JP2012071739A - Hybrid car - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve driveability when traveling by using power output from an internal combustion engine, while the warm up of a purification catalyst for purifying exhaust of the internal combustion engine is requested.SOLUTION: When the warm up of a purification catalyst is requested, and when traveling power Pdrv* is larger than the threshold power obtained by subtracting a margin α from output limitation equivalent power(kw-Wout) (S120, S130), a difference power obtained by subtracting the threshold power from the traveling power Pdrv* and setting as the engine requesting power Pe* (S150), while the engine is operated according to the set request power Pe*, the engine and two motors are controlled so that the power below the output limitation equivalent power (kw-Wout) is output from the battery, and travel by power based on the traveling power Pdrv* (S160, S190-S240).

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられて走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な電動機と電動機と電力のやりとりが可能な二次電池とを備えるハイブリッド自動車に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, an internal combustion engine capable of outputting traveling power by a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas being attached to an exhaust system, and an electric motor and an electric motor capable of outputting traveling power And a secondary battery capable of exchanging electric power.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられて走行用のパワーを出力するエンジンと、走行用のパワーを出力するモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備え、触媒暖機が完了しておらず走行用パワーがバッテリ出力可能パワーより大きいときには、走行用パワーからバッテリ出力可能パワーを減じて得られる第1パワーがエンジンから出力されて走行用パワーによって走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、触媒暖機が完了しておらず走行用パワーがバッテリ出力可能パワーより大きいときに走行用パワーをエンジンから出力するものに比してエミッションの悪化を抑制している。   Conventionally, as this type of hybrid vehicle, a purification device having a purification catalyst for purifying exhaust is attached to an exhaust system, an engine that outputs traveling power, a motor that outputs traveling power, a motor and electric power When the catalyst warm-up is not completed and the traveling power is larger than the battery output power, the first power obtained by subtracting the battery output power from the traveling power is output from the engine. There has been proposed one that controls an engine and a motor so as to travel with traveling power (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, this control suppresses the deterioration of emissions compared to the one that outputs the driving power from the engine when the catalyst warm-up is not completed and the driving power is larger than the battery output power. Yes.

特開2010−179780号公報JP 2010-179780 A

上述のハイブリッド自動車では、触媒暖機が完了しておらず走行用パワーがバッテリ出力可能パワーより大きいときに、走行用パワーのうち第1パワーをエンジンから出力すると共にバッテリ出力可能パワーをバッテリから出力して走行することになるため、走行用パワーが急増して第1パワーが急増しエンジンの応答遅れによってエンジンからの出力パワーが第1パワーに対して不足するときには、その不足分だけ走行用パワーよりも小さなパワーによって走行することになり、運転者にもたつき感を与えてしまう場合がある。   In the hybrid vehicle described above, when the catalyst warm-up is not completed and the traveling power is larger than the battery output power, the first power of the traveling power is output from the engine and the battery output power is output from the battery. Therefore, when the power for driving increases rapidly, the first power increases rapidly, and the output power from the engine becomes insufficient with respect to the first power due to the response delay of the engine, the driving power for the shortage In other words, the vehicle may run with less power and may give the driver a feeling of rattling.

本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関の排気を浄化する浄化触媒の暖機が要求されている状態でのドライバビリティの向上を図ることを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to improve drivability in a state where warming-up of a purification catalyst for purifying exhaust gas from an internal combustion engine is required.

本発明のハイブリッド自動車は、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 employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド自動車は、
排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられて走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の状態に応じて該二次電池から出力可能な最大電力である出力制限を設定する出力制限設定手段と、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記浄化触媒の暖機要求がなされているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当する出力制限相当パワーより小さな閾値パワーより大きいときには、前記設定された走行用パワーから前記閾値パワーを減じて得られる差分パワーに応じて前記内燃機関が運転されると共に前記出力制限相当パワー以下のパワーが前記二次電池から出力されて前記設定された走行用パワーに基づくパワーによって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
A purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas is attached to an exhaust system and is capable of outputting traveling power, an electric motor capable of outputting traveling power, and two electric motors capable of exchanging electric power. A hybrid vehicle comprising: a secondary battery;
Output limit setting means for setting an output limit that is the maximum power that can be output from the secondary battery according to the state of the secondary battery;
Traveling power setting means for setting traveling power required for traveling;
When the set travel power when the purifying catalyst is warmed up is greater than a threshold power smaller than the output limit equivalent power corresponding to the set output limit, the set travel power is The internal combustion engine is operated according to the differential power obtained by subtracting the threshold power, and the power equal to or lower than the output limit power is output from the secondary battery and travels based on the set power for travel. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor,
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド自動車では、浄化触媒の暖機要求がなされているときに走行に要求される走行用パワーが二次電池から出力可能な最大電力である出力制限に相当する出力制限相当パワーより小さな閾値パワーより大きいときには、走行用パワーから閾値パワーを減じて得られる差分パワーに応じて内燃機関が運転されると共に出力制限相当パワー以下のパワーが二次電池から出力されて走行用パワーに基づくパワーによって走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、走行用パワーが急変していないとき(内燃機関からの出力パワーが差分パワーに略等しくなるとき)には、走行用パワーのうち差分パワーを内燃機関から出力すると共に残余の閾値パワーを二次電池から出力して走行用パワーによって走行することになる。したがって、走行用パワーが急増して差分パワーが急増し内燃機関の応答遅れによって内燃機関からの出力パワーが差分パワーに対して不足するときには、二次電池からの出力パワーが出力制限相当パワー以下の範囲内で増加するよう電動機を制御することによってその不足分の少なくとも一部を補うことができるから、ドライバビリティの向上を図ることができる。もとより、走行用パワーが閾値パワーより大きいときに、差分パワーに応じて内燃機関を運転することにより、走行用パワーに応じて内燃機関を運転するものに比してエミッションの悪化を抑制することができる。本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記浄化触媒の暖機要求がなされているときに前記設定された走行用パワーが前記閾値パワー以下のときには、前記浄化触媒の暖機用の運転状態で前記内燃機関が運転されながら前記設定された走行用パワーによって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the power required for running when the purification catalyst is warmed up is more than the output limit equivalent power corresponding to the output limit that is the maximum power that can be output from the secondary battery. When it is larger than the small threshold power, the internal combustion engine is operated according to the differential power obtained by subtracting the threshold power from the driving power, and the power equal to or lower than the output limit equivalent power is output from the secondary battery and is based on the driving power. The internal combustion engine and the electric motor are controlled to run with power. As a result, when the traveling power does not change suddenly (when the output power from the internal combustion engine becomes substantially equal to the differential power), the differential power is output from the internal combustion engine and the remaining threshold power is set. The power is output from the secondary battery and travels with the traveling power. Therefore, when the traveling power increases rapidly, the differential power increases rapidly, and the output power from the internal combustion engine becomes insufficient with respect to the differential power due to the response delay of the internal combustion engine, the output power from the secondary battery is less than the output limit equivalent power. By controlling the electric motor so as to increase within the range, at least a part of the shortage can be compensated for, so that drivability can be improved. Of course, when the driving power is larger than the threshold power, the deterioration of the emission can be suppressed by operating the internal combustion engine according to the differential power as compared with the driving of the internal combustion engine according to the driving power. it can. In the hybrid vehicle of the present invention, the control means is configured to warm up the purification catalyst when the set travel power is equal to or lower than the threshold power when the purification catalyst is requested to warm up. Thus, the internal combustion engine and the electric motor may be controlled so as to travel with the set traveling power while the internal combustion engine is operated.

