JP2010089695A - Hybrid car and method of controlling the same - Google Patents

Hybrid car and method of controlling the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010089695A
JP2010089695A JP2008263147A JP2008263147A JP2010089695A JP 2010089695 A JP2010089695 A JP 2010089695A JP 2008263147 A JP2008263147 A JP 2008263147A JP 2008263147 A JP2008263147 A JP 2008263147A JP 2010089695 A JP2010089695 A JP 2010089695A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
output
internal combustion
engine
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008263147A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Itakura
秀明 板倉
Takanaga Kono
隆修 河野
Yoshiaki Atsumi
善明 渥美
Takashi Suzuki
孝 鈴木
Koji Miwa
晃司 三輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP2008263147A priority Critical patent/JP2010089695A/en
Publication of JP2010089695A publication Critical patent/JP2010089695A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To drive a vehicle at torque closer to torque required for traveling. <P>SOLUTION: A torsion angle θ of a damper computed by integrating a difference between engine speed Ne and the rotational frequency Nc of a carrier shaft serving as an input shaft is multiplied by the spring constant K of the damper to compute estimated torque Teest that is estimated to be actually outputted from the engine (S120-S130). A torque command Tm1* for a generator is set based on the estimated torque Teest so that the engine is operated at a desired engine speed Ne* (S160). Also, a torque command Tm2* for an electric motor is set so that the required torque Tr* is outputted to a drive shaft according to the set torque command Tm1* (S170-S190). The engine is operated at a desired operating point, and the engine, the generator and the electric motor are controlled so that the generator and the electric motor are driven at the torque commands Tm1*, Tm2*, respectively (S200). <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に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof.

従来、この種の車両としては、エンジンの出力軸がダンパなどのねじれ要素を介して車軸側の後段軸に接続された車両において、出力軸の回転数と後段軸の回転数との差に基づいてねじれ要素のねじれを検出するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、検出されたねじれに基づいてエンジンへの燃料噴射量を設定することにより、ねじれ要素のねじれに起因する車両の振動を抑制している。
特開2001−82212号公報
Conventionally, this type of vehicle is based on the difference between the rotation speed of the output shaft and the rotation speed of the rear shaft in a vehicle in which the output shaft of the engine is connected to the rear shaft of the axle via a torsion element such as a damper. A device that detects the twist of the twisting element has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, by setting the fuel injection amount to the engine based on the detected torsion, the vibration of the vehicle due to the torsion of the torsion element is suppressed.
JP 2001-82212 A

エンジンと、発電機と、エンジンの出力軸と発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を出力する電動機と、を備えるハイブリッド車では、走行のために駆動軸に要求される要求トルクを設定し、この要求トルクに基づいてエンジンから出力すべきパワーを設定すると共に設定したパワーを出力するためのエンジンの運転ポイントを設定し、エンジンが設定した運転ポイントで運転されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるようエンジンと発電機と電動機とが制御される。一方、エンジンからの出力は、空気密度や吸入空気量,燃料噴射料,点火時期などの制御項目のいずれかに少しでも誤差が生じると所望の出力とはならないため、運転ポイントを設定して運転したとしても設定したパワーをエンジンから出力しているとは限らない。この結果、エンジンからのパワーに誤差が生じる分だけ要求トルクとは異なるトルクを駆動軸に出力して走行することになる。これらのことを考慮すると、エンジンからのパワーに誤差が生じたとしても、要求トルクにより近いトルクを駆動軸に出力して走行することが望まれる。また、エンジンと、エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続された変速機と、出力軸または駆動軸に動力を出力する電動機と、を備えるハイブリッド車では、走行のために駆動軸に要求される要求トルクを設定し、この要求トルクに基づいてエンジンから出力すべきトルクを設定し、エンジンから設定したトルクが出力されると共に要求トルクが駆動軸に出力されるようエンジンと電動機とが制御されるが、こうしたハイブリッド車においても、エンジンから出力されるトルクに誤差が生じる分だけ要求トルクとは異なるトルクを駆動軸に出力して走行することになる。このため、エンジンから出力されるトルクに誤差が生じたとしても、要求トルクにより近いトルクを駆動軸に出力して走行することが望まれる。   An engine, a generator, a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to an output shaft of the engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to the axle; an electric motor that outputs power to the driving shaft; In a hybrid vehicle equipped with the engine, the required torque required for the drive shaft for traveling is set, the power to be output from the engine is set based on the required torque, and the engine operating point for outputting the set power The engine, the generator, and the motor are controlled such that the engine is operated at the set operation point and the required torque is output to the drive shaft. On the other hand, the output from the engine does not become the desired output if any error occurs in any of the control items such as air density, intake air volume, fuel injection charge, ignition timing, etc. Even if it does, it does not necessarily output the set power from the engine. As a result, the vehicle travels by outputting a torque different from the required torque to the drive shaft as much as an error occurs in the power from the engine. Considering these, even if an error occurs in the power from the engine, it is desirable to travel by outputting a torque closer to the required torque to the drive shaft. In a hybrid vehicle comprising an engine, a transmission connected to the output shaft of the engine and a drive shaft connected to the axle, and an electric motor that outputs power to the output shaft or the drive shaft, the hybrid vehicle is driven for traveling. The required torque required for the shaft is set, the torque to be output from the engine is set based on the required torque, and the engine and the electric motor are output so that the set torque is output from the engine and the required torque is output to the drive shaft. However, even in such a hybrid vehicle, a torque different from the required torque is output to the drive shaft as much as an error occurs in the torque output from the engine. For this reason, even if an error occurs in the torque output from the engine, it is desired to travel by outputting a torque closer to the required torque to the drive shaft.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、走行のために要求される要求トルクにより近いトルクによって走行することを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle and its control method of the present invention is to travel with a torque closer to the required torque required for traveling.

本発明のハイブリッド車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 of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の第1のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して3つの回転要素のうち第1の回転要素が直接連結された入力軸が接続されると共に前記発電機の回転軸に第2の回転要素が接続され、且つ、車軸に連結された駆動軸に第3の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記入力軸の回転数である入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイントを設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定する発電機トルク指令設定手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定する機関トルク推定手段と、
前記推定された機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The first hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, and an input shaft in which a first rotation element among three rotation elements is directly connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element are connected and A planetary gear mechanism in which a second rotating element is connected to a rotating shaft of a generator and a third rotating element is connected to a driving shaft connected to an axle, and an electric motor capable of inputting and outputting power to the driving shaft And a power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Input shaft rotational speed detection means for detecting the input shaft rotational speed which is the rotational speed of the input shaft;
A required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
A target operating point for setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set required torque;
Generator torque command setting means for setting a generator torque command that is a torque command of the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operation point;
Output from the internal combustion engine based on the torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. Engine torque estimating means for estimating the engine torque that is
The electric motor such that a torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Motor torque command setting means for setting a motor torque command which is a torque command of
The internal combustion engine is operated at the set target operation point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the set electric motor Control means for controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
It is a summary to provide.

この本発明の第1のハイブリッド車では、走行のために車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクを設定すると共に、設定した要求トルクに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、推定した機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを設定した要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。ねじれ要素を介して内燃機関の出力軸と車軸側の入力軸とが接続されている場合、内燃機関側から入力軸に作用するトルクはねじれ要素のねじれに起因するトルクに相当する。したがって、内燃機関を運転している際には、入力軸の回転数やその上昇の程度などにもよるが、ねじれ要素のねじれ角は、内燃機関の出力を示すものと考えることができる。このため、本発明の第1のハイブリッド車では、ねじれ要素のねじれ角に基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定するのである。これにより、実際に内燃機関から出力されているトルクとして機関トルクを推定することができる。そして、こうして推定される機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に作用するよう電動機トルク指令を設定して電動機を制御することにより、要求トルクにより近いトルクによって走行することができる。   In the first hybrid vehicle of the present invention, the required torque required for the drive shaft connected to the axle for travel is set, and the target rotational speed at which the internal combustion engine should be operated based on the set required torque, A target operating point consisting of the target torque is set, a generator torque command that is a torque command of the generator is set so that the internal combustion engine is operated at the target rotational speed at the set target operating point, and the output shaft of the internal combustion engine is set. Output from the internal combustion engine based on the torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft speed that is the rotation speed and the input shaft speed that is the rotation speed of the input shaft. Torque obtained by subtracting the torque that acts on the drive shaft when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the set required torque. Setting the motor torque command and the torque command of the electric motor so as to be output to the drive shaft from the motive. The internal combustion engine is operated at the set target operating point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the motor is driven by the set motor torque command. Control the motor. When the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft on the axle side are connected via the torsion element, the torque acting on the input shaft from the internal combustion engine side corresponds to the torque caused by the torsion of the torsion element. Therefore, when the internal combustion engine is operating, the twist angle of the torsion element can be considered to indicate the output of the internal combustion engine, although it depends on the rotational speed of the input shaft and the degree of its increase. Therefore, in the first hybrid vehicle of the present invention, the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, is estimated based on the twist angle of the twist element. Thereby, the engine torque can be estimated as the torque actually output from the internal combustion engine. The motor torque command is set so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the motor acts on the drive shaft. By controlling, the vehicle can travel with a torque closer to the required torque.

