JP2018154230A - Control system of hybrid vehicle - Google Patents

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宮川 浩
Hiroshi Miyagawa
浩 宮川
相木 宏介
Kosuke Aiki
宏介 相木
祥宏 水野
Sachihiro Mizuno
祥宏 水野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve fuel economy during travel time while securing the amount of charge of a battery in a control system of a hybrid vehicle.SOLUTION: A control system 10 includes an engine 12, an electric motor, a battery 16, a driving motor, a clutch 22 and a control device. The control device travels a vehicle by switching an EV mode, a series mode, and a parallel mode as a travel mode. When the parallel mode is selected, the control device changes a selection condition of the parallel mode by operating the engine with maximum efficiency or at an operation point in a high efficient region with respect to engine speed corresponding to vehicle speed and widening a rotation number range in which the engine is operated in the parallel mode as SOC of a battery is lowered in a direction in which a lower limit of efficiency defined using heat efficiency of the engine becomes low.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御システムに関する。   The present invention relates to a control system for a hybrid vehicle.

特許文献1には、エンジンと駆動モータとが搭載されたハイブリッド車両において、走行モードとしてEVモード、シリーズモード及びパラレルモードを切り換えて走行する車両が記載されている。ここで、EVモードは、エンジンを作動させずにバッテリからの電力により駆動モータを駆動させて走行するモードである。シリーズモードは、エンジンにより発電機を駆動して発電し、駆動モータで走行駆動するモードである。パラレルモードは、エンジン及び駆動モータの両方によって走行可能なモードである。   Patent Document 1 describes a vehicle that travels by switching an EV mode, a series mode, and a parallel mode as travel modes in a hybrid vehicle equipped with an engine and a drive motor. Here, the EV mode is a mode in which the vehicle is driven by driving the drive motor with electric power from the battery without operating the engine. The series mode is a mode in which a generator is driven by an engine to generate power and is driven to travel by a drive motor. The parallel mode is a mode that can be driven by both the engine and the drive motor.

また、特許文献1には、車両の走行速度を検出する手段と、バッテリの充電率を検出する手段と、走行モードの切換を行う切替制御手段とを含む走行モード切替制御装置も記載されている。切替制御手段は、検出された充電率が所定値以下の際には、低車速でパラレルモード以外のモードからパラレルモードに切り換え、検出された充電率が所定値を上回る際には、高車速でパラレルモード以外のモードからパラレルモードに切り換える。   Patent Document 1 also describes a travel mode switching control device that includes means for detecting the travel speed of the vehicle, means for detecting the charging rate of the battery, and switching control means for switching the travel mode. . The switching control means switches from a mode other than the parallel mode to the parallel mode at a low vehicle speed when the detected charging rate is below a predetermined value, and at a high vehicle speed when the detected charging rate exceeds a predetermined value. Switch from a mode other than parallel mode to parallel mode.

特開2014−121962号公報JP 2014-121962 A

特許文献1に記載された切替制御装置では、パラレルモード以外のモードからパラレルモードへの切換が車両の走行速度によって行われる。この切替制御装置では、エンジンの効率に無関係に、モード切替が行われる。これにより、走行時における燃費向上の面から改良の余地がある。   In the switching control device described in Patent Document 1, switching from a mode other than the parallel mode to the parallel mode is performed according to the traveling speed of the vehicle. In this switching control device, mode switching is performed regardless of the efficiency of the engine. As a result, there is room for improvement in terms of improving fuel consumption during traveling.

本発明のハイブリッド車両の制御システムの目的は、バッテリの充電量を確保しつつ、走行時における燃費を向上させることである。   An object of the control system for a hybrid vehicle of the present invention is to improve fuel efficiency during traveling while ensuring the charge amount of the battery.

本発明の1つの態様は、エンジンと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機から電力を供給されて充電されるバッテリと、前記バッテリから供給される電力で車両の駆動輪を駆動する駆動モータと、前記エンジン及び前記駆動輪の間の動力伝達を断接するクラッチと、制御装置と、を備え、前記制御装置は、走行モードとして、前記クラッチを開放するとともに前記エンジンの駆動を停止し、前記バッテリから供給された電力により前記駆動モータを駆動して前記駆動輪を駆動するEVモードと、前記クラッチを開放するとともに前記エンジンにより前記発電機を駆動して発電した電力により前記駆動モータを駆動して前記駆動輪を駆動するシリーズモードと、前記クラッチを接続して前記エンジンの駆動により前記駆動輪を駆動するパラレルモードと、を切り換えて車両を走行させるハイブリッド車両の制御システムであって、前記制御装置は、前記パラレルモードが選択された場合に、車速に対応するエンジン回転数に対し最高効率または高効率領域の動作点で前記エンジンを運転させ、かつ、前記バッテリの設定された満充電量に対する充電割合であるSOCが低くなるほど前記パラレルモードにおいて前記エンジンを動作させる回転数範囲を、前記エンジンの熱効率を用いて定義される効率の下限が低くなる方向で広くすることにより、前記パラレルモードの選択条件を変更する。   One aspect of the present invention includes an engine, a generator driven by the engine, a battery supplied with power from the generator and charged, and driving wheels of the vehicle with the power supplied from the battery. A drive motor, a clutch for connecting / disconnecting power transmission between the engine and the drive wheel, and a control device. The control device opens the clutch and stops driving the engine as a travel mode. And an EV mode in which the drive motor is driven by the power supplied from the battery to drive the drive wheels, and the drive motor is generated by the power generated by opening the clutch and driving the generator by the engine. A series mode for driving the drive wheel by driving the engine, and connecting the clutch to drive the drive wheel by driving the engine A hybrid vehicle control system for driving a vehicle by switching between a parallel mode and a parallel drive mode, wherein the control device has a maximum efficiency or a high efficiency with respect to an engine speed corresponding to a vehicle speed when the parallel mode is selected. A rotational speed range in which the engine is operated in the parallel mode as the SOC, which is a charging ratio with respect to a set full charge amount of the battery, is decreased at an operating point in an efficiency region, and the thermal efficiency of the engine The selection condition for the parallel mode is changed by increasing the lower limit of the efficiency defined using.

本発明によれば、パラレルモードでは、車速に対応するエンジン回転数に対し効率のよい最高効率または高効率領域の動作点でエンジンが運転される。また、バッテリのSOCが低くなるほど、パラレルモードにおいてエンジンを動作させる回転数範囲が、エンジンの熱効率を用いて定義される効率の下限が低くなる方向で広がる。これにより、SOCに余裕がある場合には、その効率が高くなる回転数範囲のみとなるように、パラレルモードにおけるエンジンの運転可能な回転数範囲が狭くなり、燃費が向上する。また、SOCが低下する場合には、エンジンの運転可能な回転数範囲が広がることにより、バッテリの充電量を確保できる。したがって、バッテリの充電量を確保しつつ、走行時における燃費向上を図れる。   According to the present invention, in the parallel mode, the engine is operated at the operating point in the highest efficiency or high efficiency region that is efficient with respect to the engine speed corresponding to the vehicle speed. Further, the lower the SOC of the battery, the wider the rotational speed range in which the engine is operated in the parallel mode, in a direction in which the lower limit of the efficiency defined using the thermal efficiency of the engine is lowered. Thereby, when there is a margin in the SOC, the engine speed range in which the engine can be operated in the parallel mode is narrowed so that only the engine speed range in which the efficiency is high is obtained, and fuel efficiency is improved. In addition, when the SOC decreases, the charge amount of the battery can be ensured by widening the engine speed range in which the engine can be operated. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency during traveling while ensuring the charge amount of the battery.

本発明の実施形態のハイブリッド車両の制御システムの構成図である。It is a block diagram of the control system of the hybrid vehicle of embodiment of this invention. 実施形態において、パラレルモードでエンジンを運転する際のエンジン動作線の回転数範囲(エンジン駆動範囲)を示す図である。In an embodiment, it is a figure showing the number-of-rotations range (engine drive range) of an engine operating line at the time of operating an engine in parallel mode. 実施形態において、発電機の回転数及び吸収トルクに対する発電効率の等効率線を示す図である。In embodiment, it is a figure which shows the isoefficiency line of the power generation efficiency with respect to the rotation speed and absorption torque of a generator. 実施形態において、パラレルモードにおけるシステム効率及びエンジントルクの分配を説明するための図である。In an embodiment, it is a figure for explaining distribution of system efficiency and engine torque in parallel mode. 実施形態において、エンジン回転数及び走行要求トルクの関係でパラレルモードの選択域を示す図である。In embodiment, it is a figure which shows the selection range of a parallel mode by the relationship between an engine speed and driving | running | working request torque. 実施形態において、SOCに対するシステム効率下限ηS_limの関係を示す図である。In embodiments, a diagram showing the relationship between system efficiency lower eta S _ lim for SOC. 実施形態において、システム効率下限ηS_limが高くなる場合における図5に対応する図である。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 when the system efficiency lower limit η S — lim is high in the embodiment. 実施形態において、走行要求トルク及びエンジン回転数に応じた車両及びエンジンの動作点を、パラレルモード選択域との関係で示す図である。In an embodiment, it is a figure showing an operating point of vehicles and an engine according to run demand torque and engine speed in relation to a parallel mode selection area. 図8の2つの動作点B1,B2において、エンジン出力に対する車両走行要求出力の割合αに対するシステム効率ηSの関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship of the system efficiency η S with respect to the ratio α of the vehicle travel request output to the engine output at the two operating points B1 and B2 in FIG. 実施形態において、SOCに対するシステム効率下限ηS_limとシステム効率ηSとの関係を示す図である。In embodiments, a diagram showing the relationship between system efficiency lower eta S _ lim and system efficiency eta S for SOC. 実施形態において、走行モードの選択方法を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a method for selecting a travel mode in the embodiment. 実施形態の別例において、図6に対応する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in another example of the embodiment. 実施形態の別例において、図6に対応する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6 in another example of the embodiment. 実施形態の別例において、エンジン回転数に対してエンジンの動作線上の熱効率ηeを表す動作線上効率線Lと、パラレルモードでのエンジン駆動範囲とを示す図である。In another example of an embodiment, it is a figure showing operational line efficiency line L showing thermal efficiency eta on an engine operational line with respect to engine speed, and an engine drive range in parallel mode. 実施形態の別例において、SOCに対するエンジンの熱効率下限ηe_limの関係を示す図である。In another example of embodiment, showing the relationship between thermal efficiency lower eta e _ lim engine for SOC. 実施形態の別例において、SOCに対する熱効率下限ηe_limと熱効率ηeとの関係を示す図である。In another example of embodiment, showing the relationship between the heat efficiency lower eta e _ lim and thermal efficiency eta e for SOC. 実施形態の別例において、走行モードの選択方法を示すフローチャートである。In another example of embodiment, it is a flowchart which shows the selection method of driving mode. 実施形態の別例において、図12に対応する図である。FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 12 in another example of the embodiment. 実施形態の別例において、図13に対応する図である。FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 13 in another example of the embodiment. 実施形態の別例において、車速及び車両要求駆動力の関係で、低速段及び高速段についてのパラレルモード選択域を示す図である。In another example of embodiment, it is a figure which shows the parallel mode selection area | region about a low speed stage and a high speed stage by the relationship between a vehicle speed and a vehicle request | requirement driving force.

図1は、実施形態のハイブリッド車両の制御システム10の構成図である。以下では、同様の要素には同一の符号を付して説明する。ハイブリッド車両は、エンジン12と、第2モータジェネレータ14とを備え、エンジン12及び第2モータジェネレータ14の一方または両方を駆動源として走行する。第2モータジェネレータ14は、車両の減速時に制動力を吸収して回生電力として発電させ、発電した電力をバッテリ16に供給してバッテリ16を充電させる機能も有する。第2モータジェネレータ14は、駆動モータに相当する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a control system 10 for a hybrid vehicle according to an embodiment. Below, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the same element. The hybrid vehicle includes an engine 12 and a second motor generator 14 and travels using one or both of the engine 12 and the second motor generator 14 as a drive source. The second motor generator 14 also has a function of absorbing braking force when the vehicle is decelerated and generating power as regenerative power, supplying the generated power to the battery 16, and charging the battery 16. The second motor generator 14 corresponds to a drive motor.

さらに、ハイブリッド車両は、エンジン12により増速歯車機構18を介して駆動され発電する第1モータジェネレータ20を備える。第1モータジェネレータ20で発電した電力はバッテリ16に供給されてバッテリ16が充電される。第1モータジェネレータ20は、バッテリ16から電力が供給された場合に駆動して、走行用またはエンジン12の始動用のモータとしても機能する。第1モータジェネレータ20は、発電機に相当する。   Further, the hybrid vehicle includes a first motor generator 20 that is driven by the engine 12 via the speed increasing gear mechanism 18 to generate electric power. The electric power generated by the first motor generator 20 is supplied to the battery 16 and the battery 16 is charged. The first motor generator 20 is driven when electric power is supplied from the battery 16 and also functions as a motor for running or starting the engine 12. The first motor generator 20 corresponds to a generator.

