JP2021031036A - Hybrid vehicle - Google Patents

Hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2021031036A
JP2021031036A JP2019157047A JP2019157047A JP2021031036A JP 2021031036 A JP2021031036 A JP 2021031036A JP 2019157047 A JP2019157047 A JP 2019157047A JP 2019157047 A JP2019157047 A JP 2019157047A JP 2021031036 A JP2021031036 A JP 2021031036A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
driving force
power
target
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2019157047A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宏真 達城
Hiromasa Tatsushiro
宏真 達城
松原 亨
Toru Matsubara
亨 松原
大介 寿山
Daisuke Suyama
大介 寿山
知靖 木村
Tomoharu Kimura
知靖 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019157047A priority Critical patent/JP2021031036A/en
Publication of JP2021031036A publication Critical patent/JP2021031036A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

To suppress the deterioration of drivability by suppressing the slowness of a rise of an engine rotation number when raising the engine rotation number toward a rotation number after a downshift of a simulation gear change stage in parallel with a downshift of a gear change stage of a stepped transmission accompanied by an increase of an accelerator opening.SOLUTION: When raising an engine rotation number toward a rotation number after a downshift of a simulation gear change stage in parallel with a downshift of a gear change stage of a stepped transmission accompanied by an increase of an accelerator operation amount, a control device limits an accumulator-power compensation compared with the case that an output is not limited to an engine when the output is limited to the engine.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車両としては、プラネタリギヤのサンギヤに第1モータ、キャリヤにエンジン、リングギヤに伝達部材を接続し、伝達部材に第2モータを接続し、伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に有段変速機を取り付け、第1モータおよび第2モータに電力ラインを介してバッテリを接続したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車両では、アクセル開度と車速とに基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、アクセル開度と車速とに基づいて有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段から模擬変速段を設定すると共に有段変速機の目標変速段を設定し、車速と変速段とに基づいてエンジンのドラビリ用回転数を設定する。続いて、エンジンをドラビリ用回転数で運転するときのエンジンの上限パワーを設定し、エンジンから上限パワーが出力されるときの駆動軸の上限駆動力を設定し、エンジンがドラビリ用回転数で運転され且つ有段変速機の変速段が目標変速段となり且つ要求駆動力および上限駆動力のうちの小さい方が駆動軸に出力されるようにエンジンと第1モータと第2モータと有段変速機とを制御する。こうした制御により、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときでも、エンジンの回転数が車速に応じた回転数となるから、エンジンの回転数が車速の増加に先立って急増するものに比して、運転者により良好な運転感覚を与えることができる。また、変速段が変更されたときに、エンジンの回転数が変化するから、運転者に変速感を与えることができる。 Conventionally, as a hybrid vehicle of this type, a first motor is connected to the sun gear of the planetary gear, an engine is connected to the carrier, a transmission member is connected to the ring gear, a second motor is connected to the transmission member, and a drive shaft connected to the transmission member and the axle. A stepped transmission is attached between the motor and the motor, and a battery is connected to the first motor and the second motor via a power line (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the required driving force required for the drive shaft is set based on the accelerator opening and the vehicle speed, and a virtual gear is set as the gear of the stepped transmission based on the accelerator opening and the vehicle speed. A simulated shift is set from the added shifts, a target shift of the stepped transmission is set, and the engine drive speed is set based on the vehicle speed and the shift. Next, the upper limit power of the engine when the engine is operated at the driving speed is set, the upper limit driving force of the drive shaft when the upper power is output from the engine is set, and the engine is operated at the driving speed. The engine, the first motor, the second motor, and the stepped transmission so that the shift stage of the stepped transmission becomes the target shift stage and the smaller of the required driving force and the upper limit driving force is output to the drive shaft. And control. With such control, even when the driver depresses the accelerator pedal, the engine speed becomes the number of revolutions according to the vehicle speed, so the engine speed increases sharply prior to the increase in vehicle speed. It is possible to give a person a better driving feeling. Further, when the shift stage is changed, the engine speed changes, so that the driver can be given a feeling of shift.

特開2017−159732号公報JP-A-2017-159732

上述のハイブリッド車両において、アクセル開度が増加して要求駆動力が上限駆動力よりも大きくなったときに、上限駆動力よりも大きい駆動力を駆動軸に出力するために、バッテリの電力を用いて第2モータから駆動軸に出力するトルクを大きくする所定制御を行なうことが考えられる。また、アクセル開度の増加に伴う有段変速機の変速段のダウンシフトに並行してエンジンの回転数を模擬変速段のダウンシフト後のドラビリ用回転数に向かって上昇させる際に、エンジンに対して出力制限が行なわれるときには、第1モータによりエンジンの回転数を上昇させる必要がある。上述の所定制御を行ないながら第1モータによりエンジンの回転数を上昇させようとすると、第1モータから大きなトルクが出力できずに、エンジンの回転数の上昇がもたつき、ドライバビリティ(ドラビリ)が悪化する可能性がある。 In the above-mentioned hybrid vehicle, when the accelerator opening increases and the required driving force becomes larger than the upper limit driving force, the power of the battery is used to output the driving force larger than the upper limit driving force to the drive shaft. Therefore, it is conceivable to perform predetermined control to increase the torque output from the second motor to the drive shaft. In addition, when the engine speed is increased toward the drive speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission due to the increase in the accelerator opening, the engine is used. On the other hand, when the output is limited, it is necessary to increase the engine speed by the first motor. If an attempt is made to increase the engine speed by the first motor while performing the above-mentioned predetermined control, a large torque cannot be output from the first motor, the engine speed increases slowly, and drivability deteriorates. there's a possibility that.

本発明のハイブリッド車両は、アクセル開度の増加に伴う有段変速機の変速段のダウンシフトに並行してエンジンの回転数を模擬変速段のダウンシフト後の回転数に向かって上昇させる際に、エンジンの回転数上昇のもたつきを抑制し、ドラビリの悪化を抑制することを主目的とする。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the engine speed is increased toward the speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission as the accelerator opening is increased. The main purpose is to suppress the sluggishness of the engine speed increase and to suppress the deterioration of the hybrid.

本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention has adopted the following means in order to achieve the above-mentioned main object.

本発明のハイブリッド車両は、
エンジンと、第1モータと、前記エンジンと前記第1モータと伝達部材とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に取り付けられた有段変速機と、前記伝達部材または前記駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとりする蓄電装置と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、
アクセル操作量と車速とに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
前記アクセル操作量と前記車速とに基づいて、前記有段変速機の変速段または前記有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段から模擬変速段を設定すると共に、前記有段変速機の目標変速段を設定し、
前記車速と前記模擬変速段とに基づいて前記エンジンの目標回転数を設定し、
前記エンジンを前記目標回転数で運転するときの前記エンジンの上限パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力するときの前記駆動軸の第1上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力と前記第1上限駆動力との大小関係に基づいて前記駆動軸の目標駆動力を設定し、
前記エンジンが前記目標回転数で運転され且つ前記有段変速機の変速段が前記目標変速段となり且つ前記目標駆動力に基づいて走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータと前記有段変速機とを制御する、
ハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記要求駆動力が前記第1上限駆動力以下のときには、前記要求駆動力を前記目標駆動力として設定し、
前記要求駆動力が前記第1上限駆動力よりも大きいときには、
前記要求駆動力と前記第1上限駆動力との差分に基づいて前記蓄電装置の目標補填パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力すると共に前記蓄電装置が前記目標補填パワーに基づくパワーで充放電する蓄電装置パワー補填を行なうときの前記駆動軸の第2上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力および前記第2上限駆動力のうちの小さい方を前記目標駆動力として設定し、
更に、前記制御装置は、前記アクセル操作量の増加に伴う前記有段変速機の前記変速段のダウンシフトに並行して前記エンジンの回転数を前記模擬変速段のダウンシフト後の回転数に向かって上昇させる際に、前記エンジンに対して出力制限が行なわれるときには、前記エンジンに対して前記出力制限が行なわれないときに比して、前記蓄電装置パワー補填を制限する、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine, a first motor, a planetary gear in which three rotating elements are connected to the engine, the first motor, and a transmission member, and a drive shaft connected to the transmission member and an axle. A speed transmission, a second motor capable of inputting / outputting power to the transmission member or the drive shaft, a power storage device for exchanging power with the first motor and the second motor, and a control device are provided.
The control device is
The required driving force required for the drive shaft is set based on the accelerator operation amount and the vehicle speed.
Based on the accelerator operation amount and the vehicle speed, a simulated shift stage is set from the shift stage of the stepped transmission or a shift stage in which a virtual shift stage is added to the shift stage of the stepped transmission, and the simulated shift stage is set. Set the target speed of the stepped transmission,
The target rotation speed of the engine is set based on the vehicle speed and the simulated shift stage, and the target rotation speed is set.
The upper limit power of the engine when operating the engine at the target rotation speed is set, and the upper limit power of the engine is set.
The first upper limit driving force of the drive shaft when the upper limit power is output from the engine is set.
The target driving force of the driving shaft is set based on the magnitude relationship between the required driving force and the first upper limit driving force.
The engine, the first motor, and the second motor so that the engine is operated at the target speed and the shift stage of the stepped transmission becomes the target shift stage and travels based on the target driving force. Controlling the stepped transmission,
It ’s a hybrid vehicle,
The control device is
When the required driving force is equal to or less than the first upper limit driving force, the required driving force is set as the target driving force.
When the required driving force is larger than the first upper limit driving force,
The target supplementary power of the power storage device is set based on the difference between the required driving force and the first upper limit driving force.
The second upper limit driving force of the drive shaft is set when the upper limit power is output from the engine and the power storage device is charged and discharged with the power based on the target compensation power.
The smaller of the required driving force and the second upper limit driving force is set as the target driving force.
Further, the control device directs the engine speed to the speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission as the accelerator operation amount increases. When the output is limited to the engine when the engine is raised, the power supply of the power storage device is limited as compared with the case where the output is not limited to the engine.
The gist is that.

この本発明のハイブリッド車両では、制御装置は、要求駆動力が第1上限駆動力以下のときには、要求駆動力を目標駆動力として設定する。一方、制御装置は、要求駆動力が第1上限駆動力よりも大きいときには、要求駆動力と第1上限駆動力との差分に基づいて蓄電装置の目標補填パワーを設定し、エンジンから上限パワーを出力すると共に蓄電装置が目標補填パワーに基づくパワーで充放電する蓄電装置パワー補填を行なうときの駆動軸の第2上限駆動力を設定し、要求駆動力および第2上限駆動力のうちの小さい方を目標駆動力として設定する。更に、制御装置は、アクセル操作量の増加に伴う有段変速機の変速段のダウンシフトに並行してエンジンの回転数を模擬変速段のダウンシフト後の回転数に向かって上昇させる際に、エンジンに対して出力制限が行なわれるときには、エンジンに対して出力制限が行なわれないときに比して、蓄電装置パワー補填を制限する。これにより、蓄電装置パワー補填を制限しないものに比して、エンジンの回転数を上昇させるために第1モータから大きなトルクを出力することができるから、エンジンの回転数上昇のもたつきを抑制し、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the required driving force is equal to or less than the first upper limit driving force, the control device sets the required driving force as the target driving force. On the other hand, when the required driving force is larger than the first upper limit driving force, the control device sets the target supplementary power of the power storage device based on the difference between the required driving force and the first upper limit driving force, and sets the upper limit power from the engine. Set the second upper limit driving force of the drive shaft when outputting and charging / discharging the power storage device with the power based on the target compensation power, and the smaller of the required driving force and the second upper limit driving force. Is set as the target driving force. Further, the control device increases the engine speed toward the speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission due to the increase in the accelerator operation amount. When the output limit is applied to the engine, the power supply of the power storage device is limited as compared with the case where the output limit is not applied to the engine. As a result, a large torque can be output from the first motor in order to increase the engine speed, as compared with the one that does not limit the power supply of the power storage device. Deterioration of drivability can be suppressed.

ここで、「有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段」としては、有段変速機の変速段と仮想的な変速段とを組み合わせた変速段を意味する。例えば、2段変速の有段変速機の各変速段に対して仮想的な変速段を1段ずつ設けると、合計4段の変速段となる。また、4段変速の有段変速機の第1速〜第3速の各変速段に対して仮想的な変速段を2段ずつ設けると、合計10段の変速段となる。こうすれば、所望の段数の変速段を用いることができる。 Here, the "shift stage in which a virtual shift stage is added to the shift stage of the stepped transmission" means a shift stage in which the shift stage of the stepped transmission and the virtual shift stage are combined. For example, if one virtual gear is provided for each gear of a two-speed stepped transmission, a total of four gears is obtained. Further, if two virtual gears are provided for each of the first to third gears of the four-speed stepped transmission, a total of 10 gears is obtained. In this way, a desired number of gears can be used.

また、「エンジンに対して出力制限が行なわれるとき」としては、例えば、バッテリの入力許容電力が閾値以下のときを挙げることができる。バッテリの入力許容電力が閾値以下であるときには、第1モータの発電電力、即ち、第1モータから出力してもよいエンジンの回転数を押さえ込む方向のトルクが比較的小さい値に制限されるから、エンジンに対して出力制限が行なわれないと、アクセル操作量の増加に伴う有段変速機の変速段のダウンシフトに並行してエンジンの回転数を模擬変速段のダウンシフト後の回転数に向かって上昇させる際に、エンジンの回転数が模擬変速段のダウンシフト後の回転数に対して吹き上がる(オーバーシュートする)可能性がある。このエンジンの回転数の吹き上がりを抑制するために、バッテリの入力許容電力が閾値以下のときには、一般に、エンジンに対して出力制限が行なわれる。 Further, as "when the output is limited to the engine", for example, when the input allowable power of the battery is equal to or less than the threshold value can be mentioned. When the input allowable power of the battery is equal to or less than the threshold value, the generated power of the first motor, that is, the torque in the direction of suppressing the number of revolutions of the engine that may be output from the first motor is limited to a relatively small value. If the output is not limited to the engine, the engine speed will be changed to the speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission due to the increase in the accelerator operation amount. There is a possibility that the engine speed will rise (overshoot) with respect to the speed after the downshift of the simulated shift stage. In order to suppress the increase in the number of revolutions of the engine, when the allowable input power of the battery is equal to or less than the threshold value, the output is generally limited to the engine.

こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記第1上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記蓄電装置の蓄電割合に基づくと共に放電側が正となる前記蓄電装置の第1要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第1上限駆動力として設定し、前記第2上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記第1要求充放電パワーと、前記目標補填パワーに基づくと共に放電側が正となる前記蓄電装置の第2要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第2上限駆動力として設定するものとしてもよい。こうすれば、第1上限駆動力や第2上限駆動力をより適切に設定することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, when setting the first upper limit driving force, the control device is based on the upper limit power and the storage ratio of the power storage device, and the discharge side is positive. The driving force when the sum power of the one required charge / discharge power is output to the drive shaft is set as the first upper limit driving force, and when the second upper limit driving force is set, the upper limit power is set. When the sum of the first required charge / discharge power and the second required charge / discharge power of the power storage device based on the target compensation power and the discharge side is positive is output to the drive shaft. The force may be set as the second upper limit driving force. In this way, the first upper limit driving force and the second upper limit driving force can be set more appropriately.

