JP2009220789A - Hybrid vehicle, control method for same, driving device, and control method for same - Google Patents

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Kiyoshiro Kamioka
清城 上岡
Motoo Shibata
基夫 柴田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more properly set timing of a loaded operation of an internal-combustion engine. <P>SOLUTION: A hybrid vehicle sets a threshold Pref1 based on a vehicle speed V and sets a threshold Pref 2 larger than the threshold Pref 1 by engine start-up power Ps (S120), and when vehicle required power P* exceeds the threshold Pref 1 in traveling while stopping an engine, starts the engine and controls the engine and a motor MG1, MG2 so as to travel the car while outputting required torque Tr* set involving a loaded operation of the engine (S130-S150, S210-S270). When the required power P* exceeds the threshold Pref 2 in traveling while operating the engine by itself, controls the engine and motors MG1, MG2 so as to travel while outputting the required torque Tr* set involving the loaded operation of the engine (S130, S140, S280, S220-S270). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法並びに駆動装置およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, a control method thereof, a drive device, and a control method thereof.

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンの熱を用いて暖房を行なう空調装置を備え、車両に要求される要求パワーがエンジンを比較的効率よく運転することができる下限値近傍の値として設定された閾値Prefより小さいときに暖房性能の確保からエンジンの運転要求があるときには、エンジンから閾値Prefのパワーが出力されるよう負荷運転すると共に過剰なパワーを用いてバッテリを充電するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、走行に必要なパワーが小さくても暖房要求があるときには、エンジンを負荷運転すると共にバッテリを充電することにより、暖房要求があるときにエンジンを単に自立運転するものに比して車両の燃費向上を図っている。
特開2006−152827号公報
Conventionally, this type of hybrid vehicle is equipped with an air conditioner that performs heating using the heat of the engine, and the required power required for the vehicle is set as a value near the lower limit value at which the engine can be operated relatively efficiently. When there is an engine operation request for ensuring the heating performance when it is smaller than the threshold value Pref, a load operation is performed so that the power of the threshold value Pref is output from the engine and the battery is charged using excessive power. (For example, refer to Patent Document 1). In this hybrid vehicle, even when the power required for traveling is small, when there is a heating request, the engine is loaded and the battery is charged, so that the engine is simply operated independently when there is a heating request. It aims to improve vehicle fuel efficiency.
JP 2006-152827 A

上述のハイブリッド車のようにエンジンを自立運転に代えて負荷運転すると共にバッテリを充電する制御は、暖房要求のためにエンジンを自立運転する際には有効に機能するが、触媒暖機のためにエンジンを自立運転する際には有効に機能しない。触媒暖機のためにエンジンを自立運転するときには、触媒暖機を促進するためにエンジンの点火時期を最遅角(最も遅い時期)とするが、エンジンを負荷運転すると点火時期を最遅角することができないと共に排気を十分に浄化することができずエミッションを悪化させてしまう。このため、触媒暖機のためにはエンジンを自立運転する方が好ましい。一方、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、若干のエミッションの悪化を生じても運転者が要求するパワーを出力するためにエンジンを負荷運転する。このとき、エンジンの運転を停止してモータ走行しているときにはエンジンを始動してエンジンを負荷運転するが、エンジンを自立運転しているときには既にエンジンは始動されているから単に負荷運転に移行すれば足りるため、エンジンの運転を停止した状態からエンジンを負荷運転する場合とエンジンを自立運転している状態からエンジンを負荷運転する場合とを考慮して制御する必要がある。   As in the hybrid vehicle described above, the control for charging the battery while performing the load operation instead of the self-sustained operation functions effectively when the engine is self-sustained for heating requirements, but for the catalyst warm-up. It does not function effectively when the engine is operated independently. When the engine is operated independently for warming up the catalyst, the ignition timing of the engine is set to the most retarded (latest timing) in order to promote catalyst warm-up, but the ignition timing is retarded the most when the engine is loaded. In addition, the exhaust cannot be sufficiently purified and the emission is deteriorated. For this reason, it is preferable to operate the engine independently for warming up the catalyst. On the other hand, when the driver depresses the accelerator pedal, the engine is loaded under load in order to output the power required by the driver even if the emission slightly deteriorates. At this time, when the engine is stopped and the motor is running, the engine is started and the engine is loaded. However, when the engine is operating autonomously, the engine is already started, so the load operation is simply performed. Therefore, it is necessary to perform control in consideration of a case where the engine is operated with a load from a state where the engine is stopped and a case where the engine is operated with a load from a state where the engine is operating independently.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法並びに駆動装置およびその制御方法は、内燃機関を負荷運転するタイミングをより適正なものとすることを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle, the control method thereof, the drive device, and the control method thereof according to the present invention is to make the timing of the load operation of the internal combustion engine more appropriate.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法並びに駆動装置およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle, the control method thereof, the drive device, and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備え、前記内燃機関の運転を停止した状態で走行可能なハイブリッド車であって、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて車両に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に前記設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記設定された要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
A hybrid vehicle comprising: an internal combustion engine capable of outputting power for traveling; and an electric motor capable of outputting power for traveling, wherein the hybrid vehicle is capable of traveling with the operation of the internal combustion engine stopped,
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
Requested power setting means for setting requested power required for the vehicle based on the set requested driving force;
When the set required power reaches the first predetermined power or more while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is started and the load operation of the internal combustion engine is performed. The internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with a driving force based on the set required driving force, and the set required power is the first power while the internal combustion engine is running independently. Control for controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with a driving force based on the set required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the second predetermined power is greater than a predetermined power of Means,
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求駆動力に基づいて設定される車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、内燃機関を自立運転しているときには内燃機関の運転を停止しているときに比して大きな要求パワーが要求されたときに内燃機関を負荷運転するのである。これにより、触媒暖機などのために内燃機関を自立運転している状態をより長く保つことができ、より適正なタイミングで内燃機関を負荷運転することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the required power required for the vehicle set based on the required driving force required for the vehicle while traveling with the operation of the internal combustion engine stopped is the first predetermined power. When the above is reached, the internal combustion engine is started, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine travels with the required driving force with the load operation of the internal combustion engine. When the power reaches a second predetermined power greater than the first predetermined power, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the requested driving force with a load operation of the internal combustion engine. In other words, when the internal combustion engine is operating independently, the internal combustion engine is loaded when a larger required power is required than when the operation of the internal combustion engine is stopped. As a result, the state in which the internal combustion engine is independently operated for warming up the catalyst or the like can be maintained for a longer time, and the internal combustion engine can be load-operated at a more appropriate timing.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記第2の所定パワーは、前記内燃機関の始動に必要なパワーに相当するパワー分だけ前記第1の所定パワーより大きく設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関を自立運転しているときから内燃機関を負荷運転するときに必要なパワーを内燃機関の運転を停止しているときから負荷運転するときの始動後に必要なパワーと同様なものとすることができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the second predetermined power may be set to be larger than the first predetermined power by a power corresponding to the power necessary for starting the internal combustion engine. In this way, the power required for the load operation of the internal combustion engine from when the internal combustion engine is operating independently is the same as the power required after the start of the load operation from when the operation of the internal combustion engine is stopped. Can be.