なお、以下では、第1及び第2モータジェネレータ20,14を備えるハイブリッド車両を説明するが、ハイブリッド車両はこれに限定しない。例えば、ハイブリッド車両は、第1及び第2モータジェネレータの代わりに駆動モータとしての機能を持たない発電機と、発電機の機能を持たない駆動モータとを備える構成としてもよい。以下では、第1モータジェネレータ20は、第1MG20と記載し、第2モータジェネレータ14は第2MG14と記載する場合がある。   In the following, a hybrid vehicle including the first and second motor generators 20 and 14 will be described, but the hybrid vehicle is not limited to this. For example, the hybrid vehicle may include a generator that does not have a function as a drive motor, and a drive motor that does not have a function of a generator, instead of the first and second motor generators. Below, the 1st motor generator 20 may be described as 1st MG20, and the 2nd motor generator 14 may be described as 2nd MG14.

制御システム10は、上記のエンジン12、第1MG20、バッテリ16、及び第2MG14と、クラッチ22、変速機24、メインコントローラ26、PCU28及びECU30とを備える。バッテリ16は、第1MG20から電力を供給されて充電される。第2MG14は、バッテリ16から供給される電力で、車両の駆動輪32を駆動する。駆動輪32は、車軸に接続される。クラッチ22は、エンジン12の出力軸及び駆動輪32の間の動力伝達部21に配置され、後述のメインコントローラ26による制御によって、エンジン12及び駆動輪32の間の動力伝達を断接する。動力伝達部21は、クラッチ22、差動歯車機構23、変速機24及び車軸を含む。例えばクラッチ22は、メインコントローラ26により制御され、クラッチ22を断接するための電動式または油圧式のアクチュエータを含む。   The control system 10 includes the engine 12, the first MG 20, the battery 16, and the second MG 14, the clutch 22, the transmission 24, the main controller 26, the PCU 28, and the ECU 30. The battery 16 is charged with power supplied from the first MG 20. The second MG 14 drives the drive wheels 32 of the vehicle with electric power supplied from the battery 16. The drive wheel 32 is connected to the axle. The clutch 22 is disposed in the power transmission unit 21 between the output shaft of the engine 12 and the drive wheels 32, and connects and disconnects power transmission between the engine 12 and the drive wheels 32 under the control of a main controller 26 described later. The power transmission unit 21 includes a clutch 22, a differential gear mechanism 23, a transmission 24, and an axle. For example, the clutch 22 is controlled by a main controller 26 and includes an electric or hydraulic actuator for connecting and disconnecting the clutch 22.

変速機24は、動力伝達部21において、エンジン12とクラッチ22との間に配置される。例えば変速機24は、車両の前進用の変速段について、低速段及び高速段の2段のみを含む。変速機24は、メインコントローラ26による制御によって、低速段及び高速段の一方が選択されて動力伝達部21のエンジン側とクラッチ側とを、選択した変速段で接続する。これにより、エンジン12は、変速機24及びクラッチ22を介して車軸に動力の伝達可能に連結される。この車軸には、第2MG14の出力軸も、動力の伝達可能に連結される。   The transmission 24 is disposed between the engine 12 and the clutch 22 in the power transmission unit 21. For example, the transmission 24 includes only two speed stages, a low speed stage and a high speed stage, for the forward speed of the vehicle. The transmission 24 is controlled by the main controller 26 to select one of the low speed stage and the high speed stage and connects the engine side and the clutch side of the power transmission unit 21 at the selected gear stage. Thus, the engine 12 is connected to the axle via the transmission 24 and the clutch 22 so that power can be transmitted. The output shaft of the second MG 14 is also connected to the axle so that power can be transmitted.

メインコントローラ26は、CPU及びメモリ等の記憶装置を含む。メインコントローラ26は制御装置に相当する。メインコントローラ26には、クラッチ22、変速機24、図示を省略するアクセルペダルセンサ、車速センサ、レバーセンサ、PCU28のモータコントローラ、及びECU30が接続され、これらの機器から検出値及び作動状態を表す信号が入力される。   The main controller 26 includes a storage device such as a CPU and a memory. The main controller 26 corresponds to a control device. The main controller 26 is connected to the clutch 22, the transmission 24, an accelerator pedal sensor (not shown), a vehicle speed sensor, a lever sensor, a motor controller of the PCU 28, and the ECU 30, and signals representing detection values and operating states from these devices. Is entered.

アクセルペダルセンサは、車両のアクセルペダルの操作量を検出する。車速センサは車両の速度を検出する。   The accelerator pedal sensor detects the operation amount of the accelerator pedal of the vehicle. The vehicle speed sensor detects the speed of the vehicle.

メインコントローラ26は、アクセルペダルセンサの検出値から車両要求駆動力及び走行要求トルクを算出する。車両要求駆動力及び走行要求トルクは、車速センサの検出値及びアクセルペダルセンサの検出値の両方に基づいて算出されてもよい。   The main controller 26 calculates the vehicle required driving force and the travel required torque from the detected value of the accelerator pedal sensor. The vehicle request driving force and the travel request torque may be calculated based on both the detection value of the vehicle speed sensor and the detection value of the accelerator pedal sensor.

レバーセンサは、運転者により操作される変速レバー(図示せず)の操作位置を検出する。メインコントローラ26は、レバーセンサの操作位置の情報に基づいて、変速機24に変速のための制御信号を出力する。メインコントローラ26は、車速センサの検出値及び変速レバーの操作位置に基づいて、エンジン回転数を算出する。なお、車両において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサが設けられてもよい。このとき、エンジン回転数センサの検出値を表す信号はメインコントローラ26に入力される。   The lever sensor detects an operation position of a speed change lever (not shown) operated by the driver. The main controller 26 outputs a control signal for shifting to the transmission 24 based on information on the operation position of the lever sensor. The main controller 26 calculates the engine speed based on the detection value of the vehicle speed sensor and the operation position of the shift lever. In the vehicle, an engine speed sensor for detecting the engine speed may be provided. At this time, a signal representing the detection value of the engine speed sensor is input to the main controller 26.

メインコントローラ26は、走行要求トルクと、検出されたエンジン回転数とから予め設定された関係式またはマップに応じて、車両の動作点を算出する。また、メインコントローラ26は、予め設定されたエンジン動作線と検出されたエンジン回転数とから、後述のパラレルモード選択時におけるエンジン12の動作点を算出する。   The main controller 26 calculates the operating point of the vehicle according to a relational expression or map set in advance from the travel request torque and the detected engine speed. Further, the main controller 26 calculates an operating point of the engine 12 when the parallel mode described later is selected from a preset engine operating line and the detected engine speed.

メインコントローラ26には、電流センサ(図示せず)からバッテリ16の入出力電流の検出値が入力され、電圧センサ(図示せず)からバッテリ16の両端電圧の検出値が入力される。メインコントローラ26は、電流センサ及び電圧センサの検出値の一方または両方を用いて、バッテリ16の充電割合であるSOC(State Of Charge)を算出する。SOCは、バッテリ16において設定された満充電量に対する充電割合である。ハイブリッド車両がバッテリ監視ユニット(図示せず)を備え、このバッテリ監視ユニットがバッテリ16のSOCを検出し、検出したSOCを表す信号がメインコントローラ26に入力される構成としてもよい。   The main controller 26 receives a detected value of the input / output current of the battery 16 from a current sensor (not shown), and receives a detected value of the voltage across the battery 16 from a voltage sensor (not shown). The main controller 26 calculates an SOC (State Of Charge) that is a charging rate of the battery 16 using one or both of the detection values of the current sensor and the voltage sensor. The SOC is a charging ratio with respect to the full charge amount set in the battery 16. The hybrid vehicle may include a battery monitoring unit (not shown), the battery monitoring unit may detect the SOC of the battery 16, and a signal representing the detected SOC may be input to the main controller 26.

メインコントローラ26は、PCU28に対し、第1MG20及び第2MG14それぞれの駆動用、発電用の制御信号を出力する。   The main controller 26 outputs control signals for driving and generating power to the first MG 20 and the second MG 14 to the PCU 28.

さらに、メインコントローラ26は、走行モードとして、EVモード、シリーズモード、及びパラレルモードを切り換えて車両を走行させる。これについては後で説明する。   Further, the main controller 26 switches the EV mode, the series mode, and the parallel mode as the travel mode and causes the vehicle to travel. This will be described later.

PCU28は、モータコントローラと、第1インバータ及び第2インバータとを有する。各インバータは、複数のスイッチング素子を有する。第1インバータは、スイッチング素子のスイッチングにより、バッテリ16からの直流電流を交流電流に変換して、第1MG20に供給し、第1MG20を駆動させる。第2インバータは、スイッチング素子のスイッチングにより、バッテリ16からの直流電流を交流電流に変換して、第2MG14に供給し、第2MG14を駆動させる。モータコントローラは、メインコントローラ26からの制御信号を受け取って第1及び第2MG20、14の駆動及び発電を、対応するインバータを介して制御する。第2MG14の出力は、差動歯車機構23を介して前輪または後輪である左右の駆動輪32に伝達される。これにより、第2MG14は、バッテリ16から供給される電力で駆動輪32を駆動する。エンジン12の出力は、変速機24、クラッチ22及び差動歯車機構23を介して左右の駆動輪32に伝達される。このため、クラッチ22が開放された状態では、エンジン12及び第2MG14のうち、第2MG14のみの出力が駆動輪32に伝達される。   The PCU 28 includes a motor controller, a first inverter, and a second inverter. Each inverter has a plurality of switching elements. The first inverter converts the direct current from the battery 16 into an alternating current by switching the switching element, supplies the alternating current to the first MG 20, and drives the first MG 20. The second inverter converts the direct current from the battery 16 into an alternating current by switching the switching element, and supplies the alternating current to the second MG 14 to drive the second MG 14. The motor controller receives the control signal from the main controller 26 and controls the driving and power generation of the first and second MGs 20 and 14 via corresponding inverters. The output of the second MG 14 is transmitted to the left and right drive wheels 32 that are front wheels or rear wheels via the differential gear mechanism 23. Thereby, the second MG 14 drives the drive wheels 32 with the electric power supplied from the battery 16. The output of the engine 12 is transmitted to the left and right drive wheels 32 via the transmission 24, the clutch 22 and the differential gear mechanism 23. Therefore, in the state where the clutch 22 is released, the output of only the second MG 14 of the engine 12 and the second MG 14 is transmitted to the drive wheels 32.

ECU30は、エンジンコントローラであり、メインコントローラ26から出力される制御信号によってエンジン12の運転状態を制御する。メインコントローラ26は、モータコントローラ及びECU30の一方または両方と統合して、1つの制御装置を構成することもできる。   The ECU 30 is an engine controller, and controls the operation state of the engine 12 by a control signal output from the main controller 26. The main controller 26 can be integrated with one or both of the motor controller and the ECU 30 to constitute one control device.

次に、メインコントローラ26による走行モードの切換について説明する。EVモードは、クラッチ22を開放するとともに、エンジン12の駆動を停止し、バッテリ16から供給された電力により第2MG14を駆動することにより駆動輪32を駆動して、車両を走行させるモードである。   Next, switching of the driving mode by the main controller 26 will be described. In the EV mode, the clutch 22 is disengaged, the driving of the engine 12 is stopped, the second MG 14 is driven by the electric power supplied from the battery 16, and the driving wheels 32 are driven to drive the vehicle.

シリーズモードは、クラッチ22を開放するとともに、エンジン12により第1MG20を駆動して発電した電力により第2MG14を駆動することにより駆動輪32を駆動して、車両を走行させるモードである。このとき、クラッチ22が開放されているので、エンジン12の動力はクラッチ22で遮断され、駆動輪32には伝達されない。第1MG20で発電された電力はバッテリ16に供給されバッテリ16が充電され、バッテリ16から第2MG14に電力が供給されて第2MG14が駆動される。シリーズモードでは、エンジン12を高効率で運転させる回転数で回転させて、燃費を良好な範囲に維持する。例えば、エンジン12は後述のようにエンジン回転数及びエンジントルクから定まる点bp(図2)で熱効率が最大となる。シリーズモードでは、点bpまたは点bpの近傍の点に対応する回転数でエンジンを回転させることができる。   The series mode is a mode in which the vehicle is caused to travel by driving the driving wheels 32 by driving the second MG 14 with the electric power generated by driving the first MG 20 by the engine 12 while releasing the clutch 22. At this time, since the clutch 22 is released, the power of the engine 12 is interrupted by the clutch 22 and is not transmitted to the drive wheels 32. The electric power generated by the first MG 20 is supplied to the battery 16 and the battery 16 is charged, and electric power is supplied from the battery 16 to the second MG 14 to drive the second MG 14. In the series mode, the fuel consumption is maintained in a favorable range by rotating the engine 12 at a speed at which the engine 12 is operated with high efficiency. For example, the engine 12 has the maximum thermal efficiency at a point bp (FIG. 2) determined from the engine speed and the engine torque as will be described later. In the series mode, the engine can be rotated at a rotational speed corresponding to the point bp or a point in the vicinity of the point bp.

パラレルモードは、クラッチ22を接続してエンジン12の駆動力を変速機24、クラッチ22、差動歯車機構23を介して駆動輪32に伝達することにより、駆動輪32を駆動して、車両を走行させるモードである。このとき、エンジン12の出力の一部により第1MG20が駆動され、発電した電力がバッテリ16に供給され、バッテリ16が充電されることが可能である。また、パラレルモードにおいて、バッテリ16から供給された電力により第2MG14が駆動され、その第2MG14の駆動力がエンジン12の駆動力とともに、駆動輪32に伝達されてもよい。このようなパラレルモードでは、車両の要求駆動力を実現しやすい。   In the parallel mode, the clutch 22 is connected and the driving force of the engine 12 is transmitted to the driving wheel 32 via the transmission 24, the clutch 22, and the differential gear mechanism 23, thereby driving the driving wheel 32 and driving the vehicle. This is a mode for running. At this time, the first MG 20 is driven by a part of the output of the engine 12, the generated electric power is supplied to the battery 16, and the battery 16 can be charged. In the parallel mode, the second MG 14 may be driven by the electric power supplied from the battery 16, and the driving force of the second MG 14 may be transmitted to the driving wheels 32 together with the driving force of the engine 12. In such a parallel mode, it is easy to achieve the required driving force of the vehicle.