この場合、前記制御装置は、前記要求駆動力が前記第1上限駆動力以下のときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記要求充放電パワーを減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、前記要求駆動力が前記第1上限駆動力よりも大きいときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記第1要求充放電パワーと前記第2要求充放電パワーとの和を減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、前記エンジンから前記目標パワーが出力されるように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、エンジンの目標パワーをより適切に設定することができる。 In this case, when the required driving force is equal to or less than the first upper limit driving force, the control device calculates the power obtained by subtracting the required charge / discharge power from the power for outputting the target driving force to the drive shaft. When the required driving force is larger than the first upper limit driving force, the power for outputting the target driving force to the driving shaft is used to obtain the first required charge / discharge power and the second required driving force. A power obtained by subtracting the sum of the charge / discharge power may be set as the target power of the engine, and the engine may be controlled so that the target power is output from the engine. In this way, the target power of the engine can be set more appropriately.

本発明の実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the hybrid vehicle 20 as an Example of this invention. エンジン22やプラネタリギヤ30、モータMG1,MG2、有段変速機60の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the engine 22, the planetary gear 30, the motors MG1 and MG2, and the stepped transmission 60. 有段変速機60の各変速段とクラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3の状態との関係を示す作動表である。It is an operation table which shows the relationship between each shift stage of a stepped transmission 60 and the state of clutches C1, C2 and brakes B1, B2, B3. プラネタリギヤ30および有段変速機60の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship of the rotation speed of each rotating element of a planetary gear 30 and a stepped transmission 60. ドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート(前半部分)である。It is a flowchart (first half part) which shows an example of a drive priority control routine. ドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート(後半部分)である。It is a flowchart (the latter half part) which shows an example of a drive priority control routine. 要求駆動力設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the required driving force setting map. 変速線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the shift line diagram. ドラビリ用回転数設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the rotation speed setting map for driving. 上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for setting the upper limit power. 要求充放電パワー設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the required charge / discharge power setting map. 補填可能パワー設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for setting the replenishable power. レート値設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for rate value setting. アクセル開度Accや車速V、模擬変速段Gsv、エンジン22の目標回転数Ne*や実際の回転数Ne、エンジン22の目標パワーPe*や実際の出力パワーPe、要求駆動力Tdusr、上限駆動力Tdlim1、バッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*や実際の充放電パワーPb、目標駆動力Td*、出力駆動力Tdの様子の一例を示す説明図である。Accelerator opening Acc, vehicle speed V, simulated shift stage Gsv, engine 22 target speed Ne * and actual speed Ne, engine 22 target power Pe * and actual output power Pe, required driving force Tdusr, upper limit driving force It is explanatory drawing which shows an example of the state of the required charge / discharge power Pb1 *, Pb2 * of Tdlim1, the battery 50, the actual charge / discharge power Pb, the target driving force Td *, and the output driving force Td. HVECU70により実行されるパワーオンダウンシフト時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the power-on-downshift processing routine executed by HVECU 70. エンジン22を定常負荷運転しながら走行する際のプラネタリギヤ30の各回転要素の回転数およびトルクの関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship between the rotation speed and torque of each rotating element of a planetary gear 30 when traveling while running the engine 22 with a steady load. バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wref以下で、パワーオンダウンシフトに並行してエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させるときの、アクセル開度Accや目標変速段Gsat*、有段変速機60の入力軸61の回転数Nin、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*や充放電パワーPb、エンジン22の出力パワーPeや回転数Neの様子の一例を示す説明図である。When the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is equal to or less than the threshold Wref and the rotation speed Ne of the engine 22 is increased toward the rotation speed after shifting in parallel with the power on / down shift, the accelerator opening Acc and the target shifting stage Explanatory drawing showing an example of Gsat *, the rotation speed Nin of the input shaft 61 of the stepped transmission 60, the required charge / discharge power Pb2 * and the charge / discharge power Pb of the battery 50, and the output power Pe and the rotation speed Ne of the engine 22. Is.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.

図1は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。図2は、エンジン22やプラネタリギヤ30、モータMG1,MG2、有段変速機60の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図1や図2に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、蓄電装置としてのバッテリ50と、有段変速機60と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70とを備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the engine 22, the planetary gear 30, the motors MG1 and MG2, and the stepped transmission 60. As shown in FIGS. 1 and 2, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50 as a power storage device, and a stepped transmission. It includes 60 and an electronic control unit for hybrid (hereinafter referred to as “HVECU”) 70.

エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24により運転制御されている。 The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using gasoline, light oil, or the like as fuel. The engine 22 is operated and controlled by an electronic control unit for an engine (hereinafter, referred to as "engine ECU") 24.

エンジンECU24は、CPUやROM、RAM、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト23の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23aからのクランクシャフト23のクランク角θcrを挙げることができる。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23aからのクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。 The engine ECU 24 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and a communication port. Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 from the input port. Examples of the signal input to the engine ECU 24 include the crank angle θcr of the crankshaft 23 from the crank position sensor 23a that detects the rotational position of the crankshaft 23 of the engine 22. Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 via the output port. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr from the crank position sensor 23a.

プラネタリギヤ30は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ30は、外歯歯車であるサンギヤ30sと、内歯歯車であるリングギヤ30rと、それぞれサンギヤ30sおよびリングギヤ30rに噛合する複数のピニオンギヤ30pと、複数のピニオンギヤ30pを自転(回転)かつ公転自在に支持するキャリヤ30cとを有する。サンギヤ30sは、モータMG1の回転子に接続されている。リングギヤ30rは、伝達部材32を介してモータMG2の回転子および有段変速機60の入力軸61に接続されている。キャリヤ30cは、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト23に接続されている。 The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The planetary gear 30 rotates (rotates) and revolves around a sun gear 30s, which is an external gear, a ring gear 30r, which is an internal gear, a plurality of pinion gears 30p that mesh with the sun gear 30s and the ring gear 30r, respectively, and a plurality of pinion gears 30p. Has a carrier 30c and a support for the. The sun gear 30s is connected to the rotor of the motor MG1. The ring gear 30r is connected to the rotor of the motor MG2 and the input shaft 61 of the stepped transmission 60 via the transmission member 32. The carrier 30c is connected to the crankshaft 23 of the engine 22 via a damper 28.

モータMG1,MG2は、何れも、例えば同期発電電動機として構成されている。モータMG1の回転子は、上述したように、プラネタリギヤ30のサンギヤ30sに接続されている。モータMG2の回転子は、上述したように、伝達部材32を介してプラネタリギヤ30のリングギヤ30rおよび有段変速機60の入力軸61に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2の駆動に用いられると共に電力ライン54を介してバッテリ50に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。 The motors MG1 and MG2 are both configured as, for example, synchronous generator motors. As described above, the rotor of the motor MG1 is connected to the sun gear 30s of the planetary gear 30. As described above, the rotor of the motor MG2 is connected to the ring gear 30r of the planetary gear 30 and the input shaft 61 of the stepped transmission 60 via the transmission member 32. The inverters 41 and 42 are used to drive the motors MG1 and MG2 and are connected to the battery 50 via the power line 54. The motors MG1 and MG2 are rotationally driven by switching control of a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 by an electronic control unit for a motor (hereinafter referred to as "motor ECU") 40.

モータECU40は、CPUやROM、RAM、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40に入力される信号としては、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる相電流を検出する電流センサからのモータMG1,MG2の各相の相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2を挙げることができる。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。モータECU40は、回転位置センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の電気角θe1,θe2や回転数Nm1,Nm2を演算している。 The motor ECU 40 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, input / output ports, and communication ports. Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. The signals input to the motor ECU 40 include, for example, the rotation positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotation position sensors 43 and 44 that detect the rotation positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and the motor MG1. , Iu1, Iv1, Iu2, Iv2 of the phase currents of each phase of the motors MG1 and MG2 from the current sensor that detects the phase current flowing in each phase of MG2. From the motor ECU 40, switching control signals and the like to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 are output via the output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 calculates the electric angles θe1, θe2 and the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotation positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotation position sensors 43 and 44.

バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されている。このバッテリ50は、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52により管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydrogen secondary battery. As described above, the battery 50 is connected to the inverters 41 and 42 via the power line 54. The battery 50 is managed by an electronic control unit for batteries (hereinafter, referred to as "battery ECU") 52.

バッテリECU52は、CPUやROM、RAM、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからのバッテリ50の電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ibの積算値に基づいてバッテリ50の蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリECU52は、バッテリ50の蓄電割合SOCと温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbとに基づいてバッテリ50の入出力制限Win,Woutを演算している。入力制限Winは、バッテリ50を充電してもよい最大許容電力(負の値)であり、出力制限Woutは、バッテリ50から放電してもよい最大許容電力(正の値)である。 The battery ECU 52 includes a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, input / output ports, and communication ports. Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via the input port. The signals input to the battery ECU 52 include, for example, the voltage Vb of the battery 50 from the voltage sensor 51a attached between the terminals of the battery 50 and the battery 50 from the current sensor 51b attached to the output terminal of the battery 50. Examples include the current Ib and the temperature Tb of the battery 50 from the temperature sensor 51c attached to the battery 50. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The battery ECU 52 calculates the storage ratio SOC of the battery 50 based on the integrated value of the current Ib of the battery 50 from the current sensor 51b. The storage ratio SOC is the ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50. Further, the battery ECU 52 calculates the input / output restriction Win and Wout of the battery 50 based on the storage ratio SOC of the battery 50 and the temperature Tb of the battery 50 from the temperature sensor 51c. The input limit Win is the maximum permissible power (negative value) that may charge the battery 50, and the output limit Wout is the maximum permissible power (positive value) that may be discharged from the battery 50.

有段変速機60は、4段変速の有段変速機として構成されている。この有段変速機60は、入力軸61と、出力軸62と、プラネタリギヤ63,64,65と、クラッチC1,C2と、ブレーキB1,B2,B3とを備える。入力軸61は、上述したように、伝達部材32を介してプラネタリギヤ30のリングギヤ30rおよびモータMG2に接続されている。出力軸62は、駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸36に接続されている。 The stepped transmission 60 is configured as a four-speed stepped transmission. The stepped transmission 60 includes an input shaft 61, an output shaft 62, planetary gears 63, 64, 65, clutches C1, C2, and brakes B1, B2, B3. As described above, the input shaft 61 is connected to the ring gear 30r of the planetary gear 30 and the motor MG2 via the transmission member 32. The output shaft 62 is connected to a drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b via a differential gear 38.

プラネタリギヤ63は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ63は、外歯歯車であるサンギヤ63sと、内歯歯車であるリングギヤ63rと、それぞれサンギヤ63sおよびリングギヤ63rに噛合する複数のピニオンギヤ63pと、複数のピニオンギヤ63pを自転(回転)かつ公転自在に支持するキャリヤ63cとを有する。 The planetary gear 63 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The planetary gear 63 rotates (rotates) and revolves around a sun gear 63s, which is an external gear, a ring gear 63r, which is an internal gear, a plurality of pinion gears 63p that mesh with the sun gear 63s and the ring gear 63r, respectively, and a plurality of pinion gears 63p. Has a carrier 63c and a support for the tooth.

プラネタリギヤ64は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ64は、外歯歯車であるサンギヤ64sと、内歯歯車であるリングギヤ64rと、それぞれサンギヤ64sおよびリングギヤ64rに噛合する複数のピニオンギヤ64pと、複数のピニオンギヤ64pを自転(回転)かつ公転自在に支持するキャリヤ64cとを有する。 The planetary gear 64 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The planetary gear 64 rotates (rotates) and revolves around a sun gear 64s, which is an external gear, a ring gear 64r, which is an internal gear, a plurality of pinion gears 64p that mesh with the sun gear 64s and the ring gear 64r, respectively, and a plurality of pinion gears 64p. Has a carrier 64c and a support for the.

プラネタリギヤ65は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ65は、外歯歯車であるサンギヤ65sと、内歯歯車であるリングギヤ65rと、それぞれサンギヤ65sおよびリングギヤ65rに噛合する複数のピニオンギヤ65pと、複数のピニオンギヤ65pを自転(回転)かつ公転自在に支持するキャリヤ65cとを有する。 The planetary gear 65 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The planetary gear 65 rotates (rotates) and revolves around a sun gear 65s, which is an external gear, a ring gear 65r, which is an internal gear, a plurality of pinion gears 65p that mesh with the sun gear 65s and the ring gear 65r, respectively, and a plurality of pinion gears 65p. It has a carrier 65c and a support for the carrier 65c.

プラネタリギヤ63のサンギヤ63sおよびプラネタリギヤ64のサンギヤ64sは、互いに連結(固定)されている。プラネタリギヤ63のリングギヤ63rおよびプラネタリギヤ64のキャリヤ64cおよびプラネタリギヤ65のキャリヤ65cは、互いに連結されている。プラネタリギヤ64のリングギヤ64rおよびプラネタリギヤ65のサンギヤ65sは、互いに連結されている。したがって、プラネタリギヤ63,64,65は、プラネタリギヤ63のサンギヤ63sおよびプラネタリギヤ64のサンギヤ64s、プラネタリギヤ63のキャリヤ63c、プラネタリギヤ65のリングギヤ65r、プラネタリギヤ63のリングギヤ63rおよびプラネタリギヤ64のキャリヤ64cおよびプラネタリギヤ65のキャリヤ65c、プラネタリギヤ64のリングギヤ64rおよびプラネタリギヤ65のサンギヤ65s、を5つの回転要素とする5要素タイプの機構として機能する。また、プラネタリギヤ63のリングギヤ63rおよびプラネタリギヤ64のキャリヤ64cおよびプラネタリギヤ65のキャリヤ65cは、出力軸62に連結されている。 The sun gear 63s of the planetary gear 63 and the sun gear 64s of the planetary gear 64 are connected (fixed) to each other. The ring gear 63r of the planetary gear 63, the carrier 64c of the planetary gear 64, and the carrier 65c of the planetary gear 65 are connected to each other. The ring gear 64r of the planetary gear 64 and the sun gear 65s of the planetary gear 65 are connected to each other. Therefore, the planetary gears 63, 64, 65 are the sun gear 63s of the planetary gear 63 and the sun gear 64s of the planetary gear 64, the carrier 63c of the planetary gear 63, the ring gear 65r of the planetary gear 65, the ring gear 63r of the planetary gear 63 and the carrier 64c of the planetary gear 64, and the carrier of the planetary gear 65. The 65c, the ring gear 64r of the planetary gear 64, and the sun gear 65s of the planetary gear 65 function as a five-element type mechanism having five rotating elements. Further, the ring gear 63r of the planetary gear 63, the carrier 64c of the planetary gear 64, and the carrier 65c of the planetary gear 65 are connected to the output shaft 62.

