JP2022050791A

JP2022050791A - Control device for hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2022050791A
Application number: JP2020156910A
Authority: JP
Inventors: 拓郎嶋津; Takuro Shimazu; 一真青木; Kazuma Aoki; 広一郎米村; Koichiro Yonemura; 雄介古橋; Yusuke Furuhashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-03-31

Abstract

To provide a control device for a hybrid vehicle securing regeneration frequency of a filter.SOLUTION: There is provided a control device for a hybrid vehicle, the vehicle including: an engine in which a filter removing particulate matters is mounted to an exhaust system; a first motor connected to an output shaft of the engine; a second motor connected to a driving wheel; and a battery transmitting electric power to/from the first motor and the second motor. When a filter regeneration request for regenerating a filter by performing motoring of the engine by the first motor while performing fuel cut is made, if a difference value between regenerative electric power by the second motor and required electric power required for executing the motoring of the engine by the first motor during regeneration of the filter is within a predetermined range, the control device executes regeneration processing for regenerating the filter by executing motoring of the engine by the first motor on the basis of the regenerative electric power by the second motor without interposing the battery. When the difference value is outside the predetermined range, the control device does not execute the regeneration processing.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle.

エンジンを燃料カットしつつモータリングを行うことにより、エンジンの排気系に設けられたフィルタを再生する技術がある。ここで、エンジンをモータリングするためにバッテリの電力が用いられるが、バッテリが低温の場合には、バッテリが充放電できる電力は制限される。このため、バッテリが低温時にフィルタの再生要求がある場合には、バッテリを昇温させてバッテリの充放電の制限が解除されてからフィルタを再生する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。 There is a technology to regenerate the filter provided in the exhaust system of the engine by performing motoring while cutting the fuel of the engine. Here, the electric power of the battery is used to motor the engine, but when the battery is at a low temperature, the electric power that can be charged and discharged by the battery is limited. Therefore, when there is a request for regeneration of the filter when the battery is at a low temperature, there is known a technique of raising the temperature of the battery to release the limitation on charging / discharging of the battery and then regenerating the filter (see, for example, Patent Document 1). ).

また、バッテリの蓄電割合が小さい場合には、バッテリの過放電を防止するために、上記のようなフィルタの再生を禁止する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。 Further, when the storage ratio of the battery is small, a technique for prohibiting the regeneration of the filter as described above is known in order to prevent the battery from being over-discharged (see, for example, Patent Document 2).

特開２０１５－１７４６２７号公報JP-A-2015-174627 特開２０２０－８３００２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-83002

以上のように、バッテリの温度や蓄電割合に応じてフィルタの再生の可否が判断されるため、フィルタの再生頻度が低下する可能性がある。このため、フィルタへの排気微粒子の堆積を抑制するためにエンジンの出力を制限することが考えられる。しかしながらエンジンの出力を制限することにより、運転者に違和感を与える可能性がある。 As described above, since it is determined whether or not the filter can be regenerated according to the temperature of the battery and the storage ratio, the frequency of regenerating the filter may decrease. Therefore, it is conceivable to limit the output of the engine in order to suppress the accumulation of exhaust fine particles on the filter. However, limiting the output of the engine may give the driver a sense of discomfort.

そこで本発明は、フィルタの再生頻度を確保したハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle in which the regeneration frequency of the filter is ensured.