メインコントローラ26は、パラレルモードが選択された場合に、車速に対応するエンジン回転数に対し最高効率の動作点としての負荷点でエンジン12を運転させる。図2は、実施形態において、パラレルモードでエンジン12を運転する際のエンジン動作線の範囲であるエンジン駆動範囲を示す図である。図2では、線a1がエンジン12の全負荷トルクを示し、線a2がエンジン動作線を示す。また、図2の線b1、b2、b3は、エンジン12の等熱効率線を示し、点bpはエンジン12の熱効率が最大となる点である。図2に示すようにエンジン動作線a2は、パラレルモードでのエンジン駆動範囲において、点bpを含んでおり、エンジン回転数に対して最も熱効率が高くなる点を通るように設定される。なお、パラレルモードにおいて、図2に一点鎖線a3の枠で示すようにa2のエンジン動作線を中心として所定トルクの幅を持った、高効率領域の動作点でエンジン12を運転させてもよい。   When the parallel mode is selected, the main controller 26 operates the engine 12 at a load point as an operating point having the highest efficiency with respect to the engine speed corresponding to the vehicle speed. FIG. 2 is a diagram illustrating an engine drive range that is a range of an engine operation line when the engine 12 is operated in the parallel mode in the embodiment. In FIG. 2, line a1 indicates the full load torque of the engine 12, and line a2 indicates the engine operating line. Further, lines b1, b2, and b3 in FIG. 2 indicate isothermal efficiency lines of the engine 12, and a point bp is a point at which the thermal efficiency of the engine 12 is maximized. As shown in FIG. 2, the engine operating line a2 includes a point bp in the engine driving range in the parallel mode, and is set to pass through a point where the thermal efficiency is highest with respect to the engine speed. In the parallel mode, the engine 12 may be operated at an operating point in a high-efficiency region having a predetermined torque width around the engine operating line a2 as indicated by a dashed-dotted line a3 in FIG.

ここで、車両の走行上要求される車両走行要求出力がエンジン出力未満の場合には、第1MG20が負荷となり発電を行うことにより、エンジン12の走行上の余剰出力を用いてバッテリ16の充電が行われる。この際、エンジン出力に対する車両走行要求出力の割合をαとし、エンジン12の熱効率をηeとし、第1MG20の発電効率をηMGとした場合に、パラレルモードでは、(1−α)の割合でエンジン出力の一部によって、発電が行われる。この場合、パラレルモードにおけるシステム効率ηSを次の(1)式のように定義する。 Here, when the vehicle travel request output required for the travel of the vehicle is less than the engine output, the first MG 20 becomes a load and generates power, so that the battery 16 is charged using the surplus output during the travel of the engine 12. Done. At this time, when the ratio of the vehicle travel request output to the engine output is α, the thermal efficiency of the engine 12 is ηe, and the power generation efficiency of the first MG 20 is ηMG, in the parallel mode, the engine has a ratio of (1−α). Electricity is generated by a part of the output. In this case, the system efficiency η S in the parallel mode is defined as the following equation (1).

ηS=ηe×{α+(1−α)×ηMG} ・・・(1) η S = ηe × {α + (1−α) × η MG } (1)

(1)式から理解されるように、システム効率ηSはエンジン12の熱効率ηeに割合αを乗じたものと、エンジン12の熱効率ηeに割合(1−α)と発電効率ηMGとを乗じたものとの和である。発電効率ηMGは、第1MG20の回転数と吸収トルクの大きさとから決定される。 (1) As understood from the equation, by multiplying the system efficiency eta S is a multiplied by the percentage alpha thermal efficiency ηe of the engine 12, the the ratio (1-alpha) the thermal efficiency ηe of the engine 12 and the power generation efficiency eta MG It is the sum of things. The power generation efficiency η MG is determined from the rotational speed of the first MG 20 and the magnitude of the absorption torque.

図3は、実施形態において、第1MG20の回転数及び吸収トルクに対する発電効率の等効率線を示す図である。図3で示すように、発電効率は矢印cで示す方向に高くなる。図3から理解されるように発電効率ηMGは、第1MG20の回転数及び吸収トルクから算出される。第1MG20の回転数は、エンジン回転数の検出値から求められる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an isoefficiency line of power generation efficiency with respect to the rotation speed and absorption torque of the first MG 20 in the embodiment. As shown in FIG. 3, the power generation efficiency increases in the direction indicated by the arrow c. As understood from FIG. 3, the power generation efficiency η MG is calculated from the rotation speed and absorption torque of the first MG 20. The rotational speed of first MG 20 is obtained from the detected value of engine rotational speed.

図4は、実施形態において、パラレルモードにおけるシステム効率ηS及びエンジントルクの分配を説明するための図である。図4に示すように、エンジン12の出力が、割合αで車軸に伝達され、割合(1−α)で第1MG20に伝達される。このとき、エンジン12の熱効率ηeに対して、車軸に伝達される際の効率はηeであり、エンジン12で駆動される第1MG20の発電効率はηe×ηMGである。これらの効率にトルクの分配割合を乗じた値の和が(1)式のシステム効率ηSである。 FIG. 4 is a diagram for explaining the distribution of the system efficiency η S and the engine torque in the parallel mode in the embodiment. As shown in FIG. 4, the output of the engine 12 is transmitted to the axle at a rate α, and is transmitted to the first MG 20 at a rate (1-α). At this time, with respect to the thermal efficiency ηe of the engine 12, the efficiency when being transmitted to the axle is ηe, and the power generation efficiency of the first MG 20 driven by the engine 12 is ηe × ηMG. The sum of values obtained by multiplying these efficiencies by the torque distribution ratio is the system efficiency η S in equation (1).

エンジントルクTeは、車軸に伝達されるトルク(α×Te)と、第1MG20に伝達されるトルク((1−α)×Te)とに分けられる。第1MG20に伝達されるトルクが吸収トルクとなるので、この吸収トルクと第1MG20の回転数とを用いて、第1MG20の発電効率が求められる。   The engine torque Te is divided into torque (α × Te) transmitted to the axle and torque ((1−α) × Te) transmitted to the first MG 20. Since the torque transmitted to the first MG 20 becomes the absorption torque, the power generation efficiency of the first MG 20 is obtained using the absorption torque and the rotation speed of the first MG 20.

上記の制御システム10において、メインコントローラ26は、パラレルモード以外のモードと、パラレルモードとの間の運転切換を、バッテリ16のSOCに応じて、パラレルモードでエンジン12を動作させる回転数範囲を変化させることにより制御する。具体的には、メインコントローラ26は、バッテリ16のSOCが低くなるほど、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させる回転数範囲であるエンジン駆動範囲を、エンジン12の熱効率ηeを用いて定義される効率の下限が低くなる方向で広くする。ここでは、エンジン12の熱効率ηeを用いて定義される効率を、システム効率ηsとする。これにより、メインコントローラ26は、パラレルモードの選択条件を変更する。この構成により、後述のように、バッテリ16の充電量を確保しつつ、走行時における燃費向上を図れる。 In the control system 10 described above, the main controller 26 switches the operation between the mode other than the parallel mode and the parallel mode, and changes the rotation speed range for operating the engine 12 in the parallel mode according to the SOC of the battery 16. To control. Specifically, the main controller 26 sets the engine drive range, which is the rotational speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode, as the SOC of the battery 16 decreases, and the lower limit of the efficiency defined using the thermal efficiency ηe of the engine 12. Widen in the direction of lowering. Here, the efficiency defined using the thermal efficiency ηe of the engine 12 is defined as the system efficiency η s . Thereby, the main controller 26 changes the selection condition of the parallel mode. With this configuration, as will be described later, it is possible to improve the fuel consumption during traveling while securing the charge amount of the battery 16.

また、メインコントローラ26は、検出されたSOCが予め設定された第1閾値SOC1以上であれば、強制的にEVモードを選択するように走行モードを切り換える。これにより、バッテリ16の電力が第2MG14に供給されて駆動することにより、バッテリ16が過充電となることを効率よく防止できる。   In addition, if the detected SOC is equal to or higher than the first threshold SOC1 set in advance, the main controller 26 switches the travel mode to forcibly select the EV mode. Thereby, the electric power of the battery 16 is supplied to the second MG 14 and driven, so that the battery 16 can be efficiently prevented from being overcharged.

図5は、実施形態において、エンジン回転数及び走行要求トルクの関係でパラレルモードの選択域を示す図である。上記の(1)式で示したパラレルモードにおけるシステム効率ηSについて、エンジン回転数と走行要求トルクとの関係で、等効率線が、図5のD1,D2,D3のように表される。これにより、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させるエンジン回転数範囲は、システム効率により規定することが合理的であることが分かる。具体的には、システム効率ηSの下限をシステム効率下限ηS_limとした場合に、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させる回転数範囲を、システム効率下限ηS_lim以上の効率に対応する回転数範囲とする。パラレルモードにおけるシステム効率ηSの上限は、予め設定された上限値ηS_max(図6参照)に設定される。 FIG. 5 is a diagram illustrating a parallel mode selection range in relation to the engine speed and the required travel torque in the embodiment. Concerning the system efficiency η S in the parallel mode expressed by the above equation (1), the isoefficiency lines are expressed as D1, D2, and D3 in FIG. 5 in relation to the engine speed and the required travel torque. Thus, it can be seen that it is reasonable to define the engine speed range for operating the engine 12 in the parallel mode based on the system efficiency. Specifically, when the lower limit of the system efficiency η S is set to the system efficiency lower limit η S — lim , the rotational speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode corresponds to the efficiency equal to or higher than the system efficiency lower limit η S — lim. The rotation speed range. The upper limit of the system efficiency η S in the parallel mode is set to a preset upper limit value η S — max (see FIG. 6).

図6は、実施形態において、SOCに対するシステム効率下限ηS_limの関係を示す図である。ここで、図6に示すように、システム効率下限ηS_limとSOCとの関係が、SOCが小さくなるのに従ってシステム効率下限ηS_limが低くなるように予め設定され、メインコントローラ26の記憶部にこの関係が記憶される。図6に示す関係では、システム効率下限ηS_limがSOCの増大にしたがって直線的に増加する。メインコントローラ26は、SOCが予め設定された第1閾値SOC1以上の場合に、システム効率下限ηS_limをシステム効率ηSの予め設定された上限値ηS_max以上とし、エンジン12の運転を禁止する。このときには、走行モードはEVモードに選択され、車両が第2MG14の駆動力で駆動される。 FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship of the system efficiency lower limit η S — lim to the SOC in the embodiment. Here, as shown in FIG. 6, the relationship between the system efficiency lower limit η S — lim and the SOC is set in advance so that the system efficiency lower limit η S — lim becomes lower as the SOC becomes smaller. This relationship is stored in the storage unit. In the relationship shown in FIG. 6, the system efficiency lower limit η S — lim increases linearly as the SOC increases. The main controller 26 sets the system efficiency lower limit η S — lim to be equal to or higher than the preset upper limit value η S — max of the system efficiency η S when the SOC is equal to or higher than the first threshold SOC 1 set in advance, and operates the engine 12. Is prohibited. At this time, the traveling mode is selected as the EV mode, and the vehicle is driven by the driving force of the second MG 14.

図6に示すように、システム効率下限ηS_limには、パラレルモードにおけるシステム効率の下限値ηS_minが設定されている。メインコントローラ26は、SOC及びシステム効率下限ηS_limの関係と、検出されたSOCとからシステム効率下限ηS_limを算出する。そして、メインコントローラ26は、検出されたSOCが予め設定された第2閾値SOC2を下回ることにより、算出されたシステム効率下限ηS_limが予め設定された下限値ηS_minを下回る場合には、走行モードをシリーズモードに切り換える。これにより、燃費効率が高いシリーズモードで車両を走行させることができる。このとき、下限値ηS_minは、エンジン12の熱効率の最大効率である上限値ηe_max、及び第1MG20の発電効率ηMGの積の最大値(最大発電効率)と等しくなるように設定することが好ましい。この好ましい構成によれば、シリーズモードの方が、パラレルモードより高効率となることが補償される。 As shown in FIG. 6, a lower limit value η S — min of the system efficiency in the parallel mode is set in the system efficiency lower limit η S — lim . The main controller 26 calculates the system efficiency lower limit η S — lim from the relationship between the SOC and the system efficiency lower limit η S — lim and the detected SOC. The main controller 26 determines that the calculated system efficiency lower limit η S — lim is lower than the preset lower limit value η S — min due to the detected SOC being lower than the preset second threshold value SOC2. Switches the travel mode to the series mode. As a result, the vehicle can be driven in the series mode with high fuel efficiency. At this time, the lower limit value η S — min is equal to the maximum value (maximum power generation efficiency) of the product of the upper limit value η e — max that is the maximum efficiency of the thermal efficiency of the engine 12 and the power generation efficiency η MG of the first MG 20. It is preferable to set. According to this preferable configuration, it is compensated that the series mode is more efficient than the parallel mode.

