JP2023036119A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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卓 熊沢
Suguru Kumazawa
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Abstract

To suppress a situation that desired torque cannot be outputted to a driving shaft, while suppressing a vehicle from vibrating.SOLUTION: When a vehicle speed is below or equal to a predetermined vehicle speed, temporary output power of a first motor is set so that the power is constant in a range of a hysteresis width with power which should be outputted from the first motor as a center, and a second motor is controlled so that the second motor is driven in a range of power limit values of the second motor based on the set temporary output power and an output limit of a battery, where the hysteresis width is set on the basis of, an input/output difference as a difference between the output limit and an input limit of the battery.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ハイブリッド車の制御装置に関し、詳しくは、エンジンと、第1、第2モータと、プラネタリギヤと、バッテリと、共にハイブリッド車に搭載され、エンジンと第1、第2モータとを制御するハイブリッド車の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle, and more specifically, an engine, first and second motors, planetary gears, and a battery are mounted on a hybrid vehicle to control the engine and the first and second motors. The present invention relates to a hybrid vehicle control device.

従来、この種のハイブリッド車の制御装置としては、エンジンと、第1、第2モータと、プラネタリギヤと、バッテリと、共にハイブリッド車に搭載されるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。プラネタリギヤは、第1モータの回転軸とエンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続されている。第2モータは、駆動軸に回転軸が接続されている。バッテリは、第1、第2モータと電力をやりとりする。この装置では、発進時に第1、第2モータで発電される電力がバッテリの入力制限より大きいときには、第1モータでエンジンをモータリングして第1モータで電力を消費した後に、第1モータによる発電を伴うエンジンから駆動軸への動力の出力を伴って発進して走行するようにエンジンと第1、第2モータとを制御する。バッテリが入力制限を超える電力で充電されることを抑制しながら発進するから、バッテリを保護しつつ発進性能を確保できる。 Conventionally, as a hybrid vehicle control device of this type, there has been proposed one in which an engine, first and second motors, planetary gears, and a battery are all mounted in a hybrid vehicle (see, for example, Patent Document 1). ). The planetary gear has three rotating elements connected to the rotating shaft of the first motor, the output shaft of the engine, and the drive shaft connected to the drive wheels. The rotation shaft of the second motor is connected to the drive shaft. A battery exchanges power with the first and second motors. In this device, when the electric power generated by the first and second motors is greater than the input limit of the battery at the time of starting, the first motor drives the engine, the first motor consumes electric power, and then the first motor The engine and the first and second motors are controlled so that the vehicle starts running with power output from the engine that generates power to the drive shaft. Since the vehicle starts while preventing the battery from being charged with electric power exceeding the input limit, the starting performance can be ensured while protecting the battery.

特開2004-357459号公報JP 2004-357459 A

上述のハイブリッド車の制御装置では、エンジンから出力されるパワーが変動すると、第1、第2モータのトルクが変動する。第2モータは駆動軸にパワーを入出力することから、第2モータのトルクが変動すると車両振動が発生してしまう。こうした車両振動を抑制する手法として、第1モータのトルク指令に基づく目標パワーを中心とするヒステリシス幅の範囲内で一定となるように第1モータの仮出力パワーを設定し、仮出力パワーとバッテリの出力制限とに基づく第2モータのパワー制限値の範囲内で第2モータを駆動する手法が考えられる。しかしながら、ヒステリシス幅が一定の場合、仮出力パワーの値によっては第2モータのパワー制限値が小さくなり、第2モータから十分なトルクを出力できなくなり、駆動軸に所望のトルクを出力できなくなる。駆動軸に所望のトルクを出力するためにヒステリシス幅を小さくすると、車両の振動が大きくなってしまう。 In the hybrid vehicle control apparatus described above, when the power output from the engine fluctuates, the torques of the first and second motors fluctuate. Since the second motor inputs and outputs power to the drive shaft, vehicle vibration occurs when the torque of the second motor fluctuates. As a method of suppressing such vehicle vibration, the temporary output power of the first motor is set so as to be constant within the range of the hysteresis width centered on the target power based on the torque command of the first motor, and the temporary output power and the battery A possible method is to drive the second motor within the range of the power limit value of the second motor based on the output limit of . However, when the hysteresis width is constant, the power limit value of the second motor becomes small depending on the value of the temporary output power, and the second motor cannot output sufficient torque, and the desired torque cannot be output to the drive shaft. If the hysteresis width is reduced in order to output a desired torque to the drive shaft, vehicle vibration will increase.

本発明のハイブリッド車の制御装置は、車両の振動を抑制しつつ、駆動軸に所望のトルクを出力できなくなることを抑制することを主目的とする。 A main object of the hybrid vehicle control device of the present invention is to suppress the inability to output a desired torque to the drive shaft while suppressing vibration of the vehicle.

本発明のハイブリッド車の制御装置は、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 control system of the present invention employs the following means in order to achieve the above-described main object.

本発明のハイブリッド車の制御装置は、
エンジンと、第1モータと、前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、前記第1、第2モータと電力をやりとりするバッテリと、共にハイブリッド車に搭載され、前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御するハイブリッド車の制御装置であって、
車速が所定車速以下のときには、前記第1モータから出力すべき目標パワーを中心とするヒステリシス幅の範囲内で一定となるように前記第1モータの仮出力パワーを設定し、設定した前記仮出力パワーと前記バッテリの出力制限とに基づく前記第2モータのパワー制限値の範囲内で前記第2モータが駆動するように前記第2モータを制御し、
前記ヒステリシス幅を、前記バッテリの出力制限と入力制限との差分としての入出力差分に基づいて設定する
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle control device of the present invention includes:
an engine, a first motor, a planetary gear in which three rotating elements are connected to a rotary shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a drive shaft coupled to drive wheels; A control device for a hybrid vehicle that includes a connected second motor and a battery that exchanges electric power with the first and second motors, and is mounted on the hybrid vehicle to control the engine and the first and second motors. There is
When the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed, the provisional output power of the first motor is set so as to be constant within the range of the hysteresis width centered on the target power to be output from the first motor, and the set provisional output power is set. controlling the second motor so that the second motor is driven within a power limit value range of the second motor based on the power and the output limit of the battery;
The hysteresis width is set based on an input/output difference as a difference between an output limit and an input limit of the battery.