上記目的は、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジン、前記エンジンの出力軸に接続された第１モータ、駆動輪に接続された第２モータ、及び前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりするバッテリ、を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンを燃料カットしつつ前記第１モータによりモータリングすることにより前記フィルタを再生する前記フィルタの再生要求がある場合には、前記第２モータによる回生電力と、前記フィルタの再生時での前記第１モータによる前記エンジンのモータリングの実行に要求される要求電力との差分値が所定の範囲内の場合には、前記バッテリを介さずに前記第２モータによる回生電力に基づいて前記第１モータにより前記エンジンをモータリングして前記フィルタを再生する再生処理を実行し、前記差分値が前記所定の範囲から外れている場合には、前記再生処理を実行しない、ハイブリッド車両の制御装置によって達成できる。 The above object is an engine in which a filter for removing particulate matter is attached to an exhaust system, a first motor connected to the output shaft of the engine, a second motor connected to a drive wheel, and the first motor and the above. A control device for a hybrid vehicle including a battery that exchanges power with a second motor, and a request for regeneration of the filter that regenerates the filter by motorizing the engine with the first motor while cutting fuel. In some cases, the difference value between the regenerative power of the second motor and the required power required for the motoring of the engine by the first motor at the time of regeneration of the filter is within a predetermined range. The engine is motorized by the first motor based on the regenerative power of the second motor without going through the battery to regenerate the filter, and the difference value is in the predetermined range. If it deviates from the above, it can be achieved by the control device of the hybrid vehicle that does not execute the regeneration process.

本発明によれば、フィルタの再生頻度を確保したハイブリッド車両の制御装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a control device for a hybrid vehicle in which the regeneration frequency of the filter is ensured.

図１は、本実施例としてのハイブリッド車両の構成の概略を示す構成図であるFIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle as an embodiment. 図２は、フィルタ再生制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of filter reproduction control. 図３は、変形例のハイブリッド車両の構成の概略を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the hybrid vehicle of the modified example.

＜ハイブリッド車両の概略構成＞
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車両２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車両２０は、図示するように、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、バッテリ５０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。 <Outline configuration of hybrid vehicle>
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1, MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, and an electronic control unit for a hybrid (hereinafter referred to as “HVECU”). 70 and.

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おり、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。エンジン２２の排気系には、浄化装置２５と、粒子状物質除去フィルタ（以下、「フィルタ」という）２５ｆと、が取り付けられている。浄化装置２５は、エンジン２２の排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を浄化する触媒２５ａを有する。フィルタ２５ｆは、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉する。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, and is connected to the carrier of the planetary gear 30 via a damper 28. A purification device 25 and a particulate matter removal filter (hereinafter referred to as “filter”) 25f are attached to the exhaust system of the engine 22. The purification device 25 has a catalyst 25a that purifies unburned fuel and nitrogen oxides in the exhaust gas of the engine 22. The filter 25f is formed of ceramics, stainless steel, or the like as a porous filter, and captures particulate matter (PM: Particulate Matter) such as soot in the exhaust gas. 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、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２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を介して入力されている。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２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ２５ｂからの空燃比ＡＦや、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも下流側に取り付けられた酸素センサ２５ｃからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。さらに、フィルタ２５ｆの前後の差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する差圧センサ２５ｇからの差圧ΔＰも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。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, has a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port. Be prepared. Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via the input port. The signals input to the engine ECU 24 are, for example, a crank angle θcr from the crank position sensor 23a that detects the rotational position of the crankshaft 26 of the engine 22, and a water temperature sensor 23b that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. The cooling water temperature Tw can be mentioned. Further, the air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor 25b attached to the upstream side of the purification device 25 in the exhaust system of the engine 22 and the oxygen attached to the downstream side of the purification device 25 in the exhaust system of the engine 22. The oxygen signal O2 from the sensor 25c can also be mentioned. Further, the differential pressure ΔP from the differential pressure sensor 25g that detects the differential pressure before and after the filter 25f (the differential pressure between the upstream side and the downstream side) can also be mentioned. 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.

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を演算したり、水温センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗなどに基づいて触媒２５ａの温度（触媒温度）Ｔｃを演算（推定）したりしている。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ（図示省略）からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ２５ｇからの差圧ΔＰに基づいて、フィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいて、フィルタ２５ｆの温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。 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, and calculates the temperature (catalyst temperature) Tc of the catalyst 25a based on the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 23b and the like. (Estimated). Further, the engine ECU 24 is actually sucked in one cycle with respect to the load factor (stroke volume per cycle of the engine 22) based on the intake air amount Qa from the air flow meter (not shown) and the rotation speed Ne of the engine 22. (Ratio of the volume of air) KL is calculated. Further, the engine ECU 24 calculates the PM accumulation amount Qpm as the accumulation amount of the particulate matter deposited on the filter 25f based on the differential pressure ΔP from the differential pressure sensor 25g, and the rotation speed Ne and the load factor of the engine 22. The filter temperature Tf as the temperature of the filter 25f is calculated based on the KL.