こうした本発明の第1のハイブリッド車において、前記発電機トルク指令設定手段は、前記推定された機関トルクに基づくフィードフォワード項と、前記検出された出力軸回転数と前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数との差を減少させるフィードバック項とを加算して前記発電機トルク指令を設定する手段である、ものとすることもできる。上述したように、機関トルクは実際に内燃機関から出力されているトルクとして推定されるため、機関トルクに基づいて発電機トルク指令を設定することにより、内燃機関を目標回転数により近い回転数で運転することができる。   In such a first hybrid vehicle of the present invention, the generator torque command setting means includes a feedforward term based on the estimated engine torque, the detected output shaft rotational speed, and the set target operating point. The generator torque command may be set by adding a feedback term that reduces the difference from the target rotational speed. As described above, the engine torque is estimated as the torque that is actually output from the internal combustion engine. Therefore, by setting the generator torque command based on the engine torque, the internal combustion engine can be rotated at a speed closer to the target speed. You can drive.

本発明の第2のハイブリッド車は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して直接接続された入力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて該入力軸の動力を変更可能な変速比をもって該駆動軸に伝達する変速手段と、前記入力軸または前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記入力軸の回転数である入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクと前記変速手段の変速比とに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定する機関トルク推定手段と、
前記推定された機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標トルクが前記内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御すると共に前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The second hybrid vehicle of the present invention is
Connected to the internal combustion engine, an input shaft directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element, and a drive shaft connected to the axle, the drive shaft having a gear ratio capable of changing the power of the input shaft A hybrid vehicle comprising: transmission means for transmitting to the motor; an electric motor capable of inputting and outputting power to the input shaft or the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Input shaft rotational speed detection means for detecting the input shaft rotational speed which is the rotational speed of the input shaft;
A required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
Target torque setting means for setting a target torque to be output from the internal combustion engine based on the set required torque and a gear ratio of the transmission means;
Output from the internal combustion engine based on the torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. Engine torque estimating means for estimating the engine torque that is
The electric motor such that a torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Motor torque command setting means for setting a motor torque command which is a torque command of
Control means for controlling the internal combustion engine so that the set target torque is output from the internal combustion engine and controlling the electric motor so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command;
It is a summary to provide.

この本発明の第2のハイブリッド車では、走行のために車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクを設定し、設定した要求トルクと変速手段の変速比とに基づいて内燃機関から出力すべき目標トルクを設定し、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、推定した機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを設定した要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する。そして、設定した目標トルクが内燃機関から出力されるよう内燃機関を制御すると共に設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。上述したように、ねじれ要素のねじれ角は内燃機関の出力を示すものと考えることができるから、ねじれ要素のねじれ角に基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定することにより、実際に内燃機関から出力されているトルクとして機関トルクを推定することができる。そして、こうして推定される機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に作用するよう電動機トルク指令を設定して電動機を制御することにより、要求トルクにより近いトルクによって走行することができる。   In the second hybrid vehicle of the present invention, the required torque required for the drive shaft connected to the axle for traveling is set, and output from the internal combustion engine based on the set required torque and the transmission gear ratio. The torsion angle and torsion of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotation speed that is the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft rotation speed that is the rotation speed of the input shaft The engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, is estimated based on the spring constant of the element, and the torque that acts on the drive shaft when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is subtracted from the set required torque. An electric motor torque command, which is a torque command for the electric motor, is set so that the obtained torque is output from the electric motor to the drive shaft. The internal combustion engine is controlled so that the set target torque is output from the internal combustion engine, and the electric motor is controlled so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command. As described above, since the twist angle of the torsion element can be considered to indicate the output of the internal combustion engine, by estimating the engine torque that is the torque output from the internal combustion engine based on the twist angle of the twist element. The engine torque can be estimated as the torque actually output from the internal combustion engine. The motor torque command is set so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the motor acts on the drive shaft. By controlling, the vehicle can travel with a torque closer to the required torque.

こうした本発明の第1または第2のハイブリッド車において、前記機関トルク推定手段は、前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差を積分計算することにより演算される前記ねじれ要素のねじれ角と該ねじれ要素のバネ定数とを乗じることにより前記機関トルクを推定する手段であるものとすることもできる。   In such a first or second hybrid vehicle of the present invention, the engine torque estimating means is operated by integrating and calculating the difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. The engine torque may be estimated by multiplying a twist angle of the twist element and a spring constant of the twist element.

本発明の第1のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して3つの回転要素のうち第1の回転要素が直接連結された入力軸が接続されると共に前記発電機の回転軸に第2の回転要素が接続され、且つ、車軸に連結された駆動軸に第3の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、
(d)前記設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、
(e)前記推定した機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定した要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(f)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定した電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ことを要旨とする。
The first hybrid vehicle control method of the present invention comprises:
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, and an input shaft in which a first rotation element among three rotation elements is directly connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element are connected and A planetary gear mechanism in which a second rotating element is connected to a rotating shaft of a generator and a third rotating element is connected to a driving shaft connected to an axle, and an electric motor capable of inputting and outputting power to the driving shaft And a power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, and a control method of a hybrid vehicle comprising:
(A) setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
(B) setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set required torque;
(C) The torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotation speed that is the rotation speed of the output shaft and the input shaft rotation speed that is the rotation speed of the input shaft And estimating the engine torque which is the torque output from the internal combustion engine based on
(D) setting a generator torque command that is a torque command of the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point;
(E) The torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Set the motor torque command, which is the torque command of the motor,
(F) controlling the internal combustion engine and the generator so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and the generator is driven by the set generator torque command; Controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
This is the gist.

この本発明の第1のハイブリッド車の制御方法では、走行のために車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクを設定すると共に、設定した要求トルクに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、推定した機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを設定した要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する。そして、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。上述したように、ねじれ要素のねじれ角は内燃機関の出力を示すものと考えることができるため、ねじれ要素のねじれ角に基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定することにより、実際に内燃機関から出力されているトルクとして機関トルクを推定することができる。そして、こうして推定される機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に作用するよう電動機トルク指令を設定して電動機を制御することにより、要求トルクにより近いトルクによって走行することができる。   In the first hybrid vehicle control method of the present invention, the required torque required for the drive shaft connected to the axle for traveling is set, and the target for operating the internal combustion engine based on the set required torque is set. A target operating point consisting of the rotational speed and the target torque is set, and the calculation is based on the difference between the output shaft rotational speed, which is the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine, and the input shaft rotational speed, which is the rotational speed of the input shaft. Based on the twist angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element, the engine torque that is the torque output from the internal combustion engine is estimated, and the generator is operated so that the internal combustion engine is operated at the target rotational speed at the set target operation point. Is obtained by subtracting the torque that acts on the drive shaft when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the set required torque. Torque sets the motor torque command and the torque command of the electric motor so as to be output to the drive shaft from the motor. The internal combustion engine is operated at the set target operating point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the motor is driven by the set motor torque command. Control the motor. As described above, since the torsion angle of the torsion element can be considered to indicate the output of the internal combustion engine, by estimating the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, based on the torsion angle of the torsion element. The engine torque can be estimated as the torque actually output from the internal combustion engine. The motor torque command is set so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the motor acts on the drive shaft. By controlling, the vehicle can travel with a torque closer to the required torque.

本発明の第2のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して直接接続された入力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて前記入力軸の動力を変更可能な変速比をもって前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記入力軸または前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定した要求トルクと前記変速手段の変速比とに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標トルクを設定し、
(c)前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、
(d)前記推定した機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(e)前記設定した目標トルクが前記内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御すると共に前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ことを要旨とする。
The second hybrid vehicle control method of the present invention comprises:
The drive shaft connected to an internal combustion engine, an input shaft directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element, and a drive shaft connected to an axle to change the power of the input shaft. A hybrid vehicle control method comprising: transmission means for transmitting to the motor; an electric motor capable of inputting and outputting power to the input shaft or the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
(A) setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
(B) setting a target torque to be output from the internal combustion engine based on the set required torque and the speed ratio of the transmission means;
(C) The torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotation speed that is the rotation speed of the output shaft and the input shaft rotation speed that is the rotation speed of the input shaft And estimating the engine torque which is the torque output from the internal combustion engine based on
(D) A torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Set the motor torque command, which is the torque command of the motor,
(E) controlling the internal combustion engine so that the set target torque is output from the internal combustion engine and controlling the electric motor so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command;
This is the gist.

