JP2014227020A - Hybrid automobile - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set an operation range of an engine further appropriately.SOLUTION: A hybrid automobile performs: setting, as a permissible upper limit revolution speed Nemax, a minimum value among an upper limit revolution speed Nemax(mg1) of an engine on the basis of an upper limit rotation speed of a motor, a value produced by subtracting a margin α based on an output limit of a battery from an upper limit revolution speed Nemax(pin) of the engine based on an upper limit rotation speed of a pinion gear, and an upper limit revolution speed Nemax(eg) based on engine performance; setting, as a permissible lower limit revolution speed Nemin, a maximum value among a lower limit revolution speed Nemin(mg1) of the engine based on a lower limit rotation speed of the motor, a value produced by adding a margin β based on an input-output limit of the battery to a lower limit revolution speed Nemin(pin) of the engine based on a lower limit rotation speed of the pinion gear, and the value 0 (S130-S160); and controlling the engine by setting a target revolution speed Ne* of the engine within a range of permissible higher limit and lower limit revolution speeds Nemax, Nemin (S170, S240).

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンと第１モータとにリングギヤと複数のピニオンギヤを連結したキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, an engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, an engine and a first motor, and a carrier and a sun gear coupled to a ring gear and a plurality of pinion gears. The present invention relates to a hybrid vehicle including a planetary gear, a second motor connected to a drive shaft, and a battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンと第１モータとにリングギヤと複数のピニオンギヤを連結したキャリアとサンギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に接続された第２モータと、第１モータや第２モータと電力をやりとりするバッテリとを備え、第１モータの性能上の上下限回転数に基づくエンジン上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１），Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と動力分配統合機構のピニオンギヤの性能上の上下限回転数に基づくエンジン上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）とエンジンの性能上の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ），値０とのうち最も内側となる回転数から予め定められたマージンα，βを考慮して許容最大最小回転数Ｎｅｍａｘ，Ｎｅｍｉｎを設定し、設定した許容最大最小回転数の範囲内の回転数でエンジンが運転されると共に駆動軸に要求トルクが出力されるようエンジンと第１モータと第２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、エンジンの過回転を抑制するだけでなく、第１モータの過回転や動力分配統合機構のピニオンギヤの過回転も抑制している。   Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, an engine and a first motor, and a power in which a ring gear and a plurality of pinion gears are coupled to a sun gear. Engine upper / lower limit rotation based on upper / lower limit rotational speed on performance of first motor, including distribution / integration mechanism, second motor connected to drive shaft, and battery for exchanging electric power with first motor and second motor. Engine upper / lower limit rotational speed Nemax (pin), Nemin (pin) based on the number Nemax (mg1), Nemin (mg1) and the upper / lower limit rotational speed on the performance of the pinion gear of the power distribution and integration mechanism, and the upper / lower limit rotational speed on the engine performance Allowable minimum and minimum rotations taking into account the margins α and β determined in advance from the innermost rotation number among the number Nemax (eg) and the value 0 The numbers Nemax and Nemin are set, and the engine, the first motor, and the second motor are controlled so that the engine is operated at the rotation speed within the range of the set allowable maximum and minimum rotation speed and the required torque is output to the drive shaft. Have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, such control not only suppresses over-rotation of the engine, but also suppresses over-rotation of the first motor and over-rotation of the pinion gear of the power distribution and integration mechanism.

特開２００８−２４７２０５号公報JP 2008-247205 A

上述のハイブリッド自動車では、マージンα，βを予め定めておくことから、マージンα，βをある程度大きな値とする必要があり、エンジンの動作範囲が必要以上に制限されていた可能性があった。   In the hybrid vehicle described above, since the margins α and β are determined in advance, it is necessary to make the margins α and β large values to some extent, and there is a possibility that the operating range of the engine is limited more than necessary.

本発明のハイブリッド自動車は、エンジンの動作範囲をより適正に設定することを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to set the operating range of the engine more appropriately.

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、
エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとにリングギヤと複数のピニオンギヤを連結したキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記ピニオンギヤの性能から得られる前記エンジンの上限回転数であるピニオンギヤ起因上限回転数から第１マージンを減じた値と、前記ピニオンギヤの性能から得られる前記エンジンの下限回転数であるピニオンギヤ起因下限回転数に第２マージンを加えた値と、の範囲内で前記エンジンの目標回転数を設定し、該設定した目標回転数を用いて前記エンジンが運転されながら走行するよう前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第１マージンと前記第２マージンとのうち少なくとも一方を前記バッテリの最大許容電力に基づいて設定する手段である、
ことを要旨とする。 The hybrid vehicle of the present invention
An engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, a planetary gear in which a ring gear, a carrier coupled to a plurality of pinion gears and a sun gear are coupled to the engine and the first motor, and a planetary gear coupled to the drive shaft A hybrid vehicle comprising: a second motor; and a battery that exchanges power with the first motor and the second motor,
A value obtained by subtracting the first margin from the upper limit rotational speed derived from the pinion gear, which is the upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear, and a lower rotational speed derived from the pinion gear, which is the lower limit rotational speed of the engine, obtained from the performance of the pinion gear. And a value obtained by adding a second margin to the engine, a target rotational speed of the engine is set within a range, and the engine and the first motor are configured to travel while the engine is operated using the set target rotational speed. Control means for controlling the second motor;
The control means is means for setting at least one of the first margin and the second margin based on a maximum allowable power of the battery.
This is the gist.

この本発明のハイブリッド自動車では、ピニオンギヤの性能から得られるエンジンの上限回転数であるピニオンギヤ起因上限回転数から第１マージンを減じた値と、ピニオンギヤの性能から得られるエンジンの下限回転数であるピニオンギヤ起因下限回転数に第２マージンを加えた値と、の範囲内でエンジンの目標回転数を設定し、設定した目標回転数を用いてエンジンが運転されながら走行するようエンジンと第１モータと第２モータとを制御するものにおいて、第１マージンと第２マージンとのうち少なくとも一方をバッテリの最大許容電力に基づいて設定する。これにより、エンジンの動作範囲をより適正に設定することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the value obtained by subtracting the first margin from the upper limit rotational speed derived from the pinion gear, which is the upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear, and the pinion gear, which is the lower rotational speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear. A target engine speed is set within a range of the resulting lower limit engine speed plus the second margin, and the engine, the first motor, and the first motor are driven to run while the engine is operated using the set target engine speed. In the control of two motors, at least one of the first margin and the second margin is set based on the maximum allowable power of the battery. Thereby, the operating range of the engine can be set more appropriately.

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に前記第１マージンを設定する手段である、ものとすることもできる。これは、エンジンの回転数が目標回転数の増加に追従して増加して目標回転数に対してオーバーシュートしたときに、エンジンの回転数を減少させる方向のトルクを第１モータから出力する必要があるが、バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほどそのトルクが制限されてオーバーシュートの程度が大きくなりやすい、との理由に基づく。したがって、バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に第１マージンを設定することにより、バッテリの最大許容入力電力の絶対値が大きいときには、エンジンの動作範囲をより大きくすることができ、バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいときには、エンジンの回転数がピニオンギヤ起因上限回転数を超過する（上回る）のをより抑制することができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means may be means for setting the first margin so that the absolute value of the maximum allowable input power of the battery becomes smaller as the absolute value of the battery becomes smaller. This is because when the engine speed increases following the increase in the target speed and overshoots the target speed, it is necessary to output torque in a direction to decrease the engine speed from the first motor. However, this is based on the reason that the smaller the absolute value of the maximum allowable input power of the battery is, the more the torque is limited and the degree of overshoot is likely to increase. Therefore, by setting the first margin so that the absolute value of the maximum allowable input power of the battery becomes smaller as the absolute value of the battery becomes smaller, the operating range of the engine can be increased when the absolute value of the maximum allowable input power of the battery is large. In addition, when the absolute value of the maximum allowable input power of the battery is small, the engine speed can be further suppressed from exceeding (exceeding) the pinion gear-derived upper limit speed.