また、本発明のハイブリッド車において、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、前記第2の所定パワーは車速が大きいほど前記第1の所定パワーとの差分が小さくなるよう設定されてなるものとすることもできる。これは、車速が大きくなるほど内燃機関を始動する際に電力動力入出力手段により消費される電力が小さくなることに基づく。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the hybrid vehicle is connected to a drive shaft connected to an axle and is connected to an output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. Power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft is provided, and the second predetermined power is set such that the difference from the first predetermined power decreases as the vehicle speed increases. It can also be. This is based on the fact that the electric power consumed by the electric power drive input / output means becomes smaller when the internal combustion engine is started as the vehicle speed increases. In this case, the power power input / output means is connected to three axes of a generator capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the output shaft, and the rotating shaft of the generator, and one of the three axes. It can also be a means provided with 3-axis type power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from the two axes.

本発明の駆動装置は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と共に車両に搭載される駆動装置であって、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて車両に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に前記設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記設定された要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A driving device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine capable of outputting driving power,
An electric motor capable of outputting driving power;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
Requested power setting means for setting requested power required for the vehicle based on the set requested driving force;
When the set required power reaches a first predetermined power or more while the internal combustion engine is stopped and running, the internal combustion engine is started and the internal combustion engine is loaded with the load. The internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with a driving force based on the set required driving force, and the set required power is the first power while the internal combustion engine is running independently. Control for controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with a driving force based on the set required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the second predetermined power is greater than a predetermined power of Means,
It is a summary to provide.

この本発明の駆動装置では、内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求駆動力に基づいて設定される車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、内燃機関を自立運転しているときには内燃機関の運転を停止しているときに比して大きな要求パワーが要求されたときに内燃機関を負荷運転するのである。これにより、触媒暖機などのために内燃機関を自立運転している状態をより長く保つことができ、より適正なタイミングで内燃機関を負荷運転することができる。   In the driving device of the present invention, the required power required for the vehicle set based on the required driving force required for the vehicle while the operation of the internal combustion engine is stopped is the first predetermined power. When the above is reached, the internal combustion engine is started, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine travels with the required driving force with the load operation of the internal combustion engine. When the power reaches a second predetermined power greater than the first predetermined power, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the requested driving force with a load operation of the internal combustion engine. In other words, when the internal combustion engine is operating independently, the internal combustion engine is loaded when a larger required power is required than when the operation of the internal combustion engine is stopped. As a result, the state in which the internal combustion engine is independently operated for warming up the catalyst or the like can be maintained for a longer time, and the internal combustion engine can be load-operated at a more appropriate timing.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
A control method for a hybrid vehicle comprising: an internal combustion engine capable of outputting driving power; and an electric motor capable of outputting driving power,
When the required power required for the vehicle reaches a first predetermined power or higher while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is started and accompanied by a load operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force, and the required power is larger than the first predetermined power while the internal combustion engine is traveling independently. Controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force accompanied by a load operation of the internal combustion engine when the power reaches or exceeds.
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、内燃機関を自立運転しているときには内燃機関の運転を停止しているときに比して大きな要求パワーが要求されたときに内燃機関を負荷運転するのである。これにより、触媒暖機などのために内燃機関を自立運転している状態をより長く保つことができ、より適正なタイミングで内燃機関を負荷運転することができる。   In the hybrid vehicle control method of the present invention, the internal combustion engine is started when the required power required for the vehicle reaches a first predetermined power or more while the internal combustion engine is stopped and running. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force along with the load operation of the internal combustion engine, and the second required power is larger than the first predetermined power while the internal combustion engine is running independently. When the predetermined power is exceeded, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the requested driving force with the load operation of the internal combustion engine. In other words, when the internal combustion engine is operating independently, the internal combustion engine is loaded when a larger required power is required than when the operation of the internal combustion engine is stopped. As a result, the state in which the internal combustion engine is independently operated for warming up the catalyst or the like can be maintained for a longer time, and the internal combustion engine can be load-operated at a more appropriate timing.

本発明の駆動装置の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と共に車両に搭載され、走行用の動力を出力可能な電動機を備える駆動装置の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
A method for controlling a drive device including an electric motor mounted on a vehicle together with an internal combustion engine capable of outputting power for traveling and capable of outputting power for traveling,
When the required power required for the vehicle reaches the first predetermined power or more while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is started and accompanied by a load operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force, and the required power is greater than the first predetermined power while the internal combustion engine is traveling independently. Controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with the required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the power reaches or exceeds
It is characterized by that.

この本発明の駆動装置の制御方法では、内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って要求駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、内燃機関を自立運転しているときには内燃機関の運転を停止しているときに比して大きな要求パワーが要求されたときに内燃機関を負荷運転するのである。これにより、触媒暖機などのために内燃機関を自立運転している状態をより長く保つことができ、より適正なタイミングで内燃機関を負荷運転することができる。   In this method of controlling a drive device according to the present invention, the internal combustion engine is started when the required power required for the vehicle reaches a first predetermined power or higher while the operation of the internal combustion engine is stopped and the vehicle is running. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force along with the load operation of the internal combustion engine, and the second required power is larger than the first predetermined power while the internal combustion engine is running independently. When the predetermined power is exceeded, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the requested driving force with the load operation of the internal combustion engine. In other words, when the internal combustion engine is operating independently, the internal combustion engine is loaded when a larger required power is required than when the operation of the internal combustion engine is stopped. As a result, the state in which the internal combustion engine is independently operated for warming up the catalyst or the like can be maintained for a longer time, and the internal combustion engine can be load-operated at a more appropriate timing.