この本発明の第2のハイブリッド車の制御方法では、走行のために車軸に連結された駆動軸に要求される要求トルクを設定し、設定した要求トルクと変速手段の変速比とに基づいて内燃機関から出力すべき目標トルクを設定し、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、推定した機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを設定した要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する。そして、設定した目標トルクが内燃機関から出力されるよう内燃機関を制御すると共に設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機を制御する。上述したように、ねじれ要素のねじれ角は内燃機関の出力を示すものと考えることができるから、ねじれ要素のねじれ角に基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定することにより、実際に内燃機関から出力されているトルクとして機関トルクを推定することができる。そして、こうして推定される機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に作用するよう電動機トルク指令を設定して電動機を制御することにより、要求トルクにより近いトルクによって走行することができる。   In the second hybrid vehicle control method of the present invention, the required torque required for the drive shaft connected to the axle is set for traveling, and the internal combustion engine is set based on the set required torque and the transmission gear ratio. The target torque to be output from the engine is set, and the torsion of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft rotational speed that is the rotational speed of the input shaft A request that estimates the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, based on the angle and the spring constant of the torsion element, and sets the torque that acts on the drive shaft when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine A motor torque command, which is a torque command of the motor, is set so that torque obtained by subtracting from the torque is output from the motor to the drive shaft. The internal combustion engine is controlled so that the set target torque is output from the internal combustion engine, and the electric motor is controlled so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command. As described above, since the twist angle of the torsion element can be considered to indicate the output of the internal combustion engine, by estimating the engine torque that is the torque output from the internal combustion engine based on the twist angle of the twist element. The engine torque can be estimated as the torque actually output from the internal combustion engine. The motor torque command is set so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine from the motor acts on the drive shaft. By controlling, the vehicle can travel with a torque closer to the required torque.

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、本発明の第1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 a first 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、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサ23からのクランクポジションなどが入力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. The engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24 performs fuel injection control, ignition control, and intake air amount adjustment. Under control of operation such as control. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, for example, a crank position from a crank position sensor 23 that detects a crank angle of the crankshaft 26 of the engine 22. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70. The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 23.

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には入力軸としてのキャリア軸34aとダンパ28とを介してエンジン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がそれぞれ後段されており、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 carrier 34 has a carrier shaft 34 a as an input shaft and a damper 28, the crankshaft 26 of the engine 22, the sun gear 31 has a motor MG 1, and the ring gear 32 has a ring gear shaft 32 a. When the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio. When MG1 functions as an electric motor, the power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is 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。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   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. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

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第1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 first embodiment configured in this way is the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 83 by the driver and the vehicle speed V. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled 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第1実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment configured as described above 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,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neは、クランクポジションセンサ23からの信号に基づいて演算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。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通
信により入力するものとした。
When the drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, the motor MG1. , MG2 rotation speeds Nm1, Nm2, input / output limits Win, Wout of the battery 50, and other data necessary for control are executed (step S100). Here, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated based on a signal from the crank position sensor 23 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. It was supposed to be. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)と減速ギヤ35の減速比Grとに基づいて入力軸としてのキャリア軸34aの回転数Ncを次式(1)により計算し(ステップS110)、エンジン22の回転数Neからキャリア軸34aの回転数Ncを減じた値を積分してダンパ28のねじれ角θを次式(2)により演算し(ステップ120)、演算したねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることによりエンジン22から出力されていると推定される推定出力トルクTeestを演算する(ステップS130)。このようにエンジン22の推定出力トルクTeestをダンパ28のねじれ角θに基づいて演算するのは、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26がダンパ28を介して入力軸としてのキャリア軸34aに接続されている場合、エンジン22側からキャリア軸34aに作用するトルクは、基本的にダンパ28のねじれに応じてキャリア軸34aに作用するトルクに相当することに基づく。   When the data is input in this way, the input rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 (the number of teeth of the sun gear 31 / the number of teeth of the ring gear 32), and the reduction ratio Gr of the reduction gear 35 The rotation speed Nc of the carrier shaft 34a as the input shaft is calculated based on the following equation (1) (step S110), and the value obtained by subtracting the rotation speed Nc of the carrier shaft 34a from the rotation speed Ne of the engine 22 is integrated. The torsion angle θ of the damper 28 is calculated by the following equation (2) (step 120), and the estimated output torque estimated to be output from the engine 22 by multiplying the calculated torsion angle θ by the spring constant K of the damper 28. Test is calculated (step S130). Thus, the estimated output torque Test of the engine 22 is calculated based on the twist angle θ of the damper 28 because the crankshaft 26 as the output shaft of the engine 22 is connected to the carrier shaft 34a as the input shaft via the damper 28. In this case, the torque that acts on the carrier shaft 34a from the engine 22 side is basically based on the fact that it corresponds to the torque that acts on the carrier shaft 34a according to the twist of the damper 28.

Nc=(ρ・Nm1+Nm2/Gr)/(1+ρ) (1)
θ=2π・∫(Ne-Nc)dt (2)
Nc = (ρ ・ Nm1 + Nm2 / Gr) / (1 + ρ) (1)
θ = 2π ・ ∫ (Ne-Nc) dt (2)

次に、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*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS140)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ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 as the torque required for the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the engine 22 are requested. The required power Pe * is set (step S140). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. The required power Pe * can be calculated as the sum of the set required torque Tr * multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss. 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、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS150)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図4に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the engine 22 should be operated based on the set required power Pe * (step S150). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 4 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、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(3)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とエンジン22の推定出力トルクTeestと動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて式(4)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算して設定する(ステップS160)。ここで、式(3)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の一例を図5に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(3)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(4)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、エンジン22の推定出力トルクTeestに対応するフィードフォワード項と、モータMG1の目標回転数Nm1*と回転数Nm1との差を減少させる比例項と積分項とからなるフィードバック項とで構成されている。ここで、式(4)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, using the 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 (3). Based on the calculated target rotational speed Nm1 *, the input rotational speed Nm1 of the motor MG1, the estimated output torque Test of the engine 22, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the rotational speed Nm1 * is calculated. To calculate and set the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S160). Here, Expression (3) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 5 shows an example of 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 (3) 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 (4) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *, and a feedforward term corresponding to the estimated output torque Test of the engine 22 and the target rotational speed of the motor MG1. It consists of a feedback term consisting of a proportional term and an integral term that reduce the difference between Nm1 * and the rotational speed Nm1. In Equation (4), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and “k2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (3)
Tm1*=-ρ・Teest/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (4)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (3)
Tm1 * =-ρ ・ Teest / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (4)

そして、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(5)により計算し(ステップS170)、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(6)および式(7)により計算すると共に(ステップS180)、設定した仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。即ち、モータMG1がトルク指令Tm1*で駆動されるときに駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクを要求トルクTr*から減じたトルクがモータMG2からリングギヤ軸32aに作用するようモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定すると共に、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で仮トルクTm2tmpがモータMG2から出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するのである。ここで、モータMG1のトルク指令Tm1*は、上述したように、エンジン22の推定出力トルクTeestに基づいて設定されるため、モータMG2のトルク指令Tm2*は、エンジン22から推定出力トルクTeestが出力されたときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるよう設定されるものとなる。   Then, the torque command Tm1 * set as the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and further divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 to obtain the torque to be output from the motor MG2. A temporary torque Tm2tmp, which is a temporary value, is calculated by the following equation (5) (step S170), 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. Torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the difference from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equation (6). And the calculated temporary torque Tm2tmp as a torque limit Tm2min, T Limit sets the torque command Tm2 * of the motor MG2 at 2max (step S190). In other words, when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *, the temporary torque of the motor MG2 is set so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft from the required torque Tr * acts on the ring gear shaft 32a from the motor MG2. The torque Tm2tmp is set, and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the temporary torque Tm2tmp is output from the motor MG2 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. Here, since the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set based on the estimated output torque Test of the engine 22 as described above, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is output from the estimated output torque Teest from the engine 22. When set, the required torque Tr * is set to be output to the ring gear shaft 32a.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (6)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (7)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS200)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S200), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as fuel injection control and ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do.