図6では、検出されたSOCが第2閾値SOC2と一致した場合を示している。この場合には、図6のシステム効率下限ηS_limとSOCとの関係を表す線であるシステム効率下限線上の第2閾値SOC2に対応する点E1から、現在のシステム効率下限ηS_limが設定される。図6では、システム効率下限線を、ηS_lim線と示している(図10も同様である)。この場合には、システム効率下限ηS_limは下限値ηS_minとなり、パラレルモードの選択域が最大となる。このときには、図5で、システム効率下限ηS_limがD1となり、パラレルモードにおけるエンジン駆動範囲が図5に矢印で示す範囲となり、広がっている。図6のシステム効率下限線は、下限値ηS_min及び上限値ηS_maxを結ぶ直線の線分が、下限値ηS_minの下側、及び上限値ηS_maxの上側に直線状に延長されるように伸びている。 FIG. 6 shows a case where the detected SOC matches the second threshold value SOC2. In this case, from the point E1 corresponding to the second threshold SOC2 on the system efficiency lower limit line, which is a line representing the relationship between the system efficiency lower limit η S — lim and SOC in FIG. 6, the current system efficiency lower limit η S — lim Is set. In FIG. 6, the system efficiency lower limit line is shown as the η S — lim line (the same applies to FIG. 10). In this case, the system efficiency lower limit η S — lim is the lower limit value η S — min , and the parallel mode selection range is maximized. At this time, in FIG. 5, the system efficiency lower limit η S — lim is D1, and the engine drive range in the parallel mode is the range indicated by the arrow in FIG. In the system efficiency lower limit line of FIG. 6, the line segment connecting the lower limit value η S — min and the upper limit value η S — max is below the lower limit value η S — min and above the upper limit value η S — max . It extends to extend in a straight line.

一方、図6で、検出されたSOCが第2閾値SOC2より大きくなると、図6のシステム効率下限線上で、SOCに対応するシステム効率下限ηS_limが下限値ηS_minより大きくなる。例えば、検出されたSOCがE2(図6)に対応する値である場合には、システム効率下限ηS_limは図6の一点鎖線Fで表わす値となる。この場合には、パラレルモード選択域は、矢印βで示すように最大のパラレルモードの選択域より狭くなる。 On the other hand, when the detected SOC becomes larger than the second threshold SOC2 in FIG. 6, the system efficiency lower limit η S — lim corresponding to the SOC becomes larger than the lower limit value η S — min on the system efficiency lower limit line of FIG. For example, when the detected SOC is a value corresponding to E2 (FIG. 6), the system efficiency lower limit η S — lim is a value represented by an alternate long and short dash line F in FIG. In this case, the parallel mode selection area is narrower than the maximum parallel mode selection area as indicated by an arrow β.

図7は、実施形態において、システム効率下限ηS_limが高くなる場合における図5に対応する図である。図7は、システム効率下限ηS_limが図6の一点鎖線Fと、図5のD3とで表す値となった場合に対応する。この場合には、パラレルモード選択域が図5で示した場合より狭くなる。これによって、パラレルモードにおいてエンジン12を駆動させる回転数範囲(エンジン駆動範囲)も、図5で示した場合より狭くなる。このため、パラレルモードが選択される機会が少なくなる。一方、この場合にはパラレルモードにおけるエンジン駆動範囲が、システム効率ηSが高くなる回転数範囲のみとなるので、パラレルモードにおける燃費の向上を図れる。 FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 5 when the system efficiency lower limit η S — lim is high in the embodiment. FIG. 7 corresponds to the case where the system efficiency lower limit η S — lim becomes a value represented by the alternate long and short dash line F of FIG. 6 and D3 of FIG. In this case, the parallel mode selection area is narrower than that shown in FIG. As a result, the rotational speed range (engine drive range) for driving the engine 12 in the parallel mode is also narrower than that shown in FIG. For this reason, the opportunity for selecting the parallel mode is reduced. On the other hand, in this case, the engine drive range in the parallel mode is only the rotation speed range in which the system efficiency η S is high, so that the fuel efficiency in the parallel mode can be improved.

図8は、実施形態において、走行要求トルク及びエンジン回転数に応じた車両及びエンジン12の動作点を、パラレルモード選択域との関係で示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating operating points of the vehicle and the engine 12 according to the travel request torque and the engine speed in the embodiment in relation to the parallel mode selection area.

メインコントローラ26は、パラレルモードでエンジン12を駆動する場合のエンジントルクと、走行要求トルクとの関係で、現在の車両の動作点がパラレルモード選択域に入るか否かを判定する。メインコントローラ26は、その選択域に動作点が入らない場合には、EVモードまたはシリーズモードを選択する。以下では、変速機24の変速段が1つに固定される場合を説明する。この場合、エンジン回転数の増加にしたがって車速が高くなる。なお、以下ではパラレルモードにおいて第2MG14を駆動しない構成で説明するが、第2MG14を駆動させてもよい。このときには、バッテリのSOCが減少する一方、第2MG14の駆動力分、エンジンにおいて走行に必要なトルクが小さくなる。または、エンジンのトルク以上の走行トルクを第2MG14が賄うことができる。   The main controller 26 determines whether or not the current operating point of the vehicle falls within the parallel mode selection region based on the relationship between the engine torque when the engine 12 is driven in the parallel mode and the travel request torque. The main controller 26 selects the EV mode or the series mode when the operating point does not enter the selection area. Below, the case where the gear stage of the transmission 24 is fixed to one is demonstrated. In this case, the vehicle speed increases as the engine speed increases. In the following description, the second MG 14 is not driven in the parallel mode. However, the second MG 14 may be driven. At this time, the SOC of the battery is reduced, while the torque required for running in the engine is reduced by the driving force of the second MG 14. Alternatively, the second MG 14 can provide a running torque that is greater than the engine torque.

例えば、図8において、低速側で走行要求トルクが小さい点A1に車両の動作点がある場合には、システム効率ηSがシステム効率下限ηS_limより低いので、パラレルモードとはせずに、EVモードまたはシリーズモードが選択される。このとき、図6のシステム効率下限線で示す関係と、検出されたSOCとから、SOCに対応するシステム効率下限ηS_limが決定される。そして、決定されたシステム効率下限ηS_limが下限値ηS_minを下回る場合、すなわちSOCが第2閾値SOC2より低い場合にはシリーズモードが選択される。シリーズモード及びEVモードの選択については、後で図10を用いて説明する。 For example, in FIG. 8, when the vehicle operating point is at the point A1 where the required traveling torque is low on the low speed side, the system efficiency η S is lower than the system efficiency lower limit η S — lim , so that the parallel mode is not set. EV mode or series mode is selected. At this time, the system efficiency lower limit η S — lim corresponding to the SOC is determined from the relationship indicated by the system efficiency lower limit line in FIG. 6 and the detected SOC. When the determined system efficiency lower limit η S — lim is lower than the lower limit value η S — min , that is, when the SOC is lower than the second threshold value SOC2, the series mode is selected. Selection of the series mode and the EV mode will be described later with reference to FIG.

図8において、点A1と同じエンジン回転数で、走行要求トルクが点A1より高い点A2に車両の動作点がある場合には、パラレルモード選択域に入るので、パラレルモードで運転される。このとき、エンジン12は、図9で「エンジントルク」として示した高効率のエンジン動作線上で、点A1とエンジン回転数が同じである動作点Aで運転される。この場合、エンジン12が発生するトルクのうち、走行に必要なトルクを除いた残りが第1MG20に吸収トルクとして吸収され、第1MG20が発電する。   In FIG. 8, when the vehicle operating point is at the point A2 where the required torque for traveling is higher than the point A1 at the same engine speed as the point A1, the vehicle enters the parallel mode selection range and is operated in the parallel mode. At this time, the engine 12 is operated at an operating point A where the engine speed is the same as that of the point A1 on the highly efficient engine operating line shown as “engine torque” in FIG. In this case, of the torque generated by the engine 12, the remainder excluding the torque necessary for traveling is absorbed by the first MG 20 as absorption torque, and the first MG 20 generates power.

図8において、点A1、A2より車速が高い点B1、点B2に車両の動作点がある場合には、パラレルモードで運転される。このとき、エンジン12は高効率のエンジン動作線上で、点B1、B2とエンジン回転数が同じである動作点Bで運転される。   In FIG. 8, when there is an operating point of the vehicle at points B1 and B2 where the vehicle speed is higher than the points A1 and A2, the vehicle is operated in the parallel mode. At this time, the engine 12 is operated at an operating point B where the engine speed is the same as that of the points B1 and B2 on a highly efficient engine operating line.

図9は、図8の2つの動作点B1,B2において、エンジン出力に対する車両走行要求出力の割合αに対するシステム効率ηSの関係を示す図である。図9に示すように、エンジントルクに対する走行要求トルクが高くなるほど、システム効率は高くなる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship of the system efficiency η S with respect to the ratio α of the vehicle travel request output to the engine output at the two operating points B1 and B2 in FIG. As shown in FIG. 9, the system efficiency increases as the travel request torque with respect to the engine torque increases.

図10は、実施形態において、SOCに対するシステム効率下限ηS_limとシステム効率ηSとの関係を示す図である。図10に示すように、EVモード、シリーズモード、及びパラレルモードの選択域が設定される。図10の砂地部分は、システム効率下限線とSOC及び上限値ηS_maxと、SOCの上限値としての上限SOCとの関係から設定される第1EVモード選択域である。図10のグレー部分は、システム効率下限線、システム効率ηS、SOC及び第2閾値SOC2と、上限SOCとの関係から設定される第2EVモード選択域である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between the system efficiency lower limit η S — lim with respect to the SOC and the system efficiency η S in the embodiment. As shown in FIG. 10, EV mode, series mode, and parallel mode selection areas are set. The sandy portion in FIG. 10 is a first EV mode selection region set based on the relationship between the system efficiency lower limit line, the SOC, the upper limit value η S — max, and the upper limit SOC as the upper limit value of the SOC. The gray portion in FIG. 10 is a second EV mode selection area set based on the relationship between the system efficiency lower limit line, the system efficiency η S , the SOC, the second threshold SOC2, and the upper limit SOC.

図10の斜線部は、システム効率下限線とSOC及び下限値ηS_minとの関係から設定される第1シリーズモード選択域である。図10の斜格子部は、SOCと、予め設定され第2閾値SOC2より低く、パラレルモードで許容されるSOCの下限値としての下限SOCと、上限値ηS_maxとの関係から設定される第2シリーズモード選択域である。そして、図10の台形状の白抜き部が、パラレルモードにおける選択域である。図10に示したEVモード、シリーズモード、及びパラレルモードの選択域は1例であり、これに限定されるものではない。 The hatched portion in FIG. 10 is the first series mode selection area set based on the relationship between the system efficiency lower limit line, the SOC, and the lower limit value η S — min . 10 is set based on the relationship between the SOC, a lower limit SOC that is lower than the preset second threshold SOC2 and allowed in the parallel mode, and the upper limit η S — max. This is the second series mode selection area. And the trapezoid white outline of FIG. 10 is a selection area in the parallel mode. The selection range of the EV mode, the series mode, and the parallel mode shown in FIG. 10 is an example, and is not limited to this.

図11は、実施形態において、走行モードの選択方法を示すフローチャートである。図11のフローチャートに示す選択方法における選択は、メインコントローラ26により実行され、その選択に応じた走行モードで、ECU30、PCU28、及びクラッチ22が制御される。   FIG. 11 is a flowchart illustrating a travel mode selection method in the embodiment. Selection in the selection method shown in the flowchart of FIG. 11 is executed by the main controller 26, and the ECU 30, the PCU 28, and the clutch 22 are controlled in a travel mode according to the selection.

図11のステップS10では、システム効率下限ηS_lim及びシステム効率ηSが算出される。以下、ステップSはSと記載する。システム効率ηSは、(1)式を用いて算出される。S12では、システム効率下限ηS_limが上限値ηS_maxを上回るか否かが判定され、その判定結果が肯定、すなわちYESであればS14でEVモードが選択される。このときに選択されるEVモードは、第1EVモード選択域に対応する。 In step S10 of FIG. 11, the system efficiency lower limit η S — lim and the system efficiency η S are calculated. Hereinafter, step S is described as S. The system efficiency η S is calculated using equation (1). In S12, it is determined whether the system efficiency lower limit η S — lim exceeds the upper limit value η S — max . If the determination result is affirmative, that is, YES, the EV mode is selected in S14. The EV mode selected at this time corresponds to the first EV mode selection area.

S12の判定結果が否定、すなわちNOであればS16に移行する。S16では、システム効率ηSがシステム効率下限線(ηS_lim線)より低く、かつ、SOCが第2閾値SOC2以上か否かが判定される。S16の判定結果がYESであればS14でシリーズモードが選択される。このときに選択されるEVモードは、第2EVモード選択域に対応する。 If the determination result in S12 is negative, that is, NO, the process proceeds to S16. In S16, it is determined whether the system efficiency η S is lower than the system efficiency lower limit line (η S — lim line) and the SOC is equal to or higher than the second threshold value SOC2. If the determination result in S16 is YES, the series mode is selected in S14. The EV mode selected at this time corresponds to the second EV mode selection area.