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

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

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。このエンジンECU24には、クランクシャフト26に取り付けられたクランクポジションセンサなど図示しない各種センサなどから信号が入力されている。また、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する図示しない浄化装置(三元触媒)を介して外気へ排出される。また、エンジンECU24は、図示しない触媒暖機要求ルーチンを実行して、浄化装置に取り付けられた図示しない温度センサからの浄化装置の温度に基づいて浄化装置を暖機するためにエンジン22の間欠運転を禁止して自立運転を要求するエンジン自立運転要求EG*を出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 receives signals from various sensors (not shown) such as a crank position sensor attached to the crankshaft 26. Further, the engine ECU 24 communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and transmits data on the operation state of the engine 22 as necessary for the hybrid. Output to the electronic control unit 70. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air via a purification device (three-way catalyst) (not shown) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). The Further, the engine ECU 24 executes a catalyst warm-up request routine (not shown), and intermittently operates the engine 22 to warm up the purification device based on the temperature of the purification device from a temperature sensor (not shown) attached to the purification device. The engine self-sustained operation request EG * that prohibits the self-sustained operation is output.

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

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、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)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above.

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

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22を運転停止または自立運転して走行している状態からエンジン22を負荷運転に切り換えて走行する際の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when the engine 22 is switched to the load operation from the state in which the engine 22 is stopped or operated independently will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,バッテリ50の充放電要求パワーPb*,エンジン自立運転要求EG*など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと充放電要求パワーPb*とは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量SOCとに基づいて設定されたものとバッテリ50の残容量SOCに基づいて設定されたものとを、それぞれバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、エンジン自立運転要求EG*は、前述した触媒暖機要求ルーチンにより出力されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Nm2, input / output limits Win and Wout of the battery 50, charge / discharge request power Pb * of the battery 50, and engine independent operation request EG * is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, the input / output limits Win, Wout and the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity SOC of the battery 50. Those set based on the remaining capacity SOC of the battery 50 are input from the battery ECU 52 by communication. Further, the engine self-sustained operation request EG * is input from the engine ECU 24 by communication from the catalyst warm-up request routine described above.

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

続いて、入力した車速Vに基づいてエンジン22の運転停止または自立運転の各状態から負荷運転に切り替えるパワーとしての閾値Pref1,Pref2をそれぞれ設定する(ステップS120)。ここで、閾値Pref1は、エンジン22を運転停止ながら走行しているときにエンジン22をモータMG1でモータリングすることにより始動して負荷運転に切り替えるパワーとして設定されるものであり、実施例では、エンジン22を比較的効率よく運転することができるパワーの下限値近傍の値からエンジン22を始動する際にモータMG1が消費するパワーとしてのエンジン始動パワーPsを減じたものを用いるものとした。図4に閾値Pref1設定用マップの一例を示す。図中、破線はエンジン始動パワーPsを示す。ここで、エンジン始動パワーPsについて説明する。エンジン22の始動はモータMG1から始動トルクTstartを出力してエンジン22をモータリングすることにより行なわれる。図5は発進直後など車速Vが値0に近い状態で走行しているときにエンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の各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の一例であり、図6は図5に示す車速よりも大きい車速Vで走行しているときにエンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の各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の一例である。図5および図6において、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を始動するときにモータMG1から出力された始動トルクTstartがリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。始動トルクTstartは、エンジン22の始動が開始されてからエンジン22の回転数Neがエンジン22の燃料噴射制御や点火制御などの運転制御を開始する始動回転数Nstart(例えば、800rpmや900rpm,1000rpm)に至るまで出力される。また、Tstartはエンジン22の回転数Neを上昇させるよう出力するから図中上向きのトルクとなり、モータMG1では、始動開始時のようにモータMG1の回転数Nm1が負の値のときには発電を伴い、始動完了直前のように回転数Nm1が正の値のときには電力消費を伴うこととなる。さらに、エンジン22の始動時のモータMG1における発電と電力消費との関係は、車速Vが大きくなるほど発電の割合が増加すると共に電力消費の割合が減少する関係がある。こうしたことから、図4に示すようにエンジン始動パワーPsは、車速Vが値0のときに最も大きく、車速Vの増加と共に小さくなる特性がある。また、閾値Pref1がエンジン22を比較的効率よく運転することができるパワーの下限値近傍の値からエンジン始動パワーPsを減じたものを用いることとしたのは、エンジン始動時には走行に用いるパワーの他にエンジン22を始動するパワーが車両に要求されることに基づく。一方、閾値Pref2は、エンジン22を自立運転しながら走行しているときにエンジン22を負荷運転に切り替えるパワーとして設定されるものであり、実施例では、閾値Pref1にエンジン始動パワーPsを足した値を用いるものとした。即ち、閾値Pref2は、エンジン22を比較的効率よく運転することができるパワーの下限値近傍の値に設定されている。図7に閾値Pref2設定用マップの一例を示す。図7におけるの一点鎖線は閾値Pref1を示し、破線はエンジン始動パワーPsを示す。このように閾値Pref2を設定するのは、エンジン22を自立運転しながら走行しているときには、エンジン22が既に始動を完了している状態を考えればよいからエンジン始動パワーPsを考慮する必要が無いことに基づく。   Subsequently, based on the input vehicle speed V, threshold values Pref1 and Pref2 are set as powers for switching from each of the operation stop state or the independent operation state of the engine 22 to the load operation (step S120). Here, the threshold value Pref1 is set as the power to start and switch to load operation by motoring the engine 22 with the motor MG1 when the engine 22 is running while being stopped. A value obtained by subtracting the engine starting power Ps as the power consumed by the motor MG1 when starting the engine 22 from the value near the lower limit value of the power that can operate the engine 22 relatively efficiently is used. FIG. 4 shows an example of the threshold value Pref1 setting map. In the figure, the broken line indicates the engine starting power Ps. Here, the engine starting power Ps will be described. The engine 22 is started by outputting a starting torque Tstart from the motor MG1 and motoring the engine 22. FIG. 5 shows the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is started when the vehicle speed V is close to 0, such as immediately after starting. FIG. 6 is an example of a nomograph, and FIG. 6 shows the rotation speed and torque in each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when starting the engine 22 when traveling at a vehicle speed V higher than the vehicle speed shown in FIG. It is an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship of. 5 and 6, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis is The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Note that the two thick arrows on the R axis indicate that the starting torque Tstart output from the motor MG1 when starting the engine 22 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 is the reduction gear 35. And the torque acting on the ring gear shaft 32a via. The starting torque Tstart is the starting rotational speed Nstart (for example, 800 rpm, 900 rpm, 1000 rpm) at which the rotational speed Ne of the engine 22 starts operation control such as fuel injection control and ignition control of the engine 22 after the start of the engine 22 is started. Is output until. Further, Tstart is output to increase the rotational speed Ne of the engine 22 and thus becomes an upward torque in the figure. The motor MG1 is accompanied by power generation when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is a negative value as at the start of startup. When the rotation speed Nm1 is a positive value just before the start is completed, power consumption is accompanied. Further, the relationship between power generation and power consumption in the motor MG1 at the start of the engine 22 has a relationship in which the power generation rate increases and the power consumption rate decreases as the vehicle speed V increases. For this reason, as shown in FIG. 4, the engine starting power Ps has a characteristic that it is the largest when the vehicle speed V is a value of 0 and becomes smaller as the vehicle speed V increases. The threshold value Pref1 is obtained by subtracting the engine starting power Ps from a value in the vicinity of the lower limit value of the power at which the engine 22 can be operated relatively efficiently. This is based on the fact that the vehicle is required to have power for starting the engine 22. On the other hand, the threshold value Pref2 is set as power for switching the engine 22 to load operation when the engine 22 is running while being autonomously operated. In the embodiment, the value obtained by adding the engine starting power Ps to the threshold value Pref1. Was used. That is, the threshold value Pref2 is set to a value in the vicinity of the lower limit value of power that allows the engine 22 to operate relatively efficiently. FIG. 7 shows an example of the threshold value Pref2 setting map. A one-dot chain line in FIG. 7 indicates the threshold value Pref1, and a broken line indicates the engine starting power Ps. The threshold value Pref2 is set in this way because it is only necessary to consider the state in which the engine 22 has already been started when the engine 22 is running independently, and it is not necessary to consider the engine start power Ps. Based on that.