一般に、エンジン22からの出力は、空気密度や吸入空気量,燃料噴射料,点火時期などの制御項目のいずれかに少しでも誤差が生じると所望の出力とはならず、エンジン22のピストンの往復運動やピストンの摩擦による回転抵抗も一様ではない。したがって、目標運転ポイントを設定してエンジン22を運転したとしても、エンジン22からの出力によって実際にキャリア軸34aに作用するトルクは、目標トルクTe*に対してズレが生じるものと考えられる。この結果、エンジン22の目標トルクTe*に基づいてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定した場合、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクは、エンジン22から出力されるトルクに誤差が生じる分だけ要求トルクTr*とは異なるトルクになる。このため、第1実施例のハイブリッド自動車20では、ダンパ28のねじれ角θに基づいてエンジン22から実際に出力されているトルクとして推定出力トルクTeestを演算すると共に(ステップS110〜S130)、演算した推定出力トルクTeestに基づいてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定するのである(ステップS160〜S190)。これにより、エンジン22から出力されるトルクと目標トルクTe*とに誤差が生じたとしても、より目標回転数Ne*に近い回転数でエンジン22を運転させることができると共に、より要求トルクTr*に近いトルクをリングギヤ軸32aに出力して走行することができる。   In general, the output from the engine 22 does not become a desired output if any error occurs in any of control items such as air density, intake air amount, fuel injection charge, ignition timing, etc., and the piston of the engine 22 reciprocates. The rotational resistance due to motion and piston friction is not uniform. Therefore, even if the target operating point is set and the engine 22 is operated, it is considered that the torque actually acting on the carrier shaft 34a by the output from the engine 22 is deviated from the target torque Te *. As a result, when the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set based on the target torque Te * of the engine 22, the torque acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft is the torque output from the engine 22 Therefore, the torque is different from the required torque Tr * by the amount of error. Therefore, in the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the estimated output torque Test is calculated as the torque actually output from the engine 22 based on the torsion angle θ of the damper 28 (steps S110 to S130). Based on the estimated output torque Test, torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set (steps S160 to S190). As a result, even if an error occurs between the torque output from the engine 22 and the target torque Te *, the engine 22 can be operated at a rotational speed closer to the target rotational speed Ne * and the required torque Tr *. It is possible to travel by outputting a torque close to 2 to the ring gear shaft 32a.

以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の回転数Neと入力軸としてのキャリア軸34aの回転数Ncとの差に基いてダンパ28のねじれ角θを演算すると共に演算したダンパ28のねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることによりエンジン22から実際に出力されているトルクとしての推定出力トルクTeestを演算し、演算された推定出力トルクTeestがエンジン22から出力されたときにエンジン22が目標運転ポイントにおける目標回転数Ne*で運転されるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に設定したトルク指令Tm1*に基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、より目標回転数Ne*に近い回転数でエンジン22を運転させることができると共に、より要求トルクTr*に近いトルクをリングギヤ軸32aに出力して走行することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the first embodiment described above, the twist angle θ of the damper 28 is calculated and calculated based on the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nc of the carrier shaft 34a as the input shaft. By multiplying the twisted angle θ of the damper 28 by the spring constant K of the damper 28, the estimated output torque Test as the torque actually output from the engine 22 is calculated, and the calculated estimated output torque Test is output from the engine 22. When the engine 22 is operated, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * at the target operating point, and the ring gear shaft 32a as the drive shaft is requested based on the set torque command Tm1 *. Set the torque command Tm2 * of the motor MG2 so that the torque Tr * is output. Since the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled, the engine 22 can be operated at a speed closer to the target speed Ne *, and a torque closer to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. You can travel.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、駆動制御ルーチンにおいて、先にエンジン22の推定トルクTeestを演算し(ステップS110〜S130)、その後に要求トルクTr*やエンジン22の目標運転ポイントを設定するものとしたが(ステップS140,S150)、こうした順序に限定されるものではなく、先に要求トルクTr*やエンジン22の目標運転ポイントを設定してその後にエンジン22の推定トルクTeestを設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, in the drive control routine, the estimated torque Test of the engine 22 is first calculated (steps S110 to S130), and then the required torque Tr * and the target operating point of the engine 22 are set. (Steps S140 and S150), however, the order is not limited to this, and the required torque Tr * and the target operating point of the engine 22 are set first, and then the estimated torque Test of the engine 22 is set. It doesn't matter.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいて入力軸としてのキャリア軸34aの回転数Ncを演算するものとしたが、キャリア軸34aの回転位置を検出する電磁ピックアップ式などの回転位置検出センサを備える車両では、回転位置検出センサからの信号に基づいてキャリア軸34aの回転数Ncを演算して検出するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the rotational speed Nc of the carrier shaft 34a as the input shaft is calculated based on the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, but the rotational position of the carrier shaft 34a is detected. In a vehicle equipped with a rotational position detection sensor such as an electromagnetic pickup type, the rotational speed Nc of the carrier shaft 34a may be calculated and detected based on a signal from the rotational position detection sensor.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the motor MG2 is attached to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the reduction gear 35, but the motor MG2 may be directly attached to the ring gear shaft 32a, or the reduction gear. Instead of 35, the motor MG2 may be attached to the ring gear shaft 32a via a transmission such as a two-speed shift, a three-speed shift, or a four-speed shift.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図6の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図6における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. 6, the motor MG2 May be output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 6) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

次に、本発明の第2実施例としてのハイブリッド自動車20Bについて説明する。図7は、第2実施例としてのハイブリッド自動車20Bの構成の概略を示す構成図である。第2実施例のハイブリッド自動車20B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入力軸34bに接続されたモータMGと、入力軸34bに接続されると共に駆動輪63a,63bに連結された駆動軸32bに接続されたオートマチックトランスミッション30b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。ここで、第2実施例のハイブリッド自動車20Bの構成において、エンジン22やバッテリ50及びこれらを制御するエンジンECU24やバッテリECU52については、第1実施例で説明したものと同一であり、ハイブリッド用電子制御ユニット70については、オートマチックトランスミッション30bを制御するオートマチックトランスミッション用電子制御ユニット(以下、ATECUという)30cと通信ポートを介して接続されていることを除いて第1実施例で説明したものと同一であるものとし、その詳細な説明については省略する。   Next, a hybrid vehicle 20B as a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20B as the second embodiment. As illustrated, the hybrid vehicle 20B of the second embodiment includes an engine 22, a motor MG connected to an input shaft 34b connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and an input. An automatic transmission 30b connected to the drive shaft 32b connected to the shaft 34b and connected to the drive wheels 63a and 63b, and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle are provided. Here, in the configuration of the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the engine 22 and the battery 50 and the engine ECU 24 and the battery ECU 52 that control them are the same as those described in the first embodiment, and the hybrid electronic control is performed. The unit 70 is the same as that described in the first embodiment, except that the unit 70 is connected to an automatic transmission electronic control unit (hereinafter referred to as ATECU) 30c for controlling the automatic transmission 30b via a communication port. The detailed description thereof will be omitted.

モータMGは、第1実施例のハイブリッド自動車20におけるモータMG1,MG2と同様に、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41bを介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。モータMGは、モータECU40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMGを駆動制御するために必要な信号、例えばモータMGの回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43b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MG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41b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MGを駆動制御すると共に必要に応じてモータMG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43bからの信号に基づいてモータMGの回転数Nmも演算している。   The motor MG is configured as a well-known synchronous generator motor that can be driven as a generator and driven as an electric motor, similarly to the motors MG1 and MG2 in the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, and via an inverter 41b. The battery 50 exchanges power. The motor MG is driven and controlled by the motor ECU 40. Applied to the motor ECU 40 is a signal necessary for driving and controlling the motor MG, for example, a signal from a rotational position detection sensor 43b for detecting the rotational position of the rotor of the motor MG or a motor MG detected by a current sensor (not shown). The phase current to be input is input, and a switching control signal to the inverter 41b is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, and controls the drive of the motor MG by a control signal from the hybrid electronic control unit 70 and, as necessary, data on the operating state of the motor MG. Output to unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speed Nm of the motor MG based on the signal from the rotational position detection sensor 43b.

オートマチックトランスミッション30bは、図示しないロックアップクラッチ付きのトルクコンバータと前進6段で後進1段の変速機とロックアップクラッチや変速機の複数のクラッチやブレーキをオンオフするためのアクチュエータとしての油圧回路とにより構成されており、ATECU30cにより変速制御を受けている。ATECU30c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オートマチックトランスミッション30bを変速制御すると共に必要に応じて現在の変速比γなどオートマチックトランスミッション30bの状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The automatic transmission 30b includes a torque converter (not shown) with a lockup clutch, a forward 6-speed reverse transmission, and a hydraulic circuit as an actuator for turning on and off the lock-up clutch, multiple clutches and brakes of the transmission. The shift control is performed by the ATECU 30c. The ATECU 30c communicates with the hybrid electronic control unit 70, controls the transmission of the automatic transmission 30b by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and relates to the state of the automatic transmission 30b such as the current gear ratio γ as necessary. Data is output to the hybrid electronic control unit 70.

