unit 94 receives torque command value TR2, receives motor current Im indicating the current value of motor generator MG2, and receives motor rotation speed Nm indicating the rotation speed of motor generator MG2. Inverter control unit 94 further receives a temperature value TH indicating the temperature of motor generator MG <b> 2 from temperature sensor 80.

インバータ制御部９４は、マップ記憶部９５に記憶されるマップを参照することにより温度値ＴＨに応じた負荷率制限値を取得する。インバータ制御部９４は、トルク指令値ＴＲ２に負荷率制限値を乗算して、制限トルク指令値を演算する。インバータ制御部９４は、その制限トルク指令値により指定されたトルクがモータジェネレータＭＧ２から出力されるように、その制限トルク指令値、モータ電流Ｉｍおよびモータ回転数Ｎｍに基づいてインバータ３０を制御する。   The inverter control unit 94 acquires a load factor limit value corresponding to the temperature value TH by referring to the map stored in the map storage unit 95. Inverter control unit 94 multiplies torque command value TR2 by the load factor limit value to calculate a limit torque command value. Inverter control unit 94 controls inverter 30 based on the limit torque command value, motor current Im, and motor speed Nm so that the torque specified by the limit torque command value is output from motor generator MG2.

図８は、マップ記憶部９５が記憶するマップを説明する図である。図８を参照して、負荷率制限マップＭＡＰ１は、モータジェネレータＭＧ２の力行動作時におけるモータ温度と負荷率制限値との関係を規定する。負荷率制限マップＭＡＰ２は、モータジェネレータＭＧ２の回生動作時におけるモータ温度と負荷率制限値との関係を規定する。   FIG. 8 is a diagram for explaining a map stored in the map storage unit 95. Referring to FIG. 8, load factor restriction map MAP1 defines the relationship between the motor temperature and the load factor restriction value during the power running operation of motor generator MG2. Load factor limit map MAP2 defines the relationship between the motor temperature and the load factor limit value during the regenerative operation of motor generator MG2.

負荷率制限値が１００％の場合には制限トルク指令値はトルク指令値ＴＲ２に等しい。すなわち負荷率制限マップＭＡＰ１，ＭＡＰ２において負荷率制限値が１００％から低下し始めるときのモータ温度が負荷率の制限が開始されるときのモータ温度（以下、「制限開始温度」という）である。   When the load factor limit value is 100%, the limit torque command value is equal to the torque command value TR2. That is, the motor temperature when the load factor limit value starts to decrease from 100% in the load factor limitation maps MAP1 and MAP2 is the motor temperature when the load factor limitation starts (hereinafter referred to as “limit start temperature”).

負荷率制限マップＭＡＰ１における制限開始温度は温度Ｔ１である。負荷率制限マップＭＡＰ２における制限開始温度は温度Ｔ２である。負荷率制限値が０％になるときのモータ温度は負荷率制限マップＭＡＰ１，ＭＡＰ２ともに温度Ｔ０である。Ｔ２＜Ｔ１であることから、モータ温度が同一であれば、回生動作時のほうが力行動作時よりも負荷率制限値が小さくなる。   The restriction start temperature in the load factor restriction map MAP1 is the temperature T1. The restriction start temperature in the load factor restriction map MAP2 is the temperature T2. The motor temperature when the load factor limit value becomes 0% is the temperature T0 in both load factor limitation maps MAP1 and MAP2. Since T2 <T1, if the motor temperature is the same, the load factor limit value is smaller during the regenerative operation than during the power running operation.

このように負荷率制限値を設定することにより得られる利点について説明する。モータジェネレータＭＧ２の回生動作時（動力循環時を除く）にはハイブリッド車両の駆動力の符号が負になる。負の駆動力は、ＥＣＵ９０によるモータジェネレータＭＧ２の回生動作とハイブリッド車両の油圧ブレーキとの協調制御により実現される。図８のマップに示されるようにモータジェネレータＭＧ２の回生動作時の負荷率制限値をモータジェネレータＭＧ２の力行時の負荷率制限値よりも小さくすれば、油圧ブレーキによる制動力が大きくなる。これによりモータジェネレータＭＧ２の発熱を抑制することができる。   Advantages obtained by setting the load factor limit value in this way will be described. During regenerative operation of motor generator MG2 (except during power circulation), the sign of the driving force of the hybrid vehicle becomes negative. The negative driving force is realized by cooperative control of the regenerative operation of motor generator MG2 by ECU 90 and the hydraulic brake of the hybrid vehicle. As shown in the map of FIG. 8, if the load factor limit value during regenerative operation of motor generator MG2 is made smaller than the load factor limit value during power running of motor generator MG2, the braking force by the hydraulic brake increases. Thereby, heat generation of motor generator MG2 can be suppressed.