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記閾値パワーは、前記浄化触媒の暖機の進行に従って大きくなる傾向に定められるマージンを前記出力制限相当パワーから減じて得られるパワーである、ものとすることもできる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the threshold power may be a power obtained by subtracting a margin, which is determined to increase as the purification catalyst warms up, from the output limit equivalent power. .

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記閾値パワーは、前記浄化触媒の暖機の進行に従って小さくなる傾向に定められるマージンを前記出力制限相当パワーから減じて得られるパワーである、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記浄化触媒の暖機の進行に従って前記内燃機関からの出力パワーの前記差分パワーに対する応答性が高くなるよう該内燃機関を制御する手段である、ものとすることもできる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the threshold power may be a power obtained by subtracting a margin determined to decrease as the purification catalyst warms up from the output limit equivalent power. it can. In this aspect of the hybrid vehicle of the present invention, the control means is a means for controlling the internal combustion engine such that the responsiveness of the output power from the internal combustion engine to the differential power increases as the purification catalyst warms up. There can be.

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記電動機は、車両のいずれかの車軸に動力を出力可能に取り付けられてなり、前記制御手段は、前記内燃機関の運転に際して前記発電機を制御する手段である、ものとすることもできる。   Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, a generator capable of exchanging electric power with the secondary battery and capable of inputting / outputting power, a drive coupled to the output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator, and the axle A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of the shaft, and the electric motor is attached to any axle of the vehicle so that power can be output, and the control means includes the internal combustion engine It may be a means for controlling the generator during operation of the engine.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 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を浄化触媒134aの暖機用の運転ポイントで運転しながら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。An example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is running while operating at the operating point for warming up the purification catalyst 134a. It is explanatory drawing shown. 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ながら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。4 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 the power distribution and integration mechanism 30 when traveling while outputting power from the engine 22. FIG. マージン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 a margin setting. 変形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 the modification. なまし定数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 annealing constant setting. マージン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 a margin setting. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320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 320 of a modified example.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

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

エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)134aを有する浄化装置134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhalation and gasoline are injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is sucked into the combustion chamber through the intake valve 128 and explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is sent to the outside air through a purification device 134 having a purification catalyst (three-way catalyst) 134a that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Discharged.

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた図示しない圧力センサからの筒内圧力,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Tin,浄化触媒134aの温度を検出する温度センサ134bからの触媒温度Tc,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号Voなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジション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 controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the state of the engine 22, for example, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature that detects the temperature of cooling water in the engine 22. The cam position for detecting the coolant temperature Tw from the sensor 142, the in-cylinder pressure from a pressure sensor (not shown) attached to the combustion chamber, the rotational position of the intake valve 128 for intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft for opening and closing the exhaust valve The cam position from the sensor 144, the throttle position from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position of the throttle valve 124, the amount of intake air Qa from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, and the temperature sensor also attached to the intake pipe The intake air temperature Tin from 49, the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b for detecting the temperature of the purification catalyst 134a, the air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor 135a, the oxygen signal Vo from the oxygen sensor 135b, etc. are input via the input port. Has been. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. 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 140.

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

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

バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、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 configured as, for example, a lithium ion secondary battery, and 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. Based on the above, the input / output limits Win and Wout, which are the maximum power that may charge / discharge the battery 50, are calculated. 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実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、浄化装置134の浄化触媒134aを暖機する際の動作について説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when warming up the purification catalyst 134a of the purification device 134 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の出力制限Wout,浄化触媒134aの暖機要求がなされているか否かを示す触媒暖機要求フラグFcなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータ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。また、バッテリ50の出力制限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。さらに、触媒暖機要求フラグFcは、温度センサ134bからの触媒温度Tcが浄化触媒134aが活性化していると想定される活性化温度Tcact(例えば、400℃や420℃,450℃など)未満のときに値1が設定され、温度センサ134bからの触媒温度Tcが活性化温度Tcact以上のときに値0が設定されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control, such as Nm2, the output limit Wout of the battery 50, the catalyst warm-up request flag Fc indicating whether or not the warm-up request for the purification catalyst 134a has been made, is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, the output limit Wout of the battery 50 is set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and is input from the battery ECU 52 by communication. Further, the catalyst warm-up request flag Fc is lower than the activation temperature Tcact (for example, 400 ° C., 420 ° C., 450 ° C., etc.) where the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b is assumed to be activated. The value 1 is sometimes set, and when the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b is equal to or higher than the activation temperature Tcact, the value 0 is set by communication from the engine ECU 24.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*と走行用パワーPdrv*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速V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4に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーPdrv*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものに損失としてのロスLossを加え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に換算係数を乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めたりすることができる。   When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. And travel power Pdrv * are set (step S110). 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. 4 shows an example of the required torque setting map. The traveling power Pdrv * can be calculated by adding the loss Los as a loss to the product of the set required torque Tr * and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor, or can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

続いて、触媒暖機要求フラグFcの値を調べ(ステップS120)、触媒暖機要求フラグFcが値1のときには、浄化触媒134aの暖機要求がなされていると判断し、走行用パワーPdrv*を、電力を駆動系のパワーに換算する換算係数kwをバッテリ50の出力制限Woutに乗じて得られる出力制限相当パワー(kw・Wout)からマージンαを減じて得られる閾値パワー(kw・Wout−α)と比較する(ステップS130)。ここで、マージンαは、閾値パワー(kw・Wout−α)の設定や、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときのエンジン22の要求パワーPe*の設定(後述のステップS150の処理)に用いられるものであり、エンジン22やモータMG2の仕様などによって定められる。   Subsequently, the value of the catalyst warm-up request flag Fc is checked (step S120). When the catalyst warm-up request flag Fc is 1, it is determined that a warm-up request for the purification catalyst 134a has been made, and the travel power Pdrv * , The threshold power (kw · Wout−) obtained by subtracting the margin α from the output limit equivalent power (kw · Wout) obtained by multiplying the conversion limit kw for converting the power into the power of the drive system by the output limit Wout of the battery 50. (α) (step S130). Here, the margin α is set to a threshold power (kw · Wout−α) or a required power Pe * of the engine 22 when the traveling power Pdrv * is larger than the threshold power (kw · Wout−α) (described later). In step S150) and is determined by the specifications of the engine 22 and the motor MG2.

走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)以下のときには、浄化触媒134aの暖機用の運転ポイントとしての回転数NsetとトルクTsetとをエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに設定する(ステップS140)。ここで、回転数Nsetとしては、例えば、エンジン22を運転する際の下限値(例えば、1000rpmや1200rpm、1300rpm)やそれよりも若干大きな値などを用いることができ、トルクTsetとしては、例えば、値0やそれよりも若干大きな値などを用いることができる。   When the traveling power Pdrv * is equal to or less than the threshold power (kw · Wout−α), the rotational speed Nset and the torque Tset as the operation point for warming up the purification catalyst 134a are used as the target rotational speed Ne * and the target torque. Te * is set (step S140). Here, as the rotation speed Nset, for example, a lower limit value (for example, 1000 rpm, 1200 rpm, 1300 rpm) or a slightly larger value when the engine 22 is operated can be used. As the torque Tset, for example, A value of 0 or a value slightly larger than that can be used.