クラッチC1は、入力軸61と、プラネタリギヤ64のリングギヤ64rおよびプラネタリギヤ65のサンギヤ65sと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。クラッチC2は、入力軸61と、プラネタリギヤ63のサンギヤ63sおよびプラネタリギヤ64のサンギヤ64sと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。 The clutch C1 connects the input shaft 61, the ring gear 64r of the planetary gear 64, and the sun gear 65s of the planetary gear 65 to each other, and disconnects the two. The clutch C2 connects the input shaft 61, the sun gear 63s of the planetary gear 63, and the sun gear 64s of the planetary gear 64 to each other, and disconnects the two.

ブレーキB1は、プラネタリギヤ63のサンギヤ63sおよびプラネタリギヤ64のサンギヤ64sをトランスミッションケース69に対して回転不能に固定(接続)すると共にサンギヤ63sおよびサンギヤ64sをトランスミッションケース69に対して回転自在に解放する。ブレーキB2は、プラネタリギヤ63のキャリヤ63cをトランスミッションケース69に対して回転不能に固定(接続)すると共にキャリヤ63cをトランスミッションケース69に対して回転自在に解放する。ブレーキB3は、プラネタリギヤ65のリングギヤ65rをトランスミッションケース69に対して回転不能に固定(接続)すると共にリングギヤ65rをトランスミッションケース69に対して回転自在に解放する。 The brake B1 rotatably fixes (connects) the sun gear 63s of the planetary gear 63 and the sun gear 64s of the planetary gear 64 to the transmission case 69, and rotatably releases the sun gear 63s and the sun gear 64s to the transmission case 69. The brake B2 rotatably fixes (connects) the carrier 63c of the planetary gear 63 to the transmission case 69 and releases the carrier 63c to the transmission case 69 rotatably. The brake B3 rotatably fixes (connects) the ring gear 65r of the planetary gear 65 to the transmission case 69 and releases the ring gear 65r to the transmission case 69 rotatably.

クラッチC1,C2は、それぞれ、例えば、油圧駆動の多板クラッチとして構成されている。ブレーキB1は、例えば、油圧駆動のバンドブレーキとして構成されている。ブレーキB2,B3は、それぞれ、例えば、油圧駆動の多板ブレーキとして構成されている。クラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3は、油圧制御装置(図示省略)により作動油が給排されて動作する。油圧制御装置は、HVECU70により制御される。 The clutches C1 and C2 are respectively configured as, for example, a hydraulically driven multi-plate clutch. The brake B1 is configured as, for example, a hydraulically driven band brake. The brakes B2 and B3 are respectively configured as, for example, a hydraulically driven multi-plate brake. The clutches C1 and C2 and the brakes B1, B2 and B3 operate by supplying and discharging hydraulic oil by a hydraulic control device (not shown). The hydraulic control device is controlled by the HVECU 70.

図3は、有段変速機60の各変速段とクラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3の状態との関係を示す作動表である。図4は、プラネタリギヤ30および有段変速機60の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。図4中、「ρ0」は、プラネタリギヤ30のギヤ比(サンギヤ30sの歯数/リングギヤ30rの歯数)である。「ρ1」は、プラネタリギヤ63のギヤ比(サンギヤ63sの歯数/リングギヤ63rの歯数)である。「ρ2」は、プラネタリギヤ64のギヤ比(サンギヤ64sの歯数/リングギヤ64rの歯数)である。「ρ3」は、プラネタリギヤ65のギヤ比(サンギヤ65sの歯数/リングギヤ65rの歯数)である。 FIG. 3 is an operation table showing the relationship between each shift stage of the stepped transmission 60 and the states of the clutches C1 and C2 and the brakes B1, B2 and B3. FIG. 4 is a collinear diagram showing the relationship between the rotation speeds of each rotating element of the planetary gear 30 and the stepped transmission 60. In FIG. 4, “ρ0” is the gear ratio of the planetary gear 30 (the number of teeth of the sun gear 30s / the number of teeth of the ring gear 30r). “Ρ1” is the gear ratio of the planetary gear 63 (the number of teeth of the sun gear 63s / the number of teeth of the ring gear 63r). “Ρ2” is the gear ratio of the planetary gear 64 (the number of teeth of the sun gear 64s / the number of teeth of the ring gear 64r). “Ρ3” is the gear ratio of the planetary gear 65 (the number of teeth of the sun gear 65s / the number of teeth of the ring gear 65r).

また、図4中、左側は、プラネタリギヤ30の共線図であり、右側は、有段変速機60の共線図である。プラネタリギヤ30の共線図において、30s軸は、モータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ30sの回転を示し、30c軸は、エンジン22の回転数Neであるキャリヤ30cの回転数を示し、30r軸は、モータMG2の回転数Nm2や伝達部材32の回転数、入力軸61の回転数であるリングギヤ30rの回転数を示す。有段変速機60の共線図において、63s,64s軸は、プラネタリギヤ63のサンギヤ63sおよびプラネタリギヤ64のサンギヤ64sの回転数を示し、63c軸は、プラネタリギヤ63のキャリヤ63cの回転数を示し、65r軸は、プラネタリギヤ65のリングギヤ65rの回転数を示し、63r,64c,65cは、駆動軸36の回転数Nd(出力軸62の回転数)であるプラネタリギヤ63のリングギヤ63rとプラネタリギヤ64のキャリヤ64cとプラネタリギヤ65のキャリヤ65cとの回転数を示し、64r,65s軸は、プラネタリギヤ64のリングギヤ64rおよびプラネタリギヤ65のサンギヤ65sの回転数を示す。 Further, in FIG. 4, the left side is a collinear diagram of the planetary gear 30, and the right side is a collinear diagram of the stepped transmission 60. In the co-line diagram of the planetary gear 30, the 30s axis indicates the rotation speed of the sun gear 30s, which is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the 30c axis indicates the rotation speed of the carrier 30c, which is the rotation speed Ne of the engine 22, and the 30r axis indicates the rotation speed. , The rotation speed Nm2 of the motor MG2, the rotation speed of the transmission member 32, and the rotation speed of the ring gear 30r, which is the rotation speed of the input shaft 61, are shown. In the joint diagram of the stepped transmission 60, the 63s and 64s axes indicate the rotation speeds of the sun gear 63s of the planetary gear 63 and the sun gear 64s of the planetary gear 64, and the 63c axis indicates the rotation speed of the carrier 63c of the planetary gear 63. The shaft indicates the rotation speed of the ring gear 65r of the planetary gear 65, and 63r, 64c, 65c are the rotation speed Nd of the drive shaft 36 (the rotation speed of the output shaft 62), the ring gear 63r of the planetary gear 63, and the carrier 64c of the planetary gear 64. The rotation speed of the planetary gear 65 with the carrier 65c is shown, and the 64r and 65s axes show the rotation speed of the ring gear 64r of the planetary gear 64 and the sun gear 65s of the planetary gear 65.

有段変速機60は、クラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3が図3に示すように係合または解放されることにより、第1速から第4速までの前進段や後進段が形成される。具体的には、前進第1速は、クラッチC1およびブレーキB3が係合されると共にクラッチC2およびブレーキB1,B2が解放されることにより形成される。前進第2速は、クラッチC1およびブレーキB2が係合されると共にクラッチC2およびブレーキB1,B3が解放されることにより形成される。前進第3速は、クラッチC1およびブレーキB1が係合されると共にクラッチC2およびブレーキB2,B3が解放されることにより形成される。前進第4速は、クラッチC1,C2が係合されると共にブレーキB1,B2,B3が解放されることにより形成される。後進段は、クラッチC2およびブレーキB3が係合されると共にクラッチC1およびブレーキB1,B2が解放されることにより形成される。 In the stepped transmission 60, the clutches C1 and C2 and the brakes B1, B2 and B3 are engaged or disengaged as shown in FIG. Will be done. Specifically, the first forward speed is formed by engaging the clutch C1 and the brake B3 and releasing the clutch C2 and the brakes B1 and B2. The second forward speed is formed by engaging the clutch C1 and the brake B2 and releasing the clutch C2 and the brakes B1 and B3. The third forward speed is formed by engaging the clutch C1 and the brake B1 and releasing the clutch C2 and the brakes B2 and B3. The fourth forward speed is formed by engaging the clutches C1 and C2 and releasing the brakes B1, B2 and B3. The reverse stage is formed by engaging the clutch C2 and the brake B3 and releasing the clutch C1 and the brakes B1 and B2.

HVECU70は、CPUやROM、RAM、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、例えば、駆動軸36の回転数を検出する回転数センサ36aからの駆動軸36の回転数Ndや、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBPも挙げることができる。車速センサ88からの車速Vや、勾配センサ89からの路面勾配θrd(登坂側が正の値)、モードスイッチ90からのモード信号も挙げることもできる。HVECU70からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。HVECU70から出力される信号としては、例えば、有段変速機60(油圧制御装置)への制御信号を挙げることができる。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。 The HVECU 70 includes a microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via input ports. The signals input to the HVECU 70 include, for example, the rotation speed Nd of the drive shaft 36 from the rotation speed sensor 36a that detects the rotation speed of the drive shaft 36, the ignition signal from the ignition switch 80, and the operation position of the shift lever 81. The shift position SP from the shift position sensor 82 to be detected can be mentioned. Examples include the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83, and the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85. The vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the road surface gradient θrd from the gradient sensor 89 (a positive value on the climbing side), and the mode signal from the mode switch 90 can also be mentioned. Various control signals are output from the HVECU 70 via the output port. Examples of the signal output from the HVECU 70 include a control signal to the stepped transmission 60 (flood control device). As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via a communication port.

ここで、シフトポジションSPとしては、駐車ポジション(Pポジション)や、後進ポジション(Rポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)、前進ポジション(Dポジション)などが用意されている。 Here, as the shift position SP, a parking position (P position), a reverse position (R position), a neutral position (N position), a forward position (D position), and the like are prepared.

モードスイッチ90は、運転者が、燃費を優先する通常モードと、燃費よりも運転者の運転感覚(ドライバビリティやドライブフィーリング)を優先するドラビリ優先モードと、を含む複数の走行モードから実行用走行モードを選択するためのスイッチである。実行用走行モードとして通常モードが選択されると、シフトポジションSPがDポジションのときに、エンジン22が効率よく運転されながら走行するようにエンジン22とモータMG1,MG2とが駆動制御される。実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択されると、シフトポジションSPがDポジションのときに、エンジン22が10段変速の仮想的な有段変速機(以下、「模擬変速機」という)を介して駆動軸36に接続されているように運転されながら走行するようにエンジン22とモータMG1,MG2とが駆動制御される。ここで、10段変速の模擬変速機の各変速段は、4段変速の有段変速機60の第1速〜第3速の各変速段に対して仮想的な変速段が2段ずつ設けられて構成される。 The mode switch 90 is executed from a plurality of driving modes including a normal mode in which the driver prioritizes fuel efficiency and a driving priority mode in which the driver's driving feeling (drivability and drive feeling) is prioritized over fuel efficiency. It is a switch for selecting a driving mode. When the normal mode is selected as the running mode for execution, the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are driven and controlled so that the engine 22 runs while being efficiently operated when the shift position SP is in the D position. When the drive priority mode is selected as the driving mode for execution, when the shift position SP is in the D position, the engine 22 goes through a virtual stepped transmission (hereinafter referred to as "simulated transmission") with 10 speeds. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are driven and controlled so as to travel while being operated so as to be connected to the drive shaft 36. Here, each of the 10-speed simulated transmissions is provided with two virtual gears for each of the first to third gears of the four-speed stepped transmission 60. It is composed of.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行(HV走行)や、エンジン22の運転を伴わずに走行する電動走行(EV走行)を行なう。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way performs hybrid traveling (HV traveling) traveling with the operation of the engine 22 and electric traveling (EV traveling) traveling without the operation of the engine 22.

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20の動作、特に、モードスイッチ90により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションSPがDポジションでHV走行を行なうときの動作について説明する。図5および図6は、HVECU70により実行されるドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、モードスイッチ90により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションSPがDポジションでHV走行を行なうときに、繰り返し実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 configured in this way, particularly the operation when the drive priority mode is selected as the execution driving mode by the mode switch 90 and the shift position SP performs HV traveling in the D position will be described. 5 and 6 are flowcharts showing an example of a drive priority control routine executed by the HVECU 70. This routine is repeatedly executed when the drive priority mode is selected as the execution mode by the mode switch 90 and the shift position SP performs HV travel in the D position.

図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、最初に、アクセル開度Accや車速V、駆動軸36の回転数Nd、エンジン22の回転数Ne、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2、バッテリ50の蓄電割合SOCや出力制限Woutなどのデータを入力する(ステップS100)。ここで、アクセル開度Accは、アクセルペダルポジションセンサ84により検出された値が入力される。車速Vは、車速センサ88により検出された値が入力される。駆動軸36の回転数Ndは、回転数センサ36aにより検出された値が入力される。エンジン22の回転数Neは、エンジンECU24により演算された値が入力される。モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、モータECU40により演算された値が入力される。バッテリ50の蓄電割合SOCや出力制限Woutは、バッテリECU52により演算された値が入力される。 When the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6 are executed, the HVECU 70 first determines the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed V, the rotation speed Nd of the drive shaft 36, the rotation speed Ne of the engine 22, and the motors MG1 and MG2. Data such as the rotation speeds Nm1 and Nm2, the storage ratio SOC of the battery 50, and the output limit Wout are input (step S100). Here, a value detected by the accelerator pedal position sensor 84 is input to the accelerator opening degree Acc. A value detected by the vehicle speed sensor 88 is input as the vehicle speed V. A value detected by the rotation speed sensor 36a is input to the rotation speed Nd of the drive shaft 36. A value calculated by the engine ECU 24 is input to the rotation speed Ne of the engine 22. The values calculated by the motor ECU 40 are input to the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2. The values calculated by the battery ECU 52 are input to the storage ratio SOC of the battery 50 and the output limit Wout.

こうしてデータが入力されると、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vと要求駆動力設定用マップとを用いて走行に要求される(駆動軸36に要求される)要求駆動力Tdusrを設定する(ステップS110)。ここで、要求駆動力設定用マップは、アクセル開度Accと車速Vと要求駆動力Tdusrとの関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。図7は、要求駆動力設定用マップの一例を示す説明図である。 When the data is input in this way, the HVECU 70 sets the required driving force Tdusrr required for traveling (required for the drive shaft 36) by using the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed V, and the required driving force setting map. (Step S110). Here, the required driving force setting map is preset as a relationship between the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed V, and the required driving force Tdusrr, and is stored in a ROM (not shown). FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a required driving force setting map.

続いて、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vと変速線図とを用いて模擬変速段Gsvおよび目標変速段Gsat*を設定する(ステップS120)。ここで、模擬変速段Gsvは、10段変速の模擬変速機の変速段であり、目標変速段Gsat*は、4段変速の有段変速機60の目標変速段である。変速線図は、アクセル開度Accと車速Vと模擬変速段Gsvおよび目標変速段Gsat*との関係として予め定められている。 Subsequently, the HVECU 70 sets the simulated shift stage Gsv and the target shift stage Gsat * using the accelerator opening degree Acc, the vehicle speed V, and the shift diagram (step S120). Here, the simulated shift stage Gsv is the shift stage of the simulated transmission with 10 speeds, and the target shift stage Gsat * is the target shift stage of the stepped transmission 60 with 4 speeds. The shift diagram is predetermined as the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, the simulated shift stage Gsv, and the target shift stage Gsat *.