モータジェネレータＭＧ２の発熱を抑制することによりモータジェネレータＭＧ２の温度上昇が抑制されるため、力行時においても負荷率が制限される可能性が小さくなる。この結果、ハイブリッド車両を走行させる際における動力性能への影響を緩和することができる。   Since the temperature increase of motor generator MG2 is suppressed by suppressing the heat generation of motor generator MG2, the possibility that the load factor is limited even during powering is reduced. As a result, the influence on the power performance when the hybrid vehicle is driven can be mitigated.

なお、モータ温度が制限開始温度よりも低い場合の負荷率制限値は、負荷率制限マップＭＡＰ１，ＭＡＰ２ともに１００％である（図８ではこれを示すために意図的にＭＡＰ２をＭＡＰ１とずらしている）。この場合の負荷率制限マップＭＡＰ２の負荷率制限値は負荷率制限マップＭＡＰ１の負荷率制限値より低く設定されてもよい。   Note that the load factor limit value when the motor temperature is lower than the limit start temperature is 100% for both the load factor limit maps MAP1 and MAP2 (FIG. 8 intentionally shifts MAP2 from MAP1. ). In this case, the load factor limit value of the load factor limit map MAP2 may be set lower than the load factor limit value of the load factor limit map MAP1.

図９は、図７に示すＥＣＵ９０が実行する負荷率制限処理を説明するフローチャートである。図９および図７を参照して、処理が開始されると、インバータ制御部９４はハイブリッド制御部９２から受けるトルク指令値ＴＲ２の符号に基づいて、モータジェネレータＭＧ２に力行動作を行なわせるか否かを判定する（ステップＳ１）。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a load factor limiting process executed by ECU 90 shown in FIG. 9 and 7, when the process is started, inverter control unit 94 determines whether or not motor generator MG2 performs a power running operation based on the sign of torque command value TR2 received from hybrid control unit 92. Is determined (step S1).

トルク指令値ＴＲ２の符号が正の場合には、インバータ制御部９４は、モータジェネレータＭＧ２に力行動作を行なわせる。この場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、インバータ制御部９４は、負荷率制限マップＭＡＰ１（図８参照）および温度センサ８０が検出したモータ温度（温度値ＴＨ）に基づいて、モータジェネレータＭＧ２の負荷率制限値を決定する。インバータ制御部９４は、その負荷率制限値と、トルク指令値ＴＲ２とを算出して制限トルク指令値を算出する。インバータ制御部９４は、制限トルク指令値と、モータ回転数Ｎｍと、モータ電流Ｉｍとに基づいてモータジェネレータＭＧ２を制御することによりトルク制限を実施する。これによりモータジェネレータＭＧ２は、その出力トルクが制限トルク指令値を超えないように制限される（ステップＳ３）。   When the sign of torque command value TR2 is positive, inverter control unit 94 causes motor generator MG2 to perform a power running operation. In this case (YES in step S1), inverter control unit 94 limits load factor of motor generator MG2 based on load factor limitation map MAP1 (see FIG. 8) and motor temperature (temperature value TH) detected by temperature sensor 80. Determine the value. The inverter control unit 94 calculates the limit torque command value by calculating the load factor limit value and the torque command value TR2. Inverter control unit 94 controls torque by controlling motor generator MG2 based on the limit torque command value, motor rotation speed Nm, and motor current Im. Thus, motor generator MG2 is limited so that its output torque does not exceed the limit torque command value (step S3).