続いて、前回に本ルーチンが実行されたときに後述のステップS200の処理で設定したモータMG1のトルク指令(前回Tm1*)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いてエンジン22からの出力トルクとして推定される推定出力トルクTeestを次式(1)により計算し(ステップS190)、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(2)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(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS200)。エンジン22を浄化触媒134aの暖機用の運転ポイントで運転しながら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。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。式(1)および式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)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。なお、浄化触媒134aの暖機用の運転ポイントにおけるトルクTsetは小さな値(例えば値0など)であるから、その運転ポイントでエンジン22が運転されているときにはモータMG1のトルク指令Tm1*には絶対値が小さな値が設定されることになる。図5の共線図では、図示の必要上、一部の矢印については誇張している。   Subsequently, from the engine 22 using the torque command (previous Tm1 *) of the motor MG1 and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 set in the process of step S200 described later when this routine was executed last time. The estimated output torque Test estimated as the output torque is calculated by the following equation (1) (step S190), the target rotation speed Ne * of the engine 22, the rotation speed Nm2 of the motor MG2, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) using the gear ratio Gr of the reduction gear 35, and the calculated target rotational speed Nm1 * and the input rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the estimation of the engine 22 are calculated. Based on the output torque Test and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by Equation (3). Step S200). An example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is running while operating at the operating point for warming up the purification catalyst 134a. As shown in FIG. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expressions (1) and (2) can be easily derived by using this alignment chart. Expression (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (3), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term. Since the torque Tset at the warm-up operation point of the purification catalyst 134a is a small value (for example, value 0), when the engine 22 is operated at the operation point, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is absolute. A small value will be set. In the alignment chart of FIG. 5, some arrows are exaggerated for the purpose of illustration.

Teest=-(1+ρ)・前回Tm1*/ρ (1)
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (2)
Tm1*=-ρ・Teest/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Teest =-(1 + ρ), previous Tm1 * / ρ (1)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (2)
Tm1 * =-ρ ・ Teest / (1 + ρ) + k1 ・ (Nm1 * -Nm1) + k2 ・ ∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)

そして、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を次式(4)により計算すると共に(ステップS210)、出力制限相当パワー(kw・Wout)とトルク指令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の消費パワー(発電パワー)との差分をモータMG2の回転数Nm2で除することによりモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tm2maxを式(5)により計算し(ステップS220)、計算した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限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S230)。ここで、式(4)は、図5の共線図から容易に導くことができる。また、浄化触媒134aの暖機用の運転ポイントにおけるトルクTsetが小さく、モータMG1のトルク指令Tm1*の大きさも小さいことを考えると、トルク指令Tm1*を値0とすれば、仮モータトルクTm2tmpには要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除した値が設定される。そして、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)以下であることを考慮すると、モータMG2のトルク指令Tm2*には、仮モータトルクTm2tmpが設定されることになる。   Then, 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 *, and further divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, a temporary torque to be output from the motor MG2. A temporary torque Tm2tmp that is a value is calculated by the following equation (4) (step S210), and a motor obtained by multiplying the output limit equivalent power (kw · Wout) and the torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. A torque limit Tm2max as an upper limit of the torque that may be output from the motor MG2 is calculated by dividing the difference from the consumed power (generated power) of the MG1 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 (step S220). ), The calculated temporary torque Tm2tmp is limited to the torque limit Tm2max by the equation (6), and the torque command of the motor MG2 is Setting the m2 * (step S230). Here, Equation (4) can be easily derived from the alignment chart of FIG. Further, considering that the torque Tset at the warm-up operation point of the purification catalyst 134a is small and the magnitude of the torque command Tm1 * of the motor MG1 is small, if the torque command Tm1 * is 0, the temporary motor torque Tm2tmp is obtained. Is set to a value obtained by dividing the required torque Tr * by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Considering that the traveling power Pdrv * is equal to or less than the threshold power (kw · Wout−α), the temporary motor torque Tm2tmp is set in the torque command Tm2 * of the motor MG2.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2max=(kw・Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=min(Tm2tmp,Tm2max) (6)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (4)
Tm2max = (kw ・ Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = min (Tm2tmp, Tm2max) (6)

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*とについてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS240)、本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。このとき、浄化触媒134aを暖機をより促進させるために、エンジン22の点火時期については、エンジン22を効率よく運転するための点火時期(以下、燃費用点火時期という)よりも遅く且つ触媒暖機に適した点火時期(以下、触媒暖機用点火時期という)を用いるものとした。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。   When the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target torque Te * and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set in this way, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S240), and this routine ends. 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. At this time, in order to further promote the warming-up of the purification catalyst 134a, the ignition timing of the engine 22 is later than the ignition timing for efficiently operating the engine 22 (hereinafter referred to as fuel efficiency ignition timing) and the catalyst warm-up time is increased. The ignition timing suitable for the engine (hereinafter referred to as catalyst warm-up ignition timing) was used. 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.

ステップS130で走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときには、走行用パワーPdrv*から閾値パワー(kw・Wout−α)を減じて得られる差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22から出力すべき要求パワーPe*として設定すると共に(ステップS150)、エンジン22の回転数NeとトルクTeとの制約としてエンジン22を効率よく運転する動作ラインと要求パワーPe*とを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*として設定し(ステップS160)、上述したステップS190〜S230の処理によってモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図6に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とは、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。また、エンジン22からパワーを出力しながら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7に示す。   When the traveling power Pdrv * is larger than the threshold power (kw · Wout−α) in step S130, the difference power (Pdrv * −kw •) obtained by subtracting the threshold power (kw · Wout−α) from the traveling power Pdrv *. Wout + α) is set as the required power Pe * to be output from the engine 22 (step S150), and an operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe * as a restriction between the rotational speed Ne and the torque Te of the engine 22 Is set as the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 (step S160), and the torque commands Tm1 * of the motors MG1 and MG2 are processed by the processing of steps S190 to S230 described above. , Tm2 *, the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target The engine ECU24 for torque Te * city, the torque command Tm1 * of the motor MG1, MG2, and sends each motor ECU40 for Tm2 * (step S240), and terminates this routine. FIG. 6 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 by the intersection of the operating line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *). FIG. 7 shows an example of a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when traveling while outputting power from the engine 22.