S16の判定結果がNOであればS18でシステム効率下限ηS_limが下限値ηS_minを下回るか否かが判定され、その判定結果がYESであればS20でシリーズモードが選択される。このときに選択されるシリーズモードは、第1シリーズモード選択域に対応する。 If the determination result in S16 is NO, it is determined in S18 whether the system efficiency lower limit η S — lim is lower than the lower limit value η S — min. If the determination result is YES, the series mode is selected in S20. . The series mode selected at this time corresponds to the first series mode selection area.

S18の判定結果がNOであればS22に移行する。S22では、SOCが下限SOC以下か否かが判定され、その判定結果がYESであればS20でシリーズモードが選択される。このときに選択されるシリーズモードは、第2シリーズモード選択域に対応する。   If the determination result in S18 is NO, the process proceeds to S22. In S22, it is determined whether or not the SOC is lower than the lower limit SOC. If the determination result is YES, the series mode is selected in S20. The series mode selected at this time corresponds to the second series mode selection area.

S22の判定結果がNOであればS24でパラレルモードが選択される。S14,S20,S24でモードの選択が終了した場合には、再度S10に戻ってS10からS24の処理が繰り返される。   If the determination result in S22 is NO, the parallel mode is selected in S24. When the selection of the mode is completed in S14, S20, and S24, the process returns to S10 again and the processes from S10 to S24 are repeated.

上記の制御システム10によれば、パラレルモードでは、車速に対応するエンジン回転数に対し効率のよい最高効率の動作点でエンジン12が運転される。また、バッテリ16のSOCが低くなるほど、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させる回転数範囲が、エンジン12の熱効率を用いて定義されるシステム効率の下限が低くなる方向で広がる。これにより、SOCに余裕がある場合には、そのシステム効率が高くなる回転数範囲のみとなるように、パラレルモードにおけるエンジン12の運転可能な回転数範囲が狭くなり、燃費が向上する。また、SOCが低下する場合には、システム効率が低下する方向であってもエンジン12の運転可能な回転数範囲が広がることにより、バッテリ16の充電量を確保できる。このときには、パラレルモードから、バッテリ16の電力を多く消費するEVモードへの切換が生じにくくなる。また、パラレルモードでの運転における燃費を向上できることで、効率の悪い運転状態を少なくできる。したがって、バッテリ16の充電量を確保しつつ、走行時における燃費向上を図れる。   According to the control system 10 described above, in the parallel mode, the engine 12 is operated at the maximum efficiency operating point that is efficient with respect to the engine speed corresponding to the vehicle speed. Further, as the SOC of the battery 16 is lowered, the rotational speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode is expanded in such a direction that the lower limit of the system efficiency defined using the thermal efficiency of the engine 12 is lowered. Thereby, when there is a margin in the SOC, the rotational speed range in which the engine 12 can be operated in the parallel mode is narrowed so that only the rotational speed range in which the system efficiency becomes high is obtained, and fuel efficiency is improved. Further, when the SOC decreases, the charge amount of the battery 16 can be ensured by expanding the rotation speed range in which the engine 12 can be operated even if the system efficiency decreases. At this time, switching from the parallel mode to the EV mode that consumes much power of the battery 16 is less likely to occur. In addition, since the fuel efficiency in driving in the parallel mode can be improved, inefficient driving conditions can be reduced. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption during traveling while securing the charge amount of the battery 16.

さらに、SOCが高い場合には、充電要求が低いので、パラレルモードにおけるエンジン12の回転数についての駆動範囲を狭くすることにより、EVモードがより多くの機会で選択されやすくなる。   Further, when the SOC is high, the charging request is low. Therefore, by narrowing the drive range for the rotational speed of the engine 12 in the parallel mode, the EV mode is easily selected with more opportunities.

図12は、実施形態の別例において、図6に対応する図である。SOCとシステム効率下限ηS_limとの関係を表すシステム効率下限線は、図6のように直線状のものに限定せず、図12のように折れ曲がった特性を有する線としてもよい。図12のシステム効率下限線では、第1閾値SOC1でシステム効率下限が上限値に達せず、SOCの増大にしたがって予め設定される上限SOC付近まで一定に維持される。システム効率下限線は、上限SOC付近で上限値ηS_maxを超えるようにステップ状に変化する。図12のシステム効率下限線を用いる場合、第1閾値SOC1から上限SOC付近まで高いシステム効率のパラレルモードで運転して、システム効率ηSをパラレルモードにおける最大効率付近に維持することができる。 FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 6 in another example of the embodiment. The system efficiency lower limit line representing the relationship between the SOC and the system efficiency lower limit η S — lim is not limited to a straight line as shown in FIG. 6 but may be a line having a bent characteristic as shown in FIG. In the system efficiency lower limit line of FIG. 12, the system efficiency lower limit does not reach the upper limit value at the first threshold SOC1, and is maintained constant up to the vicinity of the preset upper limit SOC as the SOC increases. The system efficiency lower limit line changes stepwise so as to exceed the upper limit value η S — max near the upper limit SOC. When the system efficiency lower limit line of FIG. 12 is used, the system efficiency η S can be maintained near the maximum efficiency in the parallel mode by operating in the parallel mode with the high system efficiency from the first threshold value SOC1 to the vicinity of the upper limit SOC.

図13は、実施形態の別例において、図6に対応する図である。SOCとシステム効率下限ηS_limとの関係を表すシステム効率下限線は、図13のように曲線状の特性を有する線としてもよい。図13のシステム効率下限線では、上限値ηS_maxと交わる場合のSOCである第1閾値SOC1が上限SOCに近づく。また、このシステム効率下限線では、第2閾値SOC2から第1閾値SOC1の近くまでシステム効率下限を低く維持する。これにより、パラレルモード選択域を広くできるので、エンジン運転機会を増やすことができる。このため、パワーモード運転を行いやすい。 FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 6 in another example of the embodiment. The system efficiency lower limit line representing the relationship between the SOC and the system efficiency lower limit η S — lim may be a line having a curved characteristic as shown in FIG. In the system efficiency lower limit line of FIG. 13, the first threshold value SOC <b> 1 that is the SOC when intersecting with the upper limit value η S — max approaches the upper limit SOC. Further, in this system efficiency lower limit line, the system efficiency lower limit is kept low from the second threshold value SOC2 to the vicinity of the first threshold value SOC1. Thereby, since a parallel mode selection area can be widened, an engine operation opportunity can be increased. For this reason, it is easy to perform power mode operation.

メインコントローラ26は、第1閾値SOC1を固定値とするのではなく、運転者の選択に応じて、上限SOCと第2閾値SOC2との間で変更可能とする構成としてもよい。例えば、ハイブリッド車両の運転者が、操作部(図示せず)によりパワーモード運転を指示した場合に、図13のシステム効率下限線を用い、パワーモード運転の指示がない場合には図6のシステム効率下限線を用いて通常運転を行う構成としてもよい。   The main controller 26 may be configured to be able to change between the upper limit SOC and the second threshold SOC2 according to the driver's selection, instead of setting the first threshold SOC1 as a fixed value. For example, when the driver of the hybrid vehicle gives an instruction for power mode operation using an operation unit (not shown), the system efficiency lower limit line shown in FIG. 13 is used. It is good also as a structure which performs normal driving | operation using an efficiency lower limit line.

一方、ハイブリッド車両の運転者が操作部によりEV優先モードを指示した場合に、運転で使用するシステム効率下限線を、図6のシステム効率下限線から、第1閾値SOC1を第2閾値SOC2に近づけたシステム効率下限線に変更する構成としてもよい。この場合には、SOCの変化でEVモードに移行する機会が増える。   On the other hand, when the driver of the hybrid vehicle instructs the EV priority mode using the operation unit, the system efficiency lower limit line used for driving is made closer to the second threshold SOC2 from the system efficiency lower limit line of FIG. The system efficiency may be changed to the lower limit of system efficiency. In this case, the opportunity to shift to the EV mode increases due to the change in the SOC.

また、実施形態の別例として、メインコントローラ26は、第1閾値SOC1を車両の運転状況の履歴に応じて変更可能とする、すなわち学習によって第1閾値SOC1を変更可能としてもよい。例えば、車両が、バッテリ16を外部から充電可能なプラグイン型ハイブリッド車両である場合に、運転時のSOCの履歴と、外部充電の頻度の履歴とがメインコントローラ26で記憶されてもよい。メインコントローラ26は、その履歴から第1閾値SOC1を変化させる。例えば、運転時にSOCの減少の頻度が多いことと、外部充電の頻度が多いこととの一方または両方がある場合に、第1閾値SOC1を上限SOC側に近づけることができる。これにより、パラレルモードでのエンジンの運転機会を多くできる。一方、運転時にSOCの減少の頻度が少なく、かつ、外部充電の頻度が少ない場合に、車両の走行要求トルクが低い状態が多いと判断して、第1閾値SOC1を第2閾値SOC2側に近づけることもできる。これによりEVモードに移行する機会が増える。   As another example of the embodiment, the main controller 26 may change the first threshold value SOC1 in accordance with the history of driving conditions of the vehicle, that is, the first threshold value SOC1 may be changed by learning. For example, when the vehicle is a plug-in hybrid vehicle that can charge the battery 16 from the outside, the SOC history during driving and the frequency history of external charging may be stored in the main controller 26. The main controller 26 changes the first threshold value SOC1 from the history. For example, the first threshold value SOC1 can be made closer to the upper limit SOC side when there is one or both of a high SOC reduction frequency and a high external charging frequency during operation. As a result, engine operation opportunities in the parallel mode can be increased. On the other hand, when the SOC decreases less frequently during driving and the frequency of external charging is low, it is determined that the vehicle travel request torque is often low, and the first threshold SOC1 is brought closer to the second threshold SOC2 side. You can also. This increases the opportunity to enter the EV mode.

図14は、実施形態の別例において、エンジン回転数に対してエンジン12の動作線上の熱効率ηeを表す動作線上効率線Lと、パラレルモードでのエンジン駆動範囲とを示す図である。図15は、実施形態の別例において、SOCに対するエンジン12の熱効率ηeの下限である熱効率下限ηe_limの関係を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing an operating line efficiency line L representing the thermal efficiency ηe on the operating line of the engine 12 with respect to the engine speed and an engine driving range in the parallel mode in another example of the embodiment. FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship of a thermal efficiency lower limit η e — lim that is a lower limit of the thermal efficiency ηe of the engine 12 with respect to the SOC in another example of the embodiment.

図14、図15に示す別例では、パラレルモード選択域を決定するために、システム効率ではなく、エンジン12の熱効率ηeを、エンジン12の熱効率を用いて定義される効率として用いている。上記の図2を用いて説明したように、パラレルモードにおいてエンジン動作線a2は、エンジン回転数に対して最も熱効率ηeが高くなる点を通るように設定される。図14で熱効率ηeが最大効率である上限値ηe_maxとなる点Gは、図2の点bpに対応する。これにより、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させるエンジン回転数範囲は、熱効率ηeにより規定することが合理的であることが分かる。具体的には、熱効率ηeの下限を熱効率下限ηe_limとした場合に、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させる回転数範囲を、熱効率下限ηe_lim以上の効率に対応する回転数範囲(エンジン駆動範囲)とする。 In another example shown in FIGS. 14 and 15, the thermal efficiency ηe of the engine 12 is used as the efficiency defined using the thermal efficiency of the engine 12 instead of the system efficiency in order to determine the parallel mode selection range. As described with reference to FIG. 2 above, in the parallel mode, the engine operating line a2 is set so as to pass through a point where the thermal efficiency ηe is highest with respect to the engine speed. In FIG. 14, the point G at which the thermal efficiency ηe becomes the upper limit value η e — max , which is the maximum efficiency, corresponds to the point bp in FIG. Thus, it can be seen that it is reasonable to define the engine speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode by the thermal efficiency ηe. Specifically, when the lower limit of the thermal efficiency ηe is the thermal efficiency lower limit η e _lim , the rotational speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode is the rotational speed range corresponding to the efficiency equal to or higher than the thermal efficiency lower limit η e _lim ( Engine driving range).

図15に示すように、熱効率下限ηe#limとSOCとの関係が、SOCが小さくなるのに従って熱効率下限が低くなるように予め設定され、メインコントローラ26の記憶部にこの関係が記憶される。図15に示す関係では、熱効率下限ηe_limがSOCの増大にしたがって直線的に増加する。メインコントローラ26は、SOCが予め設定された第1閾値SOC1a以上の場合に、熱効率下限ηe#limを熱効率の最大効率である上限値ηe_max以上とし、エンジン12の運転を禁止する。このときには、走行モードはEVモードに選択され、車両が第2MG14の駆動力で駆動される。 As shown in FIG. 15, the relationship between the thermal efficiency lower limit η e # lim and the SOC is preset so that the thermal efficiency lower limit becomes lower as the SOC becomes smaller, and this relationship is stored in the storage unit of the main controller 26. . In the relationship shown in FIG. 15, the thermal efficiency lower limit η e — lim increases linearly as the SOC increases. The main controller 26 sets the thermal efficiency lower limit η e # lim to the upper limit value η e — max that is the maximum efficiency of the thermal efficiency, and prohibits the operation of the engine 12 when the SOC is equal to or higher than the preset first threshold value SOC1a. At this time, the traveling mode is selected as the EV mode, and the vehicle is driven by the driving force of the second MG 14.