この本発明のハイブリッド車の制御装置では、車速が所定車速以下のときには、第1モータから出力すべき目標パワーを中心とするヒステリシス幅の範囲内で一定となるように第1モータの仮出力パワーを設定し、設定した仮出力パワーとバッテリの出力制限とに基づく第2モータのパワー制限値の範囲内で第2モータが駆動するように第2モータを制御する。「所定車速」としては、車両が停止する可能性が高いか否かを判断するための閾値として予め定めた車速などを挙げることができる。そして、ヒステリシス幅を、バッテリの出力制限と入力制限との差分としての入出力差分に基づいて設定する。これにより、バッテリの状態が悪化してバッテリの出力制限または入力制限のいずれかの絶対値が値0になったときでも、ヒステリシス幅が値0となることを抑制しつつ、第1モータの仮出力パワーを第1モータの目標パワーに近づけることができる。ヒステリシス幅が値0となることを抑制できるから、ヒステリシス幅が値0になるものに比して第1モータの仮出力パワーの頻繁な変更を抑制でき、ひいては、第2モータのトルク変動を抑制でき、車両の振動を抑制できる。また、第1モータの仮出力パワーを第1モータの目標パワーに近づけることができるから、仮出力パワーが第1モータの目標パワーに対して過大となり、第2モータのパワー制限値が小さくなり過ぎて、第2モータの駆動が過剰に制限されることを抑制でき、駆動軸に所望のトルクを出力できなくなることを抑制できる。この結果、車両の振動を抑制しつつ、駆動軸に所望のトルクを出力できなくなることを抑制できる。 In the hybrid vehicle control system of the present invention, when the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined vehicle speed, the temporary output power of the first motor is kept constant within the range of the hysteresis width around the target power to be output from the first motor. is set, and the second motor is controlled so that the second motor is driven within the range of the power limit value of the second motor based on the set temporary output power and the output limit of the battery. As the "predetermined vehicle speed", a vehicle speed predetermined as a threshold value for determining whether or not there is a high possibility that the vehicle will stop can be used. Then, the hysteresis width is set based on the input/output difference, which is the difference between the battery output limit and input limit. As a result, even when the absolute value of either the output limit or the input limit of the battery becomes 0 due to deterioration of the battery condition, the hysteresis width is prevented from becoming 0, The output power can be brought closer to the target power of the first motor. Since it is possible to suppress the hysteresis width from reaching the value of 0, it is possible to suppress frequent changes in the provisional output power of the first motor as compared with the case where the hysteresis width has the value of 0, thereby suppressing torque fluctuations of the second motor. It is possible to suppress the vibration of the vehicle. Also, since the tentative output power of the first motor can be brought close to the target power of the first motor, the tentative output power becomes excessively large relative to the target power of the first motor, and the power limit value of the second motor becomes too small. Therefore, it is possible to prevent the drive of the second motor from being excessively limited, and prevent the output of the desired torque from being output to the drive shaft. As a result, it is possible to suppress the inability to output the desired torque to the drive shaft while suppressing the vibration of the vehicle.

こうした本発明のハイブリッド車の制御装置では、前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分が小さいときには大きいときに比して小さくなるように設定してもよい。こうすれば、駆動軸に所望のトルクを出力できなくなることをより抑制できる。 In such a hybrid vehicle control device of the present invention, the hysteresis width may be set to be smaller when the input/output difference is small than when it is large. By doing so, it is possible to further suppress the inability to output the desired torque to the drive shaft.

この場合において、前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分に設定してもよいし、前記入出力差分に正の値である所定係数を乗じた値に設定してもよい。こうすれば、より適正にヒステリシス幅を設定できる。 In this case, the hysteresis width may be set to the input/output difference, or may be set to a value obtained by multiplying the input/output difference by a predetermined positive coefficient. By doing so, the hysteresis width can be set more appropriately.

また、本発明のハイブリッド車の制御装置において、前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分と車両の振動が許容される前記入出力差分の最大値とのうち小さいほうの値に設定してもよい。こうすれば、車両の振動を許容範囲内に抑制できる。 Further, in the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, the hysteresis width may be set to the smaller value of the input/output difference and the maximum value of the input/output difference that allows vibration of the vehicle. By doing so, the vibration of the vehicle can be suppressed within the allowable range.

本発明の一実施例としてのハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the invention; FIG. バッテリ50の温度Tbと基本値Winb、Woutbとの関係の一例を示す説明図である。4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a temperature Tb of a battery 50 and basic values Winb and Woutb; FIG. バッテリ50の蓄電割合SOCと入出力制限補正係数との関係の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a relationship between a charge ratio SOC of a battery 50 and an input/output limit correction coefficient; 実施例のハイブリッド車20のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the HVECU 70 of the hybrid vehicle 20 of the embodiment; 実施例のハイブリッド車20のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the HVECU 70 of the hybrid vehicle 20 of the embodiment; 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a required torque setting map; モータMG1のトルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of torque limits Tm1min and Tm1max of the motor MG1; モータMG1の仮パワーPm1hisを設定する様子を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing how a temporary power Pm1his of the motor MG1 is set;

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 using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド車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、蓄電装置としてのバッテリ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。 FIG. 1 is a configuration diagram showing the outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as one embodiment of the present invention. As illustrated, 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 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。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によって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 operation of the engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (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、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23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図示しない水温センサからの冷却水温Twを挙げることができる。また、スロットルバルブのポジションを検出する図示しないスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度THや吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからの吸入空気量Qa,吸気管に取り付けられた図示しない温度センサからの吸気温Ta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から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動制御信号や燃料噴射弁への駆動制御信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの駆動制御信号を挙げることができる。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23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。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centering on a CPU. In addition to the CPU, the engine ECU 24 includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, 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 through an input port. Signals input to the engine ECU 24 include, for example, a crank angle θcr from a crank position sensor 23 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a cooling water temperature from a water temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. Tw can be mentioned. In addition, the throttle opening TH from a throttle valve position sensor (not shown) that detects the position of the throttle valve, the intake air amount Qa from an air flow meter (not shown) attached to the intake pipe, and the temperature sensor (not shown) attached to the intake pipe The intake air temperature Ta can also be mentioned. Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through an output port. The signals output from the engine ECU 24 include, for example, a drive control signal to a throttle motor that adjusts the position of a throttle valve, a drive control signal to a fuel injection valve, and a drive control signal to an ignition coil integrated with an igniter. can be mentioned. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr from the crank position sensor 23 .