こうして要求トルクTr*と車両要求パワーP*,閾値Pref1,Pref2とを設定すると、エンジン22が負荷運転しているか否かとエンジン自立運転要求EG*の出力とを調べる(ステップS130,S140)。エンジン22が負荷運転していないと共にエンジン自立運転要求EG*が出力されていないとき、即ち、エンジン22が運転停止しているときには、設定した車両要求パワーP*を設定した閾値Pref1と比較する(ステップS150)。車両要求パワーP*が閾値Pref1より小さいときには(ステップS150)、エンジン22の運転停止を継続してモータMG2の動力のみで走行すべきと判断し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS160)、要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したものをモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpとして次式(1)により計算し(ステップS170)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(2)および次式(3)により計算し(ステップS180)、計算した仮トルクTm2tmpを次式(4)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS190)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS200)、駆動制御ルーチンを終了する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22が運転停止しているときに車両要求パワーP*が閾値Pref1より小さいときには、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   When the required torque Tr *, the vehicle required power P *, and the threshold values Pref1 and Pref2 are set in this way, it is checked whether or not the engine 22 is under load operation and the output of the engine independent operation request EG * (steps S130 and S140). When the engine 22 is not under load operation and the engine independent operation request EG * is not output, that is, when the engine 22 is stopped, the set vehicle request power P * is compared with the set threshold value Pref1 ( Step S150). When the vehicle required power P * is smaller than the threshold value Pref1 (step S150), it is determined that the engine 22 should continue to be stopped and run only with the power of the motor MG2, and a value 0 is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1. Then, a value obtained by dividing the required torque Tr * by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is calculated by the following equation (1) as a temporary torque Tm2tmp that is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2 (step S160). S170), the torque limits Tm2min and Tm2max as the upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the input / output limits Win and Wout of the battery 50 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equations (2) and Calculated by the equation (3) (step S180), the calculated temporary torque Tm2tmp is expressed by the following equation (4) The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by limiting the torque limit Tm2min and Tm2max (step S190), the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S200), and the drive control routine is executed. finish. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. . By such control, when the vehicle required power P * is smaller than the threshold value Pref1 when the engine 22 is not operating, the motor MG2 operates within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 with the engine 22 stopped. The required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft for traveling.

Tm2tmp=Tr*/Gr (1)
Tm2min=Win/Nm2 (2)
Tm2max=Wout/Nm2 (3)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (4)
Tm2tmp = Tr * / Gr (1)
Tm2min = Win / Nm2 (2)
Tm2max = Wout / Nm2 (3)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (4)

こうしてエンジン22を運転停止して走行しているときに運転者がアクセルペダル83を踏み込むなどで車両要求パワーP*が閾値Pref1を超えたときには(ステップS130〜S150)、エンジン22の負荷運転を伴って走行すべきと判断し、エンジン22を始動するためのエンジン始動指令をエンジンECU24とモータECU40に送信し(ステップS210)、エンジン22を車両要求パワーP*で運転するため車両要求パワーP*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS220)。エンジン22の始動は、エンジンECU24とモータECU40にエンジン始動指令を送信することにより行なわれる。エンジン始動指令を受信したモータECU40は、上述のように、エンジン22の回転数Neが始動回転数Nstartに至るまでモータMG1から始動トルクTstartを出力してエンジン22をモータリングする。また、エンジン始動指令を受信したエンジンECU24は、モータMG1によるモータリングによりエンジン22の回転数Neが始動回転数Nstartに至ったときに燃料噴射制御や点火制御などの制御を開始する。エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*の設定は、実施例では、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと車両要求パワーP*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図8に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと車両要求パワーP*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Thus, when the vehicle required power P * exceeds the threshold value Pref1 because the driver depresses the accelerator pedal 83 while the engine 22 is stopped driving (steps S130 to S150), the engine 22 is accompanied by a load operation. The engine start command for starting the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 (step S210), and the vehicle required power P * is used to drive the engine 22 with the vehicle required power P *. Based on this, the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set (step S220). The engine 22 is started by transmitting an engine start command to the engine ECU 24 and the motor ECU 40. The motor ECU 40 that has received the engine start command outputs the start torque Tstart from the motor MG1 to motor the engine 22 until the rotation speed Ne of the engine 22 reaches the start rotation speed Nstart as described above. The engine ECU 24 that has received the engine start command starts control such as fuel injection control and ignition control when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches the start rotational speed Nstart by motoring by the motor MG1. In the embodiment, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the vehicle required power P *. And set. FIG. 8 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant vehicle required power P * (Ne * × Te *).