図15に示すように、熱効率下限ηe_limには、パラレルモードにおける熱効率の下限値ηe_minが設定されている。メインコントローラ26は、SOC及び熱効率下限ηe_limの関係と、検出されたSOCとから熱効率下限ηe_limを算出する。そして、メインコントローラ26は、検出されたSOCが予め設定された第2閾値SOC2aを下回ることにより、算出された熱効率下限ηe_limが予め設定された下限値ηe_minを下回る場合には、走行モードをシリーズモードに切り換える。これにより、燃費効率が高いシリーズモードで車両を走行させることができる。このとき、下限値ηe_minは、エンジン12の熱効率の上限値ηe_max、及び第1MG20の発電効率ηMGの積の最大値(最大発電効率)と等しくなるように設定することが好ましい。この好ましい構成によれば、シリーズモードの方が、パラレルモードより高効率となることが補償される。 As shown in FIG. 15, the lower limit value η e — min of the thermal efficiency in the parallel mode is set in the lower thermal efficiency limit η e — lim . The main controller 26 calculates the thermal efficiency lower limit η e — lim from the relationship between the SOC and the thermal efficiency lower limit η e — lim and the detected SOC. Then, the main controller 26 determines that the calculated thermal efficiency lower limit η e — lim is lower than the preset lower limit value η e — min when the detected SOC falls below the preset second threshold SOC 2 a. Switch the travel mode to the series mode. As a result, the vehicle can be driven in the series mode with high fuel efficiency. At this time, the lower limit value η e — min may be set to be equal to the maximum value (maximum power generation efficiency) of the product of the upper limit value η e — max of the thermal efficiency of the engine 12 and the power generation efficiency η MG of the first MG 20. preferable. According to this preferable configuration, it is compensated that the series mode is more efficient than the parallel mode.

図15では、検出されたSOCが第2閾値SOC2aと一致した場合を示している。この場合には、図15の熱効率下限ηe_limとSOCとの関係を表す線である熱効率下限線上の第2閾値SOC2aに対応する点E1aから、現在の熱効率下限ηe_limが設定される。図15では熱効率下限線をηe_lim線と示している(図16も同様である)。この場合には、熱効率下限ηe_limは下限値ηe_minとなり、パラレルモードの選択域が最大となる。このときには、図14で、熱効率下限ηe#limがD1aとなり、パラレルモードにおけるエンジン駆動範囲が図14に矢印γ1で示す範囲となり、広がっている。図15の熱効率下限線は、下限値ηe_min及び上限値ηe_maxを結ぶ直線の線分が、下限値ηe_minの下側、及び最大効率である上限値ηe_maxの上側に直線状に延長されるように伸びている。 FIG. 15 shows a case where the detected SOC matches the second threshold value SOC2a. In this case, the E1a point corresponding to the second threshold value SOC2a thermal efficiency lower limit line is a line representing the relationship between the heat efficiency lower eta e _ lim and SOC in FIG. 15, is set to the current heat efficiency lower eta e _ lim The In FIG. 15, the thermal efficiency lower limit line is shown as the η e — lim line (the same applies to FIG. 16). In this case, the thermal efficiency lower limit η e — lim becomes the lower limit value η e — min , and the parallel mode selection range is maximized. At this time, in FIG. 14, the thermal efficiency lower limit η e # lim is D1a, and the engine drive range in the parallel mode is the range indicated by the arrow γ1 in FIG. Thermal efficiency lower limit line in FIG. 15, the line segment of a straight line connecting the lower limit eta e _ min and an upper limit eta e _ max is lower limit value eta e _ min, and the upper limit value eta e _ max is the maximum efficiency It is extended so that it may be extended linearly on the upper side.

一方、図15で、検出されたSOCが第2閾値SOC2aより大きくなると、図15の熱効率下限線上で、SOCに対応する熱効率下限ηe_limが下限値ηe_minより大きくなる。この場合には、図14において、熱効率下限ηe_limが、一点鎖線D2aとなる。このとき、パラレルモード選択域のエンジン回転数範囲は、図14に矢印γ2で示す範囲となり、最大のパラレルモードの選択域のエンジン回転数範囲(矢印γ1範囲)より狭くなる。これにより、矢印γ2で示す選択域では、パラレルモードが選択される機会が少なくなる。一方、この場合にはパラレルモードにおけるエンジン駆動範囲が、熱効率ηeが高くなる回転数範囲のみとなるので、パラレルモードにおける燃費の向上を図れる。 On the other hand, when the detected SOC becomes larger than the second threshold value SOC2a in FIG. 15, the thermal efficiency lower limit η e — lim corresponding to the SOC becomes larger than the lower limit value η e — min on the thermal efficiency lower limit line of FIG. In this case, in FIG. 14, the thermal efficiency lower limit η e — lim is a one-dot chain line D2a. At this time, the engine speed range in the parallel mode selection range is a range indicated by an arrow γ2 in FIG. 14, and is narrower than the engine speed range (arrow γ1 range) in the maximum parallel mode selection range. Thereby, in the selection area indicated by the arrow γ2, the opportunity for selecting the parallel mode is reduced. On the other hand, in this case, the engine drive range in the parallel mode is only the rotation speed range in which the thermal efficiency η e is high, so that the fuel efficiency in the parallel mode can be improved.

図16は、実施形態の別例において、SOCに対する熱効率下限ηe_limと熱効率ηeとの関係を示す図である。図16に示すように、EVモード、シリーズモード、及びパラレルモードの選択域が設定される。図16の砂地部分は、熱効率下限線とSOC及び上限値ηe_maxと、上限SOCとの関係から設定される第1EVモード選択域である。図16のグレー部分は、熱効率下限線、熱効率ηe、SOC及び第2閾値SOC2aと、上限SOCとの関係から設定される第2EVモード選択域である。 FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between the thermal efficiency lower limit η e — lim with respect to the SOC and the thermal efficiency η e in another example of the embodiment. As shown in FIG. 16, selection areas for the EV mode, the series mode, and the parallel mode are set. The sandy portion in FIG. 16 is a first EV mode selection area set based on the relationship between the thermal efficiency lower limit line, the SOC, the upper limit value η e — max, and the upper limit SOC. The gray portion in FIG. 16 is a second EV mode selection region set based on the relationship between the thermal efficiency lower limit line, the thermal efficiency η e , the SOC, the second threshold SOC 2a, and the upper limit SOC.

図16の斜線部は、熱効率下限線とSOC及び下限値ηe_minとの関係から設定される第1シリーズモード選択域である。図16の斜格子部は、SOCと、予め設定され第2閾値SOC2aより低い下限SOCとの関係から設定される第2シリーズモード選択域である。そして、図16の台形状の白抜き部が、パラレルモードにおける選択域である。図16に示したEVモード、シリーズモード、及びパラレルモードの選択域は1例であり、これに限定されるものではない。 The hatched portion in FIG. 16 is the first series mode selection area set based on the relationship between the thermal efficiency lower limit line, the SOC, and the lower limit value η e — min . The oblique lattice portion in FIG. 16 is a second series mode selection area set based on the relationship between the SOC and a lower limit SOC that is set in advance and lower than the second threshold value SOC2a. A trapezoidal white portion in FIG. 16 is a selection area in the parallel mode. The selection area of the EV mode, the series mode, and the parallel mode shown in FIG. 16 is an example, and the selection area is not limited to this.

図17は、実施形態の別例において、走行モードの選択方法を示すフローチャートである。図17のS30では、熱効率下限ηe_lim及び熱効率ηeが算出される。熱効率ηeは、予め設定された動作線上効率線L(図14)とエンジン回転数とから算出される。S32では、熱効率下限ηe_limが上限値ηe_maxを上回るか否かが判定され、その判定結果がYESであればS34でEVモードが選択される。このときに選択されるEVモードは、第1EVモード選択域に対応する。 FIG. 17 is a flowchart illustrating a travel mode selection method in another example of the embodiment. In S30 of FIG. 17, the thermal efficiency lower limit η e — lim and the thermal efficiency η e are calculated. The thermal efficiency η e is calculated from the preset operating line efficiency line L (FIG. 14) and the engine speed. In S32, it is determined whether or not the thermal efficiency lower limit η e — lim exceeds the upper limit value η e — max. If the determination result is YES, the EV mode is selected in S34. The EV mode selected at this time corresponds to the first EV mode selection area.

S32の判定結果がNOであればS36に移行する。S36では、熱効率ηeが熱効率下限線(ηe_lim線)より低く、かつ、SOCが第2閾値SOC2a以上か否かが判定される。S36の判定結果がYESであればS34でシリーズモードが選択される。このときに選択されるEVモードは、第2EVモード選択域に対応する。 If the determination result in S32 is NO, the process proceeds to S36. In S36, it is determined whether or not the thermal efficiency η e is lower than the thermal efficiency lower limit line (η e — lim line) and the SOC is equal to or higher than the second threshold SOC 2a. If the determination result in S36 is YES, the series mode is selected in S34. The EV mode selected at this time corresponds to the second EV mode selection area.

S36の判定結果がNOであればS38で熱効率下限ηe_limが下限値ηe_minを下回るか否かが判定され、その判定結果がYESであればS40でシリーズモードが選択される。このときに選択されるシリーズモードは、第1シリーズモード選択域に対応する。 If the determination result in S36 is NO, it is determined in S38 whether the thermal efficiency lower limit η e — lim is lower than the lower limit value η e — min. If the determination result is YES, the series mode is selected in S40. The series mode selected at this time corresponds to the first series mode selection area.

S38の判定結果がNOであればS42に移行する。S42では、SOCが下限SOC以下か否かが判定され、その判定結果がYESであればS40でシリーズモードが選択される。このときに選択されるシリーズモードは、第2シリーズモード選択域に対応する。   If the determination result in S38 is NO, the process proceeds to S42. In S42, it is determined whether or not the SOC is lower than the lower limit SOC. If the determination result is YES, the series mode is selected in S40. The series mode selected at this time corresponds to the second series mode selection area.

S42の判定結果がNOであればS44でパラレルモードが選択される。S34,S40,S44でモードの選択が終了した場合には、再度S30に戻ってS30からS44の処理が繰り返される。   If the determination result in S42 is NO, the parallel mode is selected in S44. When the selection of the mode is completed in S34, S40, and S44, the process returns to S30 again and the processes from S30 to S44 are repeated.

上記の構成の場合も、図1から図11の構成と同様に、パラレルモードでは、エンジン回転数に対し効率のよい最高効率の動作点でエンジン12が運転される。また、バッテリ16のSOCが低くなるほど、パラレルモードにおいてエンジン12を動作させる回転数範囲が、エンジン12の熱効率の下限が低くなる方向で広がる。これにより、SOCに余裕がある場合には、熱効率が高くなる回転数範囲のみとなるように、パラレルモードにおけるエンジン12の運転可能な回転数範囲が狭くなり、燃費が向上する。また、SOCが低下する場合には、熱効率が低下する方向であってもエンジン12の運転可能な回転数範囲が広がることにより、バッテリ16の充電量を確保できる。このときには、パラレルモードからEVモードへの切換が生じにくくなる。また、パラレルモードでの運転における燃費を向上できることで、効率の悪い運転状態を少なくできる。したがって、バッテリ16の充電量を確保しつつ、走行時における燃費向上を図れる。   Also in the case of the above configuration, in the parallel mode, similarly to the configurations of FIGS. 1 to 11, the engine 12 is operated at the maximum efficiency operating point that is efficient with respect to the engine speed. Further, as the SOC of the battery 16 becomes lower, the rotational speed range in which the engine 12 is operated in the parallel mode is expanded in such a direction that the lower limit of the thermal efficiency of the engine 12 becomes lower. As a result, when there is a margin in the SOC, the rotational speed range in which the engine 12 can be operated in the parallel mode is narrowed so that only the rotational speed range in which the thermal efficiency is increased is obtained, and fuel efficiency is improved. Further, when the SOC decreases, the charge amount of the battery 16 can be ensured by expanding the rotation speed range in which the engine 12 can operate even in the direction in which the thermal efficiency decreases. At this time, switching from the parallel mode to the EV mode is unlikely to occur. In addition, since the fuel efficiency in driving in the parallel mode can be improved, inefficient driving conditions can be reduced. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption during traveling while securing the charge amount of the battery 16.

さらに、SOCが高い場合には、充電要求が低いので、パラレルモードにおけるエンジン12の回転数についての駆動範囲を狭くすることにより、EVモードがより多くの機会で選択されやすい。   Further, when the SOC is high, the charging request is low, and therefore, the EV mode is easily selected on more occasions by narrowing the driving range for the rotational speed of the engine 12 in the parallel mode.

また、本例の構成によれば、図1から図11の構成のようにシステム効率を用いる場合と異なり、発電効率及び走行要求トルクを求める必要がないので、計算を簡略化できる。一方、図1から図11の構成で制御する方が、本例の構成で制御する場合より車両の効率を高く維持できる可能性がある。本例において、その他の構成及び作用は、図1から図11の構成と同様である。   Further, according to the configuration of this example, unlike the case of using the system efficiency as in the configurations of FIGS. 1 to 11, it is not necessary to obtain the power generation efficiency and the required travel torque, so that the calculation can be simplified. On the other hand, the control with the configuration of FIGS. 1 to 11 may be able to maintain the vehicle efficiency higher than the control with the configuration of this example. In this example, other configurations and operations are the same as those in FIGS. 1 to 11.