一方、トルク指令値ＴＲ２の符号が負の場合には、インバータ制御部９４は、モータジェネレータに回生動作を行なわせる。この場合（ステップＳ１においてＮＯ）、インバータ制御部９４はハイブリッド車両に動力循環が生じているか否かを判定する（ステップＳ２）。   On the other hand, when the sign of torque command value TR2 is negative, inverter control unit 94 causes the motor generator to perform a regenerative operation. In this case (NO in step S1), inverter control unit 94 determines whether or not power circulation occurs in the hybrid vehicle (step S2).

上述したように、動力循環とはモータジェネレータＭＧ１が力行動作を行ない、かつ、モータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なっている状態である。よってインバータ制御部９４は、以下の（１）〜（４）の条件がすべて成立する場合に、動力循環が生じていると判定する。   As described above, the power circulation is a state in which motor generator MG1 performs a power running operation and motor generator MG2 performs a regenerative operation. Therefore, the inverter control unit 94 determines that power circulation has occurred when all of the following conditions (1) to (4) are satisfied.

（１）モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｇの符号が負である。
（２）モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値ＴＲ１の符号が負である。 (1) The sign of the rotational speed Ng of the motor generator MG1 is negative.
(2) The sign of torque command value TR1 of motor generator MG1 is negative.

（３）モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍの符号が正である。
（４）モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値ＴＲ２の符号が負である。 (3) The sign of the rotational speed Nm of the motor generator MG2 is positive.
(4) The sign of torque command value TR2 of motor generator MG2 is negative.

条件（１），（２）はモータジェネレータＭＧ１が力行動作を行なっていることを示し、条件（３），（４）はモータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なっていることを示す。   Conditions (1) and (2) indicate that motor generator MG1 is performing a power running operation, and conditions (3) and (4) indicate that motor generator MG2 is performing a regenerative operation.

インバータ制御部９４は動力循環が生じていると判定した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ３の処理を実行する。動力循環時には車両の駆動力は正である。このため、ハイブリッド車両の制動時（モータジェネレータＭＧ２の回生動作時）と同様に負荷率制限値を設定した場合には、モータジェネレータＭＧ２の力行動作時よりも負荷率制限値が小さくなるため車両の動力性能が制限される可能性がある。しかし、インバータ制御部９４は、負荷率制限マップＭＡＰ１に基づいてモータジェネレータＭＧ２の負荷率制限値を決定するので、このような問題を防ぐことができる。   If inverter control unit 94 determines that power circulation has occurred (YES in step S2), it executes the process of step S3. During power circulation, the driving force of the vehicle is positive. For this reason, when the load factor limit value is set in the same manner as when the hybrid vehicle is braked (during the regenerative operation of motor generator MG2), the load factor limit value is smaller than that during the power running operation of motor generator MG2. Power performance may be limited. However, since inverter control unit 94 determines the load factor limit value of motor generator MG2 based on load factor limit map MAP1, such a problem can be prevented.

一方、インバータ制御部９４は動力循環が生じていないと判定した場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ４の処理を実行する。ステップＳ４の処理はハイブリッド車両の制動処理に対応する。この場合には、インバータ制御部９４は、負荷率制限マップＭＡＰ２（図８参照）および温度センサ８０が検出したモータ温度（温度値ＴＨ）に基づいて、モータジェネレータＭＧ２の負荷率制限値を決定する。ステップＳ３の処理と同様にインバータ制御部９４は、その負荷率制限値と、トルク指令値ＴＲ２とを算出して制限トルク指令値を算出する。インバータ制御部９４は、制限トルク指令値と、モータ回転数Ｎｍと、モータ電流Ｉｍとに基づいてモータジェネレータＭＧ２を制御することによりトルク制限を実施する。これによりモータジェネレータＭＧ２は、その出力トルクが制限トルク指令値を超えないように制限される。   On the other hand, if inverter control unit 94 determines that power circulation has not occurred (NO in step S2), it executes the process of step S4. The process of step S4 corresponds to the braking process of the hybrid vehicle. In this case, inverter control unit 94 determines a load factor limit value of motor generator MG2 based on load factor limit map MAP2 (see FIG. 8) and motor temperature (temperature value TH) detected by temperature sensor 80. . Similarly to the process of step S3, the inverter control unit 94 calculates the load factor limit value and the torque command value TR2 to calculate the limit torque command value. Inverter control unit 94 controls torque by controlling motor generator MG2 based on the limit torque command value, motor rotation speed Nm, and motor current Im. Thus, motor generator MG2 is limited so that its output torque does not exceed the limit torque command value.