図8は、変速線図の一例を示す説明図である。図中、実線(細実線および太実線)は、アップシフト用の変速線であり、一点鎖線(細一点鎖線および細一点鎖線破線)は、ダウンシフト用の変速線である。模擬変速段Gsvは、図8の全ての変速線に基づいて10段変速の各変速段のうちの何れに該当するかにより設定される。目標変速段Gsat*は、図8の太実線および太破線の変速線に基づいて4段変速の各変速段のうちの何れに該当するかにより設定される。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a transmission line diagram. In the figure, the solid line (thin solid line and thick solid line) is the shift line for upshifting, and the one-dot chain line (thin one-dot chain line and thin one-dot chain line broken line) is the shift line for downshifting. The simulated shift stage Gsv is set based on all the shift lines shown in FIG. 8 depending on which of the 10 shift stages corresponds to. The target shift stage Gsat * is set based on which of the four gears corresponds to each of the four gears based on the thick solid line and the thick broken line in FIG.

こうして目標変速段Gsat*が得られると、HVECU70は、目標変速段Gsat*を用いて有段変速機60を制御する(ステップS130)。有段変速機60は、変速段Gsatが目標変速段Gsat*と一致するときには、変速段Gsatが保持され、変速段Gsatが目標変速段Gsat*と異なるときには、変速段Gsatが目標変速段Gsat*となるように変速段Gsatの変更が行なわれる。なお、有段変速機60の制御は、実行用モードとして通常モードが選択されてHV走行を行なうときや、EV走行を行なうときも同様に制御行なわれる。また、変速段Gsatの変更には、本ルーチンの実行周期よりも長い時間を要する。 When the target shift stage Gsat * is obtained in this way, the HVECU 70 controls the stepped transmission 60 using the target shift stage Gsat * (step S130). In the stepped transmission 60, when the gear Gsat matches the target gear Gsat *, the gear Gsat is held, and when the gear Gsat is different from the target gear Gsat *, the gear Gsat is the target gear Gsat *. The shift stage Gsat is changed so as to be. The control of the stepped transmission 60 is also performed when the normal mode is selected as the execution mode and HV travel is performed, or when EV travel is performed. Further, it takes a longer time than the execution cycle of this routine to change the shift stage Gsat.

変速段Gsatの変更は、例えば、以下のように行なわれる。最初に、有段変速機60のクラッチC1,C2およびブレーキB1,B2,B3のうち変速段Gsatの変更に伴って係合状態から解放状態に切り替える解放側要素について、第1ステージ解放制御を実行すると共に、解放状態から係合状態に切り替える係合側要素について、ストローク制御を実行する。第1ステージ解放制御は、油圧を1段低下させて解放側要素をスリップ係合させる制御である。ストローク制御は、係合側要素のピストンと摩擦係合プレートとの隙間を詰める(ピストンをストロークさせる)ファストフィルと、その後に油圧を比較的低い待機圧で保持する低圧待機とを行なう制御である。 The shift gear Gsat is changed, for example, as follows. First, the first stage release control is executed for the release side element of the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 of the stepped transmission 60 that switches from the engaged state to the release state according to the change of the shift stage Gsat. At the same time, stroke control is executed for the engaging side element that switches from the released state to the engaged state. The first stage release control is a control in which the oil pressure is lowered by one step to slip-engage the release side element. Stroke control is a control that closes the gap between the piston of the engaging side element and the friction engaging plate (strokes the piston), and then performs low-pressure standby that holds the flood control at a relatively low standby pressure. ..

続いて、解放側要素について、第2ステージ解放制御を実行すると共に、係合側要素について、トルク相制御を実行する。第2ステージ解放制御およびトルク相制御は、解放側要素の油圧を徐々に低下させると共に係合側要素の油圧を徐々に上昇させて、トルクの伝達を変更前の変速段による伝達から変更後の変速段による伝達に変更する制御である。 Subsequently, the second stage release control is executed for the release side element, and the torque phase control is executed for the engagement side element. In the second stage release control and torque phase control, the oil pressure of the release side element is gradually reduced and the oil pressure of the engagement side element is gradually increased, and the torque transmission is changed from the transmission by the transmission stage before the change to the change. It is a control that changes to transmission by a gear.

そして、解放側要素について、第3ステージ解放制御を実行すると共に、係合側要素について、イナーシャ相制御、終期制御を順に実行する。第3ステージ解放制御は、解放側要素の油圧を更に低下させる制御である。イナーシャ相制御は、係合側要素の油圧を更に徐々に上昇させて、有段変速機60の入力軸61の回転数Ninを目標変速段Gsat*に応じた回転数に近づける制御である。終期制御は、係合側要素の油圧を更に上昇させる制御である。 Then, the third stage release control is executed for the release side element, and the inertia phase control and the final control are executed in order for the engagement side element. The third stage release control is a control that further lowers the oil pressure of the release side element. The inertia phase control is a control in which the oil pressure of the engaging side element is gradually increased to bring the rotation speed Nin of the input shaft 61 of the stepped transmission 60 closer to the rotation speed corresponding to the target transmission speed Gsat *. Telophase control is a control that further raises the oil pressure of the engaging side element.

また、ステップS120で模擬変速段Gsvが得られると、HVECU70は、車速Vと模擬変速段Gsvとドラビリ用回転数設定用マップとを用いてエンジン22のドラビリ用回転数Nedrvを設定し(ステップS140)、設定したエンジン22のドラビリ用回転数Nedrvをエンジン22の目標回転数Ne*として設定する(ステップS150)。ここで、ドラビリ用回転数設定用マップは、車速Vと模擬変速段Gsvとエンジン22のドラビリ用回転数Nedrvとの関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。 Further, when the simulated shift speed Gsv is obtained in step S120, the HVECU 70 sets the drive rotation speed Nedrv of the engine 22 by using the vehicle speed V, the simulated shift speed Gsv, and the drive rotation speed setting map (step S140). ), The set engine 22 drive rotation speed Nedrv is set as the engine 22 target rotation speed Ne * (step S150). Here, the drive rotation speed setting map is preset as a relationship between the vehicle speed V, the simulated shift stage Gsv, and the drive rotation speed Nedrv of the engine 22, and is stored in a ROM (not shown).

図9は、ドラビリ用回転数設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エンジン22のドラビリ用回転数Nedrvは、10段変速の模擬変速機の、各模擬変速段Gsvで車速Vが大きいほど線形で大きくなるように、且つ、模擬変速段Gsvが大きいほど車速Vに対する傾きが小さくなるように設定される。これにより、エンジン22がドラビリ用回転数Nedrvで運転されると、10段変速の模擬変速機の、各模擬変速段Gsvで車速Vが大きくなるにつれてエンジン22の回転数Neを大きくなり、模擬変速段Gsvがアップシフトする際にエンジン22の回転数Neが低下し、模擬変速段Gsvがダウンシフトする際にエンジン22の回転数Neが上昇する。この結果、エンジン22の回転数Neの挙動を、10段変速の実際の有段変速機を搭載した自動車に近づけることができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a map for setting the rotation speed for driving. As shown in the figure, the rotation speed Nedrv for driving of the engine 22 is linearly increased as the vehicle speed V is larger in each simulated shift stage Gsv of the simulated transmission with 10 speeds, and the simulated shift stage Gsv is larger. It is set so that the inclination with respect to the vehicle speed V becomes smaller. As a result, when the engine 22 is operated at the rotation speed Nedrv for driving, the rotation speed Ne of the engine 22 increases as the vehicle speed V increases at each simulated shift stage Gsv of the simulated transmission with 10 speeds, and the simulated shift is performed. The rotation speed Ne of the engine 22 decreases when the gear Gsv shifts up, and the rotation speed Ne of the engine 22 increases when the simulated shift gear Gsv shifts down. As a result, the behavior of the rotation speed Ne of the engine 22 can be made closer to that of an automobile equipped with an actual stepped transmission having 10 speeds.

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*が得られると、HVECU70は、エンジン22の目標回転数Ne*と上限パワー設定用マップとを用いてエンジン22の上限パワーPelimを設定する(ステップS160)。ここで、エンジン22の上限パワーPelimは、エンジン22を目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)で運転するときにエンジン22から出力可能なパワーの上限を意味する。上限パワー設定用マップは、エンジン22の目標回転数Ne*と上限パワーPelimとの関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。図10は、上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エンジン22の上限パワーPelimは、エンジン22の目標回転数Ne*が大きいほど大きくなるように設定される。 When the target rotation speed Ne * of the engine 22 is obtained in this way, the HVECU 70 sets the upper limit power Perim of the engine 22 using the target rotation speed Ne * of the engine 22 and the upper limit power setting map (step S160). Here, the upper limit power Perim of the engine 22 means the upper limit of the power that can be output from the engine 22 when the engine 22 is operated at the target rotation speed Ne * (rotational speed Nedrv for driving). The upper limit power setting map is preset as the relationship between the target rotation speed Ne * of the engine 22 and the upper limit power Perim, and is stored in a ROM (not shown). FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an upper limit power setting map. As shown in the figure, the upper limit power Perim of the engine 22 is set so as to increase as the target rotation speed Ne * of the engine 22 increases.

続いて、HVECU70は、バッテリ50の蓄電割合SOCと要求充放電パワー設定用マップとを用いて、バッテリ50の蓄電割合SOCが目標割合SOC*に近づくようにバッテリ50の要求充放電パワーPb1*(バッテリ50から放電するときが正の値)を設定する(ステップS170)。ここで、要求充放電パワー設定用マップは、バッテリ50の蓄電割合SOCと要求充放電パワーPb1*との関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。 Subsequently, the HVECU 70 uses the storage ratio SOC of the battery 50 and the required charge / discharge power setting map so that the storage ratio SOC of the battery 50 approaches the target ratio SOC * so that the required charge / discharge power Pb1 * of the battery 50 ( Set (a positive value when discharging from the battery 50) (step S170). Here, the required charge / discharge power setting map is preset as the relationship between the storage ratio SOC of the battery 50 and the required charge / discharge power Pb1 *, and is stored in a ROM (not shown).

図11は、要求充放電パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、バッテリ50の要求充放電パワーPb1*は、バッテリ50の蓄電割合SOCが目標割合SOC*に等しいときには、値0が設定される。また、要求充放電パワーPb1*は、蓄電割合SOCが目標割合SOC*よりも大きいときには、蓄電割合SOCが大きいほど、値0から放電用(正)の所定パワーPdi1に向かって大きくなって所定パワーPdi1で一定となるように設定される。さらに、要求充放電パワーPb1*は、蓄電割合SOCが目標割合SOC*よりも小さいときには、蓄電割合SOCが小さいほど、値0から充電用(負)の所定パワーPch1に向かって小さくなって所定パワーPch1で一定となるように設定される。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a required charge / discharge power setting map. As shown in the figure, the required charge / discharge power Pb1 * of the battery 50 is set to a value 0 when the storage ratio SOC of the battery 50 is equal to the target ratio SOC *. Further, when the storage ratio SOC is larger than the target ratio SOC *, the required charge / discharge power Pb1 * increases from a value of 0 toward the predetermined power Pdi1 for discharge (positive) as the storage ratio SOC increases. It is set to be constant in Pdi1. Further, when the storage ratio SOC is smaller than the target ratio SOC *, the required charge / discharge power Pb1 * decreases from a value of 0 toward the predetermined charging (negative) power Pch1 as the storage ratio SOC becomes smaller. It is set to be constant at Pch1.

そして、HVECU70は、式(1)に示すように、エンジン22の上限パワーPelimとバッテリ50の要求充放電パワーPb1*との和を駆動軸36の回転数Ndで除して上限駆動力Tdlim1を演算する(ステップS180)。ここで、上限駆動力Tdlim1は、エンジン22の目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)での運転を伴ってエンジン22から上限パワーPelimを出力すると共にバッテリ50が要求充放電パワーPb1*で充放電するときに駆動軸36に出力可能な駆動力の上限を意味する。式(1)において、エンジン22の上限パワーPelimにバッテリ50の要求充放電パワーPb1*を加えるのは、バッテリ50が要求充放電パワーPb1*で充放電するときにエンジン22から出力するパワーを変化させないためである。 Then, as shown in the equation (1), the HVECU 70 divides the sum of the upper limit power Perim of the engine 22 and the required charge / discharge power Pb1 * of the battery 50 by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 to obtain the upper limit driving force Tdlim1. Calculate (step S180). Here, the upper limit driving force Tdlim1 outputs the upper limit power Perim from the engine 22 along with the operation at the target rotation speed Ne * (rotational speed Nedrv for driving) of the engine 22, and the battery 50 has the required charge / discharge power Pb1 *. It means the upper limit of the driving force that can be output to the driving shaft 36 when charging / discharging. In the formula (1), adding the required charge / discharge power Pb1 * of the battery 50 to the upper limit power Perim of the engine 22 changes the power output from the engine 22 when the battery 50 is charged / discharged with the required charge / discharge power Pb1 *. This is to prevent it from being discharged.

Tdlim1=(Pelim+Pb1*)/Nd (1) Tdlim1 = (Pelim + Pb1 *) / Nd (1)

次に、HVECU70は、要求駆動力Tdusrと上限駆動力Tdlim1とを比較する(ステップS190)。この処理は、要求充放電パワーPb1*でのバッテリ50の充放電を伴って要求駆動力Tdusrを駆動軸36に出力することができるか否かを判定する処理である。 Next, the HVECU 70 compares the required driving force Tdusr with the upper limit driving force Tdlim1 (step S190). This process is a process of determining whether or not the required driving force Tdusr can be output to the drive shaft 36 with the charging / discharging of the battery 50 with the required charging / discharging power Pb1 *.

要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1以下のときには、HVECU70は、要求充放電パワーPb1*でのバッテリ50の充放電を伴って要求駆動力Tdusrを駆動軸36に出力することができると判断し、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*(バッテリ50から放電するときが正の値)に値0を設定すると共に(ステップS200)、要求駆動力Tdusrを駆動軸36に出力すべき目標駆動力Td*として設定する(ステップS210)。ここで、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*の詳細については後述する。 When the required driving force Tdusr is equal to or less than the upper limit driving force Tdlim1, the HVECU 70 determines that the required driving force Tdusrr can be output to the drive shaft 36 with the charging / discharging of the battery 50 with the required charging / discharging power Pb1 *. A value 0 is set to the required charge / discharge power Pb2 * (a positive value when discharging from the battery 50) of the battery 50 (step S200), and the required driving force Tdusr should be output to the drive shaft 36 as the target driving force Td *. (Step S210). Here, the details of the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 will be described later.