続いて、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いて次式(5)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて次式(6)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS230)。式(5)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。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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9に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(5)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(6)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(6)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Subsequently, using the target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nm2 of the motor MG2, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and the gear ratio Gr of the reduction gear 35, the target of the motor MG1 is expressed by the following equation (5). The rotational speed Nm1 * is calculated, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (6) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the input rotational speed Nm1 of the motor MG1 (step S230). Expression (5) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 9 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when traveling with the power output from the engine 22. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Expression (5) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expression (6) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (6), “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) (5)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (6)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (5)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (6)

続いて、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(7)により計算し(ステップS240)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(8)および次式(9)により計算し(ステップS250)、この計算した仮トルクTm2tmpを次式(10)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定すると共に(ステップS260)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS270)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式(7)は、図9の共線図から容易に導くことができる。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を運転停止しながら走行しているときに車両要求パワーP*が閾値Pref1を超えたときには、エンジン22を始動して負荷運転に切り替えることができると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   Subsequently, the torque to be output from the motor MG2 by adding the torque command Tm1 * set to the required torque Tr * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and further dividing by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 Is calculated by the following equation (7) (step S240), and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. The torque limits Tm2min and Tm2max 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) of the motor MG1 obtained by the number of revolutions Nm2 of the motor MG2 ) And the following equation (9) (step S250), and the calculated temporary torque Tm2tmp is calculated by the following equation (10). The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by limiting with Tm2min and Tm2max (step S260), and the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are sent to the engine ECU 24 to the torque command Tm1 of the motors MG1 and MG2. * And Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S270), and the drive control routine is terminated. Here, equation (7) can be easily derived from the alignment chart of FIG. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as fuel injection control and ignition control. Further, the motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do. With this control, when the vehicle required power P * exceeds the threshold value Pref1 while the engine 22 is running with the operation stopped, the engine 22 can be started and switched to load operation, and the input / output limit of the battery 50 is limited. The engine 22 can be efficiently operated within the range of Win and Wout, and the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft to travel.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (7)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (9)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (10)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (7)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (9)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (10)

一方、エンジン22を負荷運転していないと共にエンジン自立運転要求EG*が出力されているとき(ステップS130,S140)、即ち、エンジン22を自立運転して走行しているときには、車両要求パワーP*を設定した閾値Pref2と比較する(ステップS280)。車両要求パワーP*が閾値Pref2より小さいときには、エンジン22を自立運転しながらモータMG2の動力で走行すべきと判断し、エンジン22の目標回転数Ne*に自立運転回転数Nsetを設定すると共にエンジン22の目標トルクTe*には値0を設定しこれら設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをエンジンECU24に送信し(ステップS290)、上述のステップS160〜S200の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、エンジン22が自立運転回転数Nsetでトルクを出力せずに運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を自立運転して走行しているときに車両要求パワーP*が閾値Pref2より小さいときには、エンジン22を自立運転した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*に基づくトルクを出力して走行することができる。   On the other hand, when the engine 22 is not under load operation and the engine independent operation request EG * is output (steps S130 and S140), that is, when the engine 22 is operating autonomously and traveling, the vehicle required power P *. Is compared with the set threshold value Pref2 (step S280). When the vehicle required power P * is smaller than the threshold value Pref2, it is determined that the engine 22 should be driven by the power of the motor MG2 while operating the engine 22 independently, and the autonomous operation speed Nset is set as the target speed Ne * of the engine 22 and the engine. The target torque Te * of 22 is set to a value of 0, and the set target rotational speed Ne * and target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24 (step S290), and the above-described processing of steps S160 to S200 is executed. The drive control routine ends. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs intake air amount control, fuel injection control, and ignition in the engine 22 so that the engine 22 is operated without outputting torque at the self-sustained rotational speed Nset. Control such as control. By such control, when the vehicle required power P * is smaller than the threshold value Pref2 when the engine 22 is running autonomously, the engine 22 is operated autonomously within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The motor MG2 can travel by outputting torque based on the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as a drive shaft.

こうしてエンジン22を自立運転して走行しているときに車両要求パワーP*が閾値Pref2以上に至ったときには(ステップS130,S140,S280)、エンジン22を負荷運転しながら走行すべきと判断し、上述のステップS220〜S270の処理を実行して、駆動制御ルーチンを終了する。こうした制御により、エンジン22を自立運転して走行しているときに車両要求パワーP*が閾値Pref2を超えたときには、エンジン22を負荷運転に切り替えることができると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。さらに、閾値Pref2に代えて閾値Pref1をエンジン22の負荷運転への切り替えに用いるものに比べてエンジン22の自立運転が継続されやすいものとすることができ、触媒暖機のための自立運転をより長く保つことができる。   In this way, when the vehicle required power P * reaches the threshold value Pref2 or more when the engine 22 is running autonomously (steps S130, S140, S280), it is determined that the engine 22 should be run while being loaded, The processes of steps S220 to S270 described above are executed, and the drive control routine is terminated. With such control, when the vehicle required power P * exceeds the threshold value Pref2 when the engine 22 is running autonomously, the engine 22 can be switched to load operation and the input / output limits Win, Wout of the battery 50 can be changed. In this range, the engine 22 can be operated efficiently, and the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft for traveling. Furthermore, the self-sustaining operation of the engine 22 can be continued more easily than the case where the threshold value Pref1 is used instead of the threshold value Pref2 for switching to the load operation of the engine 22, and the self-sustained operation for warming up the catalyst can be performed more easily. Can keep long.