ステップＳ３またはステップＳ４の処理が終了すると全体の処理はステップＳ１に戻される。   When the process of step S3 or step S4 is completed, the entire process is returned to step S1.

実施の形態１を包括的に説明すると以下のとおりである。ＥＣＵ９０は、温度センサ８０が検知したモータジェネレータＭＧ２の温度が所定の温度を超えた場合において、モータジェネレータＭＧ２が力行動作を行なうときにはモータジェネレータＭＧ２の負荷率が第１の制限値を超えないように負荷率を制限し、モータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なうときには負荷率が第１の制限値よりも低い第２の制限値を超えないように負荷率を制限する。ＥＣＵ９０は、ハイブリッド車両の動力循環時、すなわちハイブリッド車両に要求される駆動力の符号が正であり、かつ、モータジェネレータＭＧ１が動力分割機構６０の第２の軸に動力を出力する場合には、モータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なっていても負荷率を第１の制限値に設定する。   A comprehensive description of the first embodiment is as follows. When the temperature of motor generator MG2 detected by temperature sensor 80 exceeds a predetermined temperature, ECU 90 ensures that the load factor of motor generator MG2 does not exceed the first limit value when motor generator MG2 performs a power running operation. When the motor generator MG2 performs a regenerative operation, the load factor is limited so that the load factor does not exceed a second limit value lower than the first limit value. When the power of the hybrid vehicle is circulating, that is, when the sign of the driving force required for the hybrid vehicle is positive and the motor generator MG1 outputs power to the second shaft of the power split mechanism 60, the ECU 90 Even if motor generator MG2 is performing a regenerative operation, the load factor is set to the first limit value.

実施の形態１によれば、動力循環時にはモータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なっているものの、負荷率の制限が緩やかになる。これにより動力性能への影響を緩和することができる。よってハイブリッド車両が高速で走行する場合に走行性能が制限されるのを防ぐことができる。   According to the first embodiment, although motor generator MG2 is performing a regenerative operation during power circulation, the load factor is limited more slowly. Thereby, the influence on power performance can be relieved. Therefore, it is possible to prevent the travel performance from being limited when the hybrid vehicle travels at a high speed.

［実施の形態２］
実施の形態２に係るハイブリッド動力出力装置１００Ａの構成は、図１に示すハイブリッド動力出力装置１００とほぼ同様である。図１を参照して、ハイブリッド動力出力装置１００ＡはＥＣＵ９０に代えてＥＣＵ９０Ａを含む点でハイブリッド動力出力装置１００と異なるが他の部分はハイブリッド動力出力装置１００の対応する部分の構成と同様である。 [Embodiment 2]
The configuration of hybrid power output apparatus 100A according to Embodiment 2 is substantially the same as hybrid power output apparatus 100 shown in FIG. Referring to FIG. 1, hybrid power output apparatus 100 </ b> A is different from hybrid power output apparatus 100 in that it includes ECU 90 </ b> A instead of ECU 90, but the other parts are the same as the corresponding parts of hybrid power output apparatus 100.

次にＥＣＵ９０ＡとＥＣＵ９０との構成の相違点について図７を参照しながら説明する。ＥＣＵ９０Ａは、インバータ制御部９４に代えてインバータ制御部９４Ａを含む点、およびマップ記憶部９５に代えてマップ記憶部９５Ａを含む点においてＥＣＵ９０と異なる。   Next, differences in configuration between the ECU 90A and the ECU 90 will be described with reference to FIG. ECU 90A is different from ECU 90 in that it includes an inverter control unit 94A instead of inverter control unit 94, and includes a map storage unit 95A instead of map storage unit 95.