ここで、走行用パワーPdrv*から出力制限相当パワー(kw・Wout)を減じて得られる出力制限超過パワー(Pdrv*−kw・Wout)をエンジン22の要求パワーPe*として設定する場合(比較例)と、差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定する場合(実施例)と、について説明する。出力制限超過パワー(Pdrv*−kw・Wout)をエンジン22の要求パワーPe*として設定する比較例の場合、走行用パワーPdrv*が急変していないとき(エンジン22の推定出力トルクTeestと回転数Neとの積として得られるエンジン22からの出力パワーが要求パワーPe*に略等しくなるとき)には、走行用パワーPdrv*のうち出力制限超過パワー(Pdrv*−kw・Wout)をエンジン22から出力すると共に出力制限相当パワー(kw・Wout)をバッテリ50から出力して走行用パワーPdrv*によって走行することができるが、走行用パワーPdrv*が急増して要求パワーPe*が急増しエンジン22の応答遅れによってエンジン22からの出力パワーが要求パワーPe*に対して不足するときには、出力制限パワー(kw・Wout)以下の範囲内でのバッテリ50からの出力パワーの増加許容分がないためにその不足分(以下、エンジン不足パワーという)だけ走行用パワーPdrv*よりも小さなパワーによって走行することになり、運転者にもたつき感を与えてしまう場合がある。一方、差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定する実施例の場合、要求パワーPe*が急変していないときには、走行用パワーPdrv*のうち差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22から出力すると共に閾値パワー(kw・Wout−α)をバッテリ50から出力して走行用パワーPdrv*によって走行することになるから、走行用パワーPdrv*が急増して要求パワーPe*が急増しエンジン22からの出力パワーが要求パワーPe*に対して不足するときには、バッテリ50からの出力パワーが出力制限相当パワー(kw・Wout)以下の範囲内で増加するようモータMG2を制御することによってエンジン不足パワーの少なくとも一部を補うことができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、一般に、エンジン22の運転効率は低出力領域ではエンジン22からの出力が大きいほど高くなる傾向があるから、差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定してエンジン22を制御することにより、出力制限超過パワー(Pdrv*−kw・Wout)をエンジン22の要求パワーPe*として設定してエンジン22を制御するものに比して燃費の向上を図ることができる。もとより、差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定してエンジン22を制御することにより、走行用パワーPdrv*をエンジン22の要求パワーPe*として設定してエンジン22を制御するものに比してエミッションの悪化を抑制することができる。なお、マージンαについては、比較的大きな値(例えば、想定されるエンジン不足パワーの最大値やその近傍の値など)を用いるものとすれば、バッテリ50からの出力パワーの出力制限相当パワー(kw・Wout)までの増加許容分が大きくなるから、走行用パワーPdrv*が急増してエンジン不足パワーが生じるときにその不足分をより十分に補うことができ、比較的小さな値を用いるものとすれば、走行用パワーPdrv*が急変していないときのエンジン22からの出力パワーが小さくなるから、エミッションの悪化を抑制することができる。したがって、実施例では、これらを考慮して定めた適合値をマージンαとして用いるものとした。   Here, when the output limit excess power (Pdrv * −kw · Wout) obtained by subtracting the output limit equivalent power (kw · Wout) from the traveling power Pdrv * is set as the required power Pe * of the engine 22 (comparative example) ) And the case where the differential power (Pdrv * −kw · Wout + α) is set as the required power Pe * of the engine 22 (example). In the comparative example in which the output limit excess power (Pdrv * −kw · Wout) is set as the required power Pe * of the engine 22, when the traveling power Pdrv * is not changing suddenly (the estimated output torque Test and the engine speed of the engine 22) When the output power from the engine 22 obtained as a product of Ne is substantially equal to the required power Pe *), the power exceeding the power limit (Pdrv * −kw · Wout) of the traveling power Pdrv * is obtained from the engine 22. In addition to the output, the power corresponding to the output limit (kw · Wout) can be output from the battery 50 and can be driven by the traveling power Pdrv *. However, the traveling power Pdrv * increases rapidly and the required power Pe * increases rapidly. The output power from the engine 22 is insufficient with respect to the required power Pe * due to the response delay of In this case, since there is no permissible increase in output power from the battery 50 within the range of the output limit power (kw · Wout) or less, only the shortage (hereinafter referred to as engine shortage power) is obtained from the traveling power Pdrv *. However, the vehicle will run with a small amount of power, which may give the driver a feeling of rattling. On the other hand, in the embodiment in which the differential power (Pdrv * −kw · Wout + α) is set as the required power Pe * of the engine 22, when the required power Pe * does not change suddenly, the differential power (Pdrv) of the travel power Pdrv * * −kw · Wout + α) is output from the engine 22 and the threshold power (kw · Wout−α) is output from the battery 50 and the vehicle is driven by the driving power Pdrv *. Therefore, the driving power Pdrv * increases rapidly. Therefore, when the required power Pe * increases rapidly and the output power from the engine 22 becomes insufficient with respect to the required power Pe *, the output power from the battery 50 increases within a range equal to or less than the output limit equivalent power (kw · Wout). It is possible to compensate for at least a part of the engine shortage power by controlling the motor MG2. Come, it is possible to improve the drivability. In general, since the operating efficiency of the engine 22 tends to increase as the output from the engine 22 increases in the low output region, the differential power (Pdrv * −kw · Wout + α) is set as the required power Pe * of the engine 22. By controlling the engine 22 in this way, it is possible to improve the fuel efficiency compared to the case where the output power exceeding the power limit (Pdrv * −kw · Wout) is set as the required power Pe * of the engine 22 and the engine 22 is controlled. it can. Of course, the differential power (Pdrv * −kw · Wout + α) is set as the required power Pe * of the engine 22 and the engine 22 is controlled to set the travel power Pdrv * as the required power Pe * of the engine 22 and the engine. Deterioration of emissions can be suppressed as compared with the one that controls 22. As for the margin α, if a relatively large value (for example, the assumed maximum value of engine shortage power or a value in the vicinity thereof) is used, the output limit equivalent power (kw) of the output power from the battery 50 is used. The increase allowance up to Wout) is increased, so when the driving power Pdrv * increases rapidly and engine power shortage occurs, the power shortage can be more fully compensated, and a relatively small value should be used. For example, since the output power from the engine 22 when the traveling power Pdrv * is not changing suddenly becomes small, it is possible to suppress the deterioration of the emission. Therefore, in the embodiment, a conforming value determined in consideration of these is used as the margin α.

ステップS120で触媒暖機要求フラグFcが値0のときには、浄化触媒134aの暖機要求はなされていないと判断し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて設定されるバッテリ50を充放電するのに必要なパワーとしての充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を走行用パワーPdrv*から減じて得られるパワーを要求パワーPe*として設定すると共に(ステップS170)、設定した要求パワーPe*と動作ラインとを用いて得られる回転数とトルクとをエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*として設定し(ステップS180)、上述したステップS190〜S230の処理によってモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS240)、本ルーチンを終了する。なお、この場合、エンジン22の点火時期については、前述の燃費用点火時期が用いられる。   When the catalyst warm-up request flag Fc is 0 in step S120, it is determined that the warm-up request for the purification catalyst 134a has not been made, and the battery 50 set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is charged / discharged. The power obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * (a positive value when discharged from the battery 50) as the power required for the travel from the travel power Pdrv * is set as the required power Pe * (step S170). Then, the rotational speed and torque obtained using the set required power Pe * and the operation line are set as the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 (step S180), and the above-described steps S190 to S230 are performed. The torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set by processing, and the target rotational speed N of the engine 22 is set. A * and the target torque Te * engine for city ECU 24, the torque command Tm1 * of the motor MG1, MG2, and sends each motor ECU40 for Tm2 * (step S240), and terminates this routine. In this case, the ignition timing for fuel consumption described above is used as the ignition timing of the engine 22.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、浄化触媒134aの暖機要求がなされているときに走行用パワーPdrv*が出力制限相当パワー(kw・Wout)からマージンαを減じて得られる閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときには、走行用パワーPdrv*から閾値パワー(kw・Wout−α)を減じて得られる差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定し、設定した要求パワーPe*に応じてエンジン22が運転されると共に出力制限相当パワー(kw・Wout)以下のパワーがバッテリ50から出力されて走行用パワーPdrv*に基づくパワーによって走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、出力制限超過パワー(Pdrv*−kw・Wout)をエンジン22の要求パワーPe*として設定するものに比して走行用パワーPdrv*が急増して差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)が急増したときのドライバビリティの向上を図ることができる。もとより、走行用パワーPdrv*をエンジン22の要求パワーPe*として設定するものに比してエミッションの悪化を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the threshold value obtained by subtracting the margin α from the output limit equivalent power (kw · Wout) when the travel power Pdrv * is requested to warm up the purification catalyst 134a. When the power (kw · Wout−α) is greater than the power (kw · Wout−α), the difference power (Pdrv * −kw · Wout + α) obtained by subtracting the threshold power (kw · Wout−α) from the driving power Pdrv * is the required power Pe * of the engine 22. The engine 22 is operated according to the set required power Pe *, and power equal to or lower than the output limit equivalent power (kw · Wout) is output from the battery 50 and travels with power based on the travel power Pdrv *. Since the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled, the output limit excess power Pdrv * −kw · Wout) is set as the required power Pe * of the engine 22, and the drivability when the driving power Pdrv * increases rapidly and the differential power (Pdrv * −kw · Wout + α) increases rapidly. Improvements can be made. Naturally, it is possible to suppress the deterioration of the emission as compared with the case where the traveling power Pdrv * is set as the required power Pe * of the engine 22.