なお、エンジン22を負荷運転しているときに車両要求パワーP*がエンジン22を運転停止するか否かを判定する閾値Pstop以上のときには(ステップS130,S300)、エンジン22の負荷運転を継続して走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御し(ステップS220〜S270)、エンジン22を負荷運転しているときに車両要求パワーP*が閾値Pstopより小さくエンジン自立運転要求EG*が出力されていないときには(ステップS130,S300,S310)、エンジン22を運転停止しながらモータMG2の動力のみで走行するようモータMG1,MG2とを制御し(ステップS160〜S200)、エンジン22を負荷運転しているときに車両要求パワーP*が閾値Pstopより小さくエンジン自立運転要求EG*が出力されているときには(ステップS130,S300,S310)、エンジン22を自立運転しながらモータMG2の動力のみで走行するよう22とモータMG1,MG2とを制御して(ステップS290,S160〜S200)、、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、閾値Pstopとしては、エンジン22を比較的効率よく運転することができるパワー領域の下限値近傍の値を用いることができるが、頻繁なエンジン22の運転停止と始動とが生じないように上述したエンジン22を負荷運転するための閾値Pref1,Pref2より小さな値を用いるのが好ましい。   If the vehicle required power P * is equal to or greater than the threshold value Pstop for determining whether or not to stop the engine 22 when the engine 22 is under load operation (steps S130 and S300), the load operation of the engine 22 is continued. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so as to travel (steps S220 to S270), and the vehicle required power P * is smaller than the threshold value Pstop and the engine independent operation request EG * is output when the engine 22 is loaded. If not (steps S130, S300, S310), the motors MG1, MG2 are controlled so as to run only with the power of the motor MG2 while the operation of the engine 22 is stopped (steps S160 to S200), and the engine 22 is loaded. The required vehicle power P * is smaller than the threshold value Pstop when When the engine self-sustained operation request EG * is output (steps S130, S300, S310), the motor 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so as to run only with the power of the motor MG2 while the engine 22 operates independently (step S130). S290, S160 to S200), the drive control routine is terminated. Here, as the threshold value Pstop, a value in the vicinity of the lower limit value of the power region in which the engine 22 can be operated relatively efficiently can be used. However, frequent stop and start of the engine 22 do not occur. It is preferable to use a value smaller than the thresholds Pref1 and Pref2 for operating the engine 22 under load.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22が自立運転しているときには、エンジン22が運転停止しているときにエンジン22を負荷運転に切り替えるパワーとしての閾値Pref1よりもエンジン始動パワーPsに相当するパワー分だけ大きい閾値Pref2を用いるから、エンジン22を負荷運転するタイミングをより適正なものとすることができる。さらに、閾値Pref1をエンジン22の負荷運転への切り替えに用いるものに比べて車速Vが低いほどエンジン22の自立運転が継続されやすいものとすることができ、触媒暖機のための自立運転をより長く保つことができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the engine 22 is operating independently, the engine starting power is higher than the threshold value Pref1 as the power for switching the engine 22 to load operation when the engine 22 is stopped. Since the threshold value Pref2 that is larger by the power corresponding to Ps is used, the timing at which the engine 22 is loaded can be made more appropriate. Furthermore, the self-sustained operation of the engine 22 can be continued more easily as the vehicle speed V is lower than that used for switching the threshold value Pref1 to the load operation of the engine 22. Can keep long.

実施例のハイブリッド自動車20では、駆動制御として、閾値Pref1よりエンジン始動パワーPsに相当するパワーの分だけ大きい閾値Pref2を用いるものとしたが、閾値Pref2はエンジン始動パワーPsに相当するパワー分だけ大きいものに限定されるものではなく、Pref1より大きい値を用いるものであれば如何なる値を用いても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the threshold value Pref2 that is larger than the threshold value Pref1 by the power corresponding to the engine starting power Ps is used as the drive control. However, the threshold value Pref2 is larger by the power corresponding to the engine starting power Ps. Any value can be used as long as a value larger than Pref1 is used.

実施例のハイブリッド自動車20では、図示しない触媒暖機要求ルーチンを実行して浄化装置に取り付けられた図示しない温度センサからの浄化装置の温度に基づいて浄化装置を暖機するためにエンジン22の間欠運転を禁止して自立運転を要求するエンジン自立運転要求EG*を出力するものとしたが、図示しない空調装置による暖房のためにエンジン22の自立運転を要求するものなど、浄化装置の暖機以外の自立運転の要求でも構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, an intermittent operation of the engine 22 is performed in order to warm up the purification device based on the temperature of the purification device from a temperature sensor (not shown) attached to the purification device by executing a catalyst warm-up request routine (not shown). The engine self-sustained operation request EG * that prohibits the operation and requests the self-sustained operation is output. However, other than the warm-up of the purification device, such as the one that requires the self-sustained operation of the engine 22 for heating by the air conditioner not shown. It may be a request for independent operation.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図10における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 10) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、内燃機関と電動機とを備えるものであれば自動車以外の車両の形態としても構わないし、内燃機関と共に車両に搭載される駆動装置の形態としても構わない。また、こうした車両の制御方法の形態としてもよいし、こうした駆動装置の制御方法の形態としてもよい。   Further, the present invention is not limited to those applied to such hybrid vehicles, and may be in the form of a vehicle other than an automobile as long as it includes an internal combustion engine and an electric motor. It does not matter as a form. Moreover, it is good also as a form of the control method of such a vehicle, and it is good also as a form of the control method of such a drive device.