図１０は、マップ記憶部９５Ａが記憶するマップを説明する図である。図１０を参照して、負荷率制限マップＭＡＰ１Ａは、モータジェネレータＭＧ２の力行動作時、および、モータ回転数ＮｍがＮｍ１以上かつＮｍ２以下の範囲内にある時の両方におけるモータ温度と負荷率制限値との関係を規定する。ここでＮｍ１は負の値であり、Ｎｍ２は正の値である。また、Ｎｍ１，Ｎｍ２は、ハイブリッド車両の車速が０近傍となるときのモータジェネレータＭＧ２の回転数であり設計や実験などにより適切に定めることができる。   FIG. 10 is a diagram illustrating a map stored in the map storage unit 95A. Referring to FIG. 10, load factor restriction map MAP1A is a motor temperature and load factor limit value both during powering operation of motor generator MG2 and when motor rotation speed Nm is in the range of Nm1 to Nm2. Defines the relationship. Here, Nm1 is a negative value and Nm2 is a positive value. Nm1 and Nm2 are the rotational speeds of the motor generator MG2 when the vehicle speed of the hybrid vehicle is close to 0, and can be appropriately determined by design or experiment.

負荷率制限マップＭＡＰ２Ａは、モータジェネレータＭＧ２の回生動作時、かつ、モータ回転数ＮｍがＮｍ２より大きい場合におけるモータ温度と負荷率制限値との関係を規定する。   The load factor restriction map MAP2A defines the relationship between the motor temperature and the load factor restriction value during the regenerative operation of the motor generator MG2 and when the motor rotation speed Nm is greater than Nm2.

負荷率制限マップＭＡＰ１Ａにおける制限開始温度は温度Ｔ１Ａであり、負荷率制限マップＭＡＰ２Ａにおける制限開始温度は温度Ｔ２Ａである。負荷率制限値が０％になるときのモータ温度は負荷率制限マップＭＡＰ１Ａ，ＭＡＰ２Ａともに温度Ｔ０Ａである。   The restriction start temperature in the load factor restriction map MAP1A is the temperature T1A, and the restriction start temperature in the load factor restriction map MAP2A is the temperature T2A. The motor temperature when the load factor limit value becomes 0% is the temperature T0A for both the load factor limit maps MAP1A and MAP2A.

なおＴ２Ａ＜Ｔ１Ａである。また、温度Ｔ０Ａ，Ｔ１Ａ，Ｔ２Ａは、図８に示す温度Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２とそれぞれ同一でもよい。さらに、モータ温度が制限開始温度よりも低い場合の負荷率制限値は、負荷率制限マップＭＡＰ１Ａ，ＭＡＰ２Ａともに１００％である（図８と同様に図１０でもＭＡＰ２ＡをＭＡＰ１Ａとずらして示す）。ただしこの場合の負荷率制限マップＭＡＰ２Ａの負荷率制限値は、負荷率制限マップＭＡＰ１Ａの負荷率制限値より低くてもよい。   Note that T2A <T1A. Further, the temperatures T0A, T1A, T2A may be the same as the temperatures T0, T1, T2 shown in FIG. Further, the load factor limit value when the motor temperature is lower than the limit start temperature is 100% for both of the load factor limitation maps MAP1A and MAP2A (MAP2A is also shifted from MAP1A in FIG. 10 as in FIG. 8). However, the load factor limit value of the load factor limitation map MAP2A in this case may be lower than the load factor limitation value of the load factor limitation map MAP1A.

図７に戻り、ＥＣＵ９０Ａは、モータ回転数ＮｍがＮｍ１以上かつＮｍ２以下である場合には、トルク指令値ＴＲ２の符号が負であっても負荷率制限マップＭＡＰ１Ａに基づいて負荷率制限値を決定する。なお実施の形態１と同様に、トルク指令値ＴＲ２の符号が正である場合にはＥＣＵ９０Ａは負荷率制限マップＭＡＰ１Ａに基づいて負荷率制限値を決定する。また、トルク指令値ＴＲ２の符号が負であり、かつ、モータ回転数ＮｍがＮｍ２より大きい場合には、ＥＣＵ９０Ａは負荷率制限マップＭＡＰ２Ａに基づいて負荷率制限値を決定する。   Returning to FIG. 7, when the motor rotation speed Nm is not less than Nm1 and not more than Nm2, the ECU 90A determines the load factor limit value based on the load factor limit map MAP1A even if the sign of the torque command value TR2 is negative. To do. As in the first embodiment, when the sign of torque command value TR2 is positive, ECU 90A determines the load factor limit value based on load factor limit map MAP1A. When the sign of torque command value TR2 is negative and motor rotation speed Nm is greater than Nm2, ECU 90A determines the load factor limit value based on load factor limit map MAP2A.