図18は、実施形態の別例において、図12に対応する図であり、図19は、実施形態の別例において、図13に対応する図である。図18、図19に示す別例の2例のように、SOCと熱効率下限ηe_limとの関係を表す熱効率下限線は、図15のように直線状のものに限定せず、図18のように折れ曲がった特性を有する線としてもよい。また、熱効率下限線は、図19のように曲線状の特性を有する線としてもよい。この場合には、例えば図12、図13で、SOCとシステム効率下限の関係を、SOCと熱効率下限の関係に置き換えたものと同様である。図18の熱効率下限線を用いる場合には、第1閾値SOC1aから上限SOC付近まで高い熱効率のパラレルモードで運転して、熱効率ηeをパラレルモードにおける最大効率付近に維持することもできる。また、図19の熱効率下限線を用いる場合には、第2閾値SOC2aから第1閾値SOC1aの近くまで熱効率下限を低く維持する。これにより、パラレルモード選択域を広くできるので、エンジン運転機会を増やすことができるので、パワーモード運転を行いやすい。 FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 12 in another example of the embodiment, and FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 13 in another example of the embodiment. 18 and FIG. 19, the thermal efficiency lower limit line representing the relationship between the SOC and the thermal efficiency lower limit η e — lim is not limited to a linear one as shown in FIG. It is good also as a line which has the characteristic bent like. The thermal efficiency lower limit line may be a line having a curved characteristic as shown in FIG. In this case, for example, in FIGS. 12 and 13, the relationship between the SOC and the system efficiency lower limit is replaced with the relationship between the SOC and the thermal efficiency lower limit. When the thermal efficiency lower limit line in FIG. 18 is used, the thermal efficiency η e can be maintained in the vicinity of the maximum efficiency in the parallel mode by operating in the high thermal efficiency parallel mode from the first threshold SOC1a to the vicinity of the upper limit SOC. Moreover, when using the thermal efficiency lower limit line of FIG. 19, the thermal efficiency lower limit is kept low from the second threshold SOC2a to the vicinity of the first threshold SOC1a. Thereby, since the parallel mode selection area can be widened, the engine operation opportunities can be increased, and therefore, it is easy to perform the power mode operation.

メインコントローラ26は、第1閾値SOC1aを固定値とするのではなく、運転者の選択に応じて、上限SOCと第2閾値SOC2aとの間で変更可能とする構成としてもよい。例えば、ハイブリッド車両の運転者が、操作部によりパワーモード運転を指示した場合に、図19の熱効率下限線を用い、パワーモード運転の指示がない場合に図15の熱効率下限線を用いて通常運転を行う構成としてもよい。   The main controller 26 may be configured to be able to change between the upper limit SOC and the second threshold SOC2a in accordance with the driver's selection, instead of setting the first threshold SOC1a as a fixed value. For example, when the driver of the hybrid vehicle instructs the power mode driving by the operation unit, the normal efficiency driving is performed using the thermal efficiency lower limit line of FIG. 19 when there is no instruction of the power mode driving. It is good also as composition which performs.

一方、ハイブリッド車両の運転者が操作部によりEV優先モードを指示した場合に、運転で使用する熱効率下限線を、図15の熱効率下限線から、第1閾値SOC1aを第2閾値SOC2aに近づけた熱効率下限線に変更する構成としてもよい。この場合には、SOCの変化でEVモードに移行する機会が増える。   On the other hand, when the driver of the hybrid vehicle instructs the EV priority mode using the operation unit, the thermal efficiency lower limit line used for driving is set to the thermal efficiency that brings the first threshold SOC1a closer to the second threshold SOC2a from the thermal efficiency lower limit line of FIG. It is good also as a structure changed to a lower limit line. In this case, the opportunity to shift to the EV mode increases due to the change in the SOC.

また、実施形態の別例として、メインコントローラ26は、第1閾値SOC1aを車両の運転状況の履歴に応じて変更可能とすることによって、第1閾値SOC1aを変更可能としてもよい。例えば、車両がプラグイン型ハイブリッド車両である場合に、運転時のSOCの履歴と、外部充電の頻度の履歴とがメインコントローラ26で記憶されてもよい。メインコントローラ26は、その履歴から第1閾値SOC1aを変化させる。例えば、運転時にSOCの減少の頻度が多いことと、外部充電の頻度が多いこととの一方または両方がある場合に、第1閾値SOC1aを上限SOC側に近づけることができる。一方、運転時にSOCの減少の頻度が少なく、かつ、外部充電の頻度が少ない場合に、車両の走行要求トルクが低い状態が多いと判断して、第1閾値SOC1aを第2閾値SOC2a側に近づけることもできる。   As another example of the embodiment, the main controller 26 may change the first threshold value SOC1a by making the first threshold value SOC1a changeable according to the history of driving conditions of the vehicle. For example, when the vehicle is a plug-in hybrid vehicle, the SOC history during driving and the frequency history of external charging may be stored in the main controller 26. The main controller 26 changes the first threshold SOC1a from the history. For example, the first threshold value SOC1a can be made closer to the upper limit SOC side when there is one or both of a high SOC reduction frequency and a high external charging frequency during operation. On the other hand, when the SOC decreases less frequently during driving and the frequency of external charging is low, it is determined that the vehicle travel request torque is often low, and the first threshold SOC1a is brought closer to the second threshold SOC2a side. You can also.

図20は、実施形態の別例において、車速及び車両要求駆動力の関係で、低速段及び高速段についてのパラレルモード選択域を示す図である。本例の構成では、上記の図1から図11の構成において、変速時の衝撃を低減するとともに、変速機24の変速段を切り換える場合における燃費向上を図ることを目的とする。図20の構成において、メインコントローラ26以外のハイブリッド車両及び制御システムの構成は、図1の構成と同様である。   FIG. 20 is a diagram illustrating a parallel mode selection range for the low speed stage and the high speed stage in relation to the vehicle speed and the vehicle required driving force in another example of the embodiment. The configuration of this example aims to reduce the impact at the time of shifting and to improve the fuel efficiency when switching the shift stage of the transmission 24 in the configuration of FIGS. 1 to 11 described above. In the configuration of FIG. 20, the configuration of the hybrid vehicle and the control system other than the main controller 26 is the same as the configuration of FIG.

具体的には、エンジン12の出力軸と駆動輪32との間の動力伝達部に変速機24を持つ構成では、車速の変化に応じて変速機24の変速段を変えることが、車両の走行をスムーズにする面から好ましい。この場合において、変速機24の変速段を切り換える場合にエンジン12の出力軸と駆動輪32とがクラッチ22を介して接続されていると、変速時の急劇な加減速感が衝撃、すなわち変速ショックとして車両の乗員に伝わる。図20の構成の場合には、この変速ショックを低減するために、メインコントローラ26は、1つの変速段におけるパラレルモードでの走行中において、別の変速段に切り換える際にクラッチ22を開放し、EVモードまたはシリーズモードに切り換える。そして、メインコントローラ26は、その切り換えの終了後に、変速機24を上記の別の変速段に切り替え、その後、クラッチ22を接続して別の変速段に対応するパラレルモードに切り替える。   Specifically, in the configuration in which the transmission 24 is provided in the power transmission portion between the output shaft of the engine 12 and the drive wheels 32, changing the gear position of the transmission 24 in accordance with the change in the vehicle speed may cause the vehicle to travel. From the aspect of smoothing. In this case, if the output shaft of the engine 12 and the drive wheel 32 are connected via the clutch 22 when switching the gear position of the transmission 24, a sudden acceleration / deceleration at the time of shifting is shocked, that is, a shift shock. It is transmitted to the vehicle occupants. In the case of the configuration of FIG. 20, in order to reduce this shift shock, the main controller 26 opens the clutch 22 when switching to another shift stage during traveling in the parallel mode at one shift stage, Switch to EV mode or series mode. Then, after the switching is completed, the main controller 26 switches the transmission 24 to the above-described another shift stage, and then connects the clutch 22 to switch to the parallel mode corresponding to the other shift stage.

このように構成するために、メインコントローラ26は、車速及び車両要求駆動力について、低速段及び高速段とそれらに対応するパラレルモード選択域との関係を、図20に示すように設定する。具体的には、メインコントローラ26は、車速と車両の要求駆動力との関係において、第1領域と第2領域とを設定する。   In order to configure in this way, the main controller 26 sets the relationship between the low speed stage and the high speed stage and the corresponding parallel mode selection area as shown in FIG. Specifically, the main controller 26 sets the first region and the second region in the relationship between the vehicle speed and the required driving force of the vehicle.

第1領域は、車速と車両の要求駆動力との関係において、低速段においてパラレルモードが選択される領域の最大領域である。第1領域は、低速段の高効率のエンジン動作線H1と、低速段に対応しシステム効率が下限値ηe_minとなるシステム下限を表す線とで囲まれる領域であり、図20においてパラレルモード選択域1と示す領域である。 The first region is the maximum region in which the parallel mode is selected at the low speed stage in the relationship between the vehicle speed and the required driving force of the vehicle. The first region is a region surrounded by a high-efficiency engine operating line H1 at a low speed stage and a line representing a system lower limit corresponding to the low speed stage and the system efficiency at the lower limit value η e — min . This is an area indicated as a mode selection area 1.

第2領域は、車速と車両の要求駆動力との関係において、高速段においてパラレルモードが選択される領域の最大領域である。第2領域は、高速段の高効率のエンジン動作線H2と、高速段に対応しシステム効率が下限値ηe_minとなるシステム下限を表す線とで囲まれる領域であり、図20においてパラレルモード選択域2と示す領域である。第1領域と第2領域とは交わることなく離れている。 The second region is the maximum region in which the parallel mode is selected at the high speed stage in the relationship between the vehicle speed and the required driving force of the vehicle. The second region is a region surrounded by a high-efficiency high-efficiency engine operating line H2 and a line corresponding to the high-speed stage and representing a system lower limit at which the system efficiency becomes the lower limit value η e — min . This is an area indicated as mode selection area 2. The first region and the second region are separated without intersecting.

メインコントローラ26は、車両要求駆動力と車速とから算出される車両の動作点が第1領域(パラレルモード選択域1)にある場合には、変速機24の変速段を低速段とし、かつ、パラレルモードを選択して車両を走行させる。また、メインコントローラ26は、車両要求駆動力と車速とから算出される車両の動作点が第2領域(パラレルモード選択域2)にある場合には、変速機24の変速段を高速段とし、かつ、パラレルモードを選択して車両を走行させる。   When the operating point of the vehicle calculated from the vehicle required driving force and the vehicle speed is in the first region (parallel mode selection region 1), the main controller 26 sets the gear stage of the transmission 24 to the low speed stage, and Select the parallel mode and run the vehicle. Further, when the operating point of the vehicle calculated from the vehicle required driving force and the vehicle speed is in the second region (parallel mode selection region 2), the main controller 26 sets the speed of the transmission 24 to the high speed, In addition, the vehicle is driven by selecting the parallel mode.

一方、メインコントローラ26は、算出された車両の動作点が、第1領域及び第2領域から離れた領域にある場合に、EVモードまたはシリーズモードを選択して車両を走行させる。このとき、EVモード及びシリーズモードの選択は、例えば図12で示したように、検出されたSOC及び算出されたシステム効率ηSを用いて選択される。例えばSOCが低く、充電要求が高い場合にはシリーズモードを選択する。 On the other hand, when the calculated operating point of the vehicle is in a region away from the first region and the second region, the main controller 26 selects the EV mode or the series mode and causes the vehicle to travel. At this time, the EV mode and the series mode are selected using, for example, the detected SOC and the calculated system efficiency η S as shown in FIG. For example, when the SOC is low and the charge request is high, the series mode is selected.

このとき、1つの変速段のパラレルモードでの走行中において、運転者が変速レバーを操作して別の変速段に操作することを指示する場合がある。この場合には、メインコントローラ26は、クラッチ22を開放することと略同期して、変速前のエンジンからの発生トルクと同じトルクを第2MG14に発生させて、走行モードをEVモードまたはシリーズモードに切り換える。その後に、メインコントローラ26は、エンジン12に結合された第1MG20を用いて、次の変速段である高速段に合うようにエンジン回転数を調整する。このとき、高速段側へのシフトアップの場合には、エンジン回転数を低下させ、低速段側へのシフトダウンの場合には、エンジン回転数を増大させる。このようにエンジン12の回転同期を行った後、変速を完了させ、EVモードまたはシリーズモードを終了して、クラッチ22を接続してパラレルモードに復帰させる。   At this time, during traveling in the parallel mode of one shift stage, the driver may instruct to operate the shift lever to another shift stage. In this case, the main controller 26 causes the second MG 14 to generate the same torque as the torque generated from the engine before the shift substantially in synchronism with the release of the clutch 22, and changes the travel mode to the EV mode or the series mode. Switch. Thereafter, the main controller 26 uses the first MG 20 coupled to the engine 12 to adjust the engine speed so as to match the next high speed stage. At this time, the engine speed is decreased in the case of shifting up to the high speed stage side, and the engine speed is increased in the case of shifting down to the low speed stage side. After the rotation synchronization of the engine 12 is thus performed, the shift is completed, the EV mode or the series mode is terminated, the clutch 22 is connected, and the parallel mode is restored.