実施例のハイブリッド自動車20では、マージンαは、一定値を用いるものとしたが、触媒暖機の進行に従って大きくなる傾向に設定するものとしてもよい。ここで、触媒暖機の進行程度を示すパラメータとしては、例えば、触媒温度Tcや、触媒暖機の継続時間などを用いることができる。触媒温度Tcを用いてマージンαを設定する場合、例えば、図8のマージン設定用マップに例示するように、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のとき(触媒暖機がそれほど進行していないとき)には比較的小さな値α1をマージンαに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のとき(触媒暖機がある程度進行しているとき)には触媒温度Tcの増加に従って値α1からそれよりも大きな値α2に向けて大きくなって値α2で一定になるようマージンαを設定するものとしたり、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のときには値α1をマージンαに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のときには値α2をマージンαに設定するものとしたりすることができる。ここで、閾値Tcrefは、触媒暖機がある程度進行している(例えば、浄化触媒134bの一部が活性化しているなど)と想定される温度範囲の下限として定められ、例えば、180℃や200℃,220℃などを用いることができる。また、値α1や値α2は、触媒温度Tcと浄化触媒134aの浄化能力との関係を考慮して定めた適合値である。一般に、エンジン22の運転効率は、低出力領域ではエンジン22からの出力が大きいほど高くなる傾向がある。また、浄化触媒134aの浄化能力は、触媒暖機の進行に従って(触媒温度Tcが高いほど)高くなる傾向がある。したがって、触媒暖機の進行に従って大きくなる傾向にマージンαを設定することにより、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときに、触媒暖機の進行に従って大きな値がエンジン22の要求パワーPe*として設定されることになるから、浄化触媒134aの浄化能力に応じて、エミッションの悪化を抑制することができると共に燃費の向上を図ることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a constant value is used for the margin α, but it may be set to increase as the catalyst warms up. Here, as a parameter indicating the progress of catalyst warm-up, for example, catalyst temperature Tc, duration of catalyst warm-up, or the like can be used. When the margin α is set using the catalyst temperature Tc, for example, when the catalyst temperature Tc is lower than the threshold Tcref (when the catalyst warm-up has not progressed so much) as illustrated in the margin setting map of FIG. Sets a relatively small value α1 as the margin α, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref (when the catalyst warm-up is progressing to some extent), the value α1 is larger than the value α1 as the catalyst temperature Tc increases. The margin α is set so as to increase toward α2 and become constant at the value α2, or when the catalyst temperature Tc is lower than the threshold value Tcref, the value α1 is set to the margin α, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref. The value α2 can be set to the margin α. Here, the threshold value Tcref is determined as a lower limit of a temperature range in which the catalyst warm-up is progressing to some extent (for example, a part of the purification catalyst 134b is activated). C., 220.degree. C., etc. can be used. The values α1 and α2 are conforming values determined in consideration of the relationship between the catalyst temperature Tc and the purification capability of the purification catalyst 134a. Generally, the operating efficiency of the engine 22 tends to increase as the output from the engine 22 increases in the low output region. Further, the purification capability of the purification catalyst 134a tends to increase as the catalyst warm-up progresses (the higher the catalyst temperature Tc). Therefore, by setting the margin α so as to increase with the progress of the catalyst warm-up, when the traveling power Pdrv * is larger than the threshold power (kw · Wout−α), a large value is set according to the progress of the catalyst warm-up. Therefore, the deterioration of the emission can be suppressed and the fuel consumption can be improved according to the purification capability of the purification catalyst 134a.

実施例のハイブリッド自動車20では、マージンαは、一定値を用いるものとしたが、触媒暖機の進行に従って小さくなる傾向に設定するものとしてもよい。触媒暖機の進行程度を示すパラメータとして触媒温度Tcを用いてマージンαを設定する場合、図3の駆動制御ルーチンに代えて、図9に例示する駆動制御ルーチンを実行するものとしてもよい。図9に例示する駆動制御ルーチンは、ステップS125,S185の処理を追加した点や、ステップS140,S160,S180の処理に代えてステップS140b,S160b,S180bの処理を実行する点を除いて図3の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a constant value is used for the margin α, but it may be set so as to decrease as the catalyst warms up. When the margin α is set using the catalyst temperature Tc as a parameter indicating the progress of catalyst warm-up, a drive control routine illustrated in FIG. 9 may be executed instead of the drive control routine of FIG. The drive control routine illustrated in FIG. 9 is the same as that shown in FIG. 3 except that steps S125 and S185 are added, and steps S140b, S160b, and S180b are executed instead of steps S140, S160, and S180. This is the same as the drive control routine. Therefore, the same process is given the same step number, and the detailed description thereof is omitted.