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いる。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、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。 The planetary gear 30 is configured as a single pinion planetary gear mechanism. The sun gear of the planetary gear 30 is connected to the rotor of the motor MG1. A ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 that is connected to drive wheels 39a and 39b via a differential gear 38. As shown in FIG. A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30 via a damper 28 .

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と接続されると共に電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。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 motor MG1 is configured as, for example, a synchronous generator-motor, and the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30 as described above. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous generator-motor, and has a rotor connected to the drive shaft 36 . Inverters 41 , 42 are connected to motors MG<b>1 , MG<b>2 and are connected to battery 50 via 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 a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a “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,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からの相電流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、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。 Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centering on a CPU, and in addition to the CPU, includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. . The motor ECU 40 receives signals from various sensors necessary to drive and control the motors MG1 and MG2, such as rotational position θm1 from rotational position detection sensors 43 and 44 for detecting the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2. , .theta.m2 and phase currents from current sensors for detecting the currents flowing in the respective phases of the motors MG1 and MG2 are inputted via the input ports. The motor ECU 40 outputs switching control signals to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 through output ports. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotational positions .theta.m1 and .theta.m2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensors 43 and 44, respectively.

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を介してインバータ41,42と接続されている。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によって管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery, and is connected to the inverters 41 and 42 via 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,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の端子間に設置された電圧センサ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を演算したり、演算した蓄電割合SOCと温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbとに基づいて入出力制限Win,Woutを演算したりしている。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。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい許容充放電電力である。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centering on a CPU, and in addition to the CPU, includes a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. . Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 through an input port. Signals input to the battery ECU 52 include, for example, the voltage Vb of the battery 50 from the voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50 and the current of the battery 50 from the current sensor 51b attached to the output terminal of the battery 50. Ib, the temperature Tb of the battery 50 from the temperature sensor 51c attached to the battery 50 can be mentioned. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The battery ECU 52 calculates the power storage ratio SOC based on the integrated value of the current Ib of the battery 50 from the current sensor 51b, and performs input/output based on the calculated power storage ratio SOC and the temperature Tb of the battery 50 from the temperature sensor 51c. Limits Win and Wout are calculated. The power 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 . The input/output limits Win, Wout are the allowable charge/discharge power with which the battery 50 may be charged/discharged.

バッテリECU52は、バッテリ50の入出力制限Win,Woutを、以下の手法で設定する。入力制限Winについては、まず、バッテリ50の温度Tbに基づいて入力制限Winの基本値Winb(負の値)を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて入力制限用補正係数(正の値)を設定し、設定した基本値Winbに入力制限用補正係数を乗じて通常入力制限Winn(負の値)を設定する。そして、設定した通常入力制限Winnとインバータ41の保護の観点からインバータ41へ入力が許容される電力の最大値としての保護入力制限Winp(負の値)とのうち大きいほうの値(絶対値としては小さいほうの値)を入力制限Winに設定する。出力制限Woutについては、まず、バッテリ50の温度Tbに基づいて出力制限Woutの基本値Woutb(正の値)を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数(正の値)を設定し、設定した基本値Woutbに出力制限用補正係数(正の値)を乗じて通常出力制限Woutn(正の値)を設定する。そして、設定した通常出力制限Woutnとインバータ42の保護の観点からインバータ42からの出力が許容される電力の最大値としての保護出力制限Woutp(正の値)とのうち小さいほうの値を出力制限Woutに設定する。図2にバッテリ50の温度Tbと基本値Winb、Woutbとの関係の一例を示し、図3にバッテリ50の蓄電割合SOCと入出力制限補正係数との関係の一例を示す。 Battery ECU 52 sets input/output limits Win and Wout of battery 50 by the following method. As for the input limit Win, first, a basic value Winb (negative value) of the input limit Win is set based on the temperature Tb of the battery 50, and an input limit correction coefficient (positive value ) is set, and the set basic value Winb is multiplied by the input limit correction coefficient to set the normal input limit Winn (negative value). Then, the larger value (as an absolute value) of the set normal input limit Winn and the protection input limit Winp (negative value) as the maximum value of the power allowed to be input to the inverter 41 from the viewpoint of protecting the inverter 41 is the smaller value) to the input limit Win. Regarding output limit Wout, first, a base value Woutb (positive value) of output limit Wout is set based on temperature Tb of battery 50, and an output limit correction coefficient (positive value ) is set, and the set basic value Woutb is multiplied by the output limit correction coefficient (positive value) to set the normal output limit Woutn (positive value). Then, the smaller value of the set normal output limit Woutn and the protective output limit Woutp (positive value) as the maximum value of the power that is allowed to be output from the inverter 42 from the viewpoint of protecting the inverter 42 is used as the output limit. Set to Wout. FIG. 2 shows an example of the relationship between the temperature Tb of the battery 50 and the basic values Winb and Woutb, and FIG. 3 shows an example of the relationship between the charge ratio SOC of the battery 50 and the input/output limit correction coefficient.

HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,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,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。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centering on a CPU, and in addition to the CPU, has a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 through input ports. Signals input to the HVECU 70 include, for example, an ignition signal from an ignition switch 80 and a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operating position of a shift lever 81 . Further, the accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83, the brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88. Vehicle speed V can also be mentioned. The HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via communication ports, as described above.

こうして構成された実施例のハイブリッド車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モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転停止を伴って走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行するように、エンジン22とモータMG1、MG2とを制御する。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way can be driven in a hybrid driving mode (HV driving mode) in which the engine 22 is operated and in an electric driving mode (EV driving mode) in which the engine 22 is stopped. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so as to run.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車20の動作について説明する。図4、図5は、実施例のハイブリッド車20のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured will be described. 4 and 5 are flowcharts showing an example of a drive control routine executed by the HVECU 70 of the hybrid vehicle 20 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several milliseconds).