以上の動作において、EVモードまたはシリーズモードは、変速後に必ずしも速やかに終了させる必要はなく、車両の運転状態に応じてパラレルモードが選択されるまでEVモードまたはシリーズモードを続けてもよい。本例の構成でも、図1から図11の構成と同様に、パラレルモードにおける運転を、システム効率が下限値ηe_min以上となる高い効率の走行に限定できる。また、SOCが高くなるにしたがって、パラレルモードにおけるシステム効率をより高いものに限定できる。このため、パラレルモードでの運転における燃費を向上でき、かつ、バッテリ16の充電量を確保できる。パラレルモードでの燃費を向上できることで、効率の悪い運転状態を少なくできる。また、変速の際にパラレルモードから別の変速段に対応するパラレルモードに移行するまでにEVモードまたはシリーズモードとするので、変速ショックを低減できる。これにより、変速ショックの低減と、効率向上とを図れる。その他の構成及び作用は、図1から図11の構成と同様である。 In the above operation, the EV mode or the series mode does not necessarily have to be terminated immediately after the shift, and the EV mode or the series mode may be continued until the parallel mode is selected according to the driving state of the vehicle. Also in the configuration of this example, as in the configurations of FIGS. 1 to 11, the operation in the parallel mode can be limited to high-efficiency traveling in which the system efficiency is equal to or higher than the lower limit value η e — min . Further, the system efficiency in the parallel mode can be limited to a higher one as the SOC becomes higher. For this reason, the fuel consumption in the driving | operation in parallel mode can be improved, and the charge amount of the battery 16 can be ensured. By improving fuel efficiency in the parallel mode, inefficient driving conditions can be reduced. Further, since the EV mode or the series mode is set before shifting from the parallel mode to the parallel mode corresponding to another gear stage at the time of shifting, the shift shock can be reduced. As a result, the shift shock can be reduced and the efficiency can be improved. Other configurations and operations are the same as those in FIGS. 1 to 11.

また、変速機24が、車両の前進用の変速段について低速段及び高速段の2段のみを含むので、変速機24の小型化と低コスト化とを図れる。なお、変速機の前進用の変速段は2段に限定するものではなく、3段以上としてもよい。また、図1から図19の各例の構成において、変速機24は前進用の変速段として1段のみを持つ構成としてもよい。   Further, since the transmission 24 includes only two speed stages, a low speed stage and a high speed stage, for the forward speed of the vehicle, the transmission 24 can be reduced in size and cost. Note that the forward speed of the transmission is not limited to two, and may be three or more. In the configurations of the examples in FIGS. 1 to 19, the transmission 24 may have only one speed as a forward speed.

10 制御システム、12 エンジン、14 第2モータジェネレータ(第2MG)、16 バッテリ、18 増速歯車機構、20 第1モータジェネレータ(第1MG)、21 動力伝達部、22 クラッチ、23 差動歯車機構、24 変速機、26 メインコントローラ、28 PCU、30 ECU、32 駆動軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control system, 12 Engine, 14 2nd motor generator (2nd MG), 16 Battery, 18 Speed-up gear mechanism, 20 1st motor generator (1st MG), 21 Power transmission part, 22 Clutch, 23 Differential gear mechanism, 24 Transmission, 26 Main controller, 28 PCU, 30 ECU, 32 Drive shaft.

Claims (14)

エンジンと、
前記エンジンにより駆動される発電機と、
前記発電機から電力を供給されて充電されるバッテリと、
前記バッテリから供給される電力で車両の駆動輪を駆動する駆動モータと、
前記エンジン及び前記駆動輪の間の動力伝達を断接するクラッチと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、走行モードとして、
前記クラッチを開放するとともに前記エンジンの駆動を停止し、前記バッテリから供給された電力により前記駆動モータを駆動して前記駆動輪を駆動するEVモードと、
前記クラッチを開放するとともに前記エンジンにより前記発電機を駆動して発電した電力により前記駆動モータを駆動して前記駆動輪を駆動するシリーズモードと、
前記クラッチを接続して前記エンジンの駆動により前記駆動輪を駆動するパラレルモードと、を切り換えて車両を走行させるハイブリッド車両の制御システムであって、
前記制御装置は、前記パラレルモードが選択された場合に、車速に対応するエンジン回転数に対し最高効率または高効率領域の動作点で前記エンジンを運転させ、かつ、前記バッテリの設定された満充電量に対する充電割合であるSOCが低くなるほど前記パラレルモードにおいて前記エンジンを動作させる回転数範囲を、前記エンジンの熱効率を用いて定義される効率の下限が低くなる方向で広くすることにより、前記パラレルモードの選択条件を変更する、ハイブリッド車両の制御システム。
Engine,
A generator driven by the engine;
A battery to be charged by being supplied with electric power from the generator;
A drive motor for driving the drive wheels of the vehicle with electric power supplied from the battery;
A clutch for connecting and disconnecting power transmission between the engine and the drive wheel;
A control device,
The control device, as a running mode,
EV mode for releasing the clutch and stopping driving of the engine, and driving the driving wheel by driving the driving motor with electric power supplied from the battery;
Series mode for driving the drive wheels by driving the drive motor with electric power generated by opening the clutch and driving the generator by the engine;
A control system for a hybrid vehicle for driving the vehicle by switching between a parallel mode in which the clutch is connected and the drive wheels are driven by driving the engine,
When the parallel mode is selected, the control device causes the engine to operate at an operating point in the highest efficiency or high efficiency region with respect to the engine speed corresponding to the vehicle speed, and the battery is fully charged. By increasing the rotational speed range in which the engine is operated in the parallel mode as the SOC, which is the charging ratio with respect to the amount, decreases in the direction in which the lower limit of the efficiency defined using the thermal efficiency of the engine decreases, the parallel mode A hybrid vehicle control system that changes the selection conditions.
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、エンジン出力に対する車両走行要求出力の割合をαとし、前記エンジンの熱効率をηeとし、前記発電機の発電効率をηMGとして、前記エンジンの熱効率ηeを用いて定義される効率である、前記パラレルモードにおけるシステム効率ηSを、
ηe×{α+(1−α)×ηMG}と定義し、
前記システム効率ηSの下限をシステム効率下限ηS_limとした場合に、
前記パラレルモードにおいて前記エンジンを動作させる回転数範囲を、前記システム効率下限ηS_lim以上の効率に対応する回転数範囲とし、かつ、SOCが小さくなるのにしたがって前記システム効率下限ηS_limが低くなるように、SOCに対して前記システム効率下限ηS_limを変化させることにより、前記パラレルモードにおける前記エンジンの運転可能な回転数範囲を広くする、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 1,
Wherein the control device, the ratio of vehicle travel request output of the engine output and alpha, the thermal efficiency of the engine and .eta.e, the power generation efficiency of the generator as eta MG, with an efficiency which is defined by using the thermal efficiency .eta.e of the engine A system efficiency η S in the parallel mode,
ηe × {α + (1−α) × η MG },
If the lower limit of the system efficiency eta S was system efficiency lower eta S _ lim,
The rotational speed range in which the engine is operated in the parallel mode is set to a rotational speed range corresponding to an efficiency equal to or higher than the system efficiency lower limit η S — lim , and the system efficiency lower limit η S — lim as the SOC decreases. The hybrid vehicle control system widens the engine speed range in which the engine can operate in the parallel mode by changing the system efficiency lower limit η S — lim with respect to the SOC so as to decrease the engine efficiency.
請求項2に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、SOCが予め設定された第1閾値SOC1以上の場合には、前記システム効率下限ηS_limを前記システム効率ηSの予め設定された上限値ηS_max以上とし、前記エンジンの運転を禁止する、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 2,
When the SOC is equal to or higher than a first threshold SOC1 set in advance, the control device sets the system efficiency lower limit η S — lim to be equal to or higher than a preset upper limit value η S — max of the system efficiency η S , A hybrid vehicle control system that prohibits engine operation.
請求項2に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、SOCと前記システム効率下限ηS_limとの関係を予め設定し、前記関係及びSOCから算出された前記システム効率下限ηS_limが予め設定された下限値ηS_minを下回る場合には、前記走行モードを前記シリーズモードに切り換える、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 2,
The control device previously set the relationship between the the SOC system efficiency lower eta S _ lim, the relationship and the lower limit value the system efficiency lower eta S _ lim calculated from the SOC preset eta S _ min A hybrid vehicle control system that switches the travel mode to the series mode when the vehicle travels below.
請求項3に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1閾値SOC1を運転者の選択に応じて変更可能とする、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 3,
The control device is a control system for a hybrid vehicle, wherein the first threshold SOC1 can be changed according to a driver's selection.
請求項3に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1閾値SOC1を車両の運転状況の履歴に応じて変更可能とする、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 3,
The control apparatus is a control system for a hybrid vehicle, wherein the first threshold value SOC1 can be changed according to a history of driving conditions of the vehicle.
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、
前記エンジンの熱効率を用いて定義される効率である前記エンジンの熱効率の下限を熱効率下限ηe_limとした場合に、
前記パラレルモードにおいて前記エンジンを動作させる回転数範囲を、前記熱効率下限ηe_lim以上の効率に対応する回転数範囲とし、かつ、SOCが小さくなるのにしたがって前記熱効率下限ηe_limが低くなるように、SOCに対して前記熱効率下限ηe_limを変化させることにより、前記パラレルモードにおける前記エンジンの運転可能な回転数範囲を広くする、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 1,
The control device includes:
When the lower limit of the thermal efficiency of the engine, which is the efficiency defined using the thermal efficiency of the engine, is the thermal efficiency lower limit η e _lim ,
The rotational speed range in which the engine is operated in the parallel mode is a rotational speed range corresponding to an efficiency equal to or higher than the thermal efficiency lower limit η e _lim , and the thermal efficiency lower limit η e _lim decreases as the SOC decreases. As described above, the hybrid vehicle control system widens the engine speed range in which the engine can operate in the parallel mode by changing the thermal efficiency lower limit η e — lim with respect to the SOC.
請求項7に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、SOCが予め設定された第1閾値SOC1a以上の場合には、前記熱効率下限ηe_limを前記熱効率の予め設定された上限値ηe_max以上とし、前記エンジンの運転を禁止する、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 7,
When the SOC is equal to or higher than a preset first threshold SOC1a, the control device sets the thermal efficiency lower limit η e — lim to be equal to or higher than a preset upper limit value η e — max of the thermal efficiency, and operates the engine. Prohibited hybrid vehicle control system.
請求項7に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、SOCと前記熱効率下限ηe_limとの関係を予め設定し、前記関係及びSOCから算出された前記熱効率下限ηe_limが予め設定された下限値ηe_minを下回る場合には、前記走行モードを前記シリーズモードに切り換える、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 7,
The control device previously set the relationship between the SOC and the heat efficiency lower eta e _ lim, said calculated from the relationship and the SOC was the thermal efficiency lower eta e _ lim is below a predetermined lower limit value eta e _ min In this case, the hybrid vehicle control system switches the travel mode to the series mode.
請求項8に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1閾値SOC1aを運転者の選択に応じて変更可能とする、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 8,
The control device is a control system for a hybrid vehicle, wherein the first threshold SOC1a can be changed according to a driver's selection.
請求項8に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記制御装置は、前記第1閾値SOC1aを車両の運転状況の履歴に応じて変更可能とする、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 8,
The control apparatus is a control system for a hybrid vehicle, wherein the first threshold SOC1a can be changed according to a history of driving conditions of the vehicle.
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記エンジンの出力軸と前記駆動輪との間の動力伝達部に配置され、複数の変速段として前進用の低速段及び高速段を含む変速機を備え、
前記制御装置は、1つの前記変速段における前記パラレルモードでの走行中において、別の前記変速段に切り換える際に、前記クラッチを開放し、前記EVモードまたは前記シリーズモードに切り換えた後、前記変速機を別の前記変速段に切り換え、その後、前記クラッチを接続して別の前記変速段に対応する前記パラレルモードに切り換える、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 1,
A transmission that is disposed in a power transmission portion between the output shaft of the engine and the driving wheel, and includes a forward low speed stage and a high speed stage as a plurality of speed stages;
The control device releases the clutch and switches to the EV mode or the series mode when switching to another gear stage during traveling in the parallel mode at one gear stage, and then switches to the EV mode or the series mode. A control system for a hybrid vehicle, wherein the machine is switched to another gear, and then the clutch is connected to switch to the parallel mode corresponding to the other gear.
請求項12に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
車速と車両の駆動力との関係において、前記低速段において前記パラレルモードが選択される領域の最大領域である第1領域と、前記第1領域から離れた領域であり、前記高速段において前記パラレルモードが選択される領域の最大領域である第2領域とが設定され、前記第1領域及び前記第2領域から離れた領域で前記EVモードまたは前記シリーズモードが選択される、ハイブリッド車両の制御システム。
The hybrid vehicle control system according to claim 12,
In the relationship between the vehicle speed and the driving force of the vehicle, the first region which is the maximum region of the region where the parallel mode is selected at the low speed stage, and the region away from the first region, the parallel at the high speed stage A hybrid vehicle control system in which a second region which is a maximum region of regions in which a mode is selected is set, and the EV mode or the series mode is selected in a region away from the first region and the second region .
請求項12または請求項13に記載のハイブリッド車両の制御システムにおいて、
前記複数の変速段は、前進用の前記変速段について、前記低速段及び前記高速段の2段のみを含む、ハイブリッド車両の制御システム。
In the hybrid vehicle control system according to claim 12 or 13,
The control system for a hybrid vehicle, wherein the plurality of shift stages includes only two stages of the low speed stage and the high speed stage with respect to the forward shift stage.
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