JP3998040B2 - POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME - Google Patents

POWER OUTPUT DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME Download PDF

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啓司 海田
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孝 鈴木
憲治 板垣
聡志 金子
司 安部
正樹 草田
直人 鈴木
郁男 安藤
景子 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the energy efficiency of a vehicle by operating an internal combustion engine in a power output system according to the status of the power output system. <P>SOLUTION: The hybrid vehicle, which outputs power from the engine to a driveshaft connected to driving wheels through torque conversion by a planetary gear mechanism and two motors connected to rotary elements of the planetary gear mechanism, stores a plurality of different operation lines LP and L0 to L3 constraining the power output from the engine by different conditions, and sets one operation line according to vehicle speed, motor status and the like in operating the engine and controlling the drive of the two motors. This can increase the energy efficiency of the vehicle and can adjust to output limitations on equipment such as the motors. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車に関する。   The present invention relates to a power output apparatus, a control method thereof, and an automobile equipped with the same, and more particularly to a power output apparatus that outputs power to a drive shaft, a control method thereof, and an automobile equipped with the same.

従来、この種の動力出力装置としては、内燃機関と、この内燃機関の出力軸と車軸に機械的に接続された駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の第3の軸に動力を入出力する発電機と、駆動軸に動力を入出力する電動機とを備え、内燃機関を予め定めた動作線上の運転ポイントで運転するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、駆動軸に対する駆動力が増加して内燃機関から出力すべき動力を増加するときには、動作線上の運転ポイントで運転している内燃機関の回転数をそのまま維持した状態でトルクを増加して出力すべき動力を内燃機関から出力し、その後、内燃機関が動作線上の運転ポイントで運転されるようその運転ポイントを変更する。これにより、迅速に出力すべき動力を内燃機関から出力できるものとしている。
特開2000−87774号公報(図3)
Conventionally, as this type of power output device, an internal combustion engine, a planetary gear mechanism connected to the output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft mechanically connected to the axle, and a third gear mechanism of the planetary gear mechanism are provided. There has been proposed a power generator that inputs and outputs power to a shaft and an electric motor that inputs and outputs power to a drive shaft, and operates an internal combustion engine at a predetermined operating point on an operating line (for example, Patent Document 1). reference). In this apparatus, when the driving force on the drive shaft increases and the power to be output from the internal combustion engine increases, the torque is increased while maintaining the rotational speed of the internal combustion engine operating at the operating point on the operation line. Then, the power to be output is output from the internal combustion engine, and then the operation point is changed so that the internal combustion engine is operated at the operation point on the operation line. As a result, power to be output quickly can be output from the internal combustion engine.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-87774 (FIG. 3)

上述した動力出力装置では、駆動力の増加に対して迅速に応答するために内燃機関の運転ポイントを一時的に予め定めた動作線上の運転ポイントから変更し、定常的には動作線上の運転ポイントで運転しているが、こうした要求動力の変更に迅速に対応するとき以外に、動力出力装置が備える機器の非通常状態に対応するときや動力出力装置の運転状態における特定の運転状態に対応するときには、内燃機関を予め定めた動作線上の運転ポイント以外の運転ポイントで運転する方が非通常状態の機器に対する負荷を小さくすることができる場合やエネルギ効率がよい場合が生じる。   In the power output apparatus described above, the operating point of the internal combustion engine is temporarily changed from a predetermined operating point on the operating line in order to respond quickly to an increase in driving force, and normally the operating point on the operating line. In addition to responding promptly to such changes in required power, responding to non-normal states of equipment provided in the power output device or to specific operating conditions in the operating state of the power output device In some cases, it is possible to reduce the load on the device in the non-normal state or to improve the energy efficiency when the internal combustion engine is operated at an operation point other than the operation point on the predetermined operation line.