図9の駆動制御ルーチンでは、ステップS120で触媒暖機要求フラグFcが値1のときには、触媒温度Tcに基づいてマージンαを設定し(ステップS125)、前述したステップS130〜S160の処理と同様の処理により、エンジン22の目標回転数Ne*を設定すると共に目標トルクTe*を仮トルクTetmpに置き換えて設定する(ステップS130,S140b,S150,S160b)。ここで、触媒温度Tcは、温度センサ134bにより検出されたものをエンジンECU24から通信により入力して用いるものとした。一方、ステップS120で触媒暖機要求フラグFcが値0のときには、前述したステップS170,S180の処理と同様の処理により、エンジン22の目標回転数Ne*を設定すると共に目標トルクTe*を仮トルクTetmpに置き換えて設定する(ステップS170,S180b)。そして、設定した仮トルクTetmpに対して緩変化処理(なまし処理やレート処理など)を行なって目標トルクTe*を設定し(ステップS185)、ステップS190以降の処理を実行する。ステップS185の処理は、この変形例では、仮トルクTetmpと前回に本ルーチンが実行されたときにこの処理で設定した目標トルク(前回Te*)となまし定数τとを用いて次式(7)により目標トルクTe*を設定するものとした。ここで、なまし定数τ(0<τ<1)は、目標トルクTe*を緩変化させるために用いられるものであり、その値が大きいほど(値1に近いほど)仮トルクTetmpに対する目標トルクTe*の追従性が低くなり要求パワーPe*に対する出力パワーの応答性が低下する。このなまし定数τは、この変形例では、触媒暖機の進行に従って小さくなる傾向に設定するものとし、例えば、図10のなまし定数設定用マップに例示するように、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のとき(触媒暖機がそれほど進行していないとき)には比較的大きな値τ1をなまし定数τに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のとき(触媒暖機がある程度進行しているとき)には触媒温度Tcの増加に従って値τ1からそれよりも小さな値τ2に向けて小さくなって値τ2で一定になるようなまし定数τを設定するものとしたり、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のときには値τ1をなまし定数τに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のときには値τ2をなまし定数τに設定するものとしたりすることができる。ここで、値τ1や値τ2は適合値である。また、マージンαは、この変形例では、前述したように、触媒暖機の進行に従って小さくなる傾向に設定するものとし、例えば、図11のマージン設定用マップに例示するように、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のときには比較的大きな値α3をマージンαに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のときには触媒温度Tcの増加に従って値α3からそれよりも小さな値α4に向けて小さくなって値α4で一定になるようマージンαを設定するものとしたり、触媒温度Tcが閾値Tcref未満のときには値α3をマージンαに設定し、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のときには値α4をマージンαに設定するものとしたりすることができる。ここで、値α3や値α4は適合値である。以下、このようになまし定数τやマージンαを設定する理由について説明する。   In the drive control routine of FIG. 9, when the catalyst warm-up request flag Fc is a value 1 in step S120, the margin α is set based on the catalyst temperature Tc (step S125), and the same processing as in the above-described steps S130 to S160. By processing, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set, and the target torque Te * is set by replacing it with the temporary torque Tempmp (steps S130, S140b, S150, S160b). Here, the catalyst temperature Tc detected by the temperature sensor 134b is input from the engine ECU 24 through communication and used. On the other hand, when the catalyst warm-up request flag Fc is 0 in step S120, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set and the target torque Te * is set to the temporary torque by the same processing as the processing in steps S170 and S180 described above. Setting is replaced with Tempmp (steps S170 and S180b). Then, a gradual change process (smoothing process, rate process, etc.) is performed on the set temporary torque Ttmp to set the target torque Te * (step S185), and the processes after step S190 are executed. In this modified example, the process of step S185 uses the provisional torque Tempmp and the target torque (previous Te *) set in this process when this routine was executed last time and the tempering constant τ as follows: ) To set the target torque Te *. Here, the annealing constant τ (0 <τ <1) is used for slowly changing the target torque Te *, and the larger the value (closer to the value 1), the target torque relative to the temporary torque Tetmp. The followability of Te * is lowered and the response of the output power to the required power Pe * is lowered. In this modified example, the annealing constant τ is set to become smaller as the catalyst warms up. For example, as illustrated in the annealing constant setting map of FIG. 10, the catalyst temperature Tc is set to the threshold value Tcref. When the temperature is less than (when the catalyst warm-up has not progressed so much), a relatively large value τ1 is set as the smoothing constant τ, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref (the catalyst warm-up has progressed to some extent). When the catalyst temperature Tc is less than the threshold value Tcref, or an increase constant τ is set such that the value decreases from the value τ1 toward the smaller value τ2 and becomes constant at the value τ2. In this case, the value τ1 can be set to the smoothing constant τ, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref, the value τ2 can be set to the smoothing constant τ. Here, the values τ1 and τ2 are conforming values. Further, in this modified example, the margin α is set so as to decrease as the catalyst warms up as described above. For example, as illustrated in the margin setting map of FIG. When the catalyst temperature Tc is equal to or greater than the threshold value Tcref, the relatively large value α3 is set to the margin α when the value is less than the threshold value Tcref, and decreases from the value α3 toward the smaller value α4 as the catalyst temperature Tc increases. The margin α is set to be constant, the value α3 is set to the margin α when the catalyst temperature Tc is less than the threshold Tcref, and the value α4 is set to the margin α when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold Tcref. Can be. Here, the value α3 and the value α4 are suitable values. Hereinafter, the reason for setting the smoothing constant τ and the margin α will be described.

Te*=(1-τ)・Tetmp+τ・前回Te* (7)   Te * = (1-τ) ・ Tetmp + τ ・ previous Te * (7)

まず、なまし定数τについて説明する。エンジン22からの出力パワーが急変したときには空燃比AFが乱れやすく、また、触媒暖機がそれほど進行していないとき(触媒温度Tcが閾値Tcref未満のとき)には触媒暖機が完了しているとき(触媒温度Tcが活性化温度Tcact以上のとき)に比して浄化触媒134aの浄化能力が著しく低いことから、触媒暖機がそれほど進行していないときにエンジン22からの出力パワーが急変するとエミッションが悪化しやすい。一方、触媒暖機がある程度進行しているとき(触媒温度Tcが閾値Tcref以上で活性化温度Tcact未満のとき)には、触媒暖機がそれほど進行していないときに比して、浄化触媒134aの浄化能力が高いため、エンジン22からの出力パワーが急変したときのエミッションの悪化程度は小さい。したがって、この変形例では、触媒暖機がそれほど進行していないときには、エンジン22からの出力パワーの急変を抑制してエミッションの悪化を抑制するために、比較的大きな値τ1をなまし定数τとして用いた緩変化処理を仮トルクTetmpに対して行なって目標トルクTe*を設定してエンジン22の制御に用いるものとし、触媒暖機がある程度進行しているときには、触媒暖機がそれほど進行していないときに比してエンジン22からの出力パワーが急変したときのエミッションの悪化程度が小さいことを踏まえて、仮トルクTetmpに対する目標トルクTe*の追従性を高くして要求パワーPe*に対する出力パワーの応答性を高くするために、値τ1より小さな値をなまし定数τとして用いた緩変化処理を仮トルクTetmpに対して行なって目標トルクTe*を設定してエンジン22の制御に用いるものとした。   First, the annealing constant τ will be described. When the output power from the engine 22 changes suddenly, the air-fuel ratio AF is likely to be disturbed, and when the catalyst warm-up is not progressing so much (when the catalyst temperature Tc is less than the threshold value Tcref), the catalyst warm-up is completed. If the output power from the engine 22 changes suddenly when the catalyst warm-up is not progressing much, the purification capability of the purification catalyst 134a is significantly lower than when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the activation temperature Tcact. Emissions are likely to deteriorate. On the other hand, when the catalyst warm-up has progressed to some extent (when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref and lower than the activation temperature Tcact), the purification catalyst 134a is compared to when the catalyst warm-up has not progressed so much. Therefore, the degree of deterioration of the emission when the output power from the engine 22 changes suddenly is small. Therefore, in this modification, when the catalyst warm-up is not progressing so much, a relatively large value τ1 is used as the smoothing constant τ in order to suppress the sudden change in the output power from the engine 22 and suppress the deterioration of the emission. The used slow change process is performed on the temporary torque Tetmp to set the target torque Te * to be used for controlling the engine 22. When the catalyst warm-up has progressed to some extent, the catalyst warm-up has progressed so much. Based on the fact that the degree of deterioration of the emission when the output power from the engine 22 changes suddenly is smaller than when there is no output, the follow-up performance of the target torque Te * with respect to the temporary torque Tempmp is increased, and the output power with respect to the required power Pe * In order to increase the responsiveness of the torque T Set a target torque Te * is performed with respect to those used for the control of the engine 22.