次に、こうして構成された第2実施例のハイブリッド自動車20Bの動作について説明する。図8はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20B of the second embodiment will be described. FIG. 8 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,エンジン22の回転数Ne,モータMGの回転数Nm,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,ATECU30cからのオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γ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S300)。エンジン22の回転数Neやバッテリ50の入出力制限Win,Woutの入力については、上述の第1実施例の駆動制御ルーチンと同一であるものとした。また、モータMGの回転数Nmは、回転位置検出センサ43bにより検出されたモータMGの回転子の回転位置に基づいて演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。なお、モータMGの回転数Nmは、入力軸34bの回転数に相当する。   When the drive control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, the motor MG. A process of inputting data necessary for control, such as the rotational speed Nm, the input / output limits Win and Wout of the battery 50, and the current gear ratio γ of the automatic transmission 30b from the ATECU 30c is executed (step S300). The rotational speed Ne of the engine 22 and the input of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are the same as those in the drive control routine of the first embodiment described above. The rotation number Nm of the motor MG is calculated based on the rotation position of the rotor of the motor MG detected by the rotation position detection sensor 43b and is input from the motor ECU 40 by communication. The rotation speed Nm of the motor MG corresponds to the rotation speed of the input shaft 34b.

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の回転数NeからモータMGの回転数Nmを減じた値に基づいてダンパ28のねじれ角θを次式(8)により演算し(ステップ310)、演算したねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることによりエンジン22から出力されていると推定される推定出力トルクTeest2を演算する(ステップS320)。このようにダンパ28のねじれ角θに基づいてエンジン22の推定トルクTeest2を演算するのは、上述したように、エンジン22側から入力軸34bに作用するトルクは、ダンパ28のねじれに応じて入力軸34bに作用するトルクに相当することに基づく。   When the data is input in this way, the torsion angle θ of the damper 28 is calculated by the following equation (8) based on the value obtained by subtracting the rotation speed Nm of the motor MG from the input rotation speed Ne of the engine 22 (step 310). By multiplying the twist angle θ by the spring constant K of the damper 28, the estimated output torque Test2 estimated to be output from the engine 22 is calculated (step S320). As described above, the estimated torque Test2 of the engine 22 is calculated based on the twist angle θ of the damper 28 as described above. The torque acting on the input shaft 34b from the engine 22 side is input according to the twist of the damper 28. Based on the torque corresponding to the shaft 34b.

θ=2π・∫(Ne-Nm)dt (8)   θ = 2π ・ ∫ (Ne-Nm) dt (8)

次に、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32bに出力すべき要求トルクTd*を設定すると共に(ステップS330)、設定した要求トルクTd*をオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γで除してエンジン22から出力すべき目標トルクTe*を設定する(ステップS340)。ここで、要求トルクTd*は、上述した図3の要求トルク設定用マップにおける要求トルクTr*を要求トルクTd*に置き換えたマップを用いて設定するものとした。   Next, a required torque Td * to be output to the drive shaft 32b coupled to the drive wheels 63a and 63b is set as a torque required for the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S330). The target torque Te * to be output from the engine 22 is set by dividing the set required torque Td * by the current speed ratio γ of the automatic transmission 30b (step S340). Here, the required torque Td * is set using a map obtained by replacing the required torque Tr * in the required torque setting map of FIG. 3 described above with the required torque Td *.

続いて、要求トルクTd*からエンジン22の推定出力トルクTeest2にオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γを乗じたものを減じて更に変速比γで除してモータMGから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTmtmpを次式(9)により計算し(ステップS350)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをモータMGの回転数Nmで割ることによりモータMG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Tmmin,Tmmaxを計算すると共に(ステップS360)、設定した仮トルクTmtmpをトルク制限Tmmin,Tmmaxで制限してモータMGのトルク指令Tm*を設定する(ステップS370)。即ち、エンジン22から推定出力トルクTeest2が出力されたときに駆動軸32bに作用するトルクを要求トルクTd*から減じたトルクがモータMGから駆動軸32bに出力されるようモータMGのトルク指令Tm*を設定するのである。   Subsequently, a value obtained by multiplying the required torque Td * by the estimated output torque Test 2 of the engine 22 by the current transmission gear ratio γ of the automatic transmission 30b is further divided by the transmission gear ratio γ, and a temporary torque to be output from the motor MG. The temporary torque Tmtmp, which is a value, is calculated by the following equation (9) (step S350), and the torque that may be output from the motor MG by dividing the input / output limits Win and Wout of the battery 50 by the rotational speed Nm of the motor MG. Torque limits Tmmin and Tmmax as upper and lower limits are calculated (step S360), and the set temporary torque Tmtmp is limited by the torque limits Tmmin and Tmmax to set a torque command Tm * for the motor MG (step S370). That is, when the estimated output torque Test2 is output from the engine 22, the torque command Tm * of the motor MG is output so that the torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft 32b from the required torque Td * is output from the motor MG to the drive shaft 32b. Is set.

Tmtmp=(Tr*-Teest2・γ)/γ (9)   Tmtmp = (Tr * -Teest2 ・ γ) / γ (9)

こうしてエンジン22の目標トルクTe*やモータMGのトルク指令Tm*を設定すると、エンジン22の目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMGのトルク指令Tm*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS380)、駆動制御ルーチンを終了する。目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、エンジン22から目標トルクTe*が出力されるようエンジン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Tm*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm*でモータMGが駆動されるようインバータ41b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の目標トルクTe*に基づいてモータMGを制御するものに比して駆動軸32bにより要求トルクTr*に近いトルクを出力して走行することができる。   When the target torque Te * of the engine 22 and the torque command Tm * of the motor MG are thus set, the target torque Te * of the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 and the torque command Tm * of the motor MG is transmitted to the motor ECU 40 ( Step S380), the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target torque Te * performs control such as intake air amount control, fuel injection control, and ignition control in the engine 22 so that the target torque Te * is output from the engine 22. Further, the motor ECU 40 that has received the torque command Tm * performs switching control of the switching element of the inverter 41b so that the motor MG is driven by the torque command Tm *. By such control, it is possible to travel by outputting a torque close to the required torque Tr * by the drive shaft 32b as compared with the case where the motor MG is controlled based on the target torque Te * of the engine 22.

以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車20Bによれば、エンジン22の回転数NeとモータMGの回転数Nmとの差に基づいてダンパ28のねじれ角θを演算すると共に演算したダンパ28のねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることによりエンジン22から実際に出力されているトルクとして推定出力トルクTeest2を演算し、演算された推定出力トルクTeest2がエンジン22から出力されたときに駆動軸32bに要求トルクTd*が出力されるようモータMGのトルク指令Tm*を設定してエンジン22とモータMGとを制御するから、駆動軸32bにより要求トルクにTd*に近いトルクを出力して走行することができる。   According to the hybrid vehicle 20B of the second embodiment described above, the twist angle of the damper 28 is calculated and the twist angle θ of the damper 28 is calculated based on the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nm of the motor MG. By multiplying the angle θ by the spring constant K of the damper 28, the estimated output torque Test2 is calculated as the torque that is actually output from the engine 22, and when the calculated estimated output torque Test2 is output from the engine 22, the drive shaft Since the engine 22 and the motor MG are controlled by setting the torque command Tm * of the motor MG so that the required torque Td * is output to 32b, the drive shaft 32b outputs a torque close to Td * as the required torque. can do.

第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、オートマチックトランスミッション30bよりエンジン22側の入力軸34bにモータMGが接続されるものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車120Bに例示するように、オートマチックトランスミッション30bより車軸側の駆動軸32bにモータMGが接続されるものとしても構わない。この場合、入力軸34bの回転数としては、モータMGの回転数Nmにオートマチックトランスミッション30の現在の変速比γを乗じて演算されるものとしたり、入力軸34bの回転位置を検出する回転位置検出センサを備えて回転位置検出センサからの信号に基づいて演算されるものとすればよい。また、モータMGのトルク指令Tm*は、上述した式(9)に変えて次式(10)によりモータMGの仮トルクTmtmpを計算すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMGから仮トルクTmtmpが出力されるよう設定されるものとすればよい。   In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the motor MG is connected to the input shaft 34b on the engine 22 side from the automatic transmission 30b. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120B of the modified example of FIG. The motor MG may be connected to the drive shaft 32b closer to the axle than 30b. In this case, the rotational speed of the input shaft 34b is calculated by multiplying the rotational speed Nm of the motor MG by the current speed ratio γ of the automatic transmission 30, or rotational position detection for detecting the rotational position of the input shaft 34b. What is necessary is just to calculate based on the signal from a rotation position detection sensor provided with a sensor. In addition, the torque command Tm * of the motor MG calculates the temporary torque Tmtmp of the motor MG by the following equation (10) instead of the above equation (9), and is within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The temporary torque Tmtmp may be set to be output from the MG.

第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、駆動制御ルーチンにおいて、先にエンジン22の推定トルクTeest2を演算し(ステップS310〜S320)、その後に要求トルクTr*やエンジン22の目標トルクTe*を設定するものとしたが(ステップS330,S340)、こうした順序に限定されるものではなく、先に要求トルクTr*やエンジン22の目標トルクTe*を設定してその後にエンジン22の推定トルクTeestを設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, in the drive control routine, the estimated torque Test2 of the engine 22 is first calculated (steps S310 to S320), and then the required torque Tr * and the target torque Te * of the engine 22 are set. Although it was assumed (steps S330 and S340), the order is not limited to this, and the required torque Tr * and the target torque Te * of the engine 22 are set first, and then the estimated torque Test of the engine 22 is set. It does n’t matter.