続いて、HVECU70は、式(2)に示すように、目標駆動力Td*と駆動軸36の回転数Ndとの積からバッテリ50の要求充放電パワーPb1*を減じて、エンジン22から出力すべき目標パワーPe*を演算する(ステップS220)。ここで、式(2)において、目標駆動力Td*と駆動軸36の回転数Ndとの積は、駆動軸36に出力すべき目標パワーPd*を意味する。また、式(2)により得られるエンジン22の目標パワーPe*は、要求充放電パワーPb1*でのバッテリ50の充放電を伴って目標駆動力Td*を駆動軸36に出力するのに必要なエンジン22のパワーを意味する。さらに、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1以下のときを考えているから、式(1)および式(2)を踏まえると、エンジン22の目標パワーPe*が上限パワーPelim以下となることが分かる。 Subsequently, as shown in the equation (2), the HVECU 70 subtracts the required charge / discharge power Pb1 * of the battery 50 from the product of the target driving force Td * and the rotation speed Nd of the drive shaft 36, and outputs the power from the engine 22. The target power Pe * to be calculated is calculated (step S220). Here, in the equation (2), the product of the target driving force Td * and the rotation speed Nd of the drive shaft 36 means the target power Pd * to be output to the drive shaft 36. Further, the target power Pe * of the engine 22 obtained by the equation (2) is required to output the target driving force Td * to the drive shaft 36 with the charging / discharging of the battery 50 at the required charge / discharge power Pb1 *. It means the power of the engine 22. Further, since the case where the required driving force Tdusr is equal to or less than the upper limit driving force Tdlim1 is considered, it can be seen that the target power Pe * of the engine 22 is equal to or less than the upper limit power Pelim based on the equations (1) and (2). ..

Pe*=Td*・Nd-Pb1* (2) Pe * = Td * ・ Nd-Pb1 * (2)

こうしてエンジン22の目標パワーPe*および目標回転数Ne*が得られると、HVECU70は、エンジン22の回転数Neや目標回転数Ne*、目標パワーPe*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρ0とを用いて、式(3)により、モータMG1のトルク指令Tm1*を演算する(ステップS320)。ここで、式(3)は、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させるためのフィードバック制御の関係式である。式(3)において、右辺第1項は、フィードフォワード項であり、右辺第2項は、フィードバック項の比例項であり、右辺第3項は、フィードバック項の積分項である。右辺第1項は、エンジン22から出力されてプラネタリギヤ30を介してモータMG1の回転軸に作用するトルクをモータMG1により受け止めるためのトルクである。右辺第2項の「kp」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「ki」は積分項のゲインである。 When the target power Pe * and the target rotation speed Ne * of the engine 22 are obtained in this way, the HVECU 70 uses the rotation speed Ne of the engine 22, the target rotation speed Ne *, the target power Pe *, and the gear ratio ρ0 of the planetary gear 30. , The torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (3) (step S320). Here, the equation (3) is a relational expression of feedback control for rotating the engine 22 at the target rotation speed Ne *. In the equation (3), the first term on the right side is a feedforward term, the second term on the right side is a proportional term of the feedback term, and the third term on the right side is an integral term of the feedback term. The first term on the right side is a torque for the motor MG1 to receive the torque output from the engine 22 and acting on the rotating shaft of the motor MG1 via the planetary gear 30. The second term “kp” on the right side is the gain of the proportional term, and the “ki” of the third term on the right side is the gain of the integral term.

Tm1*=-(Pe*/Ne*)・{ρ0/(1+ρ0)}+kp・(Ne*-Ne)+ki・∫(Ne*-Ne)dt (3) Tm1 * =-(Pe * / Ne *) ・ {ρ0 / (1 + ρ0)} + kp ・ (Ne * -Ne) + ki ・ ∫ (Ne * -Ne) dt (3)

次に、HVECU70は、目標駆動力Td*を有段変速機60の変速比Gratで除して、有段変速機60の入力軸61に出力すべき目標駆動力Tin*を演算する(ステップS330)。ここで、有段変速機60の変速比Gratとしては、例えば、モータMG2の回転数Nm2(有段変速機60の入力軸61の回転数)を駆動軸36の回転数Ndで除して得られる値が用いられる。 Next, the HVECU 70 divides the target driving force Td * by the gear ratio Grat of the stepped transmission 60 to calculate the target driving force Tin * to be output to the input shaft 61 of the stepped transmission 60 (step S330). ). Here, the gear ratio Grat of the stepped transmission 60 is obtained by dividing, for example, the rotation speed Nm2 of the motor MG2 (the rotation speed of the input shaft 61 of the stepped transmission 60) by the rotation speed Nd of the drive shaft 36. The value to be used is used.

続いて、HVECU70は、式(4)に示すように、目標駆動力Tin*からトルク(−Tm1*/ρ)を減じて、モータMG2のトルク指令Tm2*の仮値である仮トルクTm2tmpを演算する(ステップS340)。ここで、式(4)において、トルク(−Tm1*/ρ)は、モータMG1をトルク指令Tm1*で駆動するときにモータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを意味する。 Subsequently, as shown in the equation (4), the HVECU 70 calculates a temporary torque Tm2tp, which is a temporary value of the torque command Tm2 * of the motor MG2, by subtracting the torque (-Tm1 * / ρ) from the target driving force Tin *. (Step S340). Here, in the equation (4), the torque (-Tm1 * / ρ) is the torque that is output from the motor MG1 when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and acts on the drive shaft 36 via the planetary gear 30. means.

Tm2tmp=Td*/Grat+Tm1*/ρ0 (4) Tm2tmp = Td * / Grat + Tm1 * / ρ0 (4)

続いて、HVECU70は、式(5)に示すように、モータMG1のトルク指令Tm1*と回転数Nm1との積をバッテリ50の出力制限Woutから減じてこれをモータMG2の回転数Nm2で除して、モータMG2のトルク制限Tm2maxを演算する(ステップS350)。ここで、式(5)において、モータMG1のトルク指令Tm1*と回転数Nm1との積は、モータMG1の電力(モータMG1を力行駆動するときが正の値)を意味する。そして、式(6)に示すように、モータMG2の仮トルクTm2tmpおよびトルク制限Tm2maxのうちの小さい方をモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS360)。 Subsequently, as shown in the equation (5), the HVECU 70 subtracts the product of the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotation speed Nm1 from the output limit Wout of the battery 50 and divides this by the rotation speed Nm2 of the motor MG2. Then, the torque limit Tm2max of the motor MG2 is calculated (step S350). Here, in the equation (5), the product of the torque command Tm1 * of the motor MG1 and the rotation speed Nm1 means the electric power of the motor MG1 (a positive value when the motor MG1 is driven by power running). Then, as shown in the equation (6), the smaller of the temporary torque Tm2tp and the torque limit Tm2max of the motor MG2 is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S360).

Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=min(Tm2tmp,Tm2max) (6)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = min (Tm2tmp, Tm2max) (6)

こうしてエンジン22の目標パワーPe*および目標回転数Ne*やモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*が得られると、HVECU70は、エンジン22の目標パワーPe*および目標回転数Ne*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS370)、本ルーチンを終了する。 When the target power Pe * and the target rotation speed Ne * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are obtained in this way, the HVECU 70 uses the target power Pe * and the target rotation speed Ne * of the engine 22 as the engine. Along with transmitting to the ECU 24, torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S370) to end this routine.

エンジンECU24は、エンジン22の目標パワーPe*および目標回転数Ne*を受信すると、エンジン22が目標パワーPe*および目標回転数Ne*に基づいて運転されるようにエンジン22の運転制御(例えば、吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など)を行なう。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。 When the engine ECU 24 receives the target power Pe * and the target rotation speed Ne * of the engine 22, the operation control of the engine 22 (for example, the operation control of the engine 22 so that the engine 22 is operated based on the target power Pe * and the target rotation speed Ne *) (for example, Intake air amount control, fuel injection control, ignition control, etc.) are performed. When the motor ECU 40 receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2, the motor ECU 40 controls switching of a plurality of switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. To do.

こうした制御により、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1以下のときには、エンジン22が目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)で運転されると共に要求駆動力Tdusrが設定された目標駆動力Td*がバッテリ50の出力制限Woutの範囲内で駆動軸36に出力されるようにエンジン22とモータMG1,MG2とを制御することになる。 By such control, when the required driving force Tdusrr is equal to or less than the upper limit driving force Tdlim1, the engine 22 is operated at the target rotation speed Ne * (driving rotation speed Nedrv) and the required driving force Tdusur is set as the target driving force Td *. Will control the engine 22 and the motors MG1 and MG2 so that the engine 22 is output to the drive shaft 36 within the output limit Wout of the battery 50.

ステップS190で要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きいときには、HVECU70は、要求充放電パワーPb1*でのバッテリ50の充放電を伴って要求駆動力Tdusrを駆動軸36に出力することができないと判断する。このときには、HVECU70は、バッテリパワー補填が要求されていると判断する。ここで、バッテリパワー補填は、要求充放電パワーPb1*よりも放電側に大きい(充電側に小さい)電力でのバッテリ50の充放電により駆動軸36に出力可能な駆動力を上限駆動力Tdlim1よりも大きくすることを意味する。 When the required driving force Tdusr is larger than the upper limit driving force Tdlim1 in step S190, the HVECU 70 cannot output the required driving force Tdusrr to the drive shaft 36 with charging / discharging of the battery 50 with the required charging / discharging power Pb1 *. Judge. At this time, the HVECU 70 determines that battery power supplementation is required. Here, the battery power compensation increases the driving force that can be output to the drive shaft 36 by charging / discharging the battery 50 with a power larger (smaller on the charging side) on the discharging side than the required charging / discharging power Pb1 * from the upper limit driving force Tdlim1. Also means to increase.

続いて、HVECU70は、式(7)に示すように、要求駆動力Tdusrから上限駆動力Tdlim1を減じてこれに駆動軸36の回転数Ndを乗じてバッテリ50の要求補填パワーPcoreqを演算する(ステップS230)。続いて、バッテリ50の蓄電割合SOCと補填可能パワー設定用マップとを用いて、バッテリ50の出力制限Wout以下の範囲内で補填可能パワーPcolimを設定する(ステップS240)。ここで、補填可能パワー設定用マップは、バッテリ50の蓄電割合SOCと補填可能パワーPcolimとの関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。 Subsequently, as shown in the equation (7), the HVECU 70 calculates the required supplementary power Pcoreq of the battery 50 by subtracting the upper limit driving force Tdlim1 from the required driving force Tdusrr and multiplying this by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 ( Step S230). Subsequently, the replenishable power Pcolim is set within the range below the output limit Wout of the battery 50 by using the storage ratio SOC of the battery 50 and the replenishable power setting map (step S240). Here, the replenishable power setting map is preset as the relationship between the storage ratio SOC of the battery 50 and the replenishable power Pcolim, and is stored in a ROM (not shown).

Pcoreq=(Tdusr-Tdlim1)・Nd (7) Pcoreq = (Tdusr-Tdlim1) ・ Nd (7)

図12は、補填可能パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、バッテリ50の補填可能パワーPcolimは、バッテリ50の蓄電割合SOCが目標割合SOC*よりも小さい閾値Slo1以上のときには、上述の所定パワーPdi1よりも十分に大きい放電用の所定パワーPdi2が設定される。また、補填可能パワーPcolimは、蓄電割合SOCが閾値Slo1よりも小さく且つ閾値Slo1よりも小さい閾値Slo2よりも大きいときには、蓄電割合SOCが小さいほど所定パワーPdi2から値0に向かって小さくなるように設定される。さらに、補填可能パワーPcolimは、蓄電割合SOCが閾値Slo2以下のときには、値0が設定される。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a map for setting the replenishable power. As shown in the figure, the replenishable power Pcolim of the battery 50 is a predetermined power Pdi2 for discharging that is sufficiently larger than the above-mentioned predetermined power Pdi1 when the storage ratio SOC of the battery 50 is a threshold value Slo1 or more smaller than the target ratio SOC *. Is set. Further, the replenishable power Pcolim is set so that when the storage ratio SOC is smaller than the threshold Slo1 and larger than the threshold Slo2 smaller than the threshold Slo1, the smaller the storage ratio SOC is, the smaller the predetermined power Pdi2 toward the value 0. Will be done. Further, the replenishable power Pcolim is set to a value 0 when the storage ratio SOC is equal to or less than the threshold value Slo2.

こうしてバッテリ50の要求補填パワーPcoreqおよび補填可能パワーPcolimが得られると、HVECU70は、式(8)に示すように、バッテリ50の要求補填パワーPcoreqおよび補填可能パワーPcolimのうちの小さい方をバッテリ50の目標補填パワーPcotagとして設定する(ステップS250)。 When the required supplementary power Pcoreq and the replenishable power Pcolim of the battery 50 are obtained in this way, the HVECU 70 determines the smaller of the required replenishment power Pcoreq and the replenishable power Pcolim of the battery 50 as shown in the equation (8). It is set as the target compensation power Pcotag of (step S250).

Pcotag=min(Pcoreq,Pcolim) (8) Pcotag = min (Pcoreq, Pcolim) (8)

続いて、HVECU70は、前回の要求駆動力(前回Tdusr)と前回の第1上限駆動力(前回Tdlim1)とを比較する(ステップS260)。この処理は、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きくなった直後であるか否か、即ち、バッテリパワー補填の要求が開始された直後であるか否かを判定する処理である。 Subsequently, the HVECU 70 compares the previous required driving force (previous Tdusr) with the previous first upper limit driving force (previous Tdlim1) (step S260). This process is a process for determining whether or not the required driving force Tdusrr has immediately become larger than the upper limit driving force Tdlim1, that is, immediately after the request for battery power supplementation has been started.

ステップS260で前回の要求駆動力(前回Tdusr)が前回の第1上限駆動力(前回Tdlim1)以下のときには、HVECU70は、バッテリパワー補填の要求が開始された直後であると判断し、バッテリ50の要求補填パワーPcoreqとレート値設定用マップとを用いてレート値αを設定する(ステップS270)。ここで、レート値αは、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を目標補填パワーPcotagに向かって増加させる際に用いられる。レート値設定用マップは、要求補填パワーPcoreqとレート値αとの関係として予め設定され、図示しないROMに記憶されている。図13は、レート値設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、レート値αは、要求補填パワーPcoreqが大きいほど大きくなるように設定される。この理由については後述する。 When the previous required driving force (previous Tdusr) is equal to or less than the previous first upper limit driving force (previous Tdlim1) in step S260, the HVECU 70 determines that the request for battery power supplementation has just started, and determines that the battery 50 has just started. The rate value α is set using the required compensation power Pcoreq and the rate value setting map (step S270). Here, the rate value α is used when increasing the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 toward the target supplement power Pcotag. The rate value setting map is preset as the relationship between the required compensation power Pcoreq and the rate value α, and is stored in a ROM (not shown). FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of a rate value setting map. As shown in the figure, the rate value α is set so as to increase as the required compensation power Pcoreq increases. The reason for this will be described later.