本発明の動力出力装置およびその制御方法は、動力出力装置の状態に応じて動力出力装置が備える内燃機関を運転することを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置およびその制御方法は、装置のエネルギ効率を向上させることを目的の一つとする。本発明の動力出力装置およびその制御方法は、動力出力装置が備える機器の駆動制限などに対処することを目的の一つとする。本発明の自動車は、搭載された動力出力装置の状態に応じて動力出力装置が備える内燃機関を運転することや車両全体のエネルギ効率を向上させること,搭載している機器の駆動制限などに対処することなどを目的とする。   One object of the power output apparatus and the control method thereof according to the present invention is to operate an internal combustion engine included in the power output apparatus in accordance with the state of the power output apparatus. Another object of the power output apparatus and the control method thereof according to the present invention is to improve the energy efficiency of the apparatus. The power output apparatus and the control method thereof according to the present invention have an object to deal with a drive limitation of equipment included in the power output apparatus. The automobile of the present invention copes with driving the internal combustion engine included in the power output device according to the state of the mounted power output device, improving the energy efficiency of the entire vehicle, driving restrictions on the mounted equipment, etc. The purpose is to do.

本発明の動力出力装置およびその制御方法並びにこれを搭載する自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   In order to achieve at least a part of the above-described object, the power output apparatus, the control method thereof, and the vehicle equipped with the same according to the present invention employ the following means.

本発明の第1の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する排気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における排気の前記吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した動力出力装置の状態と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第1の動力出力装置では、内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対して内燃機関から出力するパワーと運転ポイントとの関係を内燃機関における排気の吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶しておき、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて記憶した複数の排気供給用動作線を含む複数の動作線のうち内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定し、この設定した実行用動作線と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて駆動軸に要求駆動力が出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。この結果、動力出力装置の状態に応じて装置が備える内燃機関を運転することができる。もとより、駆動軸に要求された要求駆動力を出力することができる。また、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を排気の吸気系への供給率の変更により対応することができる。即ち、内燃機関の運転ポイントの変更をその回転数の変更や吸入空気量に対する燃料噴射量の変更を伴うことなく排気の吸気系への供給率を変更するだけで行なうことができるのである。ここで、複数の排気供給用動作線には、排気供給率が0%の排気を全く吸気系に供給しない動作線も含まれる。
The first power output device of the present invention comprises:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of changing a supply rate of exhaust gas supplied to the intake system to the intake system;
Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and at least a part of the power from the internal combustion engine accompanied with input / output of electric power to the drive shaft Power power input / output means to output;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
The relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point of the internal combustion engine consisting of the rotational speed and torque with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine, and the supply rate of exhaust gas in the internal combustion engine to the intake system Operating line storage means for storing as a plurality of different operation lines including a plurality of exhaust supply operation lines when imposing a constraint on a plurality of different exhaust supply rates,
State detection means for detecting the state of the power output device;
Of the plurality of different operation lines including the plurality of exhaust supply operation lines stored by the operation line storage means based on the detected state of the power output device and the required driving force required for the drive shaft, Action line setting means for setting an action line for execution used to execute control of the internal combustion engine;
The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the required drive force is output to the drive shaft based on the set execution operation line and the required drive force required for the drive shaft. Control means for controlling
It is a summary to provide.
In the first power output device of the present invention, the relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine is determined as a supply rate of exhaust gas to the intake system in the internal combustion engine. Is stored as a plurality of different operation lines including a plurality of exhaust supply operation lines when imposing restrictions on different exhaust supply rates, and the required driving force required for the state of the power output device and the drive shaft Among the plurality of operation lines including the plurality of exhaust supply operation lines stored on the basis of the above, the execution operation line used for executing the control of the internal combustion engine is set, and the execution operation line and the drive shaft that are set are required. The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the required drive force is output to the drive shaft based on the required drive force. As a result, the internal combustion engine included in the apparatus can be operated according to the state of the power output apparatus. Of course, the required driving force required for the drive shaft can be output. Further, the change of the operation line when the internal combustion engine is operated according to the state of the power output device and the required driving force required for the drive shaft can be dealt with by changing the supply rate of the exhaust to the intake system. . That is, the operating point of the internal combustion engine can be changed by changing the supply rate of the exhaust gas to the intake system without changing the rotational speed or changing the fuel injection amount with respect to the intake air amount. Here, the plurality of exhaust supply operation lines include an operation line in which exhaust having an exhaust supply rate of 0% is not supplied to the intake system at all.

この本発明の第1の動力出力装置において、前記状態検出手段は前記駆動軸の回転数を検出する手段であり、前記動作線設定手段は前記検出された回転数が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記要求駆動力が小さくなるほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数が大きいほど要求駆動力が小さいほど回転数に対するトルクが低い動作線を用いて内燃機関を運転することができる。この結果、動力出力装置の駆動状態に応じて内燃機関を運転することができ、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。 In the first power output apparatus of the present invention, the state detecting means is means for detecting the rotational speed of the drive shaft, and the operating line setting means has a larger exhaust gas supply rate as the detected rotational speed is larger. In this tendency, the exhaust supply rate tends to increase as the required driving force decreases, and the execution operation line may be set from the operation lines including the plurality of exhaust supply operation lines. If it carries out like this, an internal combustion engine can be drive | operated using the operation line with which the torque with respect to a rotational speed is so low that a required drive force is so small that the rotational speed of a drive shaft is large. As a result, the internal combustion engine can be operated according to the driving state of the power output apparatus, and the energy efficiency of the entire apparatus can be improved.

また、本発明の第1の動力出力装置において、前記状態検出手段は前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、前記動作線設定手段は前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機による回生電力を抑制することができる。内燃機関からの動力を電力動力入出力手段と電動機とによってトルク変換して駆動軸に出力する状態を考えると、電動機が回生駆動しているときには電力動力出力手段は電力の消費を伴って動力を出力する動作となる。この動作は、電動機により駆動軸の動力の一部を用いて発電し、その電力を電力動力入出力手段によってし消費して駆動軸に動力を出力するから、駆動軸の動力の一部が電力に変換され、その電力が動力に変換されて駆動軸に出力されるという動力−電力−動力の循環を形成するものとなる。この動力−電力−動力の循環は、一部の動力に対して何回も電力動力入出力手段と電動機の効率が乗じられることになるから、装置としてはエネルギ効率が良好でない動作となる。したがって、この態様の本発明の動力出力装置では、電動機の回生電力を抑制することにより、動力−電力−動力の循環を抑制することができ、装置のエネルギ効率を向上させることができるのである。 In the first power output apparatus of the present invention, the state detecting means is means for detecting a regenerative driving state of the electric motor when the required driving force is not a braking force, and the operation line setting means is the state detecting means. The execution drive line may be set based on a regenerative drive state of the electric motor when the required drive force detected by the means is not a braking force. In this case, the operation line setting means tends to increase the exhaust supply rate as the regenerative power by the motor as the regenerative drive state of the motor detected by the state detection means increases, so that the plurality of exhaust supply operation lines. It is also possible to set the execution operation line from the operation line including If it carries out like this, the regenerative electric power by an electric motor can be suppressed. Considering the state in which the power from the internal combustion engine is torque-converted by the power power input / output means and the motor and output to the drive shaft, the power power output means generates power with the consumption of power when the motor is regeneratively driven. The operation to output. In this operation, a part of the power of the drive shaft is generated by the electric motor, and the power is consumed by the power power input / output means to output the power to the drive shaft. This forms a power-power-power circulation in which the electric power is converted into motive power and output to the drive shaft. This power-power-power circulation is an operation in which the energy efficiency of the apparatus is not good because the power power input / output means and the efficiency of the electric motor are multiplied several times for some power. Therefore, in the power output apparatus of this aspect of the present invention, by suppressing the regenerative power of the electric motor, the circulation of power-power-power can be suppressed, and the energy efficiency of the apparatus can be improved.

本発明の第2の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する空気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
少なくとも前記駆動軸の回転数を含む該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記駆動軸に要求される要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の第2の動力出力装置では、内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対して内燃機関から出力するパワーと運転ポイントとの関係を内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶しておき、検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で記憶した複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線から内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定し、この設定した実行用動作線と駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて駆動軸に要求駆動力が出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。この結果、動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を過剰な空気を供給する際の過剰率の変更により対応することができる。即ち、内燃機関の運転ポイントの変更をその回転数の変更や吸入空気量に対する燃料噴射量の変更を伴うことなく空気の過剰率を変更するだけで行なうことができるのである。ここで、複数の空気過剰用動作線には、空気過剰率が0%のストイキな場合の動作線も含まれる。また、駆動軸の回転数が大きいほど要求駆動力が小さいほど回転数に対するトルクが低い動作線を用いて内燃機関を運転することができる。この結果、動力出力装置の駆動状態に応じて内燃機関を運転することができ、装置全体のエネルギ効率を向上させることができる。
The second power output device of the present invention is:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of changing a supply rate of air supplied to the intake system to the intake system;
Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and at least a part of the power from the internal combustion engine accompanied with input / output of electric power to the drive shaft Power power input / output means to output;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
The relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point of the internal combustion engine consisting of the rotational speed and the torque with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine is a plurality of air having different excess ratios of air in the internal combustion engine Operation line storage means for storing as a plurality of different operation lines including a plurality of operation lines for excess air when imposing restrictions on excess ratio;
State detection means for detecting a state of the power output device including at least the rotational speed of the drive shaft;
As the detected number of rotations is larger, the excess air ratio tends to increase, and as the required driving force required for the drive shaft decreases, the excess air ratio tends to increase. An operation line setting means for setting an operation line for execution used for execution of control of the internal combustion engine among a plurality of operation lines including an operation line for excess air;
The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the required drive force is output to the drive shaft based on the set execution operation line and the required drive force required for the drive shaft. Control means for controlling
It is a summary to provide.
In the second power output device of the present invention, the relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine is a plurality of air excess ratios in the internal combustion engine. It is memorized as a plurality of different operation lines including a plurality of excess air operation lines when imposing restrictions on excess air ratio, and the required driving force tends to increase the excess air ratio as the detected rotation speed increases. The execution operation line used to execute the control of the internal combustion engine is set from a plurality of operation lines including the plurality of excess air operation lines stored so that the excess air ratio tends to increase as the air pressure decreases. And the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the required drive force is output to the drive shaft based on the required drive force required for the drive shaft. As a result, the change of the operation line when the internal combustion engine is operated according to the state of the power output device and the required driving force required for the drive shaft is dealt with by the change of the excess rate when supplying excessive air. be able to. In other words, the operating point of the internal combustion engine can be changed by changing the excess ratio of air without changing its rotational speed or changing the fuel injection amount relative to the intake air amount. Here, the plurality of excess air operation lines include an operation line when the excess air ratio is 0%. Further, the internal combustion engine can be operated using an operation line in which the torque with respect to the rotational speed is lower as the required driving force is smaller as the rotational speed of the drive shaft is larger. As a result, the internal combustion engine can be operated according to the driving state of the power output apparatus, and the energy efficiency of the entire apparatus can be improved.

本発明の第2の動力出力装置において、前記状態検出手段は前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、前記動作線設定手段は前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段であるものとすることもできる。この場合、前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記複数の空気過剰用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機による回生電力を抑制することができ、排気供給用動作線を用いる態様と同様に、装置における動力−電力−動力の循環を抑制することができる。この結果、装置のエネルギ効率を向上させることができる。 In the second power output apparatus of the present invention, the state detecting means is means for detecting a regenerative driving state of the electric motor when the required driving force is not a braking force, and the operation line setting means is determined by the state detecting means. It may be a means for setting an operation line for execution based on a regenerative drive state of the electric motor when the required driving force detected is not a braking force. In this case, the operation line setting means has a tendency that the excess air ratio tends to increase as the regenerative power by the motor as the regenerative drive state of the motor detected by the state detection means increases. It is also possible to set the execution operation line from the operation line including If it carries out like this, the regenerative electric power by an electric motor can be suppressed and the circulation of the motive power-electric power-power in an apparatus can be suppressed similarly to the aspect which uses the operation line for exhaust_gas | exhaustion supply. As a result, the energy efficiency of the apparatus can be improved.

これら本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記動作線記憶手段は燃費が良好な制約を課した際の燃費用動作線を複数の動作線の一つとして記憶する手段であり、前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により前記動力出力装置の通常状態が検出されたときには前記燃費用動作線を実行用動作線として設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、通常状態における装置の燃費、即ちエネルギ効率を向上させることができる。 In these first or second power output devices of the present invention, the operation line storage means is means for storing a fuel consumption operation line as one of a plurality of operation lines when imposing a constraint with good fuel consumption. The operation line setting means may be means for setting the fuel efficiency operation line as an execution operation line when the normal state of the power output apparatus is detected by the state detection means. In this way, the fuel consumption, that is, the energy efficiency of the apparatus in the normal state can be improved.

本発明の第1または第2の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段であるものとすることもできるし、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを有し該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機であるものとすることもできる。 In the first or second power output apparatus of the present invention, the power power input / output means is connected to three shafts of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and any of the three shafts is connected. Or a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the power input / output to / from the two shafts, and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The power drive input / output means may include a first rotor attached to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. The motor may be a counter-rotor motor that outputs at least a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action between the rotor and the second rotor. .

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の第1または第2の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、吸気系に供給する排気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における排気の前記吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、該検出した動力出力装置の状態と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第1の動力出力装置や、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、吸気系に供給する空気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、少なくとも前記駆動軸の回転数を含む該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、前記検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記駆動軸に要求される要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、を備える本発明の第2の動力出力装置、を備え、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行することを要旨とする。 The automobile of the present invention is the first or second power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a power output device that outputs power to the drive shaft, and is provided in the intake system. An internal combustion engine capable of changing a supply rate of exhaust gas to be supplied to the intake system, and connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft. A power input / output means for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and different plurals imposed on the internal combustion engine. The relation between the power output from the internal combustion engine and the operating point of the internal combustion engine consisting of the rotational speed and the torque with respect to the restriction of the engine is a constraint that the exhaust gas supply rate to the intake system in the internal combustion engine is different from each other. Multiple when imposing And operation line storage means for storing a plurality of different operating line including a gas supply operation line, and state detecting means for detecting a state of the animal forces the output device, and the requested state of the power output apparatus the detected in the drive shaft An execution operation line used for execution of the control of the internal combustion engine is set among a plurality of different operation lines including the plurality of exhaust supply operation lines stored by the operation line storage means based on the requested driving force. Based on the operation line setting means, the set execution operation line, and the required driving force required for the drive shaft, the internal combustion engine and the electric power input are output so that the required driving force is output to the drive shaft. A first power output device of the present invention comprising an output means and a control means for controlling the electric motor, or a power output device for outputting power to a drive shaft, wherein the intake system for air supplied to the intake system Supply rate can be changed An internal combustion engine is connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft, and at least part of the power from the internal combustion engine is accompanied by input / output of electric power. Power power input / output means for outputting to the drive shaft, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, power and rotational speed output from the internal combustion engine for a plurality of different restrictions imposed on the internal combustion engine, and A plurality of different operation lines including a plurality of excess air operation lines when imposing a constraint that a plurality of excess air ratios differ in the excess air ratio in the internal combustion engine in relation to the operating point of the internal combustion engine consisting of torque Operating line storage means for storing the state, state detection means for detecting the state of the power output device including at least the rotational speed of the drive shaft, and the excess air ratio increases as the detected rotational speed increases. Of the plurality of operation lines including the plurality of excess air operation lines stored by the operation line storage means with the tendency that the excess air ratio increases as the required driving force required for the drive shaft decreases. An operation line setting means for setting an operation line for execution used to execute control of the internal combustion engine, and the request for the drive shaft based on the set operation line for execution and the required driving force required for the drive shaft. A second power output device of the present invention comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor so that a driving force is output , wherein the drive shaft is mechanically The gist is to run while connected to the axle.

この本発明の自動車によれば、上述のいずれかの態様の本発明の第1または第2の動力出力装置を備えるから、本発明の第1または第2の動力出力装置が奏する効果、例えば、動力出力装置の状態に応じて装置が備える内燃機関を運転することができる効果や動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を排気の吸気系への供給率の変更により対応することができる効果,動力出力装置の状態と駆動軸に要求される要求駆動力に応じて行なう内燃機関の運転を行なう際の動作線の変更を過剰な空気を供給する際の過剰率の変更により対応することができる効果、駆動軸に要求された要求駆動力を出力することができる効果,動力出力装置の電気駆動系に対する駆動の制限に対処できる効果,装置のエネルギ効率を向上させることができる効果などと同様な効果を奏することができる。 According to the automobile of the present invention, since the first or second power output device of the present invention according to any one of the above-described aspects is provided, the effects exhibited by the first or second power output device of the present invention, for example, Operation line when operating the internal combustion engine performed according to the effect that the internal combustion engine included in the apparatus can be operated according to the state of the power output apparatus and the required driving force required for the state of the power output apparatus and the drive shaft The effect of being able