本ルーチンが実行されると、HVECU70のCPUは、まず、アクセルペダル83からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V、エンジンECU24からのエンジン22の回転数Ne、モータECU40からのモータMG1およびモータMG2の回転数Nm1、Nm2、バッテリECU52からの入出力制限Win、Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を行なう(ステップS100)。 When this routine is executed, the CPU of the HVECU 70 first detects the accelerator opening Acc from the accelerator pedal 83, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22 from the engine ECU 24, the motor MG1 from the motor ECU 40, and the speed V from the vehicle speed sensor 88. In addition, data required for control such as rotational speeds Nm1 and Nm2 of motor MG2 and input/output limits Win and Wout from battery ECU 52 are input (step S100).

続いて、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に要求される要求トルクTr*を設定すると共にエンジン22が出力すべき要求パワーPe*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*の設定は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め求めて要求トルク設定用マップとしてROMに記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると、要求トルク設定用マップから対応する要求トルクTr*を導出して設定している。図6に要求トルク設定用マップの一例を示す。エンジン22の要求パワーPe*の設定は、実施例では、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nd(モータMG2の回転数Nm2)を乗じて走行に要求される(駆動軸36に要求される)要求パワーPd*を計算し、要求パワーPd*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づく充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される(エンジン22に要求される)要求パワーPe*を計算する。 Subsequently, the required torque Tr* required for the drive shaft 36 is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the required power Pe* to be output by the engine 22 is set (step S110). In the embodiment, the required torque Tr* is set by determining in advance the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr* and storing it in the ROM as a required torque setting map. When V is given, the corresponding required torque Tr* is derived from the required torque setting map and set. FIG. 6 shows an example of the required torque setting map. In the embodiment, the required power Pe* of the engine 22 is set by multiplying the set required torque Tr* by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 (the rotation speed Nm2 of the motor MG2), which is required for running (the drive shaft 36 The required charge/discharge power Pb* (a positive value when the battery 50 is discharged) based on the charge/discharge ratio SOC of the battery 50 is subtracted from the required power Pd* to obtain the power required for the vehicle. The required power Pe* (required for the engine 22) is calculated.

要求トルクTr*、要求パワーPe*を設定すると、設定した要求パワーPe*を出力可能なエンジン22の運転ポイント(トルクと回転数とから定まるポイント)のうちエンジン22が効率よく運転できるポイントをエンジン22の目標トルクTe*と目標回転数Ne*として設定する(ステップS120)。 When the required torque Tr* and the required power Pe* are set, the point at which the engine 22 can be operated efficiently among the operation points (points determined from the torque and the rotation speed) of the engine 22 that can output the set required power Pe* is determined. 22 are set as the target torque Te* and the target rotation speed Ne* (step S120).

そして、前回本ルーチンを実行しときに後述のステップS170の処理で設定したモータMG1のトルク指令(前回Tm1*)とプラネタリギヤ30のギヤ比(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)ρとを用いて次式(1)によりエンジン22から出力されていると推定されるトルクとしての出力トルクTeestを計算する(ステップS130)。 Then, the torque command for the motor MG1 (previous Tm1*) and the gear ratio of the planetary gear 30 (the number of teeth of the sun gear 31/the number of teeth of the ring gear 32) set in the process of step S170 described later when this routine was executed last time are is used to calculate the output torque Teest as the torque estimated to be output from the engine 22 according to the following equation (1) (step S130).

Teest=(1+ρ)・前回Tm1*/ρ (1) Teeth=(1+ρ)・previous Tm1*/ρ (1)

次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算し、計算したモータMG1の目標回転数Nm1*とステップS100で入力したモータMG1の回転数Nm1とステップS130で設定したエンジン22の出力トルクTeestとプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて式(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*の仮の値としての仮トルクTm1tmpを計算する(ステップS140)。式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させる(エンジン22を目標回転数Ne*で回転させる)ためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)中、右辺第1項はフィードフォワード項であり、右辺第2項,第3項はフィードバックの比例項,積分項である。右辺第1項は、共線図を用いれば容易に導くことができる。また、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。 Next, using the target rotation speed Ne* of the engine 22, the rotation speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the target rotation speed Nm1* of the motor MG1 is calculated by Equation (2), and the calculated motor MG1 , the target rotation speed Nm1* of the motor MG1, the rotation speed Nm1 of the motor MG1 input in step S100, the output torque Teest of the engine 22 set in step S130, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the torque A provisional torque Tm1tmp is calculated as a provisional value of the command Tm1* (step S140). Equation (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotation speed Nm1* (rotating the engine 22 at the target rotation speed Ne*). is a feedforward term, and the second and third terms on the right side are proportional and integral terms of feedback. The first term on the right side can be easily derived using a collinear chart. Also, "k1" in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and "k2" in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2・ρ (2)
Tm1tmp=-ρ・Teest/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2・ρ(2)
Tm1tmp=-ρ・Teach/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

続いて、次式(4)に示すように、要求トルクTr*にモータMG1のトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除したものを加えてモータMG2のトルク指令Tm2*の仮の値としての仮トルクTm2tmpを計算する(ステップS150)。 Subsequently, as shown in the following equation (4), the torque command Tm1* for the motor MG1 divided by the gear ratio ρ of the planetary gear 30 is added to the required torque Tr* to obtain a provisional torque command Tm2* for the motor MG2. is calculated as a provisional torque Tm2tmp (step S150).