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、サンギヤと、リングギヤと、それぞれサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤとを有する。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、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が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。したがって、モータＭＧ１、エンジン２２、駆動軸３６は、プラネタリギヤ３０の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ３０の３つの回転要素としてのサンギヤ、キャリヤ、リングギヤに接続されていると言える。 The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism, and is a carrier that rotates (rotates) and revolves around a sun gear, a ring gear, a plurality of pinion gears that mesh with the sun gear and the ring gear, respectively, and a plurality of pinion gears. And have. A rotor of the motor MG1 is connected to the sun gear of the planetary gear 30. A drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b via a differential gear 38 is connected to the ring gear of the planetary gear 30. As described above, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30 via the damper 28. Therefore, it can be said that the motor MG1, the engine 22, and the drive shaft 36 are connected to the sun gear, the carrier, and the ring gear as the three rotating elements of the planetary gear 30 so as to be arranged in this order in the collinear diagram of the planetary gear 30.

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６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。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。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 motor MG1 is configured as, for example, a synchronous motor generator, and as described above, the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous motor generator, and a rotor is connected to a drive shaft 36. The inverters 41 and 42 are used for driving the motors MG1 and MG2, and are connected to the battery 50 via the power line 54. A smoothing capacitor 57 is attached to 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 motors (hereinafter referred to as "motor ECU") 40.

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１、ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３、４４からの回転位置θｍ１、θｍ２や、モータＭＧ１、ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ、４５ｖ、４６ｕ、４６ｖからの相電流Ｉｕ１、Ｉｖ１、Ｉｕ２、Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１、４２の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、回転位置検出センサ４３、４４からのモータＭＧ１、ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１、θｍ２に基づいてモータＭＧ１、ＭＧ２の電気角θｅ１、θｅ２や角速度ωｍ１、ωｍ２、回転数Ｎｍ１、Ｎｍ２を演算している。 Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port are included. Be prepared. The motor ECU 40 has signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, rotation positions θm1 from rotation position detection sensors 43 and 44 that detect the rotation positions of the rotors of the motors MG1 and MG2. , Θm2 and the phase currents Iu1, Iv1, Iu2, Iv2 and the like from the current sensors 45u, 45v, 46u, 46v for detecting the current flowing in each phase of the motors MG1 and MG2 are input via the input port. From the motor ECU 40, switching control signals and the like to the plurality of switching elements 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 has electric angles θe1, θe2 and angular velocities ωm1, ωm2, rotation speeds Nm1, 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 detection sensors 43 and 44. Is being calculated.

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おり、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ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, and is connected to a power line 54. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter, referred to as “battery ECU”) 52.

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な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量の割合である。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, has a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port. Be prepared. 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 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 amount of electric power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50.

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、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、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、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、車速センサ８８からの車速Ｖも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。ＨＶＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０、及びバッテリＥＣＵ５２は、ハイブリッド車両２０の制御装置の一例である。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. .. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via the input port. Examples of the signal input to the HVECU 70 include an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Further, the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88. The vehicle speed V can also be mentioned. 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. The HVECU 70, the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 are examples of the control device of the hybrid vehicle 20.

こうして構成された実施例のハイブリッド車両２０は、エンジン２２の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way is in a hybrid driving mode (HV driving mode) in which the engine 22 travels with the rotation of the engine 22 and an electric driving mode (EV driving mode) in which the engine 22 travels with the rotation stopped. Run.

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行用トルクＴｄ＊を設定し、エンジン２２の回転を伴って走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の運転制御およびモータＭＧ１、ＭＧ２の制御（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。 In the HV running mode, the running torque Td * required for running (required for the drive shaft 36) is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by the coordinated control of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40. Then, the operation control of the engine 22 and the control of the motors MG1 and MG2 (switching control of a plurality of switching elements of the inverters 41 and 42) so that the running torque Td * is output to the drive shaft 36 with the rotation of the engine 22. To do.