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に前記第２マージンを設定する手段である、ものとすることもできる。これは、エンジンの回転数が目標回転数の減少に従って減少して目標回転数に対してアンダーシュートしたときに、エンジンの回転数を増加させる方向のトルクを第１モータから出力する必要があるが、バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほどそのトルクが制限されてアンダーシュートの程度が大きくなりやすい、との理由に基づく。したがって、バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に第２マージンを設定することにより、バッテリの最大許容出力電力の絶対値が大きいときには、エンジンの動作範囲をより大きくすることができ、バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいときには、エンジンの回転数がピニオンギヤ起因下限回転数を超過する（下回る）のをより抑制することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the control means may be means for setting the second margin so that the smaller the absolute value of the maximum allowable output power of the battery is, the larger the tendency is. This is because it is necessary to output torque from the first motor in the direction of increasing the engine speed when the engine speed decreases as the target speed decreases and undershoots the target speed. This is based on the reason that the smaller the absolute value of the maximum allowable output power of the battery is, the more the torque is limited and the degree of undershoot tends to increase. Therefore, by setting the second margin so that the absolute value of the maximum allowable output power of the battery becomes smaller, the engine operating range can be made larger when the absolute value of the maximum allowable output power of the battery is large. When the absolute value of the maximum allowable output power of the battery is small, the engine speed can be further suppressed from exceeding (below) the pinion gear-derived lower limit speed.

このバッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に第２マージンを設定する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、前記バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向で、且つ、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に前記第２マージンを設定する手段である、ものとすることもできる。   In the hybrid vehicle of the present invention in which the second margin is set such that the absolute value of the maximum allowable output power of the battery increases as the absolute value decreases, the control means decreases as the absolute value of the maximum allowable output power of the battery decreases. The second margin may be a means for setting the second margin so as to increase and decrease as the absolute value of the maximum allowable input power of the battery decreases.

本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの性能から得られる該エンジンの上限回転数であるエンジン起因上限回転数と前記第１モータの性能から得られる前記エンジンの上限回転数である第１モータ起因上限回転数と前記ピニオンギヤ起因上限回転数から前記第１マージンを減じた値とのうちの最小値と、前記エンジンの性能から得られる該エンジンの下限回転数としての値０と前記第１モータの性能から得られる前記エンジンの下限回転数である第１モータ起因下限回転数と前記ピニオンギヤ起因下限回転数に前記第２マージンを加えた値とのうちの最大値と、の範囲内の回転数で前記エンジンが運転されるよう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 control means is an engine-derived upper limit rotational speed that is an upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the engine and an upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the first motor. The minimum value of the first motor-derived upper limit rotational speed and the value obtained by subtracting the first margin from the pinion gear-derived upper limit rotational speed, the value 0 as the lower limit rotational speed of the engine obtained from the engine performance, and the Within the range of the first motor-derived lower limit rotational speed, which is the lower limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the first motor, and the maximum value of the value obtained by adding the second margin to the pinion gear-derived lower limit rotational speed It is also possible to control the engine so that the engine is operated at the number of revolutions.

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. 電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between battery temperature Tb and basic input / output restrictions Wintmp, Wouttmp. バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと出力制限用補正係数ｋｏｕｔ，入力制限用補正係数ｋｉｎとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the electrical storage ratio SOC of the battery 50, the output restriction correction coefficient kout, and the input restriction correction coefficient kin. 実施例のＨＶＥＣＵ７０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 HVECU70 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の動作ラインの一例と仮回転数Ｎｅｔｍｐおよび仮トルクＴｅｔｍｐを設定する様子とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the operating line of the engine 22, and a mode that the temporary rotation speed Nettmp and the temporary torque Tentmp 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プラネタリギヤ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 planetary gear 30 when traveling while outputting power from the engine 22. FIG. 上限側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 upper limit side margin setting map. 下限側基本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 lower limit side basic margin setting. 補正係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 a correction coefficient setting. リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ，Ｎｅｍｉｎとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a, and the allowable upper and lower limit rotation speeds Nemax and Nemin of the engine 22. モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of torque limitation Tm1min of motor MG1, and Tm1max. エンジン２２の運転を伴って発進してアクセルペダル８３が大きく踏み込まれたときのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や回転数Ｎｅの時間変化の様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the mode change of the target rotation speed Ne * of the engine 22, or the rotation speed Ne when it starts with the driving | operation of the engine 22, and the accelerator pedal 83 is largely depressed. 高車速で走行している最中にアクセルペダル８３が踏み戻されたときのバッテリ５０の入出力電力Ｐｂとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。An example of changes in time between the input / output power Pb of the battery 50 and the target rotational speed Ne * and the rotational speed Ne of the engine 22 when the accelerator pedal 83 is stepped back while traveling at a high vehicle speed is shown. It is explanatory drawing.

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にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２とギヤ機構６０とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に回転子が接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して回転子が接続されたモータ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のスイッチング素子を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てインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０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 carrier 34 is connected to a crankshaft 26 as an output shaft 22 via a damper 28 and a plurality of pinion gears 33 is connected to the crankshaft 26, and is connected to drive wheels 63a and 63b via a differential gear 62 and a gear mechanism 60. A planetary gear 30 in which a ring gear 32 is connected to a ring gear shaft 32a as a shaft, a motor MG1 configured as, for example, a known synchronous generator motor and having a rotor connected to the sun gear 31 of the planetary gear 30, and a known synchronous generator motor, for example. Constructed as ring shaft as drive shaft The motor MG1, MG2 is controlled by controlling a motor MG2 having a rotor connected to the shaft 32a via a reduction gear 35, inverters 41, 42 for driving the motors MG1, MG2, and switching elements of the inverters 41, 42. A motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 that controls the driving of the motor, a battery 50 that is configured as, for example, a lithium ion secondary battery and exchanges power with the motors MG1 and MG2 via the inverters 41 and 42, and a battery 50, a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52 for managing 50 and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as an HVECU) 70 for controlling the entire vehicle.

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の運転状態を検出する各種センサから信号、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からのクランクポジションθｃｒなどが入力ポートを介して入力されており、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、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構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。また、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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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。   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 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, for example, a crank position θcr from a crank position sensor that detects the rotational position of the crankshaft 26, and the like. From the ECU 24, various control signals for driving the engine 22, for example, a drive signal to the fuel injection valve, a drive signal to the throttle motor that adjusts the position of the throttle valve, and an ignition coil integrated with the igniter are supplied. A control signal, a control signal to a variable valve timing mechanism capable of changing the opening / closing timing of the intake valve, and the like are output via an output port. The engine ECU 24 is in communication 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 operation state of the engine 22 to the HVECU 70 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 a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26.

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回転位置検出センサ４３，４４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４３，４４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の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数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 rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and not shown. A phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by the current sensor is input via the input port, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal to switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42. It is output through the port. 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 angular velocities ωm1, ωm2 and the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44. ing.