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (4) Tm2tmp=Tr*+Tm1*/rho (4)

そして、次式(5)および式(6)を共に満たすモータMG1から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定する(ステップS160)。ここで、式(5)は、モータMG1とモータMG2とからリングギヤ軸32aに出力されるトルクの総和が値0から要求トルクTr*までの範囲内となる関係であり、式(6)は、モータMG1とモータMG2とによって入出力される電力の総和がバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内となる関係である。図7は、モータMG1のトルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を示す説明図である。トルク制限Tm1min,Tm1maxは、図中斜線で示した領域における仮トルクTm1tmpの最大値および最小値として求めることができる。図7から分かるように、要求トルクTr*が正の値のときには、モータMG1とモータMG2とから駆動軸36に出力されるトルクの総和が要求トルクTr*となる関係と、モータMG1とモータMG2とによって入出力される電力の総和がバッテリ50の入力制限Winとなる関係と、を満たすモータMG1の駆動点をトルク制限Tm1minに設定する。即ち、式(5)と式(6)とから得られる式(7)によりトルク制限Tm1minを計算する。さらに、モータMG1とモータMG2とから駆動軸36に出力されるトルクの総和が値0となる関係と、モータMG1とモータMG2とによって入出力される電力の総和がバッテリ50の出力制限Woutとなる関係と、を満たすモータMG1の駆動点をトルク制限Tm1maxに設定する。即ち、式(5)と式(6)とから得られる式(8)によりトルク制限Tm1maxを計算することになる。 Then, torque limits Tm1min and Tm1max are set as the upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG1 that satisfy both the following equations (5) and (6) (step S160). Here, equation (5) is a relationship in which the sum of the torques output from the motors MG1 and MG2 to the ring gear shaft 32a is within the range from 0 to the required torque Tr*, and equation (6) is: The relationship is such that the sum of the power input/output by the motors MG1 and MG2 is within the range of the input/output limits Win and Wout of the battery 50 . FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of torque limits Tm1min and Tm1max of the motor MG1. The torque limits Tm1min and Tm1max can be obtained as the maximum and minimum values of the provisional torque Tm1tmp in the shaded area in the drawing. As can be seen from FIG. 7, when the required torque Tr* is a positive value, the sum of the torques output from the motors MG1 and MG2 to the drive shaft 36 is the required torque Tr*, and the relationship between the motor MG1 and the motor MG2 The driving point of the motor MG1 that satisfies the relation that the sum of the electric power input and output by and is the input limit Win of the battery 50 is set to the torque limit Tm1min. That is, the torque limit Tm1min is calculated by the equation (7) obtained from the equations (5) and (6). Further, the sum of the torques output from the motors MG1 and MG2 to the drive shaft 36 is 0, and the sum of the power input/output from the motors MG1 and MG2 is the output limit Wout of the battery 50. and the drive point of the motor MG1 that satisfies the above relationship is set to the torque limit Tm1max. That is, the torque limit Tm1max is calculated by the formula (8) obtained from the formulas (5) and (6).

0≦-Tm1tmp/ρ+Tm2tmp≦Tr* (5)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (6)
Tm1min=(Win-Tr*・Nm2)/(Nm1+Nm2/ρ) (7)
Tm1max=Wout/Nm1r+Nm2/ρ (8)
0≦-Tm1tmp/ρ+Tm2tmp≦Tr* (5)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (6)
Tm1min=(Win-Tr*Nm2)/(Nm1+Nm2/ρ) (7)
Tm1max=Wout/Nm1r+Nm2/ρ (8)

こうしてトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定すると、次式(9)に示すように、モータMG1の仮トルクTm1tmpとトルク制限Tm1maxとのうちの小さいほうの値と、トルク制限Tm1minと、のうち大きいほうの値をモータMG1のトルク指令Tm1*に設定する(モータMG1の仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1min,Tm1maxで制限してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する)(ステップS170)。 When the torque limits Tm1min and Tm1max are set in this manner, the smaller one of the provisional torque Tm1tmp of the motor MG1 and the torque limit Tm1max and the torque limit Tm1min, whichever is larger, are obtained as shown in the following equation (9). (The provisional torque Tm1tmp of the motor MG1 is limited by the torque limits Tm1min and Tm1max to set the torque command Tm1* of the motor MG1) (step S170).

Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (9) Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (9)

続いて、計算したモータMG1のトルク指令Tm1*とステップS100で入力したモータMG1の回転数Nm1との積からモータMG1から出力すべき目標パワーPm1を計算する(ステップS180)。 Subsequently, the target power Pm1 to be output from the motor MG1 is calculated from the product of the calculated torque command Tm1* for the motor MG1 and the rotational speed Nm1 of the motor MG1 input at step S100 (step S180).

続いて、ステップS100で入力した車速Vが所定車速Vref以下であるか否かを判定する(ステップS190)。所定車速Vrefとしては、車両が停止する可能性が高いか否かを判断するための閾値として予め定めた車速である。 Subsequently, it is determined whether or not the vehicle speed V input in step S100 is equal to or lower than a predetermined vehicle speed Vref (step S190). The predetermined vehicle speed Vref is a vehicle speed predetermined as a threshold value for determining whether or not there is a high possibility that the vehicle will stop.

ステップS190で車速Vが所定車速Vrefを超えているときには、車両が停止する可能性が高くないと判断して、バッテリ50の出力制限Wout、入力制限WinからモータMG1の出力を各々減じてモータMG2の出力制限を設定する際の上述のモータMG1の出力(以下、これをモータMG1の仮パワー(仮出力パワー)Pm1hisと呼ぶ)の設定に用いるヒステリシス幅Hisを所定幅ΔWmaxに設定する(ステップS200)。所定幅ΔWmaxは、後述するモータMG2の出力許容範囲P2が頻繁に変更されるのを抑制することを考慮した一定値として予め実験や解析で定めた値である。 When the vehicle speed V exceeds the predetermined vehicle speed Vref in step S190, it is determined that the possibility of the vehicle stopping is not high, and the output of the motor MG1 is reduced from the output limit Wout and the input limit Win of the battery 50, and the output of the motor MG2 is reduced. The hysteresis width His used for setting the output of the motor MG1 (hereinafter referred to as a temporary power (temporary output power) Pm1his of the motor MG1) when setting the output limit of the motor MG1 is set to a predetermined width ΔWmax (step S200 ). The predetermined width ΔWmax is a value determined in advance by experiment or analysis as a constant value in consideration of suppressing frequent changes in the permissible output range P2 of the motor MG2, which will be described later.