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０とモータＥＣＵ４０との協調制御により、ＨＶ走行モードと同様に走行用トルクＴｄ＊を設定し、エンジン２２の回転停止を伴って走行用トルクＴｄ＊がモータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２の制御を行なう。 In the EV driving mode, the traveling torque Td * is set in the same manner as in the HV driving mode by the coordinated control of the HVECU 70 and the motor ECU 40, and the traveling torque Td * is transferred from the motor MG2 to the drive shaft 36 with the rotation stop of the engine 22. The motor MG2 is controlled so as to be output to.

［フィルタ再生制御］
図２は、フィルタ再生制御の一例を示したフローチャートである。この制御は繰り返し実行される。エンジンＥＣＵ２４は、フィルタ２５ｆの再生要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、フィルタ２５ｆの再生が要求される場合としては、例えばＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上で且つフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ以上の場合である。閾値Ｑｐｍｒｅｆは、フィルタ２５ｆの再生が必要であるか否かを判断するための閾値であり、例えば、３ｇ／Ｌや４ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌなどが用いられる。閾値Ｔｆｒｅｆは、フィルタ温度Ｔｆがフィルタ２５ｆの再生に適した再生可能温度に至っているか否かを判断するための閾値であり、例えば、５８０℃や６００℃、６２０℃などが用いられる。 [Filter playback control]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of filter reproduction control. This control is repeated. The engine ECU 24 determines whether or not there is a reproduction request for the filter 25f (step S1). Here, the case where regeneration of the filter 25f is required is, for example, a case where the PM deposition amount Qpm is equal to or higher than the threshold value Qpmref and the filter temperature Tf is equal to or higher than the threshold value Tfref. The threshold value Qpmref is a threshold value for determining whether or not the filter 25f needs to be regenerated, and for example, 3 g / L, 4 g / L, 5 g / L, or the like is used. The threshold value Tref is a threshold value for determining whether or not the filter temperature Tf has reached a reproducible temperature suitable for regeneration of the filter 25f, and for example, 580 ° C., 600 ° C., 620 ° C. or the like is used.

ステップＳ１でフィルタ２５ｆの再生要求がないと判定された場合には、本制御は終了する。この場合、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２の自立運転とモータＭＧ２の回生駆動とによってバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ、Ｗｏｕｔの範囲内で走行用トルクＴｄ＊が駆動軸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。 If it is determined in step S1 that there is no reproduction request for the filter 25f, this control ends. In this case, due to the coordinated control of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, the running torque Td * is the drive shaft within the range of the input / output restriction Win and Wout of the battery 50 due to the independent operation of the engine 22 and the regenerative drive of the motor MG2. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so as to be output to 36.

ステップＳ１でフィルタ２５ｆの再生要求があると判定された場合には、ＨＶＥＣＵ７０はアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｃｃｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。閾値Ａｃｃｒｅｆは、エンジン２２で燃料カットを行うことができる値に設定されている。即ち、ステップＳ２では燃料カットを実行できるか否かを判定している。本実施例では閾値Ａｃｃｒｅｆはゼロ、又はアクセル開度Ａｃｃがゼロに移行することを予測できる程度に小さい値に設定される。ステップＳ２でＮｏの場合、本制御は終了する。 When it is determined in step S1 that there is a reproduction request for the filter 25f, the HVECU 70 determines whether or not the accelerator opening degree Acc is equal to or less than the threshold value Accref (step S2). The threshold value Accref is set to a value at which the engine 22 can cut fuel. That is, in step S2, it is determined whether or not the fuel cut can be executed. In this embodiment, the threshold value Accref is set to zero, or a value small enough to predict that the accelerator opening degree Acc shifts to zero. If No in step S2, this control ends.