上述のように、モータ回転数ＮｍがＮｍ２以上かつＮｍ１以下である場合にはハイブリッド車両の車速が０近傍の値となる。この場合において、インバータ制御部９４Ａは、モータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なう場合であっても負荷率制限マップＭＡＰ１Ａに基づいてモータジェネレータＭＧ２の負荷制限値を設定する。これにより、車速が０付近である場合には、モータジェネレータＭＧ２の回生動作時における負荷率制限が緩和される。   As described above, when the motor rotation speed Nm is greater than or equal to Nm2 and less than or equal to Nm1, the vehicle speed of the hybrid vehicle becomes a value near zero. In this case, inverter control unit 94A sets the load limit value of motor generator MG2 based on load factor limit map MAP1A even when motor generator MG2 performs a regenerative operation. Thereby, when the vehicle speed is around 0, the load factor limitation during the regenerative operation of motor generator MG2 is relaxed.

図１１は、ＥＣＵ９０Ａが実行する負荷率制限処理を説明するフローチャートである。図１１および図９を参照して、図１１のフローチャートは、ステップＳ１の処理に先立ってステップＳＡの処理が実行される点で図９のフローチャートと異なる。また、図１１のフローチャートでは、ステップＳ３，Ｓ４において負荷率制限マップＭＡＰ１Ａ，ＭＡＰ２Ａにそれぞれ基づきトルク制限が実施される点で図９のフローチャートと異なる。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the load factor limiting process executed by the ECU 90A. 11 and 9, the flowchart of FIG. 11 is different from the flowchart of FIG. 9 in that the process of step SA is executed prior to the process of step S1. Further, the flowchart of FIG. 11 differs from the flowchart of FIG. 9 in that torque limitation is performed based on the load factor limitation maps MAP1A and MAP2A in steps S3 and S4.

ステップＳＡにおいて、ＥＣＵ９０Ａはモータ回転数Ｎｍを受ける。ＥＣＵ９０Ａはモータ回転数ＮｍがＮｍ１以上かつＮｍ２以下であると判定した場合（ステップＳＡにおいてＹＥＳ）にはステップＳ１の処理を実行し、そうでない場合（ステップＳＡにおいてＮＯ）、ステップＳ３の処理を実行する。なお、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１〜Ｓ４の処理は図９のフローチャートにおける対応するステップの処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。   In step SA, ECU 90A receives motor rotation speed Nm. When ECU 90A determines that motor rotation speed Nm is greater than or equal to Nm1 and less than or equal to Nm2 (YES in step SA), it executes step S1; otherwise (NO in step SA), it executes step S3. To do. Since the processing of steps S1 to S4 in the flowchart of FIG. 11 is the same as the processing of the corresponding steps in the flowchart of FIG. 9, the following description will not be repeated.

このように実施の形態２によれば車速が０付近である場合にモータジェネレータＭＧ２の回生動作時における負荷率制限を緩和する。これにより、たとえばハイブリッド車両が上り坂で停車した状態から発進するときに運転者の操作に対する車両の応答性が低下するのを防ぐことができる。また、ハイブリッド車両が上り坂を走行する場合にも運転者の操作に対する車両の応答性が低下するのを防ぐことができる。   Thus, according to the second embodiment, when the vehicle speed is near zero, the load factor limitation during the regenerative operation of motor generator MG2 is relaxed. Thereby, for example, when the hybrid vehicle starts from a state where the vehicle stops on an uphill, it is possible to prevent the responsiveness of the vehicle to a driver's operation from being lowered. Further, even when the hybrid vehicle travels uphill, it is possible to prevent a decrease in vehicle responsiveness to a driver's operation.