Tmtmp=Td*-Teest2・γ (10)   Tmtmp = Td * -Teest2 ・ γ (10)

また、本実施例では、本発明の内容をハイブリッド自動車20,20Bとして説明したが、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。   Further, in the present embodiment, the contents of the present invention have been described as the hybrid vehicles 20 and 20B. However, the hybrid vehicle control method may be adopted.

ここで、実施例や変形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。第1実施例では、エンジン22が「内燃機関」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「遊星歯車機構」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、クランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサ23とクランクポジションセンサ23からの信号に基づいてエンジン22の回転数Neを演算するエンジンECU24とが「出力軸回転数検出手段」に相当し、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と検出された回転位置に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算するモータECU40と演算された回転数Nm1,Nm2に基づいてキャリア軸34aの回転数Ncを計算する図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とが「入力軸回転数検出手段」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S140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「要求トルク設定手段」に相当し、要求トルクTr*に基づいて要求パワーPe*を設定すると共に要求パワーPe*と動作ラインとに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる目標運転ポイントを設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS140,S150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「目標運転ポイント設定手段」に相当し、モータMG1の回転数Nm1とエンジン22の推定出力トルクTeestと動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を計算して設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS160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「発電機トルク指令設定手段」に相当し、エンジン22の回転数Neとキャリア軸34aの回転数Ncとの差を積分してダンパ28のねじれ角θを演算すると共に演算したねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることにより推定出力トルクTeestを演算する図2の駆動制御ルーチンのステップS120,S130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「機関トルク推定手段」に相当し、要求トルクTr*にトルク指令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を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から仮トルクTm2tmpが出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS170〜S190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「電動機トルク指令設定手段」に相当し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS200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、第2実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、オートマチックトランスミッション30bが「変速手段」に相当し、モータMGが「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、クランクシャフト26のクランク角を検出するクランクポジションセンサ23とクランクポジションセンサ23からの信号に基づいてエンジン22の回転数Neを演算するエンジンECU24とが「出力軸回転数検出手段」に相当し、モータMGの回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43bと検出された回転位置に基づいてモータMGの回転数Nmを演算するモータECU40とが「入力軸回転数検出手段」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Td*を設定する図8の駆動制御ルーチンのステップS330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「要求トルク設定手段」に相当し、要求トルクTd*をオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γで除してエンジン22から出力すべき目標トルクTe*を設定する図8の駆動制御ルーチンのステップS340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「目標トルク設定手段」に相当し、エンジン22の回転数NeとモータMGの回転数Nmとの差を積分してダンパ28のねじれ角θを演算すると共に演算したねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることにより推定出力トルクTeest2を演算する図8の駆動制御ルーチンのステップS310,S320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「機関トルク推定手段」に相当し、要求トルクTd*からエンジン22の推定出力トルクTeest2にオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γを乗じたものを減じて更に変速比γで除してモータMGから出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTmtmpを計算すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMGから仮トルクTmtmpが出力されるようモータMGのトルク指令Tm*を設定する図8の駆動制御ルーチンのステップS350〜370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「電動機トルク指令設定手段」に相当し、目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にモータMGのトルク指令Tm*をモータECU40に送信するハイブリッド用電子制御ユニット70とトルク指令Te*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Tm*に基づいてモータMGを制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the first embodiment, the engine 22 corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the power distribution and integration mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG2 corresponds to a “motor”. The battery 50 corresponds to the “power storage means”, the crank position sensor 23 that detects the crank angle of the crankshaft 26, and the engine ECU 24 that calculates the rotational speed Ne of the engine 22 based on the signal from the crank position sensor 23. Corresponds to “output shaft rotational speed detection means”, and rotational speed detection sensors 43 and 44 for detecting the rotational position of the rotors of the motors MG1 and MG2, and the rotational speed Nm1 of the motors MG1 and MG2 based on the detected rotational position. , Nm2 is calculated, and the rotation speed Nc of the carrier shaft 34a is calculated based on the calculated rotation speeds Nm1, Nm2. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S110 of the drive control routine of FIG. 2 corresponds to the “input shaft speed detection means”, and the required torque Tr * is calculated based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S140 of the drive control routine of FIG. 2 to be set corresponds to “required torque setting means”, and sets the required power Pe * based on the required torque Tr * and the required power. The hybrid electronic control unit 70 executes the processing of steps S140 and S150 of the drive control routine of FIG. 2 for setting a target operating point consisting of the target rotational speed Ne * and the target torque Te * based on Pe * and the operation line. Corresponds to “target operation point setting means”, and the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the engine 22 A hybrid electronic control unit that executes the process of step S160 of the drive control routine of FIG. 2 that calculates and sets the torque command Tm1 * of the motor MG1 based on the estimated output torque Test and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. 70 corresponds to “generator torque command setting means”, and the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nc of the carrier shaft 34a is integrated to calculate the twist angle θ of the damper 28 and the calculated twist angle θ. 2 is multiplied by the spring constant K of the damper 28 to calculate the estimated output torque Test. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S120 and S130 of the drive control routine of FIG. 2 corresponds to the “engine torque estimating means”. The torque command Tm1 * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 is added to the required torque Tr *. In addition, a temporary torque Tm2tmp, which is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2, is set by dividing by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, and the temporary output from the motor MG2 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S170 to S190 of the drive control routine of FIG. 2 for setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 so that the torque Tm2tmp is output corresponds to the “motor torque command setting means”. The hybrid electronic control that executes the process of step S200 of the drive control routine of FIG. 2 that transmits the target rotational speed Ne * and the target torque Te * to the engine ECU 24 and transmits the torque commands Tm1 * and Tm2 * to the motor ECU 40. Based on unit 70, target speed Ne * and target torque Te * There engine ECU24 the torque command for controlling the engine 22 Tm1 *, the motor ECU40 for controlling the motor MG1, MG2 corresponds to a "control unit" based on Tm2 *. In the second embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the automatic transmission 30b corresponds to the “transmission means”, the motor MG corresponds to the “electric motor”, and the battery 50 corresponds to the “power storage means”. The crank position sensor 23 for detecting the crank angle of the crankshaft 26 and the engine ECU 24 for calculating the rotational speed Ne of the engine 22 based on a signal from the crank position sensor 23 correspond to “output shaft rotational speed detecting means”. The rotational position detection sensor 43b that detects the rotational position of the rotor of the motor MG and the motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm of the motor MG based on the detected rotational position correspond to “input shaft rotational speed detection means”. 8, which sets the required torque Td * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S330 corresponds to “required torque setting means”, and the target torque Td * is divided by the current speed ratio γ of the automatic transmission 30b to be output from the engine 22. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S340 of the drive control routine of FIG. 8 for setting the torque Te * corresponds to “target torque setting means”, and the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nm of the motor MG. 8 to calculate the torsion angle θ of the damper 28 and to calculate the estimated output torque Test2 by multiplying the calculated torsion angle θ by the spring constant K of the damper 28, step S310 of the drive control routine of FIG. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of S320 performs "engine torque estimation". The torque to be output from the motor MG by subtracting the estimated output torque Test2 of the engine 22 multiplied by the current speed ratio γ of the automatic transmission 30b from the required torque Td * and further dividing by the speed ratio γ The temporary torque Tmtmp is calculated, and the motor MG torque command Tmtmp is set so that the temporary torque Tmtmp is output from the motor MG within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in FIG. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S350 to S370 of the drive control routine corresponds to “motor torque command setting means”, and transmits the target torque Te * to the engine ECU 24 and the torque command Tm * of the motor MG. Hybrid electronic control unit 70 for transmission to motor ECU 40 A motor ECU40 for controlling the motor MG based on the torque command Te * and controls the engine 22 based on the engine ECU24 and the torque command Tm * corresponds to a "control unit".