ステップＳ２でＹｅｓの場合、モータＥＣＵ４０又はＨＶＥＣＵ７０は、モータＭＧ２による単位時間当たりの回生電力と、単位時間当たりのモータリング要求電力の差分の絶対値が、閾値Ｗｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。即ち、差分の絶対値が所定の範囲内にあるか否かが判定される。ここで、閾値Ｗｒｅｆは、回生電力がモータリング要求電力よりも大きい場合には、バッテリ５０の充電許容値に設定され、回生電力がモータリング要求電力よりも小さい場合には、バッテリ５０の放電許容値に設定される。充電許容値及び放電許容値は、バッテリ５０の温度や蓄電割合により制限を受ける値である。尚、モータリング要求電力は、フィルタ再生処理で要求されるモータリングに必要となる電力であり、予め実験などにより取得され、モータＥＣＵ４０又はＨＶＥＣＵ７０のＲＯＭに予め記憶されている。ステップＳ３でＮｏの場合には本制御は終了する。 In the case of Yes in step S2, the motor ECU 40 or the HVECU 70 determines whether or not the absolute value of the difference between the regenerative power per unit time by the motor MG2 and the motoring required power per unit time is equal to or less than the threshold value Wref. (Step S3). That is, it is determined whether or not the absolute value of the difference is within a predetermined range. Here, the threshold Wref is set to the charge allowable value of the battery 50 when the regenerative power is larger than the motoring required power, and the discharge allowable value of the battery 50 is set when the regenerated power is smaller than the motoring required power. Set to a value. The charge allowance value and the discharge allowance value are values that are limited by the temperature of the battery 50 and the storage ratio. The motoring required power is power required for motoring required in the filter regeneration process, is acquired in advance by an experiment or the like, and is stored in advance in the ROM of the motor ECU 40 or the HVECU 70. If No in step S3, this control ends.

ステップＳ３でＹｅｓの場合、フィルタ２５ｆの再生処理が実行される（ステップＳ４）。具体的には、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０との協調制御により、エンジン２２の燃料カットしつつモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを行なう。モータリングとは、モータＭＧ１を力行してエンジン２２をクランキングすることである。エンジン２２の燃料カットが行われると、エンジン２２での燃料噴射が停止されてエンジン２２のスロットル弁は所定の開度に維持される。この状態でエンジン２２がモータリングされると、エンジン２２のピストンの往復運動と吸気弁及び排気弁の開閉により、吸気通路から燃焼室を介して排気通路に設けられたフィルタ２５ｆに空気（酸素）が供給される。これによりフィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質が燃焼し、フィルタ２５ｆが再生される。 If Yes in step S3, the reproduction process of the filter 25f is executed (step S4). Specifically, by coordinated control of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, the motor of the engine 22 is driven by the motor MG1 while cutting the fuel of the engine 22. Motoring is to power the motor MG1 to crank the engine 22. When the fuel of the engine 22 is cut, the fuel injection in the engine 22 is stopped and the throttle valve of the engine 22 is maintained at a predetermined opening degree. When the engine 22 is motorized in this state, air (oxygen) is applied to the filter 25f provided in the exhaust passage from the intake passage through the combustion chamber by the reciprocating motion of the piston of the engine 22 and the opening and closing of the intake valve and the exhaust valve. Is supplied. As a result, the particulate matter deposited on the filter 25f is burned, and the filter 25f is regenerated.

この際、エンジン２２のモータリングは、モータＭＧ２の回生電力とバッテリ５０の充放電許容電力に基づいて行われる。モータＭＧ２の回生電力は、バッテリ５０を介さずにインバータ４２、４１を介してモータＭＧ１に供給されることによりエンジン２２のモータリングが行われる。また、回生電力がモータリング要求電力よりも大きい場合でステップＳ３でＹｅｓと判定された場合には、回生電力の余剰電力分がバッテリ５０に充電される。回生電力がモータリング要求電力よりも小さい場合でステップＳ３でＹｅｓと判定された場合には、モータリング要求電力の不足分がバッテリ５０により放電される。 At this time, the motoring of the engine 22 is performed based on the regenerative power of the motor MG2 and the charge / discharge allowable power of the battery 50. The regenerative power of the motor MG2 is supplied to the motor MG1 via the inverters 42 and 41 without going through the battery 50, so that the motoring of the engine 22 is performed. If the regenerative power is larger than the required motoring power and is determined to be Yes in step S3, the surplus power of the regenerative power is charged to the battery 50. If the regenerative power is smaller than the motoring required power and is determined to be Yes in step S3, the shortage of the motoring required power is discharged by the battery 50.