また、実施の形態２では実施の形態１と同様に、動力循環時にはモータジェネレータＭＧ２が回生動作を行なっていても負荷率制限を緩和するので、実施の形態１の効果と同様の効果を得ることができる。   Further, in the second embodiment, as in the first embodiment, the load factor restriction is relaxed even when the motor generator MG2 performs a regenerative operation during power circulation, so that the same effect as the effect of the first embodiment can be obtained. Can do.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明によるハイブリッド車両の動力出力装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of a power output apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention. 図１に示した動力分割機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power split device shown in FIG. 図２に示される遊星歯車機構１５０の断面図である。It is sectional drawing of the planetary gear mechanism 150 shown by FIG. ハイブリッド動力出力装置１００の各運転状況における動作を説明する第１の共線図である。FIG. 3 is a first collinear diagram illustrating an operation of each driving situation of the hybrid power output apparatus 100. ハイブリッド動力出力装置１００の各運転状況における動作を説明する第２の共線図である。FIG. 6 is a second collinear diagram illustrating the operation of each driving situation of the hybrid power output apparatus 100. 動力循環モードを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a power circulation mode. ＥＣＵ９０の機能ブロック図である。2 is a functional block diagram of an ECU 90. FIG. マップ記憶部９５が記憶するマップを説明する図である。It is a figure explaining the map which map storage part 95 memorizes. 図７に示すＥＣＵ９０が実行する負荷率制限処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the load factor restriction | limiting process which ECU90 shown in FIG. 7 performs. マップ記憶部９５Ａが記憶するマップを説明する図である。It is a figure explaining the map which 95A of map memory | storage parts memorize | store. ＥＣＵ９０Ａが実行する負荷率制限処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the load factor restriction | limiting process which ECU90A performs.

符号の説明Explanation of symbols

１０ エンジン、２０ バッテリ、３０ インバータ、４０ａ 車輪、４５ 駆動軸、５０ トランスアクスル、５１〜５３ 電力ライン、６０ 動力分割機構、７０ 減速機、８０ 温度センサ、９１ バッテリ制御部、９２ ハイブリッド制御部、９３ エンジン制御部、９４，９４Ａ インバータ制御部、９５，９５Ａ マップ記憶部、１００，１００Ａ ハイブリッド動力出力装置、１１０ エンジン回転軸、１５０ 遊星歯車機構、１６０ ピニオンギヤ、１６２ プラネタリキャリア軸、１６５ プラネタリキャリア、１７０ サンギヤ、１７２ サンギヤ軸、１８０ リングギヤ、１８２ リングギヤ軸、１９０ チェーンドライブスプロケット、１９２ チェーンドリブンスプロケット、１９５ チェーン、１９８ カウンタドライブギヤ、ＭＡＰ１，ＭＡＰ２，ＭＡＰ１Ａ，ＭＡＰ２Ａ 負荷率制限マップ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。   10 Engine, 20 Battery, 30 Inverter, 40a Wheel, 45 Drive shaft, 50 Transaxle, 51-53 Power line, 60 Power split mechanism, 70 Reducer, 80 Temperature sensor, 91 Battery control unit, 92 Hybrid control unit, 93 Engine control unit, 94, 94A inverter control unit, 95, 95A map storage unit, 100, 100A hybrid power output device, 110 engine rotation shaft, 150 planetary gear mechanism, 160 pinion gear, 162 planetary carrier shaft, 165 planetary carrier, 170 sun gear 172 Sun gear shaft, 180 ring gear, 182 ring gear shaft, 190 chain drive sprocket, 192 chain driven sprocket, 195 chain, 198 counter drive gear, MA P1, MAP2, MAP1A, MAP2A Load factor restriction map, MG1, MG2 motor generator.

Claims (4)