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する。ハイブリッド車としては、実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*に基づいて車両に要求される車両要求パワーP*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS120の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求パワー設定手段」に相当し、入力した車速Vに基づいてエンジン22を運転停止の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとしての閾値Pref1を設定すると共にエンジン22を運転停止して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref1以上に至ったときにはエンジン22を始動すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS130〜S150,S210〜S270の処理を実行したり入力した車速Vに基づいてエンジン22を自立運転の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとして閾値Pref1より大きい閾値Pref2を設定すると共にエンジン22を自立運転して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref2以上に至ったときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定しエンジンECU24やモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS130,S140,S280,S220〜S270の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機230も「電力動力入出力手段」に相当する。駆動装置としては、実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*に基づいて車両に要求される車両要求パワーP*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS120の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求パワー設定手段」に相当し、入力した車速Vに基づいてエンジン22を運転停止の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとしての閾値Pref1を設定すると共にエンジン22を運転停止して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref1以上に至ったときにはエンジン22を始動すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS130〜S150,S210〜S270の処理を実行したり入力した車速Vに基づいてエンジン22を自立運転の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとして閾値Pref1より大きい閾値Pref2を設定すると共にエンジン22を自立運転して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref2以上に至ったときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定しエンジンECU24やモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS130,S140,S280,S220〜S270の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. As a hybrid vehicle, in the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, and the required torque Tr * is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. FIG. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of step S110 of the drive control routine corresponds to “required drive force setting means”, and is applied to the vehicle based on the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S120 of the drive control routine of FIG. 2 for setting the required vehicle required power P * corresponds to “required power setting means”, and the engine is based on the input vehicle speed V. 22 is used to set a threshold value Pref1 as a power for determining switching from the operation stop state to the load operation. When the vehicle required power P * set when the vehicle is stopped and running is equal to or greater than the threshold value Pref1, the engine 22 is started and the drive shaft is used within the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set. The processes of steps S130 to S150 and S210 to S270 of the drive control routine of FIG. 2 transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 are executed or the engine 22 is switched from the self-sustaining operation state to the load operation based on the input vehicle speed V. A threshold value Pref2 larger than the threshold value Pref1 is set as the power to be determined and When the vehicle required power P * set when the gin 22 is running independently is traveling above the threshold value Pref2, it is required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel by outputting the torque Tr *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set and transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processes of steps S130, S140, S280, S220 to S270 of the drive control routine of FIG. 2 and the engine that controls the engine 22 based on the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Based on ECU 24 and torque commands Tm1 *, Tm2 *, motors MG1, The motor ECU 40 that controls the MG 2 corresponds to “control means”. Further, the power distribution integration mechanism 30 and the motor MG1 correspond to “electric power input / output means”, the motor MG1 corresponds to “generator”, and the power distribution integration mechanism 30 corresponds to “triaxial power input / output means”. Equivalent to. Further, the counter-rotor motor 230 also corresponds to “power power input / output means”. As the driving device, in the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, and the required torque Tr * is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. FIG. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of step S110 of the drive control routine corresponds to “required drive force setting means”, and is applied to the vehicle based on the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S120 of the drive control routine of FIG. 2 for setting the required vehicle required power P * corresponds to “required power setting means”, and the engine is based on the input vehicle speed V. A threshold value Pref1 is set as a power for judging the switching from the operation stop state to the load operation, and the engine 2 When the vehicle required power P * set when the vehicle is stopped and running is equal to or greater than the threshold value Pref1, the engine 22 is started and the ring gear as a drive shaft is within the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target engine speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel by outputting the required torque Tr * to the shaft 32a, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set and the engine ECU 24 2 is transmitted to the motor ECU 40, the processes of steps S130 to S150 and S210 to S270 of the drive control routine of FIG. 2 are executed, and the switching of the engine 22 from the self-sustained operation state to the load operation is determined based on the input vehicle speed V. The threshold value Pref2 larger than the threshold value Pref1 is set as power and the engine 2 when the vehicle required power P * set when the vehicle 2 is running autonomously is equal to or greater than the threshold value Pref2, the required torque is applied to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel by outputting Tr *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set and transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processes of steps S130, S140, S280, and S220 to S270 of the drive control routine of FIG. 2 and the engine ECU 24 that controls the engine 22 based on the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. And motors MG1, MG2 based on torque commands Tm1 *, Tm2 * The motor ECU 40 that controls the operation corresponds to “control means”.

ここで、ハイブリッド車における「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求パワー設定手段」としては、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される要求トルクTr*に基づいて車両に要求される車両要求パワーP*を設定する駆動制御ルーチンのステップS120の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70に限定されるものではなく、要求駆動力に基づいて車両に要求される要求パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、入力した車速Vに基づいてエンジン22を運転停止の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとしての閾値Pref1を設定すると共にエンジン22を運転停止して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref1以上に至ったときにはエンジン22を始動すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したり入力した車速Vに基づいてエンジン22を自立運転の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとして閾値Pref1より大きい閾値Pref2を設定すると共にエンジン22を自立運転して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref2以上に至ったときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したりするものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止して走行している最中に設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に前記設定された要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。駆動装置における「内燃機関」,「電動機」,「要求駆動力設定手段」,「要求パワー設定手段」については、ハイブリッド車における「内燃機関」,「電動機」,「要求駆動力設定手段」,「要求パワー設定手段」と同様である。「制御手段」としては、入力した車速Vに基づいてエンジン22を運転停止の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとしての閾値Pref1を設定すると共にエンジン22を運転停止して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref1以上に至ったときにはエンジン22を始動すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したり入力した車速Vに基づいてエンジン22を自立運転の状態から負荷運転への切り替えを判定するパワーとして閾値Pref1より大きい閾値Pref2を設定すると共にエンジン22を自立運転して走行しているときに設定した車両要求パワーP*が閾値Pref2以上に至ったときにはバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したりするものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止して走行している最中に設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには内燃機関を始動すると共に内燃機関の負荷運転を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、内燃機関を自立運転して走行している最中に前記された要求パワーが第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには内燃機関の負荷運転を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “internal combustion engine” in the hybrid vehicle is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. I do not care. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can output power for traveling, such as an induction motor. The “required driving force setting means” is not limited to the one that sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, but sets the required torque based only on the accelerator opening Acc. If the required driving force required for traveling is set, such as those for which the required torque is set based on the traveling position on the traveling route, such as those for which the driving route is set in advance I do not care. The “required power setting means” executes the process of step S120 of the drive control routine for setting the required vehicle power P * required for the vehicle based on the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a as the drive shaft. However, the present invention is not limited to the hybrid electronic control unit 70, and any unit may be used as long as the required power required for the vehicle is set based on the required driving force. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, a threshold value Pref1 is set as a power for determining switching from the operation stop state to the load operation based on the input vehicle speed V, and the engine 22 is stopped and travels. When the required vehicle power P * set at the time reaches the threshold value Pref1, the engine 22 is started and the required torque Tr * is applied to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set so that the engine 22 travels and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set to control the engine 22 and the motors MG1 and MG2. The engine 22 is switched from the self-sustaining operation state to the load operation based on the vehicle speed V input or input. The threshold value Pref2 larger than the threshold value Pref1 is set as the power to be used, and the input / output limits Win, Wout of the battery 50 are set when the vehicle required power P * set when the engine 22 is running while running independently is running above the threshold value Pref2. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of, and the torque command Tm1 * of the motors MG1 and MG2 , Tm2 * is set to control the engine 22 and the motors MG1, MG2, and the required power set while the internal combustion engine is stopped and traveling is The internal combustion engine is started when the power exceeds a predetermined power of 1, and set with a load operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with a driving force based on the driving force, and the set required power is larger than the first predetermined power while the internal combustion engine is traveling independently. As long as the power exceeds the predetermined power, the internal combustion engine and the electric motor may be controlled so as to run with a driving force based on the required driving force set with the load operation of the internal combustion engine. The “power power input / output means” is not limited to the combination of the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 or the counter-rotor motor 230, and is connected to the drive shaft connected to the axle. Any one is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and can input and output power to and from the drive shaft and the output shaft with input and output of electric power and power. It does not matter. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution / integration mechanism 30 described above, but includes four or more shafts using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. Any one of the three shafts connected to the three shafts of the drive shaft, the output shaft, and the rotating shaft of the generator, such as those connected to the shaft or those having a differential action different from the planetary gear such as a differential gear. As long as power is input / output to / from the remaining shafts based on the power input / output to / from the shafts, any device may be used. Regarding “internal combustion engine”, “electric motor”, “required driving force setting means”, and “required power setting means” in the drive device, “internal combustion engine”, “motor”, “required driving force setting means”, “ This is the same as “required power setting means”. As the “control means”, a threshold value Pref1 is set as a power for determining switching from the operation stop state to the load operation based on the input vehicle speed V, and the engine 22 is stopped and is running. When the set vehicle required power P * reaches a threshold value Pref1 or more, the engine 22 is started and the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set to control the engine 22 and the motors MG1 and MG2. Based on the input vehicle speed V, it is determined whether the engine 22 is switched from the self-sustained operation state to the load operation. A threshold value Pref2 larger than the threshold value Pref1 is set as a power and when the vehicle required power P * set when the engine 22 is running while being independently operated is greater than or equal to the threshold value Pref2, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range, and the torque command Tm1 *, motors MG1, MG2 is set. It is not limited to setting Tm2 * to control the engine 22 and the motors MG1, MG2, but the required power set while the internal combustion engine is stopped and running is the first power. When the power exceeds the predetermined power, the internal combustion engine is started, and the requested drive set with the load operation of the internal combustion engine is started. The second predetermined power is greater than the first predetermined power when the internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with a driving force based on the force and the internal combustion engine is running independently. When the above is reached, any engine may be used as long as it controls the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with a driving force based on the required driving force set with the load operation of the internal combustion engine.