ここで、本発明の第1のハイブリッド車において、「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。「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。「遊星歯車機構」としては、動力分配統合機構30に限定されるものではなく、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して3つの回転要素のうち第1の回転要素が直接連結された入力軸が接続されると共に前記発電機の回転軸に第2の回転要素が接続されて且つ車軸に連結された駆動軸に第3の回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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、駆動軸に動力を入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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「出力軸回転数検出手段」としては、クランクシャフト26のクランクポジションを検出すると共に検出したクランクポジションに基づいてエンジン22の回転数Neを演算するものに限定されるものではなく、出力軸の回転数である出力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「入力軸回転数検出手段」としては、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出してモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算すると共に演算した回転数Nm1,Nm2に基づいてキャリア軸34aの回転数Ncを計算するものに限定されるものではなく、入力軸の回転位置を検出すると共に検出した回転位置に基づいて入力軸の回転数を演算するものなど、入力軸の回転数である入力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求トルク設定手段」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、走行のために駆動軸に要求される要求トルク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。「目標運転ポイント設定手段」としては、要求トルクTr*に基づいて要求パワーPe*を設定すると共に要求パワーPe*と動作ラインとに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる目標運転ポイントを設定するものに限定されるものではなく、設定された要求トルクに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイント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。「発電機トルク指令設定手段」としては、モータMG1の回転数Nm1とエンジン22から出力されていると推定される推定出力トルクTeestと動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を計算して設定するものに限定されるものではなく、設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で内燃機関が運転されるよう発電機のトルク指令である発電機トルク指令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。「機関トルク推定手段」としては、エンジン22の回転数Neとキャリア軸34aの回転数Ncとの差を積分してダンパ28のねじれ角θを演算すると共に演算したねじれ角θにダンパ28のバネ定数Kを乗じることにより推定出力トルクTeestを演算するものに限定されるものではなく、検出された出力軸回転数と検出された入力軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいて内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機トルク指令設定手段」としては、要求トルクTr*にトルク指令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を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から仮トルクTm2tmpが出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものに限定されるものではなく、推定された機関トルクが内燃機関から出力されたときに駆動軸に作用するトルクを設定された要求トルクから減じて得られるトルクが電動機から駆動軸に出力されるよう電動機のトルク指令である電動機トルク指令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、設定された目標回転数Ne*と目標トルクTe*とでエンジン22が運転されると共にトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2が駆動されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するものに限定されるものではなく、設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に設定した発電機トルク指令により発電機が駆動されるよう内燃機関と発電機とを制御し、設定した電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機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。さらに、本発明の第2のハイブリッド車において、「内燃機関」や「電動機」,「蓄電手段」,「出力軸回転数検出手段」,「入力軸回転数検出手段」,「要求トルク設定手段」,「機関トルク推定手段」,「電動機トルク指令設定手段」としては、上述の第1のハイブリッド車のものと同様に、第1実施例や第2実施例に記載されたものに限定されるものではない。「変速手段」としては、オートマチックトランスミッション30bに限定されるものではなく、内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して直接接続された入力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて入力軸の動力を変更可能な変速比をもって駆動軸に伝達するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標トルク設定手段」としては、要求トルクTd*をオートマチックトランスミッション30bの現在の変速比γで除してエンジン22から出力すべき目標トルクTe*を設定するものに限定されるものではなく、設定された要求トルクと前記変速手段の変速比とに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標トルク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、設定された目標トルクTe*でエンジン22が運転されると共にトルク指令Tm*でモータMGが駆動されるようエンジン22とモータMGとを制御するものに限定されるものではなく、設定された目標トルクが内燃機関から出力されるよう内燃機関を制御すると共に設定された電動機トルク指令により電動機が駆動されるよう電動機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, in the first hybrid vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power by a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, but any type such as a hydrogen engine. The internal combustion engine may be used. 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 “planetary gear mechanism” is not limited to the power distribution and integration mechanism 30, and an input in which the first rotating element among the three rotating elements is directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element. As long as the shaft is connected, the second rotating element is connected to the rotating shaft of the generator, and the third rotating element is connected to the drive shaft connected to the axle, it does not matter. . 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 input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange power with a generator and an electric motor such as a capacitor. The “output shaft rotational speed detection means” is not limited to the one that detects the crank position of the crankshaft 26 and calculates the rotational speed Ne of the engine 22 based on the detected crank position. Any number may be used as long as it can detect the output shaft rotation number. As the “input shaft rotational speed detection means”, the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 are detected to calculate the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2, and based on the calculated rotational speeds Nm1 and Nm2. The rotational speed of the input shaft is not limited to the one that calculates the rotational speed Nc of the shaft 34a, and the rotational speed of the input shaft, such as one that detects the rotational position of the input shaft and calculates the rotational speed of the input shaft based on the detected rotational position. As long as it can detect the input shaft rotation speed, it may be anything. The “required torque 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. In the case where the travel route is preset, the required torque is set based on the travel position on the travel route, as long as the required torque required for the drive shaft for travel is set. It does n’t matter. As the “target operation point setting means”, a required power Pe * is set based on the required torque Tr *, and a target consisting of the target rotational speed Ne * and the target torque Te * based on the required power Pe * and the operation line. It is not limited to the one that sets the operating point, but any one that sets the target operating point consisting of the target rotational speed and the target torque at which the internal combustion engine should be operated based on the set required torque. It doesn't matter. As the “generator torque command setting means”, based on the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the estimated output torque Test estimated to be output from the engine 22, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1 It is not limited to the one that calculates and sets the torque command Tm1 *, but sets the generator torque command that is the torque command of the generator so that the internal combustion engine is operated at the target rotational speed at the set target operating point. It does not matter as long as it does. As the “engine torque estimating means”, the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the rotational speed Nc of the carrier shaft 34a is integrated to calculate the twist angle θ of the damper 28, and the spring of the damper 28 is calculated to the calculated twist angle θ. The twist of the torsion element calculated based on the difference between the detected output shaft rotational speed and the detected input shaft rotational speed is not limited to the one that calculates the estimated output torque Test by multiplying by the constant K. As long as the engine torque, which is the torque output from the internal combustion engine, is estimated based on the angle and the spring constant of the torsion element, any method may be used. As the “motor torque command setting means”, the motor MG2 is obtained by adding the torque command Tm1 * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 to the required torque Tr * and further dividing by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Is set to a temporary torque Tm2tmp which is a temporary value of torque to be output from the motor MG2, and a torque command Tm2 * of the motor MG2 is output so that the temporary torque Tm2tmp is output from the motor MG2 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. It is not limited to what is set. Torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the motor to the drive shaft. As long as the motor torque command, which is a torque command of the motor, is set, any method may be used. 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”, the engine 22 is operated with the set target rotational speed Ne * and the target torque Te * and the motors MG1 and MG2 are driven with the torque commands Tm1 * and Tm2 *. And the motors MG1, MG2 are not limited to those that control the internal combustion engine and the generator so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and the generator is driven by the set generator torque command. As long as the motor is controlled so that the motor is driven by the set motor torque command, any method may be used. Further, in the second hybrid vehicle of the present invention, “internal combustion engine”, “electric motor”, “power storage means”, “output shaft rotational speed detection means”, “input shaft rotational speed detection means”, “required torque setting means” , “Engine torque estimating means” and “Motor torque command setting means” are limited to those described in the first and second embodiments, as in the first hybrid vehicle described above. is not. The "transmission means" is not limited to the automatic transmission 30b, but is connected to an input shaft directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element and a drive shaft connected to the axle. As long as the power is transmitted to the drive shaft with a changeable gear ratio, any power can be used. The “target torque setting means” is not limited to one that sets the target torque Te * to be output from the engine 22 by dividing the required torque Td * by the current speed ratio γ of the automatic transmission 30b. Any target torque may be set as long as the target torque to be output from the internal combustion engine is set based on the requested torque and the transmission gear ratio. 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, the “control means” is limited to one that controls the engine 22 and the motor MG so that the engine 22 is operated with the set target torque Te * and the motor MG is driven with the torque command Tm *. It is not limited to this, and any device may be used as long as it controls the internal combustion engine so that the set target torque is output from the internal combustion engine and controls the motor so that the motor is driven by the set motor torque command. .

なお、実施例や変形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。   Note that the correspondence between the main elements of the embodiment and the modified example and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Since this is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. 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、車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.

本発明の第1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 the configuration of a hybrid vehicle 20 as a first embodiment of the present invention. 第1実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the hybrid electronic control unit 70 of 1st Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*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. 第2実施例のハイブリッド自動車20Bの構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 20B of 2nd Example. 第2実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrid 70 of 2nd Example. 変形例のハイブリッド自動車120Bの構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 120B of a modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,20B,120,120B ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクポジションセンサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、30b オートマチックトランスミッション、30c オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット(ATECU)、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、32b 駆動軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、34a キャリア軸、34b 入力軸、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,41b,42 インバータ、43,43b,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、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 20B, 120, 120B Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 30b automatic transmission, 30c for automatic transmission Electronic control unit (ATECU), 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 32b drive shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 34a carrier shaft, 34b input shaft, 35 reduction gear, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 41b, 42 Inverter, 43, 43b, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 51 Temperature sensor, 52 Battery electronic control unit Re-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, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (6)