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入出力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の基本値としての基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐ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ｋｏｕｔと入力制限用補正係数ｋｉｎとを設定し、設定した基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐに入力制限用補正係数ｋｉｎ，出力制限用補正係数ｋｏｕｔを乗じる、ことによって設定することができる。図２に電池温度Ｔｂと基本入出力制限Ｗｉｎｔｍｐ，Ｗｏｕｔｔｍｐとの関係の一例を示し、図３にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと出力制限用補正係数ｋｏｕｔ，入力制限用補正係数ｋｉｎとの関係の一例を示す。   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 is attached to a signal necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor installed between the terminals of the battery 50 or an electric power line connected to the output terminal of the battery 50. The charge / discharge current Ib from the current sensor, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input, and data on the state of the battery 50 is transmitted to the HVECU 70 by communication as necessary. 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 input / output 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, Wout of the battery 50 are set as basic input / output limits Wintmp, Wouttmp as basic values of the input / output limits Win, Wout based on the battery temperature Tb, and based on the storage rate SOC of the battery 50. The output restriction correction coefficient kout and the input restriction correction coefficient kin are set, and the set basic input / output restriction Wintmp and Wouttmp are multiplied by the input restriction correction coefficient kin and the output restriction correction coefficient kout. it can. FIG. 2 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the basic input / output limits Wintmp, Wouttmp, and FIG. 3 shows an example of the relationship between the storage ratio SOC of the battery 50, the output limiting correction coefficient kout, and the input limiting correction coefficient kin. Indicates.

ＨＶＥＣＵ７０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やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０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やシフトレバー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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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 HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU 72. The HVECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening degree from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects 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 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としてのリングギヤ軸３２ａ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とを運転制御する。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、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。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required torque Tr * 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 by the driver. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled to be calculated so that the required power corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. 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 power corresponding to the required power 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. Torque conversion is performed by the motor MG1 and the motor MG2, and the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 to be output to the ring gear shaft 32a, and the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 are met. Operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is torque generated by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. With the conversion, the required power becomes the ring gear shaft 32. Charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so as to be output to the motor, and a motor operation mode for controlling the operation so as to output the power corresponding to the required power from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a by stopping the operation of the engine 22. 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の動作について説明する。図４は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. 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、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など制御に必要なデータを入力する（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θｍ１，θｍ２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の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, 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, the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2, and the battery 50. Data necessary for control such as input / output restrictions Win and Wout are input (step S100). Here, the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 are calculated from the motor ECU 40 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 detected by the rotational position detection sensors 43, 44. The input was made by communication. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the storage ratio SOC of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２から出力すべき）要求パワーＰｅ＊を計算する（ステップＳ１１０）。ここで、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。要求トルク設定用マップの一例を図５に示す。また、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して計算したり、車速Ｖに換算係数を乗じて計算したりすることができる。   When the data is input in this way, the required torque Tr * required for traveling (to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft) is set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the set required torque Tr is set. The travel power Pdrv * required for travel is calculated by multiplying * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a, and the required charge / discharge power Pb * (battery based on the storage ratio SOC of the battery 50 is calculated from the calculated travel power Pdrv *. The required power Pe * required for the vehicle (to be output from the engine 22) is calculated by subtracting the positive value when discharging from 50 (step S110). Here, in the embodiment, the required torque Tr * is stored in the ROM 74 as a required torque setting map by predetermining the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr *. When the vehicle speed V is given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. An example of the required torque setting map is shown in FIG. Further, the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be calculated by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, or can be calculated by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor.

続いて、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）とに基づいて、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の仮の値としての仮回転数Ｎｅｔｍｐおよび仮トルクＴｅｔｍｐを設定する（ステップＳ１２０）。エンジン２２の動作ラインの一例と仮回転数Ｎｅｔｍｐおよび仮トルクＴｅｔｍｐを設定する様子とを図６に示す。図示するように、仮回転数Ｎｅｔｍｐおよび仮トルクＴｅｔｍｐは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線（要求パワーＰｅ＊の等パワーライン）との交点として求めることができる。   Subsequently, based on the required power Pe * and an operation line for efficiently operating the engine 22 (for example, an optimum fuel efficiency operation line), the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are assumed as temporary values. A temporary rotational speed Nettmp and a temporary torque Tentmp are set (step S120). FIG. 6 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the temporary rotation speed Nettmp and the temporary torque Tentmp are set. As shown in the figure, the temporary rotational speed Nettmp and the temporary torque Tentmp can be obtained as an intersection of the operation line and a curve having a constant required power Pe * (equal power line of the required power Pe *).

次に、モータＭＧ１の性能上の上下限回転数Ｎｍ１ｍａｘ，Ｎｍ１ｍｉｎとリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて次式（１）および式（２）によりエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１），Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）を計算する（ステップＳ１３０）。ここで、モータＭＧ１の性能上の上下限回転数Ｎｍ１ｍａｘ，Ｎｍ１ｍｉｎは、モータＭＧ１の定格値における正回転側としての上限回転数と負回転側としての下限回転数である。また、式（１）および式（２）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図７は、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プラネタリギヤ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。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で除して得られるリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。また、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて減速ギヤ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、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１に上下限回転数Ｎｍ１ｍａｘ，Ｎｍ１ｍｉｎを用いれば、この共線図から容易に導くことができる。   Next, the upper and lower limit rotation speeds Nm1max and Nm1min in the performance of the motor MG1, the rotation speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ (the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear) of the planetary gear 30 are determined. Using the following equations (1) and (2), the upper and lower limit rotational speeds Nemax (mg1) and Nemin (mg1) of the engine 22 are calculated (step S130). Here, the upper and lower limit rotational speeds Nm1max and Nm1min in the performance of the motor MG1 are the upper limit rotational speed as the positive rotation side and the lower limit rotational speed as the negative rotation side in the rated value of the motor MG1. Expressions (1) and (2) are dynamic relational expressions for the rotating element of the planetary gear 30. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the planetary gear 30 when traveling while outputting power from the engine 22. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 (ring gear shaft 32a) 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 act on the ring gear shaft 32a output from the motor MG2 and applied to the ring gear shaft 32a via the planetary gear 30, and output from the motor MG2 and applied to the ring gear shaft 32a. Torque. Expressions (1) and (2) can be easily derived from this alignment chart by using the upper and lower limit rotation speeds Nm1max and Nm1min as the rotation speed Nm1 of the motor MG1.

Nemax(mg1)=ρ・Nm1max/(1+ρ)+Nm2/(Gr・(1+ρ)) (1)
Nemin(mg1)=ρ・Nm1min/(1+ρ)+Nm2/(Gr・(1+ρ)) (2) Nemax (mg1) = ρ ・ Nm1max / (1 + ρ) + Nm2 / (Gr ・ (1 + ρ)) (1)
Nemin (mg1) = ρ ・ Nm1min / (1 + ρ) + Nm2 / (Gr ・ (1 + ρ)) (2)

続いて、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の上下限回転数Ｎｐｉｎｍａｘ，Ｎｐｉｎｍｉｎとリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）とプラネタリギヤ３０におけるピニオンギヤ３３に対するギヤ比γ（ピニオンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて次式（３）および式（４）によりエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）を計算する（ステップＳ１４０）。ここで、ピニオンギヤ３３の性能上の上下限回転数Ｎｐｉｎｍａｘ，Ｎｐｉｎｍｉｎは、プラネタリギヤ３０の構造上の定格値における正回転側としての上限回転数と負回転側としての下限回転数である。   Subsequently, the upper and lower limit rotation speeds Npinmax, Npinmin and the rotation speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a and the gear ratio γ of the planetary gear 30 with respect to the pinion gear 33 (number of teeth of the pinion gear / ring gear) The upper and lower limit rotational speeds Nemax (pin) and Nemin (pin) of the engine 22 are calculated by the following formulas (3) and (4) using the number of teeth of (step S140). Here, the upper and lower limit rotational speeds Npinmax and Npinmin on the performance of the pinion gear 33 are the upper limit rotational speed as the positive rotation side and the lower limit rotational speed as the negative rotation side in the structural rated value of the planetary gear 30.