以上のように、ステップＳ３でＹｅｓの場合にはバッテリ５０の充放電が制限を受けている場合であってもフィルタ再生処理を実行できるため、バッテリ５０側の制約を受けずにフィルタ再生処理の実行頻度を確保することができる。これにより、フィルタ２５ｆへのＰＭの堆積を抑制するためにエンジン２２の出力を制限する頻度を抑制できる。 As described above, in the case of Yes in step S3, the filter regeneration process can be executed even when the charging / discharging of the battery 50 is restricted, so that the filter regeneration process can be performed without being restricted by the battery 50 side. The execution frequency can be secured. Thereby, the frequency of limiting the output of the engine 22 in order to suppress the accumulation of PM on the filter 25f can be suppressed.

実施例のハイブリッド車両２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。 Although the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the HVECU 70, at least two of them may be configured as a single electronic control unit.

実施例のハイブリッド車両２０では、図１に示したように、駆動輪３９ａ、３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１、ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、図３に示すように、駆動輪３９ａ、３９ｂに連結された駆動軸３６にモータＭＧ２を接続すると共にエンジン２２にモータＭＧ１を接続し、モータＭＧ１、ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続するシリーズタイプのハイブリッド車両１２０の構成としてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as shown in FIG. 1, the engine 22 and the motor MG1 are connected to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b via the planetary gear 30, and the motor MG2 is connected to the drive shaft 36. The battery 50 is connected to the motors MG1 and MG2 via a power line. However, as shown in FIG. 3, the motor MG2 is connected to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b, the motor MG1 is connected to the engine 22, and the battery 50 is connected to the motors MG1 and MG2 via the power line. It may be configured as a series type hybrid vehicle 120 to be connected.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and variations are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

２０、１２０ハイブリッド車両
２２エンジン
２３ａクランクポジションセンサ
２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）
２５浄化装置
２５ａ触媒
２５ｆフィルタ
２５ｇ差圧センサ
２６クランクシャフト
２８ダンパ
３０プラネタリギヤ
３６駆動軸
３８デファレンシャルギヤ
３９ａ、３９ｂ駆動輪
４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）
５０バッテリ
５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）
７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）
８３アクセルペダル
８４アクセルペダルポジションセンサ
８８車速センサ
ＭＧ１、ＭＧ２モータ
20, 120 Hybrid vehicle 22 Engine 23a Crank position sensor 24 Electronic control unit for engine (engine ECU)
25 Purification device 25a Catalyst 25f Filter 25g Differential pressure sensor 26 Crankshaft 28 Damper 30 Planetary gear 36 Drive shaft 38 Differential gear 39a, 39b Drive wheel 40 Electronic control unit for motor (motor ECU)
50 Battery 52 Electronic control unit for battery (battery ECU)
70 Hybrid electronic control unit (HVECU)
83 Accelerator pedal 84 Accelerator pedal position sensor 88 Vehicle speed sensor MG1, MG2 motor

Claims

An engine equipped with a filter for removing particulate matter in the exhaust system, a first motor connected to the output shaft of the engine, a second motor connected to a drive wheel, and the first motor and the second motor. A control device for a hybrid vehicle equipped with a battery that exchanges electric power.
When there is a request for regeneration of the filter that regenerates the filter by motorizing the engine with the first motor while cutting fuel, the regenerative power by the second motor and the said at the time of regeneration of the filter. When the difference value from the required power required for the motoring of the engine by the first motor is within a predetermined range, the first is based on the regenerated power by the second motor without going through the battery. A control device for a hybrid vehicle that performs a regeneration process in which the engine is motorized by a motor to regenerate the filter, and does not execute the regeneration process when the difference value is out of the predetermined range.