ヒステリシス幅Hisを設定すると、設定したヒステリシス幅Hisにより次式(10)を用いてモータMG1の仮パワーPm1hisを計算する(ステップS220)。式(10)中、「前回Pm1his」は前回の本ルーチンのステップS230で計算されたモータMG1の仮パワーである。 After setting the hysteresis width His, the temporary power Pm1his of the motor MG1 is calculated using the following equation (10) based on the set hysteresis width His (step S220). In equation (10), "previous Pm1his" is the tentative power of motor MG1 calculated in step S230 of the previous routine.

Pm1his=min(max(前回Pm1his,Pm1-His),Pm1+His) (10) Pm1his=min(max(previous Pm1his,Pm1-His),Pm1+His) (10)

図8にモータMG1の仮パワーPm1hisを設定する様子を示す。図中、実線はモータMG1の目標パワーPm1を示し、破線はモータMG1の仮パワーPm1hisを示す。図8や式(10)に示すように、モータMG1の前回の仮パワー(前回Pm1his)がモータMG1の目標パワーPm1を中心としたヒステリシス幅Hisの範囲内にあるときには、その前回の仮パワーがモータMG1の仮パワーPm1hisとして設定され、前回の仮パワーがヒステリシス幅Hisの範囲内にないときにはその範囲内となるように変更されてモータMG1の仮パワーPm1hisが設定される。モータMG1の仮パワーPm1hisは、モータMG2の出力制限である後述のモータMG2の出力許容範囲P2の設定に直接反映されるため、モータMG1の仮パワーPm1hisを目標パワーPm1を中心としたヒステリシス幅Hisの範囲内で可能な限り一定となるように調整することにより、モータMG2の出力許容範囲P2が頻繁に変更されるのを防止できる。 FIG. 8 shows how the temporary power Pm1his of the motor MG1 is set. In the figure, the solid line indicates the target power Pm1 of the motor MG1, and the dashed line indicates the tentative power Pm1his of the motor MG1. As shown in FIG. 8 and equation (10), when the previous tentative power of the motor MG1 (previous Pm1his) is within the range of the hysteresis width His around the target power Pm1 of the motor MG1, the previous tentative power is The temporary power Pm1his of the motor MG1 is set, and if the previous temporary power is not within the range of the hysteresis width His, the temporary power Pm1his of the motor MG1 is changed so as to be within the range. The provisional power Pm1his of the motor MG1 is directly reflected in the setting of the allowable output range P2 of the motor MG2, which is the output limit of the motor MG2, which will be described later. can be prevented from being frequently changed in the permissible output range P2 of the motor MG2.

こうしてモータMG1の仮パワーPm1hisを設定すると、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Wout,入力制限Winから、設定された仮パワーPm1hisを各々減じてモータMG2の出力下限値と出力上限値とを計算して出力許容範囲P2を設定すると共に(ステップS230)、出力許容範囲P2におけるモータMG2の出力下限値と出力下限値とをモータMG2の回転数Nm2で割ってモータMG2のトルク制限Tm2min、Tm2maxとを計算する(ステップS240)。 When the provisional power Pm1his of the motor MG1 is set in this way, the set provisional power Pm1his is subtracted from the output limit Wout and input limit Win of the battery 50 input in step S100 to obtain the output lower limit value and output upper limit value of the motor MG2. The allowable output range P2 is calculated and set (step S230), and the torque limits Tm2min and Tm2max of the motor MG2 are obtained by dividing the output lower limit value and output lower limit value of the motor MG2 in the allowable output range P2 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2. and are calculated (step S240).

そして、ステップS150で設定した仮トルクTm2tmpとトルク制限Tm2minのうちの大きいほうの値と、トルク制限Tm2maxと、のうちの小さいほうの値をトルク指令Tm2*に設定する(仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min、Tm2maxで制限したものをトルク指令Tm2*に設定する)(ステップS250)。そして、エンジン22の目標トルクTe*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S260)、本ルーチンを終了する。目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、エンジン22から目標トルクTe*に見合うトルクが出力されるよう点火制御や燃料噴射制御などの制御を行なう。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*に見合うトルクがモータMG1から出力され、トルク指令Tm2*に見合うトルクがモータMG2から出力されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このように、車速Vが所定車速Vrefを超えているときには、ヒステリシス幅Hisを所定幅ΔWmaxにすることにより、モータMG2の出力許容範囲P2の頻繁な変更が抑制され、モータMG1の仮パワーPm1hisの頻繁な変更が抑制され、トルク制限Tm2min、トルク制限Tm2maxの頻繁な変更が抑制される。これにより、トルク指令Tm2*の頻繁な変更が抑制され、モータMG2から出力されるトルクの変動による車両の振動を抑制できる。 Then, the smaller value of the torque limit Tm2max and the larger one of the provisional torque Tm2tmp and the torque limit Tm2min set in step S150 is set as the torque command Tm2* (the provisional torque Tm2tmp is set to the torque limit). The value limited by Tm2min and Tm2max is set as the torque command Tm2* (step S250). Then, the target torque Te* of the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1* and Tm2* of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S260), and this routine ends. Upon receiving the target torque Te*, the engine ECU 24 performs controls such as ignition control and fuel injection control so that the engine 22 outputs a torque corresponding to the target torque Te*. Upon receiving the torque commands Tm1* and Tm2*, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the torque corresponding to the torque command Tm1* is output from the motor MG1 and the torque corresponding to the torque command Tm2* is output from the motor MG2. switching control. In this way, when the vehicle speed V exceeds the predetermined vehicle speed Vref, setting the hysteresis width His to the predetermined width ΔWmax suppresses frequent changes in the allowable output range P2 of the motor MG2, and reduces the temporary power Pm1his of the motor MG1. Frequent changes are suppressed, and frequent changes of the torque limit Tm2min and the torque limit Tm2max are suppressed. As a result, frequent changes in the torque command Tm2* are suppressed, and vibration of the vehicle due to fluctuations in the torque output from the motor MG2 can be suppressed.