ステップS260で前回の要求駆動力(前回Tdusr)が前回の第1上限駆動力(前回Tdlim1)よりも大きいときには、HVECU70は、バッテリパワー補填の要求が開始された直後でない(この要求が継続中である)と判断し、ステップS270の処理を実行しない。 When the previous required driving force (previous Tdusr) is larger than the previous first upper limit driving force (previous Tdlim1) in step S260, the HVECU 70 is not immediately after the request for battery power replenishment is started (this request is ongoing). Yes), and the process of step S270 is not executed.

続いて、HVECU70は、式(9)に示すように、前回のバッテリ50の実行用補填パワー(前回Pb2*)にレート値αを加えた値とバッテリ50の目標補填パワーPcotagとのうちの小さい方をバッテリ50の要求充放電パワーPb2*として設定する(ステップS280)。このステップS280の処理は、レート値αを用いたレート処理をバッテリ50の目標補填パワーPcotagに施してバッテリ50の要求充放電パワーPb2*を演算する処理である。 Subsequently, as shown in the equation (9), the HVECU 70 is the smaller of the value obtained by adding the rate value α to the execution supplement power (previous Pb2 *) of the previous battery 50 and the target supplement power Pcotag of the battery 50. This is set as the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 (step S280). The process of step S280 is a process of applying a rate process using the rate value α to the target supplementary power Pcotag of the battery 50 to calculate the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50.

Pb2*=min(前回Pb2*+α,Pcotag) (9) Pb2 * = min (previous Pb2 * + α, Pcotag) (9)

したがって、HVECU70は、本ルーチンの繰り返しの実行により、バッテリパワー補填の要求が継続しているときに、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を、バッテリ50の目標補填パワーPcotagに向かって徐々に増加させることになる。また、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*が目標補填パワーPcotagに至った後には、要求駆動力Tdusrと上限駆動力Tdlim1との差分ひいては目標補填パワーPcotagが徐々に低下する(値0に近づく)のに伴って、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を徐々に低下させる(値0に近づける)ことになる。 Therefore, the HVECU 70 gradually increases the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 toward the target replenishment power Pcotag of the battery 50 when the request for battery power replenishment continues by repeatedly executing this routine. Will let you. Further, after the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 reaches the target compensation power Pcotag, the difference between the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim1 and thus the target compensation power Pcotag gradually decreases (approaches the value 0). As a result, the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 is gradually reduced (approaching the value 0).

こうしてバッテリ50の要求充放電パワーPb2*が得られると、HVECU70は、式(10)に示すように、エンジン22の上限パワーPelimとバッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*との総和を駆動軸36の回転数Ndで除して上限駆動力Tdlim2を演算する(ステップS290)。 When the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 is obtained in this way, the HVECU 70 sums the upper limit power Perim of the engine 22 and the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 * of the battery 50 as shown in the equation (10). The upper limit driving force Tdlim2 is calculated by dividing by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 (step S290).

Tdlim2=(Pelim+(Pb1*+Pb2*))/Nd (10) Tdlim2 = (Pelim + (Pb1 * + Pb2 *)) / Nd (10)

ここで、上限駆動力Tdlim2は、エンジン22の目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)での運転を伴ってエンジン22から上限パワーPelimを出力すると共にバッテリ50が要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和のパワーで充放電するときに駆動軸36に出力可能な駆動力の上限を意味する。この上限駆動力Tdlim2は、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を考慮している点で、上述の上限駆動力Tdlim1とは相違する。式(10)において、エンジン22の上限パワーPelimにバッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和を加えるのは、バッテリ50が要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和のパワーで充放電するときにエンジン22から出力するパワーを変化させないためである。 Here, the upper limit driving force Tdlim2 outputs the upper limit power Perim from the engine 22 along with the operation at the target rotation speed Ne * (rotational speed Nedrv for driving) of the engine 22, and the battery 50 requires the required charge / discharge power Pb1 *, It means the upper limit of the driving force that can be output to the driving shaft 36 when charging / discharging with the sum power of Pb2 *. This upper limit driving force Tdlim2 is different from the above-mentioned upper limit driving force Tdlim1 in that the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 is taken into consideration. In the formula (10), the sum of the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 * of the battery 50 is added to the upper limit power Perim of the engine 22 by the battery 50 being charged by the sum of the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 *. This is because the power output from the engine 22 does not change when discharging.

こうして上限駆動力Tdlim2が得られると、HVECU70は、式(11)に示すように、要求駆動力Tdusrおよび上限駆動力Tdlim2のうちの小さい方を目標駆動力Td*として設定する(ステップS300)。続いて、式(12)に示すように、目標駆動力Td*と駆動軸36の回転数Ndとの積からバッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和を減じてエンジン22の目標パワーPe*を演算し(ステップS310)、ステップS320〜S370の処理を実行して、本ルーチンを終了する。 When the upper limit driving force Tdlim2 is obtained in this way, the HVECU 70 sets the smaller of the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim2 as the target driving force Td * as shown in the equation (11) (step S300). Subsequently, as shown in the equation (12), the sum of the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 * of the battery 50 is subtracted from the product of the target driving force Td * and the rotation speed Nd of the drive shaft 36 to target the engine 22. The power Pe * is calculated (step S310), the processes of steps S320 to S370 are executed, and this routine is terminated.

Td*=min(Tdusr,Tdlim2) (11)
Pe*=Td*・Nd-(Pb1*+Pb2*) (12)
Td * = min (Tdusr, Tdlim2) (11)
Pe * = Td * ・ Nd- (Pb1 * + Pb2 *) (12)

ここで、式(12)により得られるエンジン22の目標パワーPe*は、要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和のパワーでのバッテリ50の充放電を伴って目標駆動力Td*を駆動軸36に出力するのに必要なエンジン22のパワーを意味する。また、要求駆動力Tdusrおよび上限駆動力Tdlim2のうちの小さい方を目標駆動力Td*として設定するから、式(10)および式(12)を踏まえると、エンジン22の目標パワーPe*が上限パワーPelim以下となることが分かる。さらに、ステップS290,S300,S330〜S360の処理から、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*は、上限駆動力Tdlim2や目標駆動力Td*、目標駆動力Tin*、モータMG2のトルク指令Tm2*に反映され、駆動軸36に出力される駆動力に反映されることが分かる。 Here, the target power Pe * of the engine 22 obtained by the equation (12) drives the target driving force Td * with the charging / discharging of the battery 50 with the sum of the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 *. It means the power of the engine 22 required to output to 36. Further, since the smaller of the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim2 is set as the target driving force Td *, the target power Pe * of the engine 22 is the upper limit power based on the equations (10) and (12). It can be seen that it is less than or equal to Pelim. Further, from the processing of steps S290, S300, S330 to S360, the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 becomes the upper limit driving force Tdlim2, the target driving force Td *, the target driving force Tin *, and the torque command Tm2 * of the motor MG2. It can be seen that it is reflected and is reflected in the driving force output to the drive shaft 36.

こうした制御により、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きいときには、エンジン22の上限パワーPelimとバッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*との総和に基づいて上限駆動力Tdlim2を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)で運転されると共に要求駆動力Tdusrおよび上限駆動力Tdlim2のうちの小さい方として設定された目標駆動力Td*がバッテリ50の出力制限Woutの範囲内で駆動軸36に出力されるようにエンジン22とモータMG1,MG2とを制御することになる。このとき、バッテリ50が要求充放電パワーPb1*,Pb2*の和のパワーで充放電することにより、駆動軸36に上限駆動力Tdlim1よりも大きい駆動力を出力することができる。即ち、バッテリパワー補填が行なわれる。これにより、模擬変速段Gsvのアップシフトに伴う上限駆動力Tdlim1の低下によって上限駆動力Tdlim1が要求駆動力Tdusrよりも小さくなったときに、駆動軸36に出力される駆動力が落ち込むのを抑制することができる。この結果、運転者の運転感覚の悪化を抑制することができる。 By such control, when the required driving force Tdusr is larger than the upper limit driving force Tdlim1, the upper limit driving force Tdlim2 is set based on the sum of the upper limit power Perim of the engine 22 and the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 * of the battery 50. , The engine 22 is operated at the target rotation speed Ne * (driving speed Nedrv), and the target driving force Td * set as the smaller of the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim2 limits the output of the battery 50. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so as to be output to the drive shaft 36 within the range of Wout. At this time, by charging / discharging the battery 50 with the sum of the required charge / discharge powers Pb1 * and Pb2 *, it is possible to output a driving force larger than the upper limit driving force Tdlim1 to the drive shaft 36. That is, battery power is replenished. As a result, when the upper limit driving force Tdlim1 becomes smaller than the required driving force Tdusrr due to the decrease in the upper limit driving force Tdlim1 due to the upshift of the simulated shift stage Gsv, the driving force output to the drive shaft 36 is suppressed from dropping. can do. As a result, deterioration of the driver's driving sensation can be suppressed.

しかも、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きいときには、要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きくなった(バッテリパワー補填の要求が開始された)直後の要求補填パワーPcoreqが大きいほど大きくなるレート値αを用いて、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を要求補填パワーPcoreqに向かって増加させる。模擬変速段Gsvのアップシフトに伴ってエンジン22の目標回転数Ne*(ドラビリ用回転数Nedrv)などが低下すると、これに追従して(応答遅れをもって)エンジン22の回転数Neや出力パワーPeが低下する。そして、このエンジン22の回転数Neや出力パワーPeの低下速度(単位時間当たりの低下量)は、一般に、要求駆動力Tdusrと上限駆動力Tdlim1との差分が大きいほど大きくなる。したがって、上述のようにレート値αを設定することにより、このアップシフトに伴って上限駆動力Tdlim1が目標駆動力Td*よりも小さくなったときに、駆動軸36に出力される駆動力が落ち込むのをより適切に抑制することができる。なお、エンジン22の出力パワーPeの低下速度とバッテリ50の要求充放電パワーPb2*の増加速度とが略同期するように、要求補填パワーPcoreqとレート値αとの関係を予め実験や解析により定めてレート値設定用マップを作成するのがより好ましい。 Moreover, when the required driving force Tdusr is larger than the upper limit driving force Tdlim1, the larger the required compensation power Pcoreq immediately after the required driving force Tdusur becomes larger than the upper limit driving force Tdlim1 (the request for battery power compensation is started). The increased rate value α is used to increase the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 toward the required supplement power Pcoreq. When the target rotation speed Ne * (rotation speed Nedrv for driving) of the engine 22 decreases with the upshift of the simulated shift stage Gsv, the rotation speed Ne of the engine 22 and the output power Pe follow this (with a response delay). Decreases. The decrease speed (decrease amount per unit time) of the rotation speed Ne and the output power Pe of the engine 22 generally increases as the difference between the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim1 increases. Therefore, by setting the rate value α as described above, when the upper limit driving force Tdlim1 becomes smaller than the target driving force Td * due to this upshift, the driving force output to the drive shaft 36 drops. Can be suppressed more appropriately. The relationship between the required compensation power Pcoreq and the rate value α is determined in advance by experiments and analysis so that the decrease rate of the output power Pe of the engine 22 and the increase rate of the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 are substantially synchronized. It is more preferable to create a map for setting the rate value.

図14は、アクセル開度Accや車速V、模擬変速段Gsv、エンジン22の目標回転数Ne*や実際の回転数Ne、エンジン22の目標パワーPe*や実際の出力パワーPe、要求駆動力Tdusr、上限駆動力Tdlim1、バッテリ50の要求充放電パワーPb1*,Pb2*や実際の充放電パワーPb、目標駆動力Td*、駆動軸36に出力される実際の駆動力(出力駆動力Td)の様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*の欄については、参考のために、バッテリ50の目標補填パワーPcotagも図示した。また、図中、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*や充放電パワーPb、目標駆動力Td*、出力駆動力Tdについて、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は比較例の様子を示す。比較例としては、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を考慮しない場合、即ち、要求駆動力Tdusrと上限駆動力Tdlim1との大小関係に拘わらずにバッテリ50の要求充放電パワーPb2*に値0を設定して上限駆動力Tdlim1,Tdlim2が同一の値になる場合を考えるものとした。 FIG. 14 shows the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, the simulated shift stage Gsv, the target rotation speed Ne * and the actual rotation speed Ne * of the engine 22, the target power Pe * and the actual output power Pe * of the engine 22, and the required driving force Tdusr. , Upper limit driving force Tdlim1, required charge / discharge power Pb1 *, Pb2 * of battery 50, actual charge / discharge power Pb, target driving force Td *, actual driving force (output driving force Td) output to the drive shaft 36. It is explanatory drawing which shows an example of the situation. In the figure, for the column of the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50, the target supplement power Pcotag of the battery 50 is also shown for reference. Further, in the figure, with respect to the required charge / discharge power Pb2 *, charge / discharge power Pb, target driving force Td *, and output driving force Td of the battery 50, the solid line shows the state of the embodiment, and the alternate long and short dash line shows the state of the comparative example. .. As a comparative example, when the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 is not taken into consideration, that is, the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 has a value of 0 regardless of the magnitude relationship between the required driving force Tdusr and the upper limit driving force Tdlim1. Was set to consider the case where the upper limit driving forces Tdlim1 and Tdlim2 have the same value.

図示するように、比較例では、模擬変速段Gsvのアップシフトに伴う上限駆動力Tdlim1の低下によって上限駆動力Tdlim1が要求駆動力Tdusrよりも小さくなってからその後に要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1以上に至るまでに亘って(時刻t11〜t12)、出力駆動力Tdの要求駆動力Tdusrに対する落ち込みが生じている。 As shown in the figure, in the comparative example, the upper limit driving force Tdlim1 becomes smaller than the required driving force Tdusrr due to the decrease of the upper limit driving force Tdlim1 due to the upshift of the simulated shift stage Gsv, and then the required driving force Tdusur becomes the upper limit driving force. There is a drop in the output driving force Td with respect to the required driving force Tdusrr until it reaches Tdlim1 or higher (time t11 to t12).

これに対して、実施例では、模擬変速段Gsvのアップシフトに伴う上限駆動力Tdlim1の低下によって上限駆動力Tdlim1が要求駆動力Tdusrよりも小さくなると(時刻t11)、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*ひいては充放電パワーPbが目標補填パワーPcotagに向かって増加して目標補填パワーPcotagに一致することにより、目標駆動力Td*ひいては出力駆動力Tdが上限駆動力Tdlim1よりも大きくなっている(時刻t11〜t12)。このようにして、出力駆動力Tdの要求駆動力Tdusrに対する落ち込みを抑制している。しかも、図14の例では、上限駆動力Tdlim1が要求駆動力Tdusrよりも小さくなると(時刻t11)、エンジン22の出力パワーPeの低下に略同期するようにバッテリ50の要求充放電パワーPb2*ひいては充放電パワーPbが増加することにより、出力駆動力Tdの要求駆動力Tdusrに対する落ち込みをより適切に抑制している。 On the other hand, in the embodiment, when the upper limit driving force Tdlim1 becomes smaller than the required driving force Tdusrr due to the decrease of the upper limit driving force Tdlim1 due to the upshift of the simulated shift stage Gsv (time t11), the required charge / discharge power of the battery 50 By increasing Pb2 * and thus the charge / discharge power Pb toward the target compensation power Pcotag and matching the target compensation power Pcotag, the target driving force Td * and thus the output driving force Td are larger than the upper limit driving force Tdlim1 ( Times t11 to t12). In this way, the drop of the output driving force Td with respect to the required driving force Tdusr is suppressed. Moreover, in the example of FIG. 14, when the upper limit driving force Tdlim1 becomes smaller than the required driving force Tdusr (time t11), the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 and thus the battery 50 so as to be substantially synchronized with the decrease in the output power Pe of the engine 22. By increasing the charge / discharge power Pb, the drop of the output driving force Td with respect to the required driving force Tdusrr is suppressed more appropriately.