次に、マージンαについて説明する。以下、まず、触媒暖機がそれほど進行していないとき(触媒温度Tcが閾値Tcref未満のとき)について説明し、その後、触媒暖機がある程度進行しているとき(触媒温度Tcが閾値Tcref以上で活性化温度Tcact未満のとき)について説明する。触媒暖機がそれほど進行していないときには、比較的大きな値τ1をなまし定数τとして用いた緩変化処理を仮トルクTetmpに対して行なって目標トルクTe*を設定してエンジン22の制御に用いるから、走行用パワーPdrv*が急増して要求パワーPe*が急増したときには、エンジン不足パワーが大きくなりやすい。このことを考慮して、この変形例では、触媒暖機がそれほど進行していないときには、比較的大きな値α3をマージンαに設定するものとした。これにより、バッテリ50からの出力パワーの出力制限相当パワー(kw・Wout)までの増加許容分が大きくなるから、走行用パワーPdrv*が急増して要求パワーPe*が急増したときに、エンジン不足パワーをより十分に補うことができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。次に、触媒暖機がある程度進行しているときについて説明する。このときには、値τ1より小さな値をなまし定数τとして用いた緩変化処理を仮トルクTetmpに対して行なって目標トルクTe*を設定してエンジン22の制御に用いるから、走行用パワーPdrv*が急増して要求パワーPe*が急増したときのエンジン不足パワーは触媒暖機がそれほど進行していないときに比して小さくなる。このことを考慮して、この変形例では、触媒暖機がある程度進行しているときには、マージンα3より小さな値をマージンαに設定するものとした。これにより、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きく且つ急変していないときのエンジン22からの出力パワーが小さくなるから、エミッションの悪化を抑制することができる。   Next, the margin α will be described. Hereinafter, the case where the catalyst warm-up has not progressed so much (when the catalyst temperature Tc is less than the threshold value Tcref) will be described, and then the catalyst warm-up has progressed to some extent (the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref). (When activation temperature is lower than Tcact). When the catalyst warm-up is not progressing so much, a gradual change process using a relatively large value τ1 as the smoothing constant τ is performed on the temporary torque Tempmp to set the target torque Te * and used for controlling the engine 22 Therefore, when the traveling power Pdrv * increases rapidly and the required power Pe * increases rapidly, the engine shortage power tends to increase. Considering this, in this modification, when the catalyst warm-up has not progressed so much, a relatively large value α3 is set as the margin α. As a result, the permissible increase in the output power from the battery 50 up to the power equivalent to the output limit (kw · Wout) increases, so that the engine shortage occurs when the traveling power Pdrv * increases rapidly and the required power Pe * increases rapidly. Power can be more fully supplemented, and drivability can be improved. Next, the case where the catalyst warm-up has progressed to some extent will be described. At this time, since the gradual change process using a value smaller than the value τ1 as the smoothing constant τ is performed on the temporary torque Tempmp to set the target torque Te * and use it for the control of the engine 22, the traveling power Pdrv * is The engine shortage power when the required power Pe * increases rapidly and decreases compared to when the catalyst warm-up is not progressing so much. Considering this, in this modification, when the catalyst warm-up has progressed to some extent, a value smaller than the margin α3 is set as the margin α. As a result, the output power from the engine 22 when the traveling power Pdrv * is greater than the threshold power (kw · Wout−α) and does not change suddenly becomes small, so that deterioration of emissions can be suppressed.

このように触媒暖機の進行に従って小さくなる傾向にマージンαを設定する変形例では、触媒暖機がそれほど進行していないときには、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きく且つ急増したときのドライバビリティの向上を図ることができ、触媒暖機がある程度進行しているときには、走行用パワーPdrv*が閾値パワー(kw・Wout−α)より大きく且つ急変していないときのエミッションの悪化を抑制することができる。   Thus, in the modification in which the margin α is set so as to decrease as the catalyst warms up, when the catalyst warm-up is not progressing so much, the traveling power Pdrv * is larger than the threshold power (kw · Wout−α). In addition, it is possible to improve the drivability when it suddenly increases, and when the catalyst warm-up is progressing to some extent, the traveling power Pdrv * is larger than the threshold power (kw · Wout−α) and has not changed suddenly. Deterioration of emissions can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の推定出力トルクTeestは、前回のモータMG1のトルク指令(前回Tm1*)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて前述の式(1)により設定するものとしたが、これ以外の方法により設定するものとしてもよく、例えば、目標トルクTe*に対してむだ時間補償や一次遅れ補償を施して設定するものとしてもよい。なお、むだ時間補償や一次遅れ補償は、エンジン22からの出力トルクの目標トルクTe*に対する応答性(エンジン22からの出力パワーの目標回転数Ne*と目標トルクTe*との積に対する応答性)として予め実験や解析などによって定められた値(定数)を用いて行なわれる補償である。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the estimated output torque Test of the engine 22 is calculated by the above-described equation (1) using the previous torque command (previous Tm1 *) of the motor MG1 and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. However, the target torque Te * may be set by performing dead time compensation or first-order delay compensation. Note that dead time compensation and first-order lag compensation are responsiveness of the output torque from the engine 22 to the target torque Te * (responsiveness to the product of the target rotational speed Ne * of the output power from the engine 22 and the target torque Te *). Is a compensation performed using a value (constant) determined in advance by experiment or analysis.

実施例のハイブリッド自動車20では、浄化装置134に取り付けられた温度センサ134bにより触媒温度Tcを検出するものとしたが、温度センサ134bを備えず、吸入空気量Qaの積算値や吸気温Tin,冷却水温Twなどに基づいて浄化触媒134aの温度を推定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the catalyst temperature Tc is detected by the temperature sensor 134b attached to the purification device 134. However, the temperature sensor 134b is not provided, and the integrated value of the intake air amount Qa, the intake air temperature Tin, the cooling is not provided. The temperature of the purification catalyst 134a may be estimated based on the water temperature Tw or the like.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図12の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図12における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 12) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すると共にモータMG2からの動力を減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図13の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、駆動輪63a,63bに接続された駆動軸に変速機230を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ229を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機230とを介して駆動軸に出力すると共にモータMGからの動力を変速機230を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図14の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、エンジン22からの動力を変速機330を介して駆動輪63a,63bに接続された車軸に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪63a,63bが接続された車軸とは異なる車軸(図14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。即ち、走行用の動力を出力する内燃機関と走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, and the power from the motor MG2 is reduced to the reduction gear. 35, the motor MG is connected to the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the transmission 230, as exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. The engine 22 is connected to the rotation shaft of the motor MG via the clutch 229, and the power from the engine 22 is output to the drive shaft via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 230, and from the motor MG. This power may be output to the drive shaft via the transmission 230. Further, as exemplified in the hybrid vehicle 320 of the modification of FIG. 14, the power from the engine 22 is output to the axle connected to the drive wheels 63a and 63b via the transmission 330 and the power from the motor MG is driven. It may be output to an axle different from the axle to which the wheels 63a and 63b are connected (the axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 14). In other words, any type of hybrid vehicle may be used as long as it has an internal combustion engine that outputs driving power and an electric motor that outputs driving power.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、浄化触媒134aを有する浄化装置134が排気系に取り付けられたエンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「二次電池」に相当し、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くバッテリ50の残容量(SOC)とバッテリ50の電池温度Tbとに基づいてバッテリ50から放電してもよい最大許容電力である出力制限Woutを演算するバッテリECU52が「出力制限設定手段」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*を設定すると共に設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものに損失としてのロスLossを加えた値として走行用パワーPdrvを設定する図3の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「走行用パワー設定手段」に相当し、浄化触媒134aの暖機要求がなされているときに走行用パワーPdrv*が出力制限相当パワー(kw・Wout)からマージンαを減じて得られる閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときには、走行用パワーPdrv*から閾値パワー(kw・Wout−α)を減じて得られる差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定し、設定した要求パワーPe*に応じてエンジン22が運転されると共に出力制限相当パワー(kw・Wout)以下のパワーがバッテリ50から出力されて走行用パワーPdrv*に基づくパワーによって走行するようエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*とモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*とを設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図3の駆動制御ルーチンのステップS120以降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、受信した目標回転数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、受信したトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40と、が「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 having the purification device 134 having the purification catalyst 134a attached to the exhaust system corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, and the battery 50 corresponds to the “secondary battery”. The output limit that is the maximum allowable power that may be discharged from the battery 50 based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor and the battery temperature Tb of the battery 50 The battery ECU 52 that calculates Wout corresponds to “output limit setting means”, and sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a to the set required torque Tr *. Of the drive control routine of FIG. 3 for setting the travel power Pdrv as a value obtained by multiplying the value by the loss Loss as a loss. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of S110 corresponds to “traveling power setting means”, and when the warming-up request for the purification catalyst 134a is made, the traveling power Pdrv * is the output limit equivalent power (kw · When it is larger than the threshold power (kw · Wout−α) obtained by subtracting the margin α from Wout), the differential power (Pdrv * −kw) obtained by subtracting the threshold power (kw · Wout−α) from the driving power Pdrv *. Wout + α) is set as the required power Pe * of the engine 22, the engine 22 is operated in accordance with the set required power Pe *, and power equal to or less than the output limit equivalent power (kw · Wout) is output from the battery 50. The target rotational speed Ne of the engine 22 so as to travel with power based on the traveling power Pdrv *. * And the target torque Te * and torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set and transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40, and the processing for step S120 and subsequent steps in the drive control routine of FIG. Control unit 70, engine ECU 24 that controls engine 22 based on received target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motor that controls motors MG1 and MG2 based on received torque commands Tm1 * and Tm2 * The ECU 40 corresponds to “control means”.