なお、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。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明について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り、実施例は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ないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、車両や駆動装置の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of vehicles and drive devices.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by a hybrid electronic control unit 70. 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. 閾値Pref1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 threshold value Pref1 setting. 発進直後など車速Vが値0に近い状態で走行しているときにエンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の各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の一例を示す説明図である。A collinear chart showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is started when the vehicle speed V is close to a value 0 such as immediately after starting. It is explanatory drawing which shows an example. 図5に示す車速よりも大きい車速Vで走行しているときにエンジン22を始動する際の動力分配統合機構30の各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の一例を示す説明図である。FIG. 5 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when starting the engine 22 when traveling at a vehicle speed V greater than the vehicle speed shown in FIG. It is explanatory drawing which shows an example. 閾値Pref2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 threshold value Pref2 setting map. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, the target rotational speed Ne *, and the target torque Te * are set. エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in a rotating element of a power distribution and integration mechanism 30 when traveling with power output from an engine 22; 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier 35, reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line , 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 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, 88 vehicle speed sensor, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (7)

走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備え、前記内燃機関の運転を停止した状態で走行可能なハイブリッド車であって、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて車両に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に前記設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記設定された要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
A hybrid vehicle comprising: an internal combustion engine capable of outputting power for traveling; and an electric motor capable of outputting power for traveling, wherein the hybrid vehicle is capable of traveling with the operation of the internal combustion engine stopped,
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
Requested power setting means for setting requested power required for the vehicle based on the set requested driving force;
When the set required power reaches a first predetermined power or more while the internal combustion engine is stopped and running, the internal combustion engine is started and the internal combustion engine is loaded with the load. The internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with a driving force based on the set required driving force, and the set required power is the first power while the internal combustion engine is running independently. Control for controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with a driving force based on the set required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the second predetermined power is greater than a predetermined power of Means,
A hybrid car with
前記第2の所定パワーは、前記内燃機関の始動に必要なパワーに相当するパワー分だけ前記第1の所定パワーより大きく設定されてなる請求項1記載のハイブリッド車。   2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the second predetermined power is set larger than the first predetermined power by a power corresponding to a power necessary for starting the internal combustion engine. 請求項1または2記載のハイブリッド車であって、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、
前記第2の所定パワーは、車速が大きいほど前記第1の所定パワーとの差分が小さくなるよう設定されてなる、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
Connected to the drive shaft connected to the axle and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and to the drive shaft and the output shaft with input and output of power and power Power input / output means for inputting and outputting power,
The second predetermined power is set such that the difference from the first predetermined power decreases as the vehicle speed increases.
Hybrid car.
前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項3記載のハイブリッド車。   The power power input / output means is connected to three axes of a generator capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the output shaft, and a rotating shaft of the generator, and any two of the three shafts 4. The hybrid vehicle according to claim 3, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the input / output power. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と共に車両に搭載される駆動装置であって、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて車両に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に前記設定された要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記設定された要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える駆動装置。
A driving device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine capable of outputting driving power,
An electric motor capable of outputting driving power;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
Requested power setting means for setting requested power required for the vehicle based on the set requested driving force;
When the set required power reaches a first predetermined power or more while the internal combustion engine is stopped and running, the internal combustion engine is started and the internal combustion engine is loaded with the load. The internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with a driving force based on the set required driving force, and the set required power is the first power while the internal combustion engine is running independently. Control for controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with a driving force based on the set required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the second predetermined power is greater than a predetermined power of Means,
A drive device comprising:
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
A control method for a hybrid vehicle comprising: an internal combustion engine capable of outputting driving power; and an electric motor capable of outputting driving power,
When the required power required for the vehicle reaches the first predetermined power or more while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is started and accompanied by a load operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force, and the required power is greater than the first predetermined power while the internal combustion engine is traveling independently. Controlling the internal combustion engine and the electric motor to travel with the required driving force with a load operation of the internal combustion engine when the power reaches or exceeds
A control method for a hybrid vehicle.
走行用の動力を出力可能な内燃機関と共に車両に搭載され、走行用の動力を出力可能な電動機を備える駆動装置の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行している最中に車両に要求される要求パワーが第1の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関を始動すると共に該内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記内燃機関を自立運転して走行している最中に前記要求パワーが前記第1の所定パワーより大きい第2の所定パワー以上に至ったときには前記内燃機関の負荷運転を伴って前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
駆動装置の制御方法。
A method for controlling a drive device including an electric motor mounted on a vehicle together with an internal combustion engine capable of outputting power for traveling and capable of outputting power for traveling,
When the required power required for the vehicle reaches a first predetermined power or higher while the operation of the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is started and accompanied by a load operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to travel with the required driving force, and the required power is larger than the first predetermined power while the internal combustion engine is traveling independently. Controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force accompanied by a load operation of the internal combustion engine when the power reaches or exceeds.
Control method of drive device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013035387A (en) * 2011-08-08 2013-02-21 Mazda Motor Corp Control device for hybrid vehicle

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