ステップS190で車速Vが所定車速Vref以下のときには、車両が停止する可能性が高いと判断して、出力制限Woutから入力制限Winを減じた値の絶対値としての入出力差分|Wout-Win|をヒステリシス幅Hisに設定し(ステップS210)、設定したヒステリシス幅Hisを用いてモータMG1の仮パワーPm1hisを設定する(ステップS220)。こうして設定した仮パワーPm1hisを用いてモータMG2の出力許容範囲P2を計算し(ステップ230)、モータMG2から出力されるパワーが出力許容範囲P2内となるようにトルク制限Tm2min、トルク制限Tm2maxを設定し(ステップS240)、仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min、トルク制限Tm2maxで制限したトルクをトルク指令Tm2*に設定し(ステップS250)、目標トルクTe*、トルク指令Tm1*、Tm2*を各ECUに送信して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。 When the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined vehicle speed Vref in step S190, it is determined that the vehicle is highly likely to stop, and the input/output difference |Wout-Win| as the absolute value of the output limit Wout minus the input limit Win. is set as the hysteresis width His (step S210), and the provisional power Pm1his of the motor MG1 is set using the set hysteresis width His (step S220). Using the temporary power Pm1his thus set, the permissible output range P2 of the motor MG2 is calculated (step 230), and the torque limit Tm2min and the torque limit Tm2max are set so that the power output from the motor MG2 is within the permissible output range P2. Then (step S240), the provisional torque Tm2tmp is limited by the torque limit Tm2min and the torque limit Tm2max, and the torque is set to the torque command Tm2* (step S250). It is transmitted (step S260), and this routine ends.

ステップS210で入出力差分|Wout-Win|をヒステリシス幅Hisに設定するから、ヒステリシス幅Hisは、値0を下回らない範囲で、出力制限Woutが小さいほど、また、入力制限Winが大きいほど(入力制限Winの絶対値が小さいほど)狭く設定される。ヒステリシス幅Hisが狭く設定されるほど、モータMG1の仮パワーPm1hisはモータMG1の目標パワーPm1に近い値として設定されるから、バッテリ50の状態が悪化してバッテリ50の出力制限Woutや入力制限Winが小さくなったときには、仮パワーPm1hisはモータMG1の目標パワーPm1に近い値として設定される。したがって、仮パワーPm1hisがモータMG1の目標パワーPm1に対して過大となり、モータMG2の出力許容範囲P2の上限値(=Wout-Pm1his)が小さくなり過ぎることで、トルク制限Tm2maxが小さくなり、トルク指令Tm2*が過剰に小さく設定されることが抑制される。これにより、モータMG2から所望のトルクを出力できなくなることを抑制でき、駆動軸36に所望のトルク(要求トルクTr*)が出力できなくなることを抑制できる。したがって、モータMG2から出力可能なトルクが小さくなり、停止してから車両が発進できなくなることを抑制できる。また、ヒステリシス幅Hisを入出力差分|Wout-Win|に設定するから、出力制限Woutが値0で入力制限Winが値0でないときに、ヒステリシス幅Hisを値0より広く設定することができる。ヒステリシス幅Hisが広く設定されるほど、モータMG1の仮パワーPm1hisの頻繁な変更が抑制され、モータMG2のトルク指令Tm2*の頻繁な変更が抑制される。これにより、モータMG2から出力されるトルク変動が抑制でき、車両の振動が抑制される。したがって、車両の振動を抑制しつつ、駆動軸36に所望のトルクを出力できなくなることを抑制できる。 is set to the hysteresis width His in step S210, the hysteresis width His is within a range not less than 0, and the smaller the output limit Wout and the larger the input limit Win (input The smaller the absolute value of the limit Win, the narrower it is set. The narrower the hysteresis width His is set, the closer the temporary power Pm1his of the motor MG1 is set to the target power Pm1 of the motor MG1. becomes smaller, the temporary power Pm1his is set to a value close to the target power Pm1 of the motor MG1. Therefore, the temporary power Pm1his becomes excessively large with respect to the target power Pm1 of the motor MG1, and the upper limit value (=Wout-Pm1his) of the allowable output range P2 of the motor MG2 becomes too small. Tm2* is prevented from being set too small. This can prevent the motor MG<b>2 from outputting the desired torque, and can prevent the drive shaft 36 from outputting the desired torque (required torque Tr*). Therefore, it is possible to prevent a situation in which the torque that can be output from the motor MG2 becomes small and the vehicle cannot start moving after it stops. Further, since the hysteresis width His is set to the input/output difference |Wout−Win|, the hysteresis width His can be set wider than the value 0 when the output limit Wout is 0 and the input limit Win is not 0. As the hysteresis width His is set wider, frequent changes in the temporary power Pm1his of the motor MG1 are suppressed, and frequent changes in the torque command Tm2* of the motor MG2 are suppressed. As a result, fluctuations in the torque output from the motor MG2 can be suppressed, and vibration of the vehicle can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the inability to output the desired torque to the drive shaft 36 while suppressing the vibration of the vehicle.

以上説明した実施例のハイブリッド車20によれば、車速Vが所定車速Vref以下のときには、モータMG1の目標パワーPm1を中心とするヒステリシス幅Hisの範囲内で一定となるように第1モータの仮パワーPm1his(仮出力パワー)を設定し、設定した仮パワーPm1hisとバッテリの入力制限Winおよび出力制限Woutとに基づくモータMG2の出力許容範囲P2の範囲内(モータMG2のパワー制限値の範囲内)でモータMG2が駆動するようにモータMG2を制御し、ヒステリシス幅Hisを、バッテリ50の出力制限Woutと入力制限Winとの差分としての入出力差分|Wout-Win|に設定することにより、車両の振動を抑制しつつ、駆動軸36に所望のトルクを出力できなくなることを抑制できる。 According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the vehicle speed V is equal to or lower than the predetermined vehicle speed Vref, the temporary power of the first motor is kept constant within the range of the hysteresis width His centered on the target power Pm1 of the motor MG1. Power Pm1his (provisional output power) is set, and within the allowable output range P2 of the motor MG2 (within the power limit value of the motor MG2) based on the set provisional power Pm1his and the input limit Win and output limit Wout of the battery. and the hysteresis width His is set to the input/output difference |Wout-Win| between the output limit Wout and the input limit Win of the battery 50. While suppressing vibration, it is possible to suppress the inability to output a desired torque to the drive shaft 36 .