駆動軸に動力を出力するハイブリッド車両の動力出力装置であって、
第１から第３の軸と結合された遊星歯車機構を含み、前記第３の軸に車両の駆動軸が結合されるとともに、前記第１ないし第３の軸のうちのいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対して入出力する３軸式の動力分割機構と、
前記第１の軸にその回転軸が結合し、燃料の燃焼により前記第１の回転軸に対し動力を出力するエンジンと、
前記第２の軸にその回転軸が結合し、前記第２の軸に対し動力を入出力することが可能な第１のモータジェネレータと、
前記第３の軸にその回転軸が結合し、前記第３の軸に対し動力を入出力することが可能な第２のモータジェネレータと、
前記第２のモータジェネレータの温度であるモータ温度を検知する温度検知部と、
前記温度検知部が検知した前記モータ温度が所定の温度を超えた場合において、前記第２のモータジェネレータが前記第３の軸に対し動力を出力する力行動作を行なうときには前記第２のモータジェネレータの負荷率が第１の制限値を超えないように前記負荷率を制限し、前記第２のモータジェネレータが前記第３の軸に対し動力を入力する回生動作を行なうときには前記負荷率が前記第１の制限値よりも低い第２の制限値を超えないように前記負荷率を制限する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ハイブリッド車両に要求される駆動力の符号が正であり、かつ、前記第１のモータジェネレータが前記第２の軸に動力を出力する場合には、前記第２のモータジェネレータが前記回生動作を行なっていても前記負荷率を前記第１の制限値に設定する、ハイブリッド車両の動力出力装置。 A power output device for a hybrid vehicle that outputs power to a drive shaft,
A planetary gear mechanism coupled to the first to third shafts, a drive shaft of the vehicle being coupled to the third shaft, and any two of the first to third shafts A three-shaft power split mechanism for inputting / outputting power determined based on the input / output power to / from the remaining one shaft when power is input / output;
An engine having a rotating shaft coupled to the first shaft and outputting power to the first rotating shaft by combustion of fuel;
A first motor generator having a rotation shaft coupled to the second shaft and capable of inputting / outputting power to / from the second shaft;
A second motor generator having a rotary shaft coupled to the third shaft and capable of inputting / outputting power to / from the third shaft;
A temperature detector for detecting a motor temperature which is a temperature of the second motor generator;
When the second motor generator performs a power running operation for outputting power to the third shaft when the motor temperature detected by the temperature detector exceeds a predetermined temperature, the second motor generator The load factor is limited so that the load factor does not exceed the first limit value. When the second motor generator performs a regenerative operation for inputting power to the third shaft, the load factor is A control unit for limiting the load factor so as not to exceed a second limit value lower than the limit value of
When the sign of the driving force required for the hybrid vehicle is positive and the first motor generator outputs power to the second shaft, the controller is configured to output the second motor generator. A power output device for a hybrid vehicle that sets the load factor to the first limit value even when performing the regenerative operation. 前記制御部は、前記モータ温度と前記第１の制限値とを対応付ける第１のマップ、および前記モータ温度と前記第２の制限値とを対応付ける第２のマップを記憶し、前記第２のモータジェネレータが前記力行動作を行なうときには前記第１のマップに基づいて前記第１の制限値を決定するとともに、前記第２のモータジェネレータが前記回生動作を行なうときには前記第２のマップに基づいて前記第２の制限値を決定する、請求項１に記載のハイブリッド車両の動力出力装置。   The control unit stores a first map that associates the motor temperature with the first limit value, and a second map that associates the motor temperature with the second limit value, and the second motor. When the generator performs the power running operation, the first limit value is determined based on the first map, and when the second motor generator performs the regeneration operation, the first limit value is determined based on the second map. The power output apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein a limit value of 2 is determined. 前記制御部は、さらに、前記第２のモータジェネレータの回転数が負の所定値から正の所定値までの範囲内にある場合には、前記第２のモータジェネレータが前記回生動作を行なっていても前記負荷率を前記第１の制限値に設定する、請求項１または２に記載のハイブリッド車両の動力出力装置。   The controller further includes the second motor generator performing the regenerative operation when the rotational speed of the second motor generator is within a range from a negative predetermined value to a positive predetermined value. The power output apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the load factor is set to the first limit value. 前記制御部は、前記第２のモータジェネレータが前記回生動作を行ない、かつ、前記第２のモータジェネレータの回転数が前記正の所定値より大きい場合には、前記負荷率を前記第２の制限値に設定する、請求項３に記載のハイブリッド車両の動力出力装置。   When the second motor generator performs the regenerative operation and the rotation speed of the second motor generator is larger than the positive predetermined value, the control unit limits the load factor to the second limit. The power output apparatus for a hybrid vehicle according to claim 3, wherein the power output apparatus is set to a value.
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