内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して3つの回転要素のうち第1の回転要素が直接連結された入力軸が接続されると共に前記発電機の回転軸に第2の回転要素が接続され、且つ、車軸に連結された駆動軸に第3の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記入力軸の回転数である入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定する発電機トルク指令設定手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定する機関トルク推定手段と、
前記推定された機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, and an input shaft in which a first rotation element among three rotation elements is directly connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element are connected and A planetary gear mechanism in which a second rotating element is connected to a rotating shaft of a generator and a third rotating element is connected to a driving shaft connected to an axle, and an electric motor capable of inputting and outputting power to the driving shaft And a power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Input shaft rotational speed detection means for detecting the input shaft rotational speed which is the rotational speed of the input shaft;
A required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
Target operating point setting means for setting a target operating point comprising a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set required torque;
Generator torque command setting means for setting a generator torque command that is a torque command of the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operation point;
Output from the internal combustion engine based on the torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. Engine torque estimating means for estimating the engine torque that is
The electric motor such that a torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Motor torque command setting means for setting a motor torque command which is a torque command of
The internal combustion engine is operated at the set target operation point, and the internal combustion engine and the generator are controlled so as to be driven by the set generator torque command, and the set electric motor Control means for controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
A hybrid car with
請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記発電機トルク指令設定手段は、前記推定された機関トルクに基づくフィードフォワード項と、前記検出された出力軸回転数と前記設定された目標運転ポイントにおける目標回転数との差を減少させるフィードバック項とを加算して前記発電機トルク指令を設定する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The generator torque command setting means includes a feedforward term based on the estimated engine torque, and a feedback term for reducing a difference between the detected output shaft rotational speed and the target rotational speed at the set target operating point. And a means for setting the generator torque command by adding
Hybrid car.
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して直接接続された入力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて前記入力軸の動力を変更可能な変速比をもって前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記入力軸または前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記入力軸の回転数である入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、
走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記設定された要求トルクと前記変速手段の変速比とに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標トルクを設定する目標トルク設定手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定する機関トルク推定手段と、
前記推定された機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定する電動機トルク指令設定手段と、
前記設定された目標トルクが前記内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御すると共に前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
The drive shaft connected to an internal combustion engine, an input shaft directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element, and a drive shaft connected to an axle to change the power of the input shaft. A hybrid vehicle comprising: transmission means for transmitting to the motor; an electric motor capable of inputting and outputting power to the input shaft or the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Input shaft rotational speed detection means for detecting the input shaft rotational speed which is the rotational speed of the input shaft;
A required torque setting means for setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
Target torque setting means for setting a target torque to be output from the internal combustion engine based on the set required torque and a gear ratio of the transmission means;
Output from the internal combustion engine based on the torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. Engine torque estimating means for estimating the engine torque that is
The electric motor such that a torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Motor torque command setting means for setting a motor torque command which is a torque command of
Control means for controlling the internal combustion engine so that the set target torque is output from the internal combustion engine and controlling the electric motor so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command;
A hybrid car with
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記機関トルク推定手段は、前記検出された出力軸回転数と前記検出された入力軸回転数との差を積分計算することにより演算される前記ねじれ要素のねじれ角と該ねじれ要素のバネ定数とを乗じることにより前記機関トルクを推定する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The engine torque estimation means includes a torsion angle of the torsion element and a spring constant of the torsion element calculated by integrating and calculating a difference between the detected output shaft speed and the detected input shaft speed. Is a means for estimating the engine torque by multiplying by
Hybrid car.
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して3つの回転要素のうち第1の回転要素が直接連結された入力軸が接続されると共に前記発電機の回転軸に第2の回転要素が接続され、且つ、車軸に連結された駆動軸に第3の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定した要求トルクに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、
(c)前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、
(d)前記設定した目標運転ポイントにおける目標回転数で前記内燃機関が運転されるよう前記発電機のトルク指令である発電機トルク指令を設定し、
(e)前記推定した機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定した要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(f)前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した発電機トルク指令により前記発電機が駆動されるよう前記内燃機関と前記発電機とを制御し、前記設定した電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, and an input shaft in which a first rotation element among three rotation elements is directly connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element are connected and A planetary gear mechanism in which a second rotating element is connected to a rotating shaft of a generator and a third rotating element is connected to a driving shaft connected to an axle, and an electric motor capable of inputting and outputting power to the driving shaft And a power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, and a control method of a hybrid vehicle comprising:
(A) setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
(B) setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on the set required torque;
(C) The torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotation speed that is the rotation speed of the output shaft and the input shaft rotation speed that is the rotation speed of the input shaft And estimating the engine torque which is the torque output from the internal combustion engine based on
(D) setting a generator torque command that is a torque command of the generator so that the internal combustion engine is operated at a target rotational speed at the set target operating point;
(E) The torque obtained by subtracting the torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Set the motor torque command, which is the torque command of the motor,
(F) controlling the internal combustion engine and the generator so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and the generator is driven by the set generator torque command; Controlling the electric motor so that the electric motor is driven by a torque command;
Control method of hybrid vehicle.
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して直接接続された入力軸と車軸に連結された駆動軸とに接続されて前記入力軸の動力を変更可能な変速比をもって前記駆動軸に伝達する変速手段と、前記入力軸または前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)走行のために前記駆動軸に要求される要求トルクを設定し、
(b)前記設定した要求トルクと前記変速手段の変速比とに基づいて前記内燃機関から出力すべき目標トルクを設定し、
(c)前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記入力軸の回転数である入力軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記内燃機関から出力されているトルクである機関トルクを推定し、
(d)前記推定した機関トルクが前記内燃機関から出力されたときに前記駆動軸に作用するトルクを前記設定された要求トルクから減じて得られるトルクが前記電動機から前記駆動軸に出力されるよう前記電動機のトルク指令である電動機トルク指令を設定し、
(e)前記設定した目標トルクが前記内燃機関から出力されるよう前記内燃機関を制御すると共に前記設定された電動機トルク指令により前記電動機が駆動されるよう前記電動機を制御する、
ハイブリッド車の制御方法。
The drive shaft connected to an internal combustion engine, an input shaft directly connected to the output shaft of the internal combustion engine via a torsion element, and a drive shaft connected to an axle to change the power of the input shaft. A hybrid vehicle control method comprising: transmission means for transmitting to the motor; an electric motor capable of inputting and outputting power to the input shaft or the drive shaft; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
(A) setting a required torque required for the drive shaft for traveling;
(B) setting a target torque to be output from the internal combustion engine based on the set required torque and the speed ratio of the transmission means;
(C) The torsion angle of the torsion element and the spring constant of the torsion element calculated based on the difference between the output shaft rotation speed that is the rotation speed of the output shaft and the input shaft rotation speed that is the rotation speed of the input shaft And estimating the engine torque which is the torque output from the internal combustion engine based on
(D) A torque obtained by subtracting a torque acting on the drive shaft from the set required torque when the estimated engine torque is output from the internal combustion engine is output from the electric motor to the drive shaft. Set the motor torque command, which is the torque command of the motor,
(E) controlling the internal combustion engine so that the set target torque is output from the internal combustion engine and controlling the electric motor so that the electric motor is driven by the set electric motor torque command;
Control method of hybrid vehicle.
JP2008263147A 2008-10-09 2008-10-09 Hybrid car and method of controlling the same Withdrawn JP2010089695A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008263147A JP2010089695A (en) 2008-10-09 2008-10-09 Hybrid car and method of controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008263147A JP2010089695A (en) 2008-10-09 2008-10-09 Hybrid car and method of controlling the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010089695A true JP2010089695A (en) 2010-04-22

Family

ID=42252841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008263147A Withdrawn JP2010089695A (en) 2008-10-09 2008-10-09 Hybrid car and method of controlling the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010089695A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013124091A (en) * 2011-12-14 2013-06-24 Hyundai Motor Co Ltd Control method for hybrid vehicle
US8528388B2 (en) 2008-03-12 2013-09-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8528388B2 (en) 2008-03-12 2013-09-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Engine control system
JP2013124091A (en) * 2011-12-14 2013-06-24 Hyundai Motor Co Ltd Control method for hybrid vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4888154B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP4345824B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP4513882B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2008222068A (en) Vehicle and driving device, and control method for them
JP4501812B2 (en) Maximum output setting device, drive device including the same, power output device including the same, automobile equipped with the same, maximum output setting method
JP2008161023A (en) Vehicle and control method thereof
JP2009126257A (en) Vehicle and its control method
JP2009198223A (en) Vehicle and its control method
JP2006217750A (en) Automobile and control method therefor
JP5200924B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP4114643B2 (en) Control device for vehicle drive device
JP4365354B2 (en) Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus
JP2010195255A (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2006321458A (en) Power output device, vehicle mounted with the same, and control method therefor
JP4345765B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP2009149154A (en) Vehicle and control method therefor
JP2008143426A (en) Vehicle and control method
JP2010089695A (en) Hybrid car and method of controlling the same
JP4345738B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP4301252B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND VEHICLE
JP2009023527A (en) Vehicle and control method thereof
JP2013091397A (en) Hybrid vehicle
JP2009184387A (en) Hybrid vehicle and method of controlling the same
JP2010221896A (en) Hybrid car and method for controlling the same
JP2011235694A (en) Hybrid automobile and method of controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20120110