実施例のハイブリッド車20では、ヒステリシス幅Hisを入出力差分|Wout-Win|に設定している。しかしながら、ヒステリシス幅Hisを入出力差分|Wout-Win|が小さいときには大きいときに比して小さくなるように設定すればよいから、ヒステリシス幅Hisを入出力差分|Wout-Win|に正の値の所定係数を乗じた値に設定してもよい。また、ヒステリシス幅Hisは、入出力差分|Wout-Win|に基づいて設定すればよく、例えば、入出力差分|Wout-Win|と車両の振動が許容される入出力差分|Wout-Win|の最大値とのうち小さいほうの値に設定してもよい。こうすれば、車両の振動が過剰になることを抑制できる。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the hysteresis width His is set to the input/output difference |Wout-Win|. However, when the input/output difference |Wout-Win| is small, the hysteresis width His may be set to be smaller than when it is large. It may be set to a value multiplied by a predetermined coefficient. Further, the hysteresis width His may be set based on the input/output difference |Wout-Win|. For example, the input/output difference |Wout-Win| It may be set to the smaller value of the maximum value. In this way, excessive vibration of the vehicle can be suppressed.

実施例のハイブリッド車20では、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの設定をバッテリECU52で行なっている。しかしながら、入出力制限Win,Woutの設定は、モータECU40やHVECU70など他の電子制御ユニットで行なってもよいし、複数の電子制御ユニット(例えば、モータECU40およびHVECU70など)で行なってもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the battery ECU 52 sets the input/output limits Win and Wout of the battery 50 . However, input/output limits Win and Wout may be set by other electronic control units such as motor ECU 40 and HVECU 70, or may be set by a plurality of electronic control units (for example, motor ECU 40 and HVECU 70).

実施例のハイブリッド車20では、蓄電装置として、バッテリ50を用いるものとしたが、キャパシタを用いてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the battery 50 is used as the power storage device, but a capacitor may be used.

実施例のハイブリッド車20では、エンジンECU24とモータECU40とバッテリECU52とHVECU70とを備えているが、これらのうちの少なくとも一部を単一の電子制御ユニットとして構成してもよい。 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 some of these may be configured as a single electronic control unit.

実施例のハイブリッド車20では、モータMG2の動力を駆動軸36に出力するものとしたが、モータMG2の動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸に接続するものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is output to the drive shaft 36, but the power of the motor MG2 is output to the axle to which the drive shaft 36 is connected (the axle to which the drive wheels 39a and 39b are connected). may be connected to different axles.

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、モータECU40とバッテリECU52とHVECU70とが「ハイブリッド車の制御装置」に相当する。 The correspondence relationship between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems will be described. In the embodiment, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the HVECU 70 correspond to a "hybrid vehicle 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。 Note that the correspondence relationship between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of Means for Solving the Problems is the Since it is an example for specifically explaining the mode for solving the problem, it does not limit the elements of the invention described in the column of the means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of Means to Solve the Problem should be made based on the description in that column, and the Examples are based on the description of the invention described in the column of Means to Solve the Problem. This is only a specific example.

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

本発明は、ハイブリッド車の制御装置の製造産業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to the manufacturing industry of control devices for hybrid vehicles.

20 ハイブリッド車、22 エンジン、23 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)、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)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、 51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheels, 40 motor Electronic control unit (motor ECU) 41, 42 inverter 43, 44 rotational position detection sensor 50 battery 51a voltage sensor 51b current sensor 51c temperature sensor 52 battery electronic control unit (battery ECU) 54 power line , 70 hybrid electronic control unit (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, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

エンジンと、第1モータと、前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、前記第1、第2モータと電力をやりとりするバッテリと、共にハイブリッド車に搭載され、前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御するハイブリッド車の制御装置であって、
車速が所定車速以下のときには、前記第1モータから出力すべき目標パワーを中心とするヒステリシス幅の範囲内で一定となるように前記第1モータの仮出力パワーを設定し、設定した前記仮出力パワーと前記バッテリの出力制限とに基づく前記第2モータのパワー制限値の範囲内で前記第2モータが駆動するように前記第2モータを制御し、
前記ヒステリシス幅を、前記バッテリの前記出力制限と入力制限との差分としての入出力差分に基づいて設定する
ハイブリッド車の制御装置。
an engine, a first motor, a planetary gear in which three rotating elements are connected to a rotary shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a drive shaft coupled to drive wheels; A control device for a hybrid vehicle that includes a connected second motor and a battery that exchanges electric power with the first and second motors, and is mounted on the hybrid vehicle to control the engine and the first and second motors. There is
When the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed, the provisional output power of the first motor is set so as to be constant within a range of hysteresis width centered on the target power to be output from the first motor, and the set provisional output power is set. controlling the second motor so that the second motor is driven within a power limit value range of the second motor based on the power and the output limit of the battery;
A control device for a hybrid vehicle, wherein the hysteresis width is set based on an input/output difference as a difference between the output limit and the input limit of the battery.
請求項1記載のハイブリッド車の制御装置であって、
前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分が小さいときには大きいときに比して小さくなるように設定する
ハイブリッド車の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
A control device for a hybrid vehicle, wherein the hysteresis width is set to be smaller when the input/output difference is small than when the input/output difference is large.
請求項2記載のハイブリッド車の制御装置であって、
前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分に設定する
ハイブリッド車の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to claim 2,
A control device for a hybrid vehicle that sets the hysteresis width to the input/output difference.
請求項2記載のハイブリッド車の制御装置であって、
前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分に正の値である所定係数を乗じた値に設定する
ハイブリッド車の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to claim 2,
A control device for a hybrid vehicle, wherein the hysteresis width is set to a value obtained by multiplying the input/output difference by a predetermined coefficient that is a positive value.
請求項1記載のハイブリッド車の制御装置であって、
前記ヒステリシス幅を、前記入出力差分と車両の振動が許容される前記入出力差分の最大値とのうち小さいほうの値に設定する
ハイブリッド車の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle according to claim 1,
A control device for a hybrid vehicle, wherein the hysteresis width is set to the smaller one of the input/output difference and the maximum value of the input/output difference that allows vibration of the vehicle.
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