Nemax(pin)=Nm2/Gr+γ・Npinmax (3)
Nemin(pin)=Nm2/Gr+γ・Npinmin (4) Nemax (pin) = Nm2 / Gr + γ ・ Npinmax (3)
Nemin (pin) = Nm2 / Gr + γ ・ Npinmin (4)

そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて、エンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）に対するマージンα，βを設定する（ステップＳ１５０）。   Then, based on the input / output limits Win and Wout of the battery 50, margins α and β for the upper and lower limit rotational speeds Nemax (pin) and Nemin (pin) of the engine 22 are set (step S150).

ここで、マージンαは、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとマージンαとの関係を予め定めて上限側マージン設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが与えられると記憶したマップから対応するマージンαを導出して設定するものとした。上限側マージン設定用マップの一例を図８に示す。マージンαは、図示するように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど大きくなる傾向に設定するものとした。こうした傾向にマージンαを設定する理由に付いては後述する。   Here, in the embodiment, the margin α is determined in advance by storing the relationship between the input limit Win of the battery 50 and the margin α in a ROM (not shown) as an upper limit side margin setting map. When given, the corresponding margin α is derived from the stored map and set. An example of the upper limit side margin setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the margin α is set so as to increase as the absolute value of the input limit Win of the battery 50 decreases. The reason for setting the margin α for such a tendency will be described later.

また、マージンβは、実施例では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに基づくマージンβの基本値としての基本マージンβｔｍｐに、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づく補正係数ｋｍを乗じて、計算するものとした。基本マージンβｔｍｐは、実施例では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとマージンβとの関係を予め定めて下限側基本マージン設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが与えられると記憶したマップから対応するマージンβを導出して設定するものとした。下限側基本マージン設定用マップの一例を図９に示す。基本マージンβｔｍｐは、図示するように、バッテリ５０のを出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が小さいほど大きくなる傾向に設定するものとした。また、補正係数ｋｍは、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎと補正係数ｋｍとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが与えられると記憶したマップから対応する補正係数ｋｍを乗じて設定するものとした。補正係数設定用マップの一例を図１０に示す。補正係数ｋｍは、図示するように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定するものとした。したがって、マージンβは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が小さいほど大きくなる傾向で、且つ、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど小さくなる傾向に設定されることになる。こうした傾向にマージンβを設定する理由については後述する。   In the embodiment, the margin β is calculated by multiplying the basic margin βtmp as the basic value of the margin β based on the output limit Wout of the battery 50 by the correction coefficient km based on the input limit Win of the battery 50. . In the embodiment, the basic margin βtmp is determined in advance by storing the relationship between the output limit Wout of the battery 50 and the margin β in a ROM (not shown) as a lower limit side basic margin setting map, and the output limit Wout of the battery 50 is given. The corresponding margin β is derived from the stored map and set. An example of the lower limit side basic margin setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the basic margin βtmp is set such that the battery 50 tends to increase as the absolute value of the output limit Wout decreases. In the embodiment, the correction coefficient km is a map in which the relationship between the input limit Win of the battery 50 and the correction coefficient km is determined in advance and stored in a ROM (not shown), and the input limit Win of the battery 50 is given. Are set by multiplying the corresponding correction coefficient km. An example of the correction coefficient setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the correction coefficient km is set so as to decrease as the absolute value of the input limit Win of the battery 50 decreases. Accordingly, the margin β is set so as to increase as the absolute value of the output limit Wout of the battery 50 decreases, and to decrease as the absolute value of the input limit Win of the battery 50 decreases. The reason for setting the margin β in such a tendency will be described later.

こうしてエンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１），Ｎｅｍｍｉｎ（ｍｇ１），エンジン２２の上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ），Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ），マージンα，βを設定すると、次式（５）に示すように、エンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）とエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）からマージンαを減じた値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）とエンジン２２の性能上の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）との最小値をエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに設定すると共に、式（６）に示すように、エンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）とエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）にマージンβを加えた値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）とエンジン２２の性能上の下限回転数としての値０とのうち最大値をエンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎに設定する（ステップＳ１６０）。ここで、エンジン２２の性能上の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）は、エンジン２２の定格値としての上限回転数である。また、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとエンジン２２の許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ，Ｎｅｍｉｎとの関係の一例を図１１に示す。図１１の例では、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘは、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）との交点の回転数Ｎｒ１未満の領域では値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）が設定され、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが回転数Ｎｒ１以上の領域では上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）が設定される。また、エンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎは、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と値０との交点の回転数Ｎｒ２未満の領域では値０が設定され、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが回転数Ｎｒ２以上で下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）との交点の回転数Ｎｒ３未満の領域では下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）が設定され、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒが回転数Ｎｒ３以上の領域では値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）が設定される。   When the upper and lower limit rotational speeds Nemax (mg1) and Nemmin (mg1) of the engine 22 and the upper and lower limit rotational speeds Nemax (pin) and Nemin (pin) of the engine 22 and the margins α and β are set in this way, the following equation (5) is obtained. As described above, the value obtained by subtracting the margin α from the upper limit rotational speed Nemax (mg1) of the engine 22 and the upper limit rotational speed Nemax (pin) of the engine 22 and the upper limit rotational speed Nemax in the performance of the engine 22 The minimum value of (eg) is set to the allowable upper limit rotational speed Nemax of the engine 22, and the lower limit rotational speed Nemin (mg1) of the engine 22 and the lower limit rotational speed Nemin (pin) of the engine 22 as shown in Expression (6). ) Plus a margin β (Nemin (pin) + β) and a value as a lower limit rotational speed in the performance of the engine 22 Tonouchi set the maximum value to the allowable lower limit rotation speed Nemin of the engine 22 (step S160). Here, the upper limit rotational speed Nemax (eg) in the performance of the engine 22 is an upper limit rotational speed as a rated value of the engine 22. FIG. 11 shows an example of the relationship between the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a and the allowable upper and lower limit rotation speeds Nemax and Nemin of the engine 22. In the example of FIG. 11, the allowable upper limit rotational speed Nemax of the engine 22 is less than the rotational speed Nr1 of the intersection of the upper limit rotational speed Nemax (mg1) and the value (Nemax (pin) −α). A value (Nemax (pin) −α) is set in the region, and an upper limit rotational speed Nemax (mg1) is set in a region where the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is equal to or higher than the rotational speed Nr1. Further, the allowable lower limit rotational speed Nemin of the engine 22 is set to a value of 0 in a region where the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is less than the rotational speed Nr2 at the intersection of the lower limit rotational speed Nemin (mg1) and the value 0, and the ring gear shaft 32a. In the region where the rotational speed Nr is equal to or higher than the rotational speed Nr2 and is lower than the rotational speed Nr3 at the intersection of the lower limit rotational speed Nemin (mg1) and the value (Nemin (pin) + β), the lower limit rotational speed Nemin (mg1) is set. A value (Nemin (pin) + β) is set in a region where the rotational speed Nr of 32a is equal to or higher than the rotational speed Nr3.