ここで、「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、排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられて走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「出力制限設定手段」としては、バッテリ50の残容量(SOC)とバッテリ50の電池温度Tbとに基づいて出力制限Woutを演算するものに限定されるものではなく、残容量(SOC)や電池温度Tbの他に例えばバッテリ50の内部抵抗などに基づいて演算するものなど、バッテリの状態に応じてバッテリから出力可能な最大電力である出力制限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。「走行用パワー設定手段」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*を設定すると共に設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものに損失としてのロスLossを加えた値として走行用パワーPdrv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と共にこの要求トルクに基づいて走行用パワー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と共にこの要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものなど、走行に要求される走行用パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、浄化触媒134aの暖機要求がなされているときに走行用パワーPdrv*が出力制限相当パワー(kw・Wout)からマージンαを減じて得られる閾値パワー(kw・Wout−α)より大きいときには、走行用パワーPdrv*から閾値パワー(kw・Wout−α)を減じて得られる差分パワー(Pdrv*−kw・Wout+α)をエンジン22の要求パワーPe*として設定し、設定した要求パワーPe*に応じてエンジン22が運転されると共に出力制限相当パワー(kw・Wout)以下のパワーがバッテリ50から出力されて走行用パワーPdrv*に基づくパワーによって走行するようエンジン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、浄化触媒の暖機要求がなされているときに走行に要求される走行用パワーが二次電池から出力可能な最大電力である出力制限に相当する出力制限相当パワーより小さな閾値パワーより大きいときには、走行用パワーから閾値パワーを減じて得られる差分パワーに応じて内燃機関が運転されると共に出力制限相当パワー以下のパワーが二次電池から出力されて走行用パワーに基づくパワーによって走行するよう内燃機関と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, but a purification device having a purification catalyst that purifies exhaust gas such as a hydrogen engine. Any type of internal combustion engine may be used as long as it is attached to the exhaust system and can output traveling power. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can output power for traveling, such as an induction motor. The “secondary battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and can exchange electric power with an electric motor such as a nickel hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, or a lead storage battery. Any type of secondary battery may be used. The “output limit setting means” is not limited to the one that calculates the output limit Wout based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the battery temperature Tb of the battery 50, but the remaining capacity (SOC) and the battery. In addition to the temperature Tb, for example, calculation based on the internal resistance of the battery 50 or the like may be used as long as it sets an output limit that is the maximum power that can be output from the battery according to the state of the battery. . As the “traveling power setting means”, the required torque Tr * is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the set required torque Tr * is multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a as a loss. The travel power Pdrv is not limited to the value obtained by adding the loss Loss, but the required torque is set based only on the accelerator opening Acc and the travel power is set based on the required torque. If the travel route is set in advance, the required torque is set based on the travel position on the travel route and the travel power is set based on the required torque. Any power supply can be used as long as the power is set. 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. In addition, as the “control means”, the threshold power (kw · *) obtained by subtracting the margin α from the output limit equivalent power (kw · Wout) when the travel power Pdrv * is requested to warm up the purification catalyst 134a. When it is larger than Wout−α), the difference power (Pdrv * −kw · Wout + α) obtained by subtracting the threshold power (kw · Wout−α) from the traveling power Pdrv * is set as the required power Pe * of the engine 22; The engine 22 is operated in accordance with the set required power Pe *, and the engine 22 is driven so that the power equal to or less than the output limit equivalent power (kw · Wout) is output from the battery 50 and driven by the power based on the travel power Pdrv *. It is not limited to the one that controls the motors MG1 and MG2, but is required to warm up the purification catalyst When the driving power required for driving is greater than the threshold power corresponding to the output limit corresponding to the output limit that is the maximum power that can be output from the secondary battery, the threshold power is subtracted from the driving power. The internal combustion engine is operated according to the differential power obtained in this way, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the power equal to or lower than the output limit power is output from the secondary battery and travels with the power based on the traveling power. It does not matter as long as there is any.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, 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。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業に利用可能である。   The present invention is applicable to the hybrid vehicle manufacturing industry.

20,120,220,320 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、134a 浄化触媒、134b 温度センサ、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、229 クラッチ、230,330 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 Ring gear, 32a Ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 for battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU 74 ROM, 76 RAM, 80 Ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 134a Purification catalyst, 134b Temperature sensor, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136, Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor 142 Water temperature sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism, 229 Clutch, 230, 330 Transmission, MG, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられて走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記二次電池の状態に応じて該二次電池から出力可能な最大電力である出力制限を設定する出力制限設定手段と、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記浄化触媒の暖機要求がなされているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当する出力制限相当パワーより小さな閾値パワーより大きいときには、前記設定された走行用パワーから前記閾値パワーを減じて得られる差分パワーに応じて前記内燃機関が運転されると共に前記出力制限相当パワー以下のパワーが前記二次電池から出力されて前記設定された走行用パワーに基づくパワーによって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。
A purification device having a purification catalyst for purifying exhaust gas is attached to an exhaust system and is capable of outputting traveling power, an electric motor capable of outputting traveling power, and two electric motors capable of exchanging electric power. A hybrid vehicle comprising: a secondary battery;
Output limit setting means for setting an output limit that is the maximum power that can be output from the secondary battery according to the state of the secondary battery;
Traveling power setting means for setting traveling power required for traveling;
When the set travel power when the purifying catalyst is warmed up is greater than a threshold power smaller than the output limit equivalent power corresponding to the set output limit, the set travel power is The internal combustion engine is operated according to the differential power obtained by subtracting the threshold power, and the power equal to or lower than the output limit power is output from the secondary battery and travels based on the set power for travel. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor,
A hybrid car with
請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記閾値パワーは、前記浄化触媒の暖機の進行に従って大きくなる傾向に定められるマージンを前記出力制限相当パワーから減じて得られるパワーである、
ハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The threshold power is a power obtained by subtracting a margin, which is determined to increase as the purification catalyst warms up, from the output limit equivalent power.
Hybrid car.
請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記閾値パワーは、前記浄化触媒の暖機の進行に従って小さくなる傾向に定められるマージンを前記出力制限相当パワーから減じて得られるパワーである、
ハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The threshold power is a power obtained by subtracting a margin, which is determined to decrease as the purification catalyst warms up, from the output limit equivalent power.
Hybrid car.
請求項3記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記浄化触媒の暖機の進行に従って前記内燃機関からの出力パワーの前記差分パワーに対する応答性が高くなるよう該内燃機関を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 3,
The control means is a means for controlling the internal combustion engine so that the responsiveness to the differential power of the output power from the internal combustion engine becomes higher as the purification catalyst warms up.
Hybrid car.
請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記電動機は、車両のいずれかの車軸に動力を出力可能に取り付けられてなり、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転に際して前記発電機を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A generator capable of exchanging power with the secondary battery and capable of inputting and outputting power;
A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to an axle;
With
The electric motor is attached to any axle of the vehicle so that power can be output,
The control means is means for controlling the generator during operation of the internal combustion engine.
Hybrid car.
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