次に、アクセル開度Accの増加に伴う有段変速機60のダウンシフトであるパワーオンダウンシフトに並行してエンジン22の回転数Neを模擬変速段Gsvのダウンシフト後のドラビリ用回転数Nedrv(以下、「変速後回転数」という)に向かって上昇させる際の処理について説明する。図15は、HVECU70により実行されるパワーオンダウンシフト時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、アクセル開度Accが増加して有段変速機60のダウンシフト線(且つ模擬変速機のダウンシフト線)を跨いでパワーオンダウンシフトおよびエンジン22の回転数Neの上昇を行なうと判定したときに、実行が開始される。また、このルーチンは、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンに対して必要な指示を行なうためのルーチンである。 Next, in parallel with the power-on downshift, which is the downshift of the stepped transmission 60 with the increase in the accelerator opening Acc, the rotation speed Ne of the engine 22 is simulated. (Hereinafter, the process of increasing the number of revolutions after shifting) will be described. FIG. 15 is a flowchart showing an example of a power-on / downshift processing routine executed by the HVECU 70. In this routine, when the accelerator opening Acc is increased and the power-on downshift and the rotation speed Ne of the engine 22 are increased across the downshift line of the stepped transmission 60 (and the downshift line of the simulated transmission). When it is determined, execution is started. Further, this routine is a routine for giving necessary instructions to the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6.

図15のパワーオンダウンシフト時処理ルーチンが実行されると、HVECU70は、最初に、バッテリECU52により演算されたバッテリ50の入力制限Winを通信により入力し(ステップS400)、入力したバッテリ50の入力制限Winの絶対値を閾値Wrefと比較する(ステップS410)。ここで、閾値Wrefは、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が比較的小さいか否かを判定するのに用いられる閾値である。 When the power-on-downshift processing routine of FIG. 15 is executed, the HVECU 70 first inputs the input limit Win of the battery 50 calculated by the battery ECU 52 by communication (step S400), and inputs the input battery 50. The absolute value of the limiting Win is compared with the threshold Wref (step S410). Here, the threshold value Wref is a threshold value used for determining whether or not the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is relatively small.

図16は、エンジン22を定常負荷運転しながら走行する際のプラネタリギヤ30の各回転要素の回転数およびトルクの関係を示す共線図である。図示するように、エンジン22を定常負荷運転するときには、モータMG1からのエンジン22の回転数Neを押さえ込む方向のトルク(図中、30s軸の下向き矢印参照)の出力を伴って、即ち、モータMG1の回生駆動を伴って、エンジン22のトルクをプラネタリギヤ30のリングギヤ30r(伝達部材32)に出力する。バッテリ50の入力制限Winの絶対値が小さいほど、モータMG1の発電パワー(回生駆動のトルク)が制限されるから、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が小さく且つ模擬変速段Gsvおよび目標変速段Gsat*がダウンシフト側に変更され、エンジン22から大きなパワーを出力しながらエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させると、モータMG1から十分な回生駆動のトルクを出力できずに、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に対して吹き上がる可能性がある。ステップS410の処理は、こうした可能性の有無を判定する処理である。 FIG. 16 is a collinear diagram showing the relationship between the rotation speed and torque of each rotating element of the planetary gear 30 when the engine 22 is driven while operating under a steady load. As shown in the figure, when the engine 22 is operated under a steady load, it is accompanied by an output of torque (see the downward arrow on the 30s axis in the figure) in the direction of suppressing the rotation speed Ne of the engine 22 from the motor MG1, that is, the motor MG1. The torque of the engine 22 is output to the ring gear 30r (transmission member 32) of the planetary gear 30 with the regenerative drive of the above. The smaller the absolute value of the input limit Win of the battery 50, the more the generated power (torque of regenerative drive) of the motor MG1 is limited. Therefore, the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is small and the simulated shift stage Gsv and the target shift stage. When Gsat * is changed to the downshift side and the engine 22 speed Ne is increased toward the speed after shifting while outputting a large amount of power from the engine 22, sufficient regenerative drive torque cannot be output from the motor MG1. In addition, there is a possibility that the rotation speed Ne of the engine 22 will rise with respect to the rotation speed after shifting. The process of step S410 is a process of determining the presence or absence of such a possibility.

ステップS410でバッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wrefよりも大きいときには、HVECU70は、エンジン22から大きなパワーを出力しながらエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させても、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に対して吹き上がる可能性は低いと判断し、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンに対して何ら指示を行なうことなく、本ルーチンを終了する。 When the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is larger than the threshold value Wref in step S410, the HVECU 70 may increase the rotation speed Ne of the engine 22 toward the rotation speed after shifting while outputting a large power from the engine 22. , It is judged that the rotation speed Ne of the engine 22 is unlikely to rise with respect to the rotation speed after shifting, and this routine is terminated without giving any instruction to the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6. ..

ステップS410でバッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wref以下のときには、HVECU70は、エンジン22から大きなパワーを出力しながらエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させると、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に対して吹き上がる可能性があると判断し、エンジンパワー制限の指示およびバッテリパワー補填の制限指示を図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンに対して行なう(ステップS420)。 When the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is equal to or less than the threshold value Wref in step S410, the HVECU 70 increases the rotation speed Ne of the engine 22 toward the rotation speed after shifting while outputting a large power from the engine 22. Judging that there is a possibility that the rotation speed Ne of 22 may rise with respect to the rotation speed after shifting, the engine power limit instruction and the battery power compensation limit instruction are given to the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6. (Step S420).

エンジンパワー制限の指示を受けると、HVECU70は、エンジンパワー制限処理を実行する。エンジンパワー制限処理では、例えば、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンのステップS360の処理の後で且つステップS370の処理の前に、ステップS220またはステップS310で演算したエンジン22の目標パワーPe*に対して制限パワーPemaxで上限ガードしてエンジン22の目標パワーPe*を再設定し、バッテリ50の出力制限Woutの範囲内で、ステップS320の処理と同様にモータMG1のトルク指令Tm1*を再設定する。ここで、制限パワーPemaxは、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に対して吹き上がるのを十分に抑制可能なパワーとして定められる。 Upon receiving the instruction to limit the engine power, the HVECU 70 executes the engine power limiting process. In the engine power limiting process, for example, the target power Pe * of the engine 22 calculated in step S220 or step S310 after the process of step S360 of the drive priority control routine of FIGS. 5 and 6 and before the process of step S370. The target power Pe * of the engine 22 is reset by guarding the upper limit with the limit power Pemax, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is reset within the range of the output limit Wout of the battery 50 in the same manner as the processing in step S320. Set. Here, the limiting power Pemax is defined as a power capable of sufficiently suppressing the rotation speed Ne of the engine 22 from rising with respect to the rotation speed after shifting.

また、バッテリパワー補填の制限指示を受けると、HVECU70は、バッテリパワー補填制限処理を実行する。バッテリパワー補填制限処理では、例えば、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンのステップS190で要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1以下のとき(バッテリパワー補填が要求されていないとき)には、ステップS200の処理を実行し、ステップS190で要求駆動力Tdusrが上限駆動力Tdlim1よりも大きいとき(バッテリパワー補填が要求されているとき)には、ステップS230〜S280の処理に代えて、式(13)に示すように、前回のバッテリ50の実行用補填パワー(前回Pb2*)からレート値βを減じた値と値0とのうちの大きい方をバッテリ50の要求充放電パワーPb2*として設定する。ここで、レート値βは、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*を低下させるための値として予め定められる。即ち、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*が正の値のときには要求充放電パワーPb2*を値0に向かって低下させ、要求充放電パワーPb2*が値0のときにはそれを保持する。 Further, upon receiving the battery power replenishment restriction instruction, the HVECU 70 executes the battery power replenishment restriction process. In the battery power compensation limiting process, for example, when the required driving force Tdusr is equal to or less than the upper limit driving force Tdlim1 in step S190 of the drive priority control routine of FIGS. 5 and 6 (when battery power compensation is not required), the step When the processing of S200 is executed and the required driving force Tdusr is larger than the upper limit driving force Tdlim1 in step S190 (when battery power supplementation is required), the equation (13) is replaced with the processing of steps S230 to S280. ), The larger of the value obtained by subtracting the rate value β from the previous supplementary power for execution of the battery 50 (previous Pb2 *) and the value 0 is set as the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50. .. Here, the rate value β is predetermined as a value for lowering the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50. That is, when the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 is a positive value, the required charge / discharge power Pb2 * is lowered toward the value 0, and when the required charge / discharge power Pb2 * is a value 0, it is retained.

Pb2*=max(前回Pb2*-β,0) (13) Pb2 * = max (previous Pb2 * -β, 0) (13)

エンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させる際において、エンジンパワー制限処理を実行しているときには、エンジン22のパワーによる回転数Neの上昇ではもたつく可能性があるから、モータMG1の力行駆動のトルクによりエンジン22の回転数Neを上昇させる必要がある。実施例では、このときに、バッテリパワー補填制限処理を実行することにより、バッテリパワー補填制限処理を実行しないものに比して、モータMG2の消費パワーが大きくなるのを抑制することができ、その分のパワーをモータMG1によるエンジン22の回転数の上昇に用いることができる。これにより、エンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させる際に、エンジン22の回転数Neの上昇のもたつきを抑制し、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。 When increasing the rotation speed Ne of the engine 22 toward the rotation speed after shifting, when the engine power limiting process is being executed, the increase in the rotation speed Ne due to the power of the engine 22 may cause a stagnation. Therefore, the motor MG1 It is necessary to increase the rotation speed Ne of the engine 22 by the torque of the power running drive. In the embodiment, at this time, by executing the battery power compensation limiting process, it is possible to suppress the increase in the power consumption of the motor MG2 as compared with the one not executing the battery power compensation limiting process. The power of the minute can be used to increase the rotation speed of the engine 22 by the motor MG1. As a result, when the rotation speed Ne of the engine 22 is increased toward the rotation speed after shifting, it is possible to suppress the sluggishness of the increase in the rotation speed Ne of the engine 22 and suppress the deterioration of drivability.

そして、HVECU70は、有段変速機60の変速段Gsatのダウンシフトが完了すると共にエンジン22の回転数Neが変速後回転数に至るのを待って(ステップS430,S440)、エンジンパワー制限の解除指示およびバッテリパワー補填の復帰指示を図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンに対して行なって(ステップS450)、本ルーチンを終了する。エンジンパワー制限の解除指示およびバッテリパワー補填の復帰指示を受けると、HVECU70は、上述のエンジンパワー制限処理およびバッテリパワー補填制限処理を終了する。即ち、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンを繰り返し実行する。 Then, the HVECU 70 waits for the downshift of the shift stage Gsat of the stepped transmission 60 to be completed and the rotation speed Ne of the engine 22 to reach the rotation speed after the shift (steps S430 and S440), and then the engine power limitation is released. An instruction and a return instruction for battery power replenishment are given to the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6 (step S450), and this routine is terminated. Upon receiving the engine power limit release instruction and the battery power compensation return instruction, the HVECU 70 ends the engine power limit process and the battery power compensation limit process described above. That is, the drive priority control routines of FIGS. 5 and 6 are repeatedly executed.

図17は、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wref以下で、パワーオンダウンシフトに並行してエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させるときの、アクセル開度Accや目標変速段Gsat*、有段変速機60の入力軸61の回転数Nin、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*や充放電パワーPb、エンジン22の出力パワーPeや回転数Neの様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ50の要求充放電パワーPb2*や充放電パワーPb、エンジン22の回転数Neについて、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は比較例の様子を示す。比較例としては、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Wref以下で、パワーオンダウンシフトに並行してエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させるときに、バッテリパワー補填を制限しない場合を考えるものとした。 FIG. 17 shows the accelerator opening Acc. When the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is equal to or less than the threshold value Wref and the rotation speed Ne of the engine 22 is increased toward the rotation speed after shifting in parallel with the power on / down shift. An example of the state of the target shift stage Gsat *, the rotation speed Nin of the input shaft 61 of the stepped transmission 60, the required charge / discharge power Pb2 * and charge / discharge power Pb of the battery 50, the output power Pe and the rotation speed Ne of the engine 22. It is explanatory drawing which shows. In the figure, with respect to the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50, the charge / discharge power Pb, and the rotation speed Ne of the engine 22, the solid line shows the state of the embodiment, and the alternate long and short dash line shows the state of the comparative example. As a comparative example, when the absolute value of the input limit Win of the battery 50 is equal to or less than the threshold value Wref and the rotation speed Ne of the engine 22 is increased toward the rotation speed after shifting in parallel with the power on / down shift, the battery power is supplemented. The case where is not restricted is considered.

図示するように、比較例では、有段変速機60の変速段Gsatのダウンシフトを行なうと判定すると(時刻t21)、エンジンパワー制限処理を実行するが、バッテリパワー補填処理を実行しない。このため、変速段Gsatのダウンシフトにおけるイナーシャ相と並行にエンジン22の回転数Neを上昇させる際に(時刻t22〜)、モータMG1からエンジン22を回転数Neを上昇させるための十分なトルクを出力できずに、エンジン22の回転数Neの上昇がもたついている。そして、有段変速機60のダウンシフトが完了し(時刻t24)、且つ、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に至ると(時刻t25)、エンジンパワー制限処理を終了する。 As shown in the figure, in the comparative example, when it is determined that the shift stage Gsat of the stepped transmission 60 is downshifted (time t21), the engine power limiting process is executed, but the battery power replenishment process is not executed. Therefore, when increasing the rotation speed Ne of the engine 22 in parallel with the inertia phase in the downshift of the shift stage Gsat (time t22 ~), sufficient torque is applied from the motor MG1 to increase the rotation speed Ne of the engine 22. The engine 22's rotation speed Ne is rising slowly because it cannot output. Then, when the downshift of the stepped transmission 60 is completed (time t24) and the rotation speed Ne of the engine 22 reaches the rotation speed after the shift (time t25), the engine power limiting process is terminated.

これに対して、実施例では、有段変速機60の変速段Gsatのダウンシフトを行なうと判定すると(時刻t21)、エンジンパワー制限処理およびバッテリパワー補填制限処理を実行する。このため、変速段Gsatのダウンシフトにおけるイナーシャ相と並行にエンジン22の回転数Neを上昇させる際に(時刻t22〜)、モータMG1からエンジン22を回転数Neを上昇させるための十分なトルクを出力することができ、エンジン22の回転数Neの上昇のもたつきを抑制することができる。そして、エンジン22の回転数Neが変速後回転数に至り(時刻t23)、有段変速機60のダウンシフトが完了すると、エンジンパワー制限処理およびバッテリパワー補填制限処理を終了する。 On the other hand, in the embodiment, when it is determined that the shift stage Gsat of the stepped transmission 60 is downshifted (time t21), the engine power limiting process and the battery power compensation limiting process are executed. Therefore, when increasing the rotation speed Ne of the engine 22 in parallel with the inertia phase in the downshift of the shift stage Gsat (time t22 ~), sufficient torque is applied from the motor MG1 to increase the rotation speed Ne of the engine 22. It is possible to output, and it is possible to suppress the sluggish increase in the rotation speed Ne of the engine 22. Then, when the rotation speed Ne of the engine 22 reaches the rotation speed after shifting (time t23) and the downshift of the stepped transmission 60 is completed, the engine power limiting process and the battery power compensation limiting process are completed.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、パワーオンダウンシフトに並行してエンジン22の回転数Neを変速後回転数に向かって上昇させる際に、エンジンパワー制限処理を実行するときには、バッテリパワー補填制限処理を実行する。これにより、バッテリパワー補填制限処理を実行しない場合に比して、モータMG1からエンジン22を回転数Neを上昇させるための十分なトルクを出力することができ、エンジン22の回転数Neの上昇のもたつきを抑制し、ドライバビリティの悪化を抑制することができる。 In the hybrid vehicle 20 of the above-described embodiment, when the engine power limiting process is executed when the engine speed Ne is increased toward the engine speed after the shift in parallel with the power-on-downshift, the battery power is supplemented. Execute restriction processing. As a result, sufficient torque can be output from the motor MG1 to increase the rotation speed Ne of the engine 22 as compared with the case where the battery power compensation limiting process is not executed, and the increase of the rotation speed Ne of the engine 22 can be achieved. It is possible to suppress sluggishness and suppress deterioration of drivability.

実施例のハイブリッド自動車20では、HVECU70は、バッテリ50の要求補填パワーPcoreqに基づくレート値αを用いたレート処理をバッテリ50の目標補填パワーPcotagに施してバッテリ50の要求充放電パワーPb2*を演算するものとした。しかし、レート値αとしては、これに限定されるものではなく、模擬変速段Gsvのアップシフト前およびアップシフト後の変速段に基づく値が用いられるものとしてもよいし、一律の値が用いられるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the HVECU 70 applies rate processing using the rate value α based on the required supplementary power Pcoreq of the battery 50 to the target supplementary power Pcotag of the battery 50 to calculate the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50. I decided to do it. However, the rate value α is not limited to this, and a value based on the gears before and after the upshift of the simulated gear Gsv may be used, or a uniform value may be used. It may be a thing.

実施例のハイブリッド自動車20では、HVECU70は、レート値αを用いたレート処理をバッテリ50の目標補填パワーPcotagに施してバッテリ50の要求充放電パワーPb2*を演算するものとした。しかし、HVECU70は、時定数τを用いたなまし処理をバッテリ50の目標補填パワーPcotagに施してバッテリ50の要求充放電パワーPb2*を演算するものとしてもよい。ここで、時定数τとしては、バッテリ50の要求補填パワーPcoreqに基づく値が用いられるものとしてもよいし、模擬変速段Gsvのアップシフト前およびアップシフト後の変速段に基づく値が用いられるものとしてもよいし、一律の値が用いられるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the HVECU 70 applies rate processing using the rate value α to the target supplement power Pcotag of the battery 50 to calculate the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50. However, the HVECU 70 may calculate the required charge / discharge power Pb2 * of the battery 50 by applying the annealing process using the time constant τ to the target supplement power Pcotag of the battery 50. Here, as the time constant τ, a value based on the required supplementary power Pcoreq of the battery 50 may be used, or a value based on the shift stage before and after the upshift of the simulated shift stage Gsv is used. Or a uniform value may be used.

実施例のハイブリッド自動車20では、モードスイッチ90を備え、モードスイッチ90により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションSPがDポジションでHV走行を行なうときに、HVECU70は、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンや図15のパワーオンダウンシフト時処理ルーチンを実行するものとした。しかし、モードスイッチ90を備えずに、通常モードでシフトポジションSPがDポジションでHV走行を行なうときに、HVECU70は、図5および図6のドラビリ優先制御ルーチンや図15のパワーオンダウンシフト時処理ルーチンを実行するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the mode switch 90 is provided, the drive priority mode is selected as the execution travel mode by the mode switch 90, and when the shift position SP performs HV travel in the D position, the HVECU 70 is shown in FIG. It is assumed that the hybrid priority control routine of FIG. 6 and the power-on / downshift processing routine of FIG. 15 are executed. However, when the shift position SP performs HV travel in the D position in the normal mode without the mode switch 90, the HVECU 70 performs the hybrid priority control routine of FIGS. 5 and 6 and the power-on-downshift process of FIG. It may be the one that executes the routine.

実施例のハイブリッド自動車20では、10段変速の模擬変速機は、4段変速の有段変速機60の第1速〜第3速の各変速段に対して仮想的な変速段が2段ずつ設けられて構成されるものとした。しかし、有段変速機60は、4段変速に限定されるものではなく、2段変速や3段変速としてもよいし、5段変速以上としてもよい。また、仮想的な変速段は、有段変速機60の少なくとも1つの変速段に対して1段や2段など所望の段数で設けられるものとしてもよい。この場合、有段変速機60の各変速段で所望の段数が異なるものとしてもよい。さらに、仮想的な変速段が設けられないものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the simulated transmission with 10 speeds has two virtual speeds for each of the first to third speeds of the four-speed stepped transmission 60. It was assumed that it was provided and configured. However, the stepped transmission 60 is not limited to the 4-speed shift, and may be a 2-speed shift, a 3-speed shift, or a 5-speed shift or higher. Further, the virtual gears may be provided in a desired number of gears such as one or two gears for at least one gear of the stepped transmission 60. In this case, the desired number of gears may be different for each gear of the stepped transmission 60. Further, the virtual shift stage may not be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2は、有段変速機60の入力軸61に直接に接続されるものとした。しかし、モータMG2は、有段変速機60の入力軸61に減速機などを介して接続されるものとしてもよい。また、モータMG2は、有段変速機60の出力軸62に直接に接続されるものとしてもよい。さらに、モータMG2は、有段変速機60の出力軸62に減速機などを介して接続されるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor MG2 is assumed to be directly connected to the input shaft 61 of the stepped transmission 60. However, the motor MG2 may be connected to the input shaft 61 of the stepped transmission 60 via a speed reducer or the like. Further, the motor MG2 may be directly connected to the output shaft 62 of the stepped transmission 60. Further, the motor MG2 may be connected to the output shaft 62 of the stepped transmission 60 via a speed reducer or the like.

実施例のハイブリッド自動車20では、蓄電装置として、バッテリ50が用いられるものとした。しかし、蓄電装置として、キャパシタが用いられるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the battery 50 is assumed to be used as the power storage device. However, a capacitor may be used as the power storage device.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジンECU24とモータECU40とバッテリECU52とブレーキECU96とHVECU70とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも2つは、単一の電子制御ユニットとして構成されるものとしてもよい。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine ECU 24, a motor ECU 40, a battery ECU 52, a brake ECU 96, and an HVE ECU 70. However, at least two of these may be configured as a single electronic control unit.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「蓄電装置」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the motor MG1 corresponds to the "first motor", the planetary gear 30 corresponds to the "planetary gear", the motor MG2 corresponds to the "second motor", and the battery 50. Corresponds to the "storage device", and the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70 correspond to the "control device".

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 Regarding the correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem, the invention described in the column of the means for solving the problem in the examples is carried out. Since it is an example for specifically explaining the form for solving the problem, the elements of the invention described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be performed based on the description in the column, and the examples are the inventions described in the column of means for solving the problem. It is just a concrete example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to examples, the present invention is not limited to these examples, and various embodiments are used without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be done.

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

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクシャフト、23a クランクポジションセンサ、24 エンジンECU、28 ダンパ、30,63,64,65 プラネタリギヤ、30c,63c,64c,65c キャリヤ、30p,63p,64p,65p ピニオンギヤ、30r,63r,64r,65r リングギヤ、30s,63s,64s,65s サンギヤ、32 伝達部材、36 駆動軸、36a 回転数センサ、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータECU、41,42 インバータ、43,44 回転位置センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリECU、54 電力ライン、60 有段変速機、61 入力軸、62 出力軸、69 トランスミッションケース、70 HVECU、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 勾配センサ、90 モードスイッチ、96 ブレーキECU、B1,B2,B3 ブレーキ、C1,C2 クラッチ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 crankshaft, 23a crank position sensor, 24 engine ECU, 28 damper, 30, 63, 64, 65 planetary gear, 30c, 63c, 64c, 65c carrier, 30p, 63p, 64p, 65p pinion gear, 30r, 63r, 64r, 65r ring gear, 30s, 63s, 64s, 65s sun gear, 32 transmission member, 36 drive shaft, 36a rotation speed sensor, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 motor ECU, 41,42 inverter, 43,44 rotation position sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery ECU, 54 power line, 60 stepped transmission, 61 input shaft, 62 output shaft, 69 transmission case, 70 HVECU , 80 Ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 89 gradient sensor, 90 mode switch, 96 brake ECU, B1, B2, B3 brakes, C1, C2 clutches, MG1, MG2 motors.

Claims (1)

エンジンと、第1モータと、前記エンジンと前記第1モータと伝達部材とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に取り付けられた有段変速機と、前記伝達部材または前記駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとりする蓄電装置と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、
アクセル操作量と車速とに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
前記アクセル操作量と前記車速とに基づいて、前記有段変速機の変速段または前記有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段から模擬変速段を設定すると共に、前記有段変速機の目標変速段を設定し、
前記車速と前記模擬変速段とに基づいて前記エンジンの目標回転数を設定し、
前記エンジンを前記目標回転数で運転するときの前記エンジンの上限パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力するときの前記駆動軸の第1上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力と前記第1上限駆動力との大小関係に基づいて前記駆動軸の目標駆動力を設定し、
前記エンジンが前記目標回転数で運転され且つ前記有段変速機の変速段が前記目標変速段となり且つ前記目標駆動力に基づいて走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータと前記有段変速機とを制御する、
ハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記要求駆動力が前記第1上限駆動力以下のときには、前記要求駆動力を前記目標駆動力として設定し、
前記要求駆動力が前記第1上限駆動力よりも大きいときには、
前記要求駆動力と前記第1上限駆動力との差分に基づいて前記蓄電装置の目標補填パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力すると共に前記蓄電装置が前記目標補填パワーに基づくパワーで充放電する蓄電装置パワー補填を行なうときの前記駆動軸の第2上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力および前記第2上限駆動力のうちの小さい方を前記目標駆動力として設定し、
更に、前記制御装置は、前記アクセル操作量の増加に伴う前記有段変速機の前記変速段のダウンシフトに並行して前記エンジンの回転数を前記模擬変速段のダウンシフト後の回転数に向かって上昇させる際に、前記エンジンに対して出力制限が行なわれるときには、前記エンジンに対して前記出力制限が行なわれないときに比して、前記蓄電装置パワー補填を制限する、
ハイブリッド車両。
An engine, a first motor, a planetary gear in which three rotating elements are connected to the engine, the first motor, and a transmission member, and a drive shaft connected to the transmission member and an axle. A speed transmission, a second motor capable of inputting / outputting power to the transmission member or the drive shaft, a power storage device for exchanging power with the first motor and the second motor, and a control device are provided.
The control device is
The required driving force required for the drive shaft is set based on the accelerator operation amount and the vehicle speed.
Based on the accelerator operation amount and the vehicle speed, a simulated shift stage is set from the shift stage of the stepped transmission or a shift stage in which a virtual shift stage is added to the shift stage of the stepped transmission, and the simulated shift stage is set. Set the target speed of the stepped transmission,
The target rotation speed of the engine is set based on the vehicle speed and the simulated shift stage, and the target rotation speed is set.
The upper limit power of the engine when operating the engine at the target rotation speed is set, and the upper limit power of the engine is set.
The first upper limit driving force of the drive shaft when the upper limit power is output from the engine is set.
The target driving force of the driving shaft is set based on the magnitude relationship between the required driving force and the first upper limit driving force.
The engine, the first motor, and the second motor so that the engine is operated at the target speed and the shift stage of the stepped transmission becomes the target shift stage and travels based on the target driving force. Controlling the stepped transmission,
It ’s a hybrid vehicle,
The control device is
When the required driving force is equal to or less than the first upper limit driving force, the required driving force is set as the target driving force.
When the required driving force is larger than the first upper limit driving force,
The target supplementary power of the power storage device is set based on the difference between the required driving force and the first upper limit driving force.
The second upper limit driving force of the drive shaft is set when the upper limit power is output from the engine and the power storage device is charged and discharged with the power based on the target compensation power.
The smaller of the required driving force and the second upper limit driving force is set as the target driving force.
Further, the control device directs the engine speed to the speed after the downshift of the simulated gear in parallel with the downshift of the gear of the stepped transmission as the accelerator operation amount increases. When the output is limited to the engine when the engine is raised, the power supply of the power storage device is limited as compared with the case where the output is not limited to the engine.
Hybrid vehicle.
JP2019157047A 2019-08-29 2019-08-29 Hybrid vehicle Withdrawn JP2021031036A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019157047A JP2021031036A (en) 2019-08-29 2019-08-29 Hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019157047A JP2021031036A (en) 2019-08-29 2019-08-29 Hybrid vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021031036A true JP2021031036A (en) 2021-03-01

Family

ID=74675133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019157047A Withdrawn JP2021031036A (en) 2019-08-29 2019-08-29 Hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021031036A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101868737B1 (en) Hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle
JP4554702B2 (en) Power transmission control device
JP7211308B2 (en) hybrid vehicle
JP4229165B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP6399039B2 (en) Hybrid car
JP6399038B2 (en) Hybrid car
JP2014104776A (en) Control unit of hybrid vehicle
JP6458794B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP6458770B2 (en) Hybrid car
US11541865B2 (en) Hybrid vehicle
JP6458769B2 (en) Hybrid car
JP6458768B2 (en) Hybrid car
JP4561760B2 (en) Control device for vehicle drive device
JP4825639B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE
US10539231B2 (en) Shift control apparatus for vehicle
JP6512173B2 (en) Hybrid car
JP7238699B2 (en) hybrid vehicle
JP2021031036A (en) Hybrid vehicle
JP2021031038A (en) Hybrid vehicle
JP2021031037A (en) Hybrid vehicle
JP2019177712A (en) Hybrid vehicle
JP6996278B2 (en) Hybrid vehicle
JP4842846B2 (en) POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, VEHICLE, AND DRIVE DEVICE
JP2011201329A (en) Hybrid car and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210921

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20220822