Nemax=min(Nemax(mg1),Nemax(pin)-α,Nemax(eg)) (5)
Nemin=min(Nemin(mg1),Nemin(pin)+β,0) (6) Nemax = min (Nemax (mg1), Nemax (pin) -α, Nemax (eg)) (5)
Nemin = min (Nemin (mg1), Nemin (pin) + β, 0) (6)

こうしてエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘと許容下限回転数Ｎｅｍｉｎとを設定すると、次式（７）に示すように、エンジン２２の仮回転数Ｎｅｔｍｐを許容上限回転数Ｎｅｍａｘと許容下限回転数Ｎｅｍｉｎとによって制限してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定すると共に設定した目標回転数Ｎｅ＊で要求パワーＰｅ＊を除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１７０）。この処理により、仮回転数Ｎｅｔｍｐが許容上限回転数Ｎｅｍａｘと許容下限回転数Ｎｅｍｉｎとの範囲内となるときには、仮回転数Ｎｅｔｍｐを目標回転数Ｎｅ＊に設定し、仮回転数Ｎｅｔｍｐが許容上限回転数Ｎｅｍａｘより大きいときには、許容上限回転数Ｎｅｍａｘを目標回転数Ｎｅ＊に設定し、仮回転数Ｎｅｔｍｐが許容下限回転数Ｎｅｍｉｎより小さいときには、許容下限回転数Ｎｅｍｉｎを目標回転数Ｎｅ＊に設定することになる。   When the allowable upper limit rotational speed Nemax and the allowable lower limit rotational speed Nemin of the engine 22 are set in this way, the temporary rotational speed Netmp of the engine 22 is set to the allowable upper limit rotational speed Nemax and the allowable lower limit rotational speed Nemin as shown in the following equation (7). The target rotational speed Ne * of the engine 22 is set in a limited manner, and the target torque Te * of the engine 22 is set by dividing the required power Pe * by the set target rotational speed Ne * (step S170). By this process, when the temporary rotational speed Netmp falls within the range between the allowable upper limit rotational speed Nemax and the allowable lower limit rotational speed Nemin, the temporary rotational speed Netmp is set to the target rotational speed Ne *, and the temporary rotational speed Netmp is set to the allowable upper limit rotational speed. When it is larger than the number Nemax, the allowable upper limit rotational speed Nemax is set to the target rotational speed Ne *, and when the temporary rotational speed Netmp is smaller than the allowable lower limit rotational speed Nemin, the allowable lower limit rotational speed Nemin is set to the target rotational speed Ne *. become.

Ne*=max(min(Netmp,Nemax),Nemin) (7)   Ne * = max (min (Netmp, Nemax), Nemin) (7)

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（８）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モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（９）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の仮の値としての仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（８）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式であり、図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（９）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させる（エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊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（９）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。   Next, using the target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 according to the following equation (8): And the calculated target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, the input rotational speed Nm1 of the motor MG1, the target torque Te * of the engine 22, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30 according to the equation (9). A temporary torque Tm1tmp as a temporary value of the torque command Tm1 * is calculated (step S180). Here, Expression (8) is a dynamic relational expression for the rotating element of the planetary gear 30, and can be easily derived by using the alignment chart of FIG. Expression (9) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotation speed Nm1 * (rotating the engine 22 at the target rotation speed Ne *). The second term “k1” is the gain of the proportional term, and the third term “k2” of the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (8)
Tm1tmp=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (9) Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (8)
Tm1tmp = -ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (9)

続いて、次式（１０）に示すように、要求トルクＴｒ＊にモータＭＧ１のトルク指令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更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１０）は、図７の共線図を用いれば容易に導くことができる。   Subsequently, as shown in the following equation (10), the torque command Tm1 * of the motor MG1 divided by the gear ratio ρ of the planetary gear 30 is added to the required torque Tr * and further divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Then, a temporary torque Tm2tmp as a temporary value of the torque command Tm2 * of the motor MG2 is calculated (step S190). Here, equation (10) can be easily derived by using the alignment chart of FIG.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (10)   Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (10)

そして、次式（１１）および式（１２）を共に満たすモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ２００）。ここで、式（１１）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２とからリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（１２）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。図１２は、モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域における仮トルクＴｍ１ｔｍｐの最大値および最小値として求めることができる。図１２から分かるように、要求トルクＴｒ＊が正の値のときには、モータＭＧ１とモータＭＧ２とからリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が要求トルクＴｒ＊となる関係とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとなる関係とを満たすモータＭＧ１の駆動点をトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに設定する即ち式（１１）と式（１２）とから得られる式（１３）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを計算すると共に、モータＭＧ１とモータＭＧ２とからリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０となる関係とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとなる関係とを満たすモータＭＧ１の駆動点をトルク制限Ｔｍ１ｍａｘに設定する即ち式（１１）と式（１２）とから得られる式（１４）によりトルク制限Ｔｍ１ｍａｘを計算することになる。   Then, torque limits Tm1min and Tm1max are set as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG1 that satisfies both the following expressions (11) and (12) (step S200). Here, Expression (11) is a relationship in which the total torque output from the motor MG1 and the motor MG2 to the ring gear shaft 32a is within a range from the value 0 to the required torque Tr *. This is a relationship in which the sum of the electric power input / output by the motor MG1 and the motor MG2 is within the range of the input / output limits Win, Wout of the battery 50. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of torque limits Tm1min and Tm1max of the motor MG1. The torque limits Tm1min and Tm1max can be obtained as the maximum value and the minimum value of the temporary torque Tm1tmp in the region indicated by the oblique lines in the figure. As can be seen from FIG. 12, when the required torque Tr * is a positive value, the relationship that the sum of the torques output from the motor MG1 and the motor MG2 to the ring gear shaft 32a becomes the required torque Tr *, and the motor MG1 and the motor MG2 The driving point of the motor MG1 that satisfies the relationship that the sum of the electric power input and output by the battery 50 becomes the input limit Win of the battery 50 is set to the torque limit Tm1min, that is, the expression (13) obtained from the expressions (11) and (12) ) To calculate the torque limit Tm1min, and the relationship in which the sum of torques output from the motor MG1 and the motor MG2 to the ring gear shaft 32a is 0 and the sum of electric power input and output by the motor MG1 and the motor MG2 is the battery. The driving point of the motor MG1 that satisfies the relationship of 50 output limits Wout is the torque limit Tm1ma. Will calculate the torque limit Tm1max by immediate Chi equation set (11) and (12) because the resulting formula (14).

0≦-Tm1tmp/ρ+Tm2tmp・Gr≦Tr* (11)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (12)
Tm1min=(Win・Gr-Tr*・Nm2)/(Nm1・Gr+Nm2/ρ) (13)
Tm1max=Wout・Gr/(Nm1・Gr+Nm2/ρ) (14) 0 ≦ -Tm1tmp / ρ + Tm2tmp ・ Gr ≦ Tr * (11)
Win ≦ Tm1tmp ・ Nm1 + Tm2tmp ・ Nm2 ≦ Wout (12)
Tm1min = (Win ・ Gr-Tr * ・ Nm2) / (Nm1 ・ Gr + Nm2 / ρ) (13)
Tm1max = Wout ・ Gr / (Nm1 ・ Gr + Nm2 / ρ) (14)

こうしてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると、次式（１５）に示すように、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２１０）。   When the torque limits Tm1min and Tm1max are set in this way, as shown in the following equation (15), the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is limited by the torque limits Tm1min and Tm1max, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set (step S210). .

Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (15)   Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (15)

そして、次式（１６）および式（１７）に示すように、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との差分をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２２０）、式（１８）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２３０）。   Then, as shown in the following equations (16) and (17), the motor MG1 obtained by multiplying the input / output limits Win, Wout of the battery 50 and the torque command Tm1 * of the motor MG1 by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Is divided by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 to calculate torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of torque that may be output from the motor MG2 (step S220). As shown in (18), the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by limiting the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 with the torque limits Tm2min and Tm2max (step S230).

Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (16)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (17)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (18) Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (16)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (17)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (18)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊やモータ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＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ３８０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数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＊とからなる運転ポイントで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う。また、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令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。   When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set in this way, the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S380), and this routine ends. The engine ECU 24 that has received the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 takes in the intake air amount of the engine 22 so that the engine 22 is operated at an operating point consisting of the target engine speed Ne * and the target torque Te *. Control, fuel injection control, ignition control, etc. are performed. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 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 *. .

ここで、上述したように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど大きくなる傾向にマージンαを設定し、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が小さいほど大きくなる傾向で且つバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど小さくなる傾向にマージンβを設定する理由について説明する。まず、マージンαについて説明し、その後、マージンβについて説明する。   Here, as described above, the margin α is set so as to increase as the absolute value of the input limit Win of the battery 50 decreases, and tends to increase as the absolute value of the output limit Wout of the battery 50 decreases. The reason why the margin β is set so as to decrease as the absolute value of the input limit Win decreases. First, the margin α will be described, and then the margin β will be described.

マージンαについて説明するために、エンジン２２の運転を伴って発進してアクセルペダル８３が大きく踏み込まれたときを考える。図１３は、このときのエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や回転数Ｎｅの時間変化の様子の一例を示す説明図である。アクセルペダル８３が大きく踏み込まれて要求パワーＰｅ＊に基づくエンジン２２の仮回転数Ｎｅｔｍｐが増加して、図示するように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が許容上限回転数Ｎｅｍａｘ（＝Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）以下の範囲内で増加すると、エンジン２２の回転数Ｎｅは、目標回転数Ｎｅ＊に追従して増加するが目標回転数Ｎｅ＊に対してオーバーシュートする場合がある。エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より大きくなると、回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊となるようにするためにモータＭＧ１から負の方向（エンジン２２の回転数Ｎｅを小さくする方向）のトルクを出力する必要があるが、上述の式（１３）から解るように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが大きい（絶対値としては小さい）ほどトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎが大きくなる（絶対値としては小さくなる）から、入力制限Ｗｉｎが大きいほど回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊に対するオーバーシュートの程度が大きくなりやすいと考えられる。これを踏まえて、実施例では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど大きくなる傾向にマージンαを設定するものとした。これにより、入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きいときには、マージンαを小さくすることにより、エンジン２２の動作範囲をより大きくすることができ、入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいときには、マージンαを大きくすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）を超過する（プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の回転数が上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘを超過する）のをより十分に抑制することができる。   In order to explain the margin α, consider a case where the vehicle starts with the operation of the engine 22 and the accelerator pedal 83 is greatly depressed. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of how the target rotational speed Ne * and the rotational speed Ne of the engine 22 change over time at this time. As the accelerator pedal 83 is depressed greatly, the temporary rotational speed Netmp of the engine 22 based on the required power Pe * increases, and as shown in the figure, the target rotational speed Ne * of the engine 22 becomes the allowable upper limit rotational speed Nemax (= Nemax (pin ) −α) When the rotation speed increases within the following range, the rotational speed Ne of the engine 22 increases following the target rotational speed Ne *, but may overshoot the target rotational speed Ne *. When the rotational speed Ne of the engine 22 is greater than the target rotational speed Ne *, the motor MG1 is in a negative direction (the direction in which the rotational speed Ne of the engine 22 is decreased) in order to set the rotational speed Ne to the target rotational speed Ne *. The torque limit Tm1min increases (the absolute value decreases) as the input limit Win of the battery 50 increases (the absolute value decreases), as can be understood from the above equation (13). From the above, it is considered that the greater the input limit Win, the greater the degree of overshoot of the rotation speed Ne with respect to the target rotation speed Ne *. Based on this, in the embodiment, the margin α is set such that the smaller the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is, the larger the margin α is. Thus, when the absolute value of the input limit Win is large, the operating range of the engine 22 can be increased by decreasing the margin α, and when the absolute value of the input limit Win is small, the margin α is increased. Thus, it is possible to more sufficiently suppress the rotation speed Ne of the engine 22 from exceeding the upper limit rotation speed Nemax (pin) (the rotation speed of the pinion gear 33 of the planetary gear 30 exceeds the upper limit rotation speed Npinmax).

マージンβについて説明するために、高車速で走行している最中にアクセルペダル８３が踏み戻されたときを考える。図１４は、このときのバッテリ５０の入出力電力Ｐｂとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や回転数Ｎｅとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。アクセルペダル８３が踏み戻されて要求パワーＰｅ＊に基づくエンジン２２の仮回転数Ｎｅｔｍｐが減少して、図示するように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が許容下限回転数Ｎｅｍｉｎ（＝Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）＋β）以上の範囲内で減少すると、エンジン２２の回転数Ｎｅは、目標回転数Ｎｅ＊に追従して減少するが目標回転数Ｎｅ＊に対してアンダーシュートする場合がある。まず、エンジン２２の回転数Ｎｅを小さくする際には、モータＭＧ１から負の方向のトルクを出力するが、上述の式（１３）から解るように、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎが大きい（絶対値としては小さい）ほどトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎが大きくなる（絶対値としては小さくなる）から、入力制限Ｗｉｎが大きいほどモータＭＧ１によってエンジン２２の回転数Ｎｅを緩やかに引き下げることになり、回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に対してアンダーシュートする場合にその程度は小さくなると考えられる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より小さくなると、回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊となるようにするためにモータＭＧ１から正の方向（エンジン２２の回転数Ｎｅを大きくする方向）のトルクを出力する必要があるが、上述の式（１４）から解るように、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが小さいほどトルク制限Ｔｍ１ｍａｘが小さくなるから、出力制限Ｗｏｕｔが小さいほど回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊に対するアンダーシュートの程度が大きくなりやすいと考えられる。これを踏まえて、実施例では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が小さいほど大きくなる傾向で且つバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さいほど小さくなる傾向にマージンβを設定するものとした。これにより、入力制限Ｗｉｎの絶対値が小さく出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が大きいときには、マージンβを小さくすることにより、エンジン２２の動作範囲をより大きくすることができ、入力制限Ｗｉｎの絶対値が大きく出力制限Ｗｏｕｔの絶対値が小さいときには、マージンβを大きくすることにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）を超過する（プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の回転数が下限回転数Ｎｐｉｎｍｉｎを超過する）のをより十分に抑制することができる。なお、実施例では、出力制限Ｗｏｕｔの変化に対するマージンβの変化程度が入力制限Ｗｉｎの変化に対するマージンβの変化程度より高くなるよう基本マージンβｔｍｐや補正係数ｋｍを設定するものとした。これは、実験や解析により、回転数Ｎｅの目標回転数Ｎｅ＊に対するアンダーシュートの程度が入力制限Ｗｉｎによる影響に比して出力制限Ｗｏｕｔによる影響をより受けることが解った、との理由に基づく。   In order to explain the margin β, consider the case where the accelerator pedal 83 is depressed while traveling at a high vehicle speed. FIG. 14 is an explanatory diagram showing an example of a temporal change in the input / output power Pb of the battery 50 and the target rotational speed Ne * and the rotational speed Ne of the engine 22 at this time. As the accelerator pedal 83 is stepped back, the temporary rotational speed Netmp of the engine 22 based on the required power Pe * decreases, and as shown in the figure, the target rotational speed Ne * of the engine 22 becomes the allowable lower limit rotational speed Nemin (= Nemax (pin ) + Β) When the rotation speed decreases within the above range, the rotational speed Ne of the engine 22 decreases following the target rotational speed Ne *, but may undershoot relative to the target rotational speed Ne *. First, when the rotational speed Ne of the engine 22 is decreased, torque in the negative direction is output from the motor MG1, but the input limit Win of the battery 50 is large (absolute value) as can be seen from the above equation (13). As the input limit Win increases, the motor MG1 gradually decreases the rotational speed Ne of the engine 22, and the rotational speed Ne becomes the target rotational speed. It is thought that the degree becomes small when undershooting for several Ne *. When the rotational speed Ne of the engine 22 is smaller than the target rotational speed Ne *, the motor MG1 is increased in the positive direction (the rotational speed Ne of the engine 22 is increased) so that the rotational speed Ne becomes the target rotational speed Ne *. Direction), the torque limit Tm1max decreases as the output limit Wout of the battery 50 decreases, so that the rotation speed Ne decreases as the output limit Wout decreases. It is considered that the degree of undershoot with respect to the target rotational speed Ne * tends to increase. Based on this, in the embodiment, the margin β is set so that the absolute value of the output limit Wout of the battery 50 tends to increase as the absolute value of the output limit Wout decreases and the absolute value of the input limit Win of the battery 50 decreases. . Thus, when the absolute value of the input limit Win is small and the absolute value of the output limit Wout is large, the operating range of the engine 22 can be increased by reducing the margin β, and the absolute value of the input limit Win is increased. When the absolute value of the output limit Wout is small, the rotational speed Ne of the engine 22 exceeds the lower limit rotational speed Nemax (pin) by increasing the margin β (the rotational speed of the pinion gear 33 of the planetary gear 30 is less than the lower rotational speed Npinmin). (Exceeding) can be more sufficiently suppressed. In the embodiment, the basic margin βtmp and the correction coefficient km are set so that the degree of change in the margin β with respect to the change in the output limit Wout is higher than the degree of change in the margin β with respect to the change in the input limit Win. This is based on the reason that the degree of undershoot of the rotation speed Ne with respect to the target rotation speed Ne * is more influenced by the output limit Wout than the influence of the input limit Win by experiments and analysis. .

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の性能上の上限回転数Ｎｍ１ｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）からバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに基づくマージンαを減じた値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）と、エンジン２２の性能上の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）と、の最小値をエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに設定する。また、モータＭＧ１の性能上の下限回転数Ｎｍ１ｍｉｎに基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の下限回転数Ｎｐｉｎｍｉｎに基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づくマージンβを加えた値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）と、エンジン２２の性能上の下限回転数としての値０と、のうち最大値をエンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎに設定する。そして、設定した許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ，Ｎｅｍｉｎの範囲内でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン２２を制御する。これにより、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに応じてエンジン２２の動作範囲をより適正に設定することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, based on the upper limit rotational speed Nemax (mg1) of the engine 22 based on the upper limit rotational speed Nm1max on the performance of the motor MG1, and on the upper limit rotational speed Npinmax on the performance of the pinion gear 33 of the planetary gear 30. A value (Nemax (pin) −α) obtained by subtracting the margin α based on the output limit Wout of the battery 50 from the upper limit rotational speed Nemax (pin) of the engine 22, an upper limit rotational speed Nemax (eg) on the performance of the engine 22, Is set to the allowable upper limit rotational speed Nemax of the engine 22. Further, the lower limit rotational speed Nemin (mg1) of the engine 22 based on the lower limit rotational speed Nm1min in terms of the performance of the motor MG1 and the lower limit rotational speed Nemin (pin) of the engine 22 based on the lower limit rotational speed Npinmin in terms of the performance of the pinion gear 33 of the planetary gear 30. ) And a margin β based on the input / output limits Win and Wout of the battery 50 (Nemin (pin) + β), and the value 0 as the lower limit rotational speed on the performance of the engine 22, the maximum value is determined as the engine 22. Is set to the allowable lower limit rotation speed Nemin. Then, the engine 22 is controlled by setting the target engine speed Ne * of the engine 22 within the set allowable upper and lower engine speeds Nemax and Nemin. Thereby, the operating range of the engine 22 can be set more appropriately according to the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

実施例のハイブリッド自動車２０では、マージンβは、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいて設定するものとしたが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔだけに基づいて（入力制限Ｗｉｎを考慮せずに）設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the margin β is set based on the input / output limits Win and Wout of the battery 50, but based only on the output limit Wout of the battery 50 (without considering the input limit Win). ) It may be set.

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいてマージンαを設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づいてマージンβを設定するものとしたが、マージンαについてはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づいて設定するがマージンβについては予め定められた値を用いるものとしてもよいし、マージンβについてはバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ（または出力制限Ｗｏｕｔだけ）に基づいて設定するがマージンαについては予め定められた値を用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the margin α is set based on the input limit Win of the battery 50 and the margin β is set based on the input / output limits Win, Wout of the battery 50. The margin β is set based on a predetermined value, and a predetermined value may be used for the margin β, and the margin β is based on the input / output limits Win and Wout (or only the output limit Wout) of the battery 50. However, for the margin α, a predetermined value may be used.

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の性能上の上限回転数Ｎｍ１ｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）からバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎに基づくマージンαを減じた値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）と、エンジン２２の性能上の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）と、の最小値をエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに設定するものとしたが、定格値の大きなエンジン２２やモータＭＧ１を用いる場合、具体的には、車速Ｖ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）に拘わらず上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）や上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）が上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）より大きくなる場合、車速Ｖに拘わらず、値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）をエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに設定することになるから、上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）や上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）を考慮しないものとしてもよい。同様に、車速Ｖに拘わらず下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）が下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）より小さくなる場合、車速Ｖに拘わらず、値０以上の範囲内で値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）をエンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎに設定することになるから、下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）を考慮しないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the upper limit rotational speed Nemax (mg1) of the engine 22 based on the upper limit rotational speed Nm1max on the performance of the motor MG1 and the upper limit rotational speed Npinmax on the performance of the pinion gear 33 of the planetary gear 30 are determined. The minimum value of the value obtained by subtracting the margin α based on the input limit Win of the battery 50 from the upper limit rotation speed Nemax (pin) (Nemax (pin) −α) and the upper limit rotation speed Nemax (eg) on the performance of the engine 22 Is set to the allowable upper limit rotational speed Nemax of the engine 22, but when the engine 22 or the motor MG1 having a large rated value is used, specifically, the upper limit rotational speed is set regardless of the vehicle speed V (the rotational speed Nm2 of the motor MG2). The number Nemax (mg1) and the upper limit rotational speed Nemax (eg) are the upper limit rotational speed Nema. When it is larger than x (pin), the value (Nemax (pin) −α) is set to the allowable upper limit speed Nemax of the engine 22 regardless of the vehicle speed V. Therefore, the upper limit speed Nemax (mg1) and the upper limit The rotation speed Nemax (eg) may not be taken into consideration. Similarly, when the lower limit rotational speed Nemin (mg1) is smaller than the lower limit rotational speed Nemin (pin) regardless of the vehicle speed V, the value (Nemin (pin) + β) is within a range of 0 or more regardless of the vehicle speed V. Since the allowable lower limit rotational speed Nemin of the engine 22 is set, the lower limit rotational speed Nemin (mg1) may not be considered.

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

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「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図４の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からの目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からのトルク指令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 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “first motor”, the planetary gear 30 corresponds to the “planetary gear”, the motor MG2 corresponds to the “second motor”, and the battery 50 Corresponds to the “battery”, the HVECU 70 that executes the drive control routine of FIG. 4, the engine ECU 24 that controls the engine 22 based on the target rotational speed Ne * and the target torque Te * from the HVECU 70, and the torque command from the HVECU 70 The motor ECU 40 that controls the motors MG1 and MG2 based on Tm1 * and Tm2 * corresponds to “control means”.

ここで、「エンジン」としては、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に限定されるものではなく、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第１モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ３０に限定されるものではなく、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、車軸に連結された駆動軸とエンジンと第１モータとにリングギヤと複数のピニオンギヤを連結したキャリアとサンギヤとが接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第２モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に接続されたものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」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、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせによって構成されるもの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って構成されるものなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、モータＭＧ１の性能上の上限回転数Ｎｍ１ｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の上限回転数Ｎｐｉｎｍａｘに基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）からバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに基づくマージンαを減じた値（Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）−α）と、エンジン２２の性能上の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｅｇ）と、の最小値をエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに設定し、モータＭＧ１の性能上の下限回転数Ｎｍ１ｍｉｎに基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤ３３の性能上の下限回転数Ｎｐｉｎｍｉｎに基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔに基づくマージンβを加えた値（Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）＋β）と、エンジン２２の性能上の下限回転数としての値０と、のうち最大値をエンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎに設定し、設定した許容上下限回転数Ｎｅｍａｘ，Ｎｅｍｉｎの範囲内でエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、その目標回転数Ｎｅ＊でエンジン２２が運転されながら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、ピニオンギヤの性能から得られるエンジンの上限回転数であるピニオンギヤ起因上限回転数から第１マージンを減じた値と、ピニオンギヤの性能から得られるエンジンの下限回転数であるピニオンギヤ起因下限回転数に第２マージンを加えた値と、の範囲内でエンジンの目標回転数を設定し、設定した目標回転数を用いてエンジンが運転されながら走行するようエンジンと第１モータと第２モータとを制御し、第１マージンと第２マージンとのうち少なくとも一方をバッテリの最大許容電力に基づいて設定するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, and may be any type of engine. The “first motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor such as an induction motor. The “planetary gear” is not limited to the planetary gear 30, but is composed of a combination of a plurality of planetary gears, etc. A ring gear and a plurality of pinion gears are coupled to a drive shaft coupled to an axle, an engine, and a first motor. Any carrier can be used as long as the carrier and the sun gear are connected. The “second 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 is connected to the drive shaft, such as an induction motor. The “battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and the first motor, the second motor, and the electric power such as a nickel hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, and a lead storage battery. Any type of battery may be used as long as it exchanges information. The “control unit” is not limited to a combination of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be a single electronic control unit. Further, as the “control means”, the engine 22 based on the upper limit rotational speed Nemax (mg1) of the engine 22 based on the upper limit rotational speed Nm1max on the performance of the motor MG1 and the upper limit rotational speed Npinmax on the performance of the pinion gear 33 of the planetary gear 30. The minimum value of the value obtained by subtracting the margin α based on the output limit Wout of the battery 50 (Nemax (pin) −α) from the upper limit rotational speed Nemax (pin) of the engine 22 and the upper limit rotational speed Nemax (eg) on the performance of the engine 22 The value is set to the allowable upper limit rotation speed Nemax of the engine 22, and the lower limit rotation speed Nemin (mg1) of the engine 22 based on the lower limit rotation speed Nm1min on the performance of the motor MG1 and the lower limit rotation speed on the performance of the pinion gear 33 of the planetary gear 30 Lower limit speed Nemin of engine 22 based on Npinmin The maximum value of (pin) plus a margin β based on the input / output limits Win and Wout of the battery 50 (Nemin (pin) + β) and a value 0 as the lower limit rotational speed on the performance of the engine 22 is the maximum value. The allowable lower limit rotational speed Nemin of the engine 22 is set, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set within the range of the set allowable upper and lower rotational speeds Nemax and Nemin, and the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne *. The engine 22 and the motors MG1, MG2 are not limited to controlling the motor 22 and the motor MG1, but the value obtained by subtracting the first margin from the pinion gear-derived upper limit speed, which is the upper limit speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear. In addition, a second margin is added to the lower limit speed due to the pinion gear, which is the lower limit speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear. A target rotational speed of the engine is set within the range of the obtained value, and the engine, the first motor, and the second motor are controlled to run while the engine is operated using the set target rotational speed, and the first margin As long as at least one of the second margin and the second margin is set on the basis of the maximum allowable power of the battery, any one may be used.

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などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、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）、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor Electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b Drive wheel, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position Sensor, 83 accelerator pedal, 84 an accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 a brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンと前記第１モータとにリングギヤと複数のピニオンギヤを連結したキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記ピニオンギヤの性能から得られる前記エンジンの上限回転数であるピニオンギヤ起因上限回転数から第１マージンを減じた値と、前記ピニオンギヤの性能から得られる前記エンジンの下限回転数であるピニオンギヤ起因下限回転数に第２マージンを加えた値と、の範囲内で前記エンジンの目標回転数を設定し、該設定した目標回転数を用いて前記エンジンが運転されながら走行するよう前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第１マージンと前記第２マージンとのうち少なくとも一方を前記バッテリの最大許容電力に基づいて設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 An engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, a planetary gear in which a ring gear, a carrier coupled to a plurality of pinion gears and a sun gear are coupled to the engine and the first motor, and a planetary gear coupled to the drive shaft A hybrid vehicle comprising: a second motor; and a battery that exchanges power with the first motor and the second motor,
A value obtained by subtracting the first margin from the upper limit rotational speed derived from the pinion gear, which is the upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the pinion gear, and a lower rotational speed derived from the pinion gear, which is the lower limit rotational speed of the engine, obtained from the performance of the pinion gear. And a value obtained by adding a second margin to the engine, a target rotational speed of the engine is set within a range, and the engine and the first motor are configured to travel while the engine is operated using the set target rotational speed. Control means for controlling the second motor;
The control means is means for setting at least one of the first margin and the second margin based on a maximum allowable power of the battery.
Hybrid car. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に前記第１マージンを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means is means for setting the first margin such that the absolute value of the maximum allowable input power of the battery tends to increase as the absolute value decreases.
Hybrid car. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向に前記第２マージンを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control means is means for setting the second margin so as to increase as the absolute value of the maximum allowable output power of the battery decreases.
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、前記バッテリの最大許容出力電力の絶対値が小さいほど大きくなる傾向で、且つ、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が小さいほど小さくなる傾向に前記第２マージンを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 3,
The control means sets the second margin so that the absolute value of the maximum allowable output power of the battery tends to increase as the absolute value of the battery decreases and the absolute value of the maximum allowable input power of the battery decreases. Is,
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、
前記制御手段は、前記エンジンの性能から得られる該エンジンの上限回転数であるエンジン起因上限回転数と前記第１モータの性能から得られる前記エンジンの上限回転数である第１モータ起因上限回転数と前記ピニオンギヤ起因上限回転数から前記第１マージンを減じた値とのうちの最小値と、前記エンジンの性能から得られる該エンジンの下限回転数としての値０と前記第１モータの性能から得られる前記エンジンの下限回転数である第１モータ起因下限回転数と前記ピニオンギヤ起因下限回転数に前記第２マージンを加えた値とのうちの最大値と、の範囲内の回転数で前記エンジンが運転されるよう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,
The control means includes an engine-derived upper limit rotational speed that is the upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the engine and a first motor-derived upper limit rotational speed that is the upper limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the first motor. And the value obtained by subtracting the first margin from the upper limit rotational speed derived from the pinion gear, the value 0 as the lower limit rotational speed of the engine obtained from the performance of the engine, and the performance of the first motor. The engine is operated at a rotational speed within a range between a first motor-derived lower limit rotational speed that is a lower limit rotational speed of the engine and a value obtained by adding the second margin to the pinion gear-derived lower limit rotational speed. Means to control to be driven,
Hybrid car.
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