JP2013193533A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Ryuta Teratani
竜太 寺谷
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of emission while achieving improvement in fuel consumption, in a hybrid vehicle.SOLUTION: When a hybrid vehicle is in a predetermined post-start state where there is no history that an engine is started after starting of a system, cooling water temperature Tw is lower than a threshold Twref, and an electricity storage rate SOC of a battery is not less than a threshold Sref (S310 to S330), a greater value, as compared to when the vehicle is not in the predetermined post-start state, is set as a start threshold Pstart based on the electricity storage rate SOC (S340). Then, the start threshold Pstart is used to perform control so that the vehicle travels with torque required for traveling accompanying intermittent engine operation outputted to a drive shaft. Thereby, when the engine is first started after starting of the system, a range for load operation of the engine is enlarged, deterioration in fuel consumption caused by engine idling operation is suppressed, and engine warm-up is promptly completed to suppress deterioration of emission.

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な電動機とを備えるハイブリッド車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle including an internal combustion engine capable of outputting traveling power and an electric motor capable of outputting traveling power.

従来、この種のハイブリッド車としては、モータ走行が可能なときには、エンジンの冷却水の水温とエアコンスイッチの状態に基づいて予熱装置によるエンジンの予熱の完了や空燃比センサなどのセンサの準備完了,排ガス浄化装置の暖機の完了に基づいて定められた遅延時間が経過した後にエンジンを始動するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、遅延時間が経過した後にエンジンを始動することにより、エンジンの始動や始動直後の運転を効率よく行なうものとしている。   Conventionally, in this type of hybrid vehicle, when the motor can be driven, the preheating of the engine by the preheating device or the preparation of the sensor such as the air-fuel ratio sensor is completed based on the coolant temperature of the engine and the state of the air conditioner switch. An engine that starts an engine after a delay time determined based on completion of warm-up of the exhaust gas purification apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is started after the delay time has elapsed, so that the engine is started or the operation immediately after the start is efficiently performed.

また、エンジンの排気系に取り付けられた排気浄化装置の触媒の温度がエンジン継続運転時の排気ガス浄化に必要な温度T1よりも低いときには触媒暖機運転を行ない、触媒温度が温度T1とエンジン始動時の排気ガス浄化に必要な温度T2(>T1)との間のときにはエンジンの間欠運転を禁止する間欠禁止運転を行ない、触媒温度が温度T2よりも高いときにはエンジンの間欠運転を許容する通常運転を行なうものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。このハイブリッド車では、こうした制御を行なうことにより、エミッションの悪化を抑制しつつ、触媒暖機による燃費の悪化を抑制している。   Further, when the temperature of the catalyst of the exhaust purification device attached to the exhaust system of the engine is lower than the temperature T1 required for exhaust gas purification during the engine continuous operation, the catalyst warm-up operation is performed, and the catalyst temperature is the temperature T1 and the engine start. When the temperature is between the temperature T2 (> T1) required for exhaust gas purification at the time and the engine is intermittently prohibited, the engine is intermittently operated. When the catalyst temperature is higher than the temperature T2, the engine is intermittently operated. There are also proposals for performing (see, for example, Patent Document 2). In this hybrid vehicle, by performing such control, deterioration of fuel consumption due to catalyst warm-up is suppressed while suppressing deterioration of emissions.

特開2004−156581号公報JP 2004-156581 A 特開2010−058745号公報JP 2010-058745 A

上述したように、ハイブリッド車では、エミッションの悪化の抑制や触媒暖機による燃費の悪化の抑制を図るためにエンジンの間欠運転をどのようにするかについては、重要な課題の一つとして考えられている。例えば、エンジンの冷却水の温度が低いときにエンジンの間欠運転を禁止すると、エンジンのアイドリング運転が継続されることによって燃費が悪化してしまうし、冷却水の温度が低いときにエンジンの間欠運転を許可すると、触媒が機能しないためにエミッションの悪化を招いてしまう。   As described above, in hybrid vehicles, it is considered as one of the important issues how to operate the engine intermittently in order to suppress the deterioration of emissions and the deterioration of fuel consumption due to catalyst warm-up. ing. For example, if the engine intermittent operation is prohibited when the engine coolant temperature is low, the engine idling operation is continued, resulting in a deterioration in fuel consumption, and the engine intermittent operation when the coolant temperature is low. If this is allowed, the catalyst will not function and the emission will be deteriorated.

本発明のハイブリッド車は、燃費の向上を図ると共にエミッションの悪化を抑制することを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to improve the fuel consumption and suppress the deterioration of the emission.

本発明のハイブリッド車は、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車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な二次電池と、アクセル開度に基づく走行用パワーを含む車両要求パワーを前記内燃機関と前記電動機から出力して前記二次電池の充放電を伴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車において、
前記制御手段は、システム起動後に前記内燃機関を始動した履歴がなく、前記内燃機関の冷却水温度が予め定められた温度閾値未満であり、前記二次電池から放電可能な蓄電量の全蓄電量に対する割合である蓄電割合が予め定めた蓄電割合閾値以上である所定起動後状態のときには、前記内燃機関を間欠運転する際の前記車両要求パワーに対する前記内燃機関を始動するための始動閾値として前記所定起動後状態ではないときに比して大きなパワーの値を用いて前記内燃機関の間欠運転を伴って走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Vehicle required power including an internal combustion engine capable of outputting driving power, an electric motor capable of outputting driving power, a secondary battery capable of exchanging electric power with the motor, and driving power based on accelerator opening In a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with charging and discharging of the secondary battery by outputting from the internal combustion engine and the electric motor.
The control means has no history of starting the internal combustion engine after system startup, the cooling water temperature of the internal combustion engine is less than a predetermined temperature threshold, and the total charged amount of charge that can be discharged from the secondary battery Is a predetermined threshold value as a starting threshold value for starting the internal combustion engine with respect to the vehicle required power when the internal combustion engine is intermittently operated. It is means for controlling to travel with intermittent operation of the internal combustion engine using a value of power that is larger than when it is not in a state after startup.
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車では、システム起動後に内燃機関を始動した履歴がなく、内燃機関の冷却水温度が予め定められた温度閾値未満であり、二次電池から放電可能な蓄電量の全蓄電量に対する割合である蓄電割合が予め定めた蓄電割合閾値以上である所定起動後状態のときには、内燃機関を間欠運転する際の車両要求パワーに対する内燃機関を始動するための始動閾値として所定起動後状態ではないときに比して大きなパワーの値を用いて内燃機関の間欠運転を伴って走行するよう制御する。即ち、所定起動後状態のときには所定起動後状態ではないときに比して内燃機関を始動し難いものとするのである。これにより、内燃機関を始動せずに電動機からの動力により走行する電動走行のパワー領域を広くして、電動走行の継続時間を長くすることができる。このため、電動走行により二次電池の蓄電割合が小さくなるから、その後に内燃機関を始動したときには内燃機関を負荷運転する領域が大きくなり、内燃機関をアイドリング運転する頻度が小さくなる。この結果、内燃機関をアイドリング運転することによる燃費の悪化を抑制することができる。また、内燃機関を負荷運転する頻度が大きくなる結果、単位時間当たりの内燃機関による発熱量が大きくなり、迅速に冷却水の温度を上昇させることができる。この結果、迅速に暖機を完了することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。これらの結果、燃費の向上を図ることができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, there is no history of starting the internal combustion engine after the system is started, the cooling water temperature of the internal combustion engine is less than a predetermined temperature threshold, and the total charged amount of charge that can be discharged from the secondary battery Is a predetermined post-startup state in which the power storage ratio is greater than or equal to a predetermined power storage ratio threshold, the predetermined post-startup state is a start threshold for starting the internal combustion engine with respect to the vehicle required power when the internal combustion engine is intermittently operated. Control is performed so as to travel with intermittent operation of the internal combustion engine using a value of power that is greater than when there is not. That is, it is more difficult to start the internal combustion engine when in the predetermined post-start state than when not in the predetermined post-start state. As a result, it is possible to widen the power range of the electric travel that travels by the power from the electric motor without starting the internal combustion engine, and to extend the duration of the electric travel. For this reason, since the power storage ratio of the secondary battery is reduced by electric travel, when the internal combustion engine is subsequently started, the load operating region of the internal combustion engine is increased, and the frequency of idling operation of the internal combustion engine is decreased. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to idling operation of the internal combustion engine. In addition, as a result of increasing the frequency of load operation of the internal combustion engine, the amount of heat generated by the internal combustion engine per unit time increases, and the temperature of the cooling water can be quickly increased. As a result, warm-up can be completed quickly, and emission deterioration can be suppressed. As a result, the fuel consumption can be improved and the deterioration of the emission can be suppressed.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記所定起動後状態のときに用いる前記始動閾値は、前記蓄電割合が大きいほど大きなパワーの値である、ものとすることもできる。こうすれば、蓄電割合が大きいほど内燃機関を始動し難いものとすることができる。この場合、前記所定起動後状態のときに用いる前記始動閾値は、車速が大きいほど小さな値である、ものとすることもできる。これは、車速が大きいときには走行用パワーが大きくなるために内燃機関を始動したときには負荷運転しやすくなることに基づく。即ち、内燃機関の負荷運転が継続されると、単位時間当たりの内燃機関による発熱量が大きくなり、迅速に冷却水の温度を上昇させることができ、迅速に暖機を完了してエミッションの悪化を抑制することができるからである。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the start threshold value used in the state after the predetermined start-up can be a value of power that increases as the power storage ratio increases. In this way, it is possible to make it difficult to start the internal combustion engine as the power storage ratio increases. In this case, the starting threshold value used in the state after the predetermined activation may be a smaller value as the vehicle speed increases. This is based on the fact that when the internal combustion engine is started, load driving is facilitated because the traveling power increases when the vehicle speed is high. In other words, if the internal combustion engine is continuously loaded, the amount of heat generated by the internal combustion engine per unit time increases, the temperature of the cooling water can be quickly raised, the warm-up is completed quickly, and the emission deteriorates. It is because it can suppress.

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記所定起動後状態のときに前記内燃機関を始動したときには、前記車両要求パワーに対する前記内燃機関を運転停止するための停止閾値として前記所定起動後状態ではないときに比して小さなパワーの値を用いて前記内燃機関の間欠運転を伴って走行するよう制御する手段である、ものとすることもできる。停止閾値として小さな値を用いると、内燃機関を運転停止し難くなる。このため、内燃機関の負荷運転が継続しやすくなるから、迅速に冷却水の温度を上昇させることができ、迅速に内燃機関の暖機を完了してエミッションの悪化を抑制することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, when the internal combustion engine is started in the state after the predetermined start-up, the predetermined start is used as a stop threshold for stopping the operation of the internal combustion engine with respect to the vehicle required power. It can also be a means for controlling to run with intermittent operation of the internal combustion engine using a power value smaller than that in a non-rear state. When a small value is used as the stop threshold, it becomes difficult to stop the operation of the internal combustion engine. For this reason, since it becomes easy to continue the load operation of the internal combustion engine, the temperature of the cooling water can be quickly raised, and the warm-up of the internal combustion engine can be completed quickly to suppress the deterioration of the emission.

また、本発明のハイブリッド車において、前記温度閾値は、前記内燃機関に取り付けられた排気浄化装置による排気の浄化が十分に機能する温度範囲の下限値として予め定められた値であり、前記蓄電割合閾値は、前記二次電池の充電が要求される頻度が高くなる蓄電割合範囲の上限値として予め定められた値である、ものとすることもできる。こうすれば、燃費の向上とエミッションの悪化の抑制とをより効果的に実行することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the temperature threshold is a value that is predetermined as a lower limit value of a temperature range in which exhaust purification by an exhaust purification device attached to the internal combustion engine functions sufficiently, and the power storage ratio The threshold value may be a value set in advance as an upper limit value of a power storage ratio range in which the frequency with which the secondary battery is required to be charged becomes high. In this way, it is possible to more effectively execute improvement in fuel consumption and suppression of deterioration in emissions.

本発明の実施例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 according to 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. HVECU70により実行される間欠運転時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of an intermittent operation drive control routine executed by an HVECU 70; HVECU70により実行される閾値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a threshold setting routine executed by an HVECU 70. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. 燃費最適動作ラインの一例を目標回転数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 the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as an example of a fuel consumption optimal operation line. 所定起動後状態始動閾値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 predetermined state starting threshold value setting after starting. 通常時始動閾値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 normal time starting threshold value setting map. 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. 変形例のハイブリッド自動車420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 420 according to a modification.

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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸32に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50と、インバータ41,42が接続された電力ライン(以下、高電圧系電力ラインという)54aとバッテリ50が接続された電力ライン(以下、電池電圧系電力ラインという)54bとに接続されて高電圧系電力ライン54aと電池電圧系電力ライン54bとの間で電力のやりとりを行なう昇圧コンバータ55と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)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 drawing, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that controls the drive of the engine 22, an engine, and the like. A planetary gear 30 having a carrier connected to a crankshaft 26 as an output shaft 22 and a ring gear connected to a drive shaft 32 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37, for example, a synchronous generator motor Then, the motor MG1 whose rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30, a motor MG2 configured as, for example, a synchronous generator motor and whose rotor is connected to the drive shaft 32, and an inverter 41 for driving the motors MG1 and MG2 , 42 and inverters 41, 42 A motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 for driving and controlling the motors MG1 and MG2 by switching control of the switching elements, a battery 50 configured as, for example, a lithium ion secondary battery, and inverters 41 and 42 Are connected to a power line (hereinafter referred to as a high voltage system power line) 54a and a power line (hereinafter referred to as a battery voltage system power line) 54b to which the battery 50 is connected. Boost converter 55 that exchanges power with voltage system power line 54b, battery electronic control unit (hereinafter referred to as battery ECU) 52 that manages battery 50, and hybrid electronic that controls the entire drive system of the vehicle A control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70 That.

エンジン22は、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を介して燃料室に吸入し、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。   As shown in FIG. 2, the engine 22 sucks air purified by the air cleaner 122 through the throttle valve 124 and injects gasoline from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline. The air-fuel mixture is sucked into the fuel chamber via the intake valve 128 and is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. 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ECU24は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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θcr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圧力センサからの筒内圧力Pin,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θca,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からのスロットル開度TH,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Ta,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,排気系に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AF,同じく排気系に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2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。なお、エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70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θcr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を演算している。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 detects signals from various sensors that detect the state of the engine 22, for example, the crank position θcr from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26 and the coolant temperature of the engine 22. The cam position for detecting the coolant temperature Tw from the water temperature sensor 142, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor attached to the combustion chamber, and 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 Cam position θca from sensor 144, throttle opening TH from throttle valve position sensor 146 for detecting the position of throttle valve 124, intake air amount Qa from air flow meter 148 attached to the intake pipe, and also attached to the intake pipe Temperature Intake air temperature Ta from the sensor 149, catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b for detecting the temperature of the purification catalyst 134a, air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor 135a attached to the exhaust system, and oxygen sensor also attached to the exhaust system An oxygen signal O2 and the like from 135b is input via the input port. 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 communicates with the HVECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the engine 22 as necessary. The engine ECU 24 calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position θcr from the crank position sensor 140.

モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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図示しない回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2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ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, rotational positions θm1 and θm2 from a rotational position detection sensor (not shown) that detects the rotational position of the rotor of the motors MG1 and MG2, and currents (not shown). A phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by the sensor is input via the input port, and a switching control signal to a switching element (not shown) of the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. It is output via. The motor ECU 40 is in communication with the HVECU 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensor.

バッテリECU52は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ライン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Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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HVECU70に送信する。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Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。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の蓄電割合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。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50 and a power line connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input. Send to. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 is a power storage that is a ratio of the capacity of the electric power that can be discharged from the battery 50 at that time based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor. The ratio SOC is calculated, and the input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. 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 limiting limit are set based on the storage ratio SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient.

HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、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やアクセルペダル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,電動走行を指示するためのEVスイッチからのEVスイッチ信号SWEVなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70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。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The HVECU 70 includes a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, an accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, and a depression amount of the brake pedal 85. The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the vehicle speed, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the EV switch signal SWEV from the EV switch for instructing electric travel, and the like are input via the input port. As described above, the HVECU 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.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル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32に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する走行用パワーPdrvが駆動軸32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との運転制御としては、走行用パワーPdrv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プラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸32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、走行用パワーPdrvとバッテリ50の充放電に必要な電力との和としての車両要求パワーP*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プラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って走行用パワーPdrvが駆動軸32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からの走行用パワーPdrvを駆動軸32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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って走行用パワーPdrvが駆動軸32に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 is calculated based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal by the driver. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled to operate so that the traveling power Pdrv corresponding to the required torque Tr * is output to the drive shaft 32. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that the traveling power Pdrv is output from the engine 22, and all the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. Torque conversion operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that the torque is converted by the motor MG2 and output to the drive shaft 32, and the sum of the power Pdrv for traveling and the power required for charging and discharging the battery 50 The engine 22 is operated and controlled so that the required vehicle power P * is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging and discharging of the battery 50 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor MG1. Traveling power is accompanied by torque conversion by the motor MG2. -Charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that Pdrv is output to the drive shaft 32, operation for stopping the operation of the engine 22 and outputting the traveling power Pdrv from the motor MG2 to the drive shaft 32 There are motor operation modes to be controlled. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the traveling power Pdrv is output to the drive shaft 32 with the operation of the engine 22. Since there is no substantial difference in control, both are hereinafter referred to as an engine operation mode.

エンジン運転モードでは、HVECU70は、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸32に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸32の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrvを計算すると共に計算した走行用パワーPdrvとバッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが負の値)とロス(損失)とを加えることにより車両が要求する車両要求パワーP*を設定する。そして、車両要求パワーP*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸32に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が効率よく運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。   In the engine operation mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the set required torque Multiply Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 32 (for example, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 or the rotational speed obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor) to calculate the traveling power Pdrv required for traveling. By adding the charge / discharge request power Pb * (negative value when discharging from the battery 50) and loss (loss) of the battery 50 obtained based on the travel power Pdrv and the storage ratio SOC of the battery 50, the vehicle The requested vehicle power P * is set. Then, the target rotational speed of the engine 22 is obtained by using an operation line (for example, a fuel efficiency optimum operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can efficiently output the vehicle required power P * from the engine 22. Ne * and target torque Te * are set, and the rotational speed feedback control is performed so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. A torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 is set, and when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *, the torque acting on the drive shaft 32 via the planetary gear 30 is subtracted from the required torque Tr *. MG2 torque command Tm2 * is set, and the set target rotational speed Ne * and target torque Te * For transmitted to the engine ECU 24, the torque command Tm1 *, the Tm2 * is sent to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs intake air amount control and fuel injection control of the engine 22 so that the engine 22 is efficiently operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that performs ignition control and receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. .

モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸32に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸32に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。   In the motor operation mode, the HVECU 70 sets a required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, sets a value 0 to the torque command Tm1 * of the motor MG1, and sets the battery 50. The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set and transmitted to the motor ECU 40 so that the required torque Tr * is output to the drive shaft 32 within the range of the input / output limits Win, Wout. Then, the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *.

実施例のハイブリッド自動車20では、EVスイッチ89がオンとされているときには、バッテリ50の蓄電割合SOCがエンジン22を始動するのに十分な値として予め定められた閾値に至るまで、エンジン22の運転を停止した状態でモータ運転モードによって走行し、EVスイッチ89がオフとされているときには、車両に要求される車両要求パワーP*に応じてエンジン22の間欠運転を伴ってモータ運転モードやエンジン運転モードによって走行する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the EV switch 89 is turned on, the operation of the engine 22 is continued until the storage ratio SOC of the battery 50 reaches a threshold value that is predetermined as a value sufficient to start the engine 22. When the EV switch 89 is turned off and the EV switch 89 is turned off, the motor 22 is intermittently operated in accordance with the vehicle required power P * required for the vehicle. Travel by mode.

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、システム起動後に始めてエンジン22を始動するまでの動作について説明する。図3はエンジン22の間欠運転を伴って走行するときにHVECU70のCPU72により実行される間欠運転時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図4は間欠運転時の駆動制御に用いられる始動閾値Pstartを設定する閾値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。これらのルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。なお、説明の容易のために、まず、図3の間欠運転時駆動制御ルーチンを用いて間欠運転時の駆動制御について説明し、その後、図4の閾値設定ルーチンを用いて始動閾値Pstartの設定について説明する。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation until the engine 22 is started for the first time after the system is started will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a drive control routine during intermittent operation executed by the CPU 72 of the HVECU 70 when traveling with intermittent operation of the engine 22, and FIG. 4 is a start threshold value used for drive control during intermittent operation. It is a flowchart which shows an example of the threshold value setting routine which sets Pstart. These routines are repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec). For ease of explanation, first, drive control during intermittent operation will be described using the intermittent operation drive control routine of FIG. 3, and then setting of the start threshold value Pstart using the threshold setting routine of FIG. explain.

間欠運転時駆動制御ルーチンが実行されると、HVECU70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,蓄電割合SOC,冷却水温Tw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、蓄電割合SOCは、電流センサにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて演算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。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。レ冷却水温Twは、水温センサ142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するものとした。   When the intermittent operation drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the HVECU 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the rotational speeds Nm1, Nm2, of the motors MG1, MG2. Processing for inputting data necessary for control, such as input / output limits Win and Wout of battery 50, storage rate SOC, and cooling water temperature Tw, 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. In addition, the storage rate SOC is calculated from the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor, and is input from the battery ECU 52 by communication. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and input from the battery ECU 52 by communication. The recooling water temperature Tw is detected by the water temperature sensor 142 and input from the engine ECU 24 by communication.

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38a,38bに連結された駆動軸32に出力すべき要求トルクTr*と車両に要求される車両要求パワーP*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5に要求トルク設定用マップの一例を示す。車両要求パワーP*は、設定した要求トルクTr*に駆動軸32の回転数Nrを乗じて得られる走行用パワーPdrvと、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいてバッテリ50の充放電が要求される充放電要求パワーPb*と、ロスLossとの和として計算することができる。なお、駆動軸32の回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2として求めることができる。   When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b as the required torque for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the required for the vehicle. The required vehicle power P * is 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. 5 shows an example of the required torque setting map. The vehicle required power P * is required to charge / discharge the battery 50 based on the traveling power Pdrv obtained by multiplying the set required torque Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 32 and the storage ratio SOC of the battery 50. It can be calculated as the sum of the required charge / discharge power Pb * and the loss Loss. The rotational speed Nr of the drive shaft 32 can be obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion coefficient k (Nr = k · V) or can be obtained as the rotational speed Nm2 of the motor MG2.

続いて、エンジン22が運転停止中であるか否かを判定し(ステップS120)、エンジン22が運転停止中のときには、設定した車両要求パワーP*がエンジン22を始動するための始動閾値Pstart以上であるか否かを判定する(ステップS130)。始動閾値Pstartは、図4の閾値設定ルーチンにより設定されたものが用いられる。始動閾値Pstartの詳細については後述する。   Subsequently, it is determined whether or not the engine 22 is stopped (step S120). When the engine 22 is stopped, the set vehicle required power P * is equal to or higher than a start threshold Pstart for starting the engine 22. It is determined whether or not (step S130). The start threshold value Pstart is set by the threshold value setting routine of FIG. Details of the start threshold value Pstart will be described later.

ステップS130で車両要求パワーP*が始動閾値Pstart未満であると判定されると、エンジン22への出力要求はないと判断し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS140)、モータMG2のトルク指令Tm1*に要求トルクTr*を設定し(ステップS150)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS160)、本ルーチンを終了する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、値0のトルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、モータMG2から要求トルクTr*を駆動軸32に出力して走行することができる。   If it is determined in step S130 that the vehicle required power P * is less than the start threshold value Pstart, it is determined that there is no output request to the engine 22, and a value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S140). ), The required torque Tr * is set in the torque command Tm1 * of the motor MG2 (step S150), the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S160), and this routine is terminated. Upon receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 switches the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * having the value 0 and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. Take control. Thereby, it is possible to travel by outputting the required torque Tr * from the motor MG2 to the drive shaft 32.

一方、ステップS130で車両要求パワーP*が始動閾値Pstart以上であると判定されると、エンジン22を始動する(ステップS170)。エンジン22の始動は、モータMG1からトルクを出力してエンジン22をモータリングすると共に燃料噴射と点火をして行ない、その間の駆動制御は、モータMG1からトルク出力することによって駆動軸32に作用するトルクをキャンセルするキャンセルトルクと要求トルクTr*との和のトルクをモータMG2から出力することによって行なう。エンジン22の始動時の制御の詳細は、本発明の中核をなさないのでこれ以上の説明は省略する。   On the other hand, if it is determined in step S130 that the required vehicle power P * is greater than or equal to the start threshold value Pstart, the engine 22 is started (step S170). The engine 22 is started by outputting torque from the motor MG1 to motoring the engine 22 and performing fuel injection and ignition. During this time, drive control acts on the drive shaft 32 by outputting torque from the motor MG1. The sum of the cancel torque for canceling the torque and the required torque Tr * is output from the motor MG2. Since the details of the control at the time of starting the engine 22 do not form the core of the present invention, further explanation is omitted.

エンジン22が始動すると、燃費を最適にするエンジン22の回転数NeとトルクTeの関係としての動作ラインとして予め定められた燃費最適動作ラインと設定した車両要求パワーP*とに基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し(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とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1から出力すべきトルク指令Tm1*を計算する(ステップS200)。燃費最適動作ラインの一例を目標回転数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*は、燃費最適動作ラインと車両要求パワーP*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。式(1)は、プラネタリギヤ30の回転要素における機構的な回転数に関する関係式であり、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式である。式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。なお、式(2)中の右辺第1項は、エンジン22から目標トルクTe*を出力したときにプラネタリギヤ30を介して作用するトルクに対する反力としてトルクである。   When the engine 22 is started, the engine 22 is operated based on the predetermined fuel consumption optimum operation line and the set vehicle required power P * as an operation line as a relation between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te for optimizing the fuel consumption. A target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points to be operated (step S190), and the target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30 are determined. Using the following equation (1), the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated and output from the motor MG1 by the formula (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the input rotational speed Nm1 of the motor MG1. The power torque command Tm1 * is calculated (step S200). FIG. 6 shows a state where the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as an example of the fuel efficiency optimum operation line. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the fuel efficiency optimal operation line and a curve with a constant vehicle required power P * (Ne * × Te *). Expression (1) is a relational expression regarding the mechanical rotational speed of the rotating element of the planetary gear 30, and Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and “k2” in the third term on the right side is the gain of the integral term. Note that the first term on the right side of the equation (2) is a torque as a reaction force against the torque acting via the planetary gear 30 when the target torque Te * is output from the engine 22.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (1)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

続いて、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除したものを加えてモータ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(3)により計算し(ステップS210)、バッテリ50の入出力制限Win,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の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS220)、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限Tmin,Tmax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)。   Subsequently, a value obtained by dividing the torque command Tm1 * set to the required torque Tr * by the gear ratio ρ of the planetary gear 30 is added, and a temporary torque Tm2tmp, which is a temporary value of torque to be output from the motor MG2, is expressed by the following equation (3). (Step S210), and the deviation between the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the input / output limits Win, Wout of the battery 50 and the torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1 is calculated. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing by the rotational speed Nm2 of MG2 are calculated by the following equations (4) and (5) (step S220) and set. Temporary torque Tm2tmp is limited by torque limits Tmin and Tmax according to equation (6), and torque command T of motor MG2 is set. Setting the 2 * (step S230).

Tm2tmp=Tr*+Tm1tmp/ρ (3)
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (6)
Tm2tmp = Tr * + Tm1tmp / ρ (3)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tmax), Tmin) (6)

そして、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信すると共に設定したトルク指令Tm1*,Tm2*についてモータECU40に送信して(ステップS230)、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。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。これにより、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸32に要求トルクTr*を出力して走行することができる。   The set target rotational speed Ne * and the target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24, and the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 (step S230), and this routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as fuel injection control and ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do. As a result, the engine 22 can be efficiently operated within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 to output the required torque Tr * to the drive shaft 32 and travel.

ステップS120でエンジン22が運転中であると判定されると、車両要求パワーP*がエンジン22の運転を停止するための停止閾値Pstop未満であるか否かを判定する(ステップS180)。ここで、停止閾値Pstopとしては、エンジン22の始動と運転停止とが頻繁にならないように、始動閾値Pstartに対してヒステリシスを持つように予め定められた値が用いられる。車両要求パワーP*が停止閾値Pstop以上であると判定されると、エンジン22への出力要求が継続されていると判断し、エンジン運転モードによる処理、即ちステップS190〜S230の処理を実行して本ルーチンを終了する。一方、車両要求パワーP*が停止閾値Pstop未満であると判定されると、エンジン22の運転を停止し(ステップS240)、モータ運転モードによる処理、即ちステップS140〜S160の処理を実行して本ルーチンを終了する。   If it is determined in step S120 that the engine 22 is in operation, it is determined whether the vehicle required power P * is less than a stop threshold value Pstop for stopping the operation of the engine 22 (step S180). Here, as the stop threshold value Pstop, a value determined in advance so as to have hysteresis with respect to the start threshold value Pstart is used so that the engine 22 is not frequently started and stopped. If it is determined that the vehicle required power P * is equal to or greater than the stop threshold value Pstop, it is determined that the output request to the engine 22 is continued, and the processing in the engine operation mode, that is, the processing of steps S190 to S230 is executed. This routine ends. On the other hand, when it is determined that the vehicle required power P * is less than the stop threshold value Pstop, the operation of the engine 22 is stopped (step S240), and the processing in the motor operation mode, that is, the processing in steps S140 to S160 is executed. End the routine.

次に、図4の閾値設定ルーチンを用いて始動閾値Pstartを設定する処理について説明する。閾値設定ルーチンが実行されると、HVECU70のCPU72は、まず、車速センサ88からの車速V,バッテリ50の蓄電割合SOC,冷却水温Twなどの始動閾値Pstartを設定するのに必要なデータを入力し(ステップS300)、システム起動してからエンジン22を始動した履歴があるか否か(ステップS310)、冷却水温Twが閾値Twref未満であるか否か(ステップS320)、蓄電割合SOCが閾値Sref以上であるか否か(ステップS330)、を判定する。閾値Twrefは、浄化装置134の浄化触媒134aが活性化して十分に機能する温度範囲に想到する冷却水の温度範囲の下限値として予め定められたものであり、例えば、45℃や50℃,55℃などを用いることができる。閾値Srefは、バッテリ50の充電が要求される頻度が高くなる蓄電割合SOCの範囲における上限値として予め定められたものであり、例えば、40%や50%などを用いることができる。   Next, processing for setting the start threshold value Pstart using the threshold value setting routine of FIG. 4 will be described. When the threshold setting routine is executed, the CPU 72 of the HVECU 70 first inputs data necessary for setting the starting threshold Pstart such as the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the storage ratio SOC of the battery 50, and the cooling water temperature Tw. (Step S300), whether or not there is a history of starting the engine 22 after starting the system (Step S310), whether or not the cooling water temperature Tw is less than the threshold value Twref (Step S320), and the storage ratio SOC is equal to or greater than the threshold value Sref (Step S330). The threshold value Twref is determined in advance as a lower limit value of the temperature range of the cooling water that reaches the temperature range in which the purification catalyst 134a of the purification device 134 is activated and functions sufficiently. For example, the threshold value Twref is 45 ° C., 50 ° C., 55 C. etc. can be used. The threshold value Sref is determined in advance as an upper limit value in the range of the power storage ratio SOC at which the frequency at which the battery 50 is requested to be charged is high. For example, 40% or 50% can be used.

システム起動してからエンジン22を始動した履歴がなく、冷却水温Twが閾値Twref未満であり、蓄電割合SOCが閾値Sref以上である所定起動後状態にあるときには、蓄電割合SOCが大きいほど大きくなる傾向の値を始動閾値Pstartとして設定して(ステップS340)、本ルーチンを終了し、システム起動してからエンジン22を始動した履歴があったり、冷却水温Twが閾値Twref以上であったり、蓄電割合SOCが閾値Sref未満であるとき、即ち所定起動後状態ではないときには、車速Vが大きいほど小さくなる傾向の値であって始動閾値Pstartより小さい値を始動閾値Pstartとして設定して(ステップS350)、本ルーチンを終了する。ここで、所定起動後状態にあるときの始動閾値Pstartは、実施例では、蓄電割合SOCと始動閾値Pstartとの関係を予め定めて所定起動後状態始動閾値設定マップとしてROM74に記憶しておき、蓄電割合SOCが与えられるとマップから対応する始動閾値Pstartを導出することによって設定するものとした。所定起動後状態始動閾値設定マップの一例を図7に示す。始動閾値Pstartは、図示するように、閾値Sref以上の範囲で蓄電割合SOCが大きくなるほど大きくなる傾向に設定される。また、所定起動後状態にないときの始動閾値Pstartは、実施例では、車速Vと始動閾値Pstartとの関係を予め定めて通常時始動閾値設定マップとしてROM74に記憶しておき、車速Vが与えられるとマップから対応する始動閾値Pstartを導出することによって設定するものとした。通常時始動閾値設定マップの一例を図8に示す。始動閾値Pstartは、図示するように、車速Vが大きいほど小さくなる傾向に設定される。図7および図8中の「Pmax」は通常時始動閾値設定用マップで設定される始動閾値Pstartの最大値であるから、所定起動後状態にあるときの始動閾値Pstartは、通常時始動閾値設定用マップで設定される始動閾値Pstartよりも大きなものとなる。このように、所定起動後状態にあるときの始動閾値Pstartを所定起動後状態にないときの始動閾値Pstartにより大きく設定するのは、蓄電割合SOCが比較的小さくなるまでエンジン22を始動し難くするためである。即ち、エンジン22を始動せずにモータMG2からの動力により走行する電動走行のパワー領域(車両要求パワーP*が始動閾値Pstart未満となる領域)を広くして電動走行の継続時間を長くし、蓄電割合SOCが小さくなってからエンジン22が始動されるようにするのである。これにより、エンジン22を始動したときには、蓄電割合SOCが小さいことからバッテリ50の充電要求が生じ、比較的大きな充放電要求パワーPb*が設定されるため、走行用パワーPdrvにおけるエンジン22を負荷運転する領域(車両要求パワーP*が停止閾値Pstop以上となる領域)が大きくなり、エンジン22をアイドリング運転する頻度が小さくなる。この結果、エンジン22をアイドリング運転することによる燃費の悪化を抑制することができる。また、エンジン22を負荷運転する頻度が大きくなるため、アイドリング運転に比して単位時間当たりのエンジン22による発熱量が大きくなり、迅速に冷却水の温度Twを上昇させることができる。この結果、迅速にエンジン22の暖機や浄化装置134の浄化触媒134aの暖機を完了することができ、エミッションの悪化を抑制することができる。   When there is no history of starting the engine 22 after the system is started, the coolant temperature Tw is less than the threshold value Twref, and the power storage rate SOC is equal to or higher than the threshold value Sref, the power storage rate SOC tends to increase as the power storage rate SOC increases. Is set as the start threshold value Pstart (step S340), the routine is terminated, and there is a history of starting the engine 22 after starting the system, the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the threshold value Twref, or the storage ratio SOC Is less than the threshold value Sref, that is, when the vehicle is not in the predetermined post-start state, a value that tends to decrease as the vehicle speed V increases and is smaller than the start threshold value Pstart is set as the start threshold value Pstart (step S350). End the routine. Here, the start threshold value Pstart in the state after the predetermined start-up is stored in the ROM 74 as a predetermined post-start-up state start threshold setting map by predetermining the relationship between the power storage ratio SOC and the start threshold value Pstart in the embodiment. When the power storage rate SOC is given, the corresponding start threshold value Pstart is derived from the map. An example of the state startup threshold value setting map after predetermined activation is shown in FIG. As shown in the figure, the start threshold value Pstart is set so as to increase as the power storage rate SOC increases within a range equal to or greater than the threshold value Sref. In addition, in the embodiment, the start threshold value Pstart when not in the predetermined post-start state is determined by storing the relationship between the vehicle speed V and the start threshold value Pstart in advance in the ROM 74 as a normal start threshold value setting map. If so, the corresponding starting threshold value Pstart is derived from the map. An example of the normal start threshold setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the starting threshold value Pstart is set so as to decrease as the vehicle speed V increases. “Pmax” in FIG. 7 and FIG. 8 is the maximum value of the starting threshold value Pstart set in the normal starting threshold value setting map. Therefore, the starting threshold value Pstart in the predetermined post-start state is the normal starting threshold value setting. It becomes larger than the starting threshold value Pstart set in the work map. Thus, setting the start threshold value Pstart when in the predetermined post-start state to be larger than the start threshold value Pstart when not in the predetermined post-start state makes it difficult to start the engine 22 until the storage ratio SOC becomes relatively small. Because. That is, the power range of the electric travel that travels with the power from the motor MG2 without starting the engine 22 (the region where the vehicle required power P * is less than the start threshold Pstart) is widened to increase the duration of the electric travel, The engine 22 is started after the storage ratio SOC becomes small. As a result, when the engine 22 is started, a charge request for the battery 50 is generated because the storage ratio SOC is small, and a relatively large charge / discharge request power Pb * is set. Therefore, the engine 22 at the driving power Pdrv is loaded. The area where the vehicle required power P * is greater than or equal to the stop threshold value Pstop is increased, and the frequency of idling operation of the engine 22 is decreased. As a result, it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption due to the idling operation of the engine 22. Further, since the frequency of the engine 22 being loaded is increased, the amount of heat generated by the engine 22 per unit time is increased as compared with the idling operation, and the temperature Tw of the cooling water can be quickly increased. As a result, warm-up of the engine 22 and warm-up of the purification catalyst 134a of the purification device 134 can be completed quickly, and emission deterioration can be suppressed.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、システム起動してからエンジン22を始動した履歴がなく、冷却水温Twが閾値Twref未満であり、蓄電割合SOCが閾値Sref以上である所定起動後状態にあるときには、所定起動後状態にないときに比して大きな値を始動閾値Pstartとして設定し、この始動閾値Pstartと停止閾値Pstopとを用いてエンジン22の間欠運転を伴って要求トルクTr*が駆動軸32に出力されて走行するよう制御することにより、システム起動後に始めてエンジン22を始動したときには、エンジン22を負荷運転する領域を大きくし、エンジン22をアイドリング運転することによる燃費の悪化を抑制することができる。また、エンジン22の負荷運転の頻度が大きくなるから、迅速に冷却水の温度Twを上昇させることができ、迅速にエンジン22の暖機や浄化装置134の浄化触媒134aの暖機を完了してエミッションの悪化を抑制することができる。しかも、所定起動後状態にあるときには、蓄電割合SOCが大きいほど大きくなる傾向に始動閾値Pstartを設定するから、蓄電割合SOCが大きいときほどエンジン22を始動し難くすることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, there is no history of starting the engine 22 after starting the system, the cooling water temperature Tw is less than the threshold value Twref, and the predetermined post-startup state in which the storage ratio SOC is equal to or higher than the threshold value Sref. Is set as a starting threshold value Pstart as compared to when the engine is not in a predetermined post-start state, and the required torque Tr * is increased with intermittent operation of the engine 22 using the starting threshold value Pstart and the stop threshold value Pstop. When the engine 22 is started for the first time after the system is started by controlling to output to the drive shaft 32, the area where the engine 22 is subjected to load operation is enlarged, and deterioration of fuel consumption due to idling operation of the engine 22 is suppressed. can do. Further, since the frequency of load operation of the engine 22 increases, the temperature Tw of the cooling water can be quickly raised, and the warming up of the engine 22 and the purification catalyst 134a of the purification device 134 can be completed quickly. Deterioration of emissions can be suppressed. In addition, since the start threshold value Pstart is set so as to increase as the power storage ratio SOC increases in the state after the predetermined start-up, the engine 22 can be made difficult to start as the power storage ratio SOC increases.

実施例のハイブリッド自動車20では、所定起動後状態にあるときには、バッテリ50の蓄電割合SOCが大きいほど大きくなる傾向に始動閾値Pstartを設定するものとしたが、バッテリ50の蓄電割合SOCが大きいほど大きくなる傾向に、且つ、車速Vが大きいほど小さくなる傾向に始動閾値Pstartを設定するものとしてもよい。例えば、図7のマップを用いて蓄電割合SOCに対して導出される始動閾値Pstartを仮閾値P1として設定し、図8のマップを用いて車速Vに対して導出される始動閾値PstartをPmaxで除して得られる値を係数kとして設定し、仮閾値P1と係数kとを乗じて得られる値を始動閾値Pstartとして設定するものなどを考えることができる。ここで、所定起動後状態にあるときにも、車速Vが大きくなるほど小さくなる傾向に始動閾値Pstartを設定するのは、車速Vが大きいときには走行用パワーPdrvも大きくなるためにエンジン22を始動したときの負荷運転の継続の頻度が大きくなることに基づく。このように、エンジン22の負荷運転の継続の頻度が大きくなることにより、迅速に冷却水の温度Twを上昇させることができ、迅速にエンジン22の暖機や浄化装置134の浄化触媒134aの暖機を完了してエミッションの悪化を抑制することができるのである。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the start threshold value Pstart is set so as to increase as the power storage ratio SOC of the battery 50 increases when the hybrid vehicle 20 is in a predetermined post-startup state, but increases as the power storage ratio SOC of the battery 50 increases. The starting threshold value Pstart may be set so that the vehicle speed V tends to decrease as the vehicle speed V increases. For example, the starting threshold value Pstart derived for the power storage ratio SOC using the map of FIG. 7 is set as the temporary threshold value P1, and the starting threshold value Pstart derived for the vehicle speed V using the map of FIG. A value obtained by dividing the value by setting as a coefficient k and setting a value obtained by multiplying the provisional threshold value P1 and the coefficient k as the starting threshold value Pstart can be considered. Here, when the vehicle speed V increases, the start threshold value Pstart is set so as to decrease as the vehicle speed V increases, and the engine 22 is started because the traveling power Pdrv increases when the vehicle speed V increases. Based on the increased frequency of continuation of load operation. As described above, the frequency of continuation of the load operation of the engine 22 is increased, so that the temperature Tw of the cooling water can be quickly raised, and the engine 22 can be quickly warmed up and the purification catalyst 134a of the purification device 134 can be warmed up quickly. The machine can be completed and the deterioration of emissions can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、所定起動後状態にあるときには、バッテリ50の蓄電割合SOCが大きいほど大きくなる傾向に始動閾値Pstartを設定するものとしたが、所定起動後状態にあるときには所定起動後状態にないときに比して大きな値の始動閾値Pstartを設定すればよいから、蓄電割合SOCに無関係に一定の値を始動閾値Pstartとして設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the start threshold value Pstart is set so as to increase as the power storage ratio SOC of the battery 50 increases when the hybrid vehicle 20 is in a predetermined post-start state. Since it is only necessary to set a starting threshold value Pstart having a larger value than when not in a state, a constant value may be set as the starting threshold value Pstart regardless of the storage ratio SOC.

実施例のハイブリッド自動車20では、所定起動後状態にあるときには、所定起動後状態にないときに比して大きな値を始動閾値Pstartとして設定して駆動制御するものとしたが、これに加えて、所定起動後状態にあるときにエンジン22を始動したときには所定起動後状態にないときに比して小さな値を停止閾値Pstopとして設定して駆動制御するものとしてもよい。これは、所定起動後状態にあるときにエンジン22を始動したときには、エンジン22の負荷運転を長く継続するのが好ましいことに基づく。即ち、小さな値を停止閾値Pstopとして設定して駆動制御することにより、エンジン22を運転停止し難くするのである。これにより、エンジン22の負荷運転の継続を長くして、迅速に冷却水の温度Twを上昇させることができ、迅速にエンジン22の暖機や浄化装置134の浄化触媒134aの暖機を完了してエミッションの悪化を抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the state is in the predetermined post-start state, the driving control is performed by setting a large value as the start threshold value Pstart compared to when not in the predetermined post-start state. When the engine 22 is started in the predetermined post-start state, the drive control may be performed by setting a smaller value as the stop threshold value Pstop than when the engine 22 is not in the predetermined post-start state. This is based on the fact that it is preferable to continue the load operation of the engine 22 for a long time when the engine 22 is started in the state after the predetermined activation. That is, it is difficult to stop the engine 22 by setting a small value as the stop threshold value Pstop and performing drive control. Thereby, the continuation of the load operation of the engine 22 can be lengthened and the temperature Tw of the cooling water can be quickly raised, and the warming up of the engine 22 and the warming up of the purification catalyst 134a of the purification device 134 are completed quickly. This can suppress the deterioration of emissions.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を駆動軸32に出力するものとしたが、図9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の動力を駆動軸32が接続された車軸(駆動輪38a,38bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における駆動輪39a,39bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸32に出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに動力を出力する駆動軸32に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸32に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is output to the drive shaft 32. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. 9, the drive shaft 32 is connected to the power of the motor MG2. It may be connected to an axle (an axle connected to the drive wheels 39a and 39b in FIG. 9) different from the other axle (an axle to which the drive wheels 38a and 38b are connected). Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, but the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. As illustrated, an inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to the drive shaft 32 that outputs power to the drive wheels 38a and 38b, and a part of the power of the engine 22 To the drive shaft 32 and a counter-rotor motor 230 that converts the remaining power into electric power.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸32に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸32に出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸32に変速機330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329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330とを介して駆動軸32に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図12の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、エンジン22からの動力を変速機430を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸32に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪38a,38bが接続された車軸とは異なる車軸(図12における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。即ち、電動走行することができるタイプのハイブリッド車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 drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, and the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 32. However, as illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. 11, a motor MG is attached to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 330, and a clutch 329 is attached to the rotation shaft of the motor MG. The power from the engine 22 is output to the drive shaft 32 via the rotating shaft of the motor MG and the transmission 330, and the power from the motor MG is driven to the drive shaft via the transmission 330. It is good also as what outputs to. Alternatively, as illustrated in the hybrid vehicle 420 of the modified example of FIG. 12, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 32 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 430 and the power from the motor MG. May be output to an axle different from the axle to which the drive wheels 38a, 38b are connected (the axle connected to the wheels 39a, 39b in FIG. 12). That is, any type of hybrid vehicle may be used as long as it is a type of hybrid vehicle that can be electrically driven.

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、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、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とバッテリECU52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 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and the HVECU 70, the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 are “ It corresponds to “control means”.

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、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、32 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、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、89 EVスイッチ、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、MG1,MG2 モータ。   20,120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 32 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronics Control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 battery, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 70 Electronic control unit for hybrid (HVECU), 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, 89 EV switch, 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, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

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、アクセル開度に基づく走行用パワーを含む車両要求パワーを前記内燃機関と前記電動機から出力して前記二次電池の充放電を伴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車において、
前記制御手段は、システム起動後に前記内燃機関を始動した履歴がなく、前記内燃機関の冷却水温度が予め定められた温度閾値未満であり、前記二次電池から放電可能な蓄電量の全蓄電量に対する割合である蓄電割合が予め定めた蓄電割合閾値以上である所定起動後状態のときには、前記内燃機関を間欠運転する際の前記車両要求パワーに対する前記内燃機関を始動するための始動閾値として前記所定起動後状態ではないときに比して大きなパワーの値を用いて前記内燃機関の間欠運転を伴って走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
Vehicle required power including an internal combustion engine capable of outputting driving power, an electric motor capable of outputting driving power, a secondary battery capable of exchanging electric power with the motor, and driving power based on accelerator opening In a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with charging and discharging of the secondary battery by outputting from the internal combustion engine and the electric motor.
The control means has no history of starting the internal combustion engine after system startup, the cooling water temperature of the internal combustion engine is less than a predetermined temperature threshold, and the total charged amount of charge that can be discharged from the secondary battery Is a predetermined threshold value as a starting threshold value for starting the internal combustion engine with respect to the vehicle required power when the internal combustion engine is intermittently operated. It is means for controlling to travel with intermittent operation of the internal combustion engine using a value of power that is larger than when it is not in a state after startup.
A hybrid vehicle characterized by that.
請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記所定起動後状態のときに用いる前記始動閾値は、前記蓄電割合が大きいほど大きなパワーの値である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The starting threshold value used in the state after the predetermined activation is a value of power that is larger as the power storage ratio is larger.
A hybrid vehicle characterized by that.
請求項2記載のハイブリッド車であって、
前記所定起動後状態のときに用いる前記始動閾値は、車速が大きいほど小さな値である、 ことを特徴とするハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 2,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the starting threshold value used in the predetermined post-startup state is a smaller value as the vehicle speed is higher.
請求項1ないし3のうちのいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記所定起動後状態のときに前記内燃機関を始動したときには、前記車両要求パワーに対する前記内燃機関を運転停止するための停止閾値として前記所定起動後状態ではないときに比して小さなパワーの値を用いて前記内燃機関の間欠運転を伴って走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
When the internal combustion engine is started in the predetermined post-start state, the control means is set as a stop threshold for stopping the operation of the internal combustion engine with respect to the vehicle required power as compared to when the predetermined post-start state is not set. It is means for controlling to travel with intermittent operation of the internal combustion engine using a small power value.
A hybrid vehicle characterized by that.
請求項1ないし4のうちのいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記温度閾値は、前記内燃機関に取り付けられた排気浄化装置による排気の浄化が十分に機能する温度範囲の下限値として予め定められた値であり、
前記蓄電割合閾値は、前記二次電池の充電が要求される頻度が高くなる蓄電割合範囲の上限値として予め定められた値である、
ことを特徴とするハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The temperature threshold is a value determined in advance as a lower limit value of a temperature range in which exhaust gas purification by an exhaust gas purification device attached to the internal combustion engine functions sufficiently,
The power storage ratio threshold is a value predetermined as an upper limit value of a power storage ratio range in which the frequency with which the secondary battery is required to be charged is high.
A hybrid vehicle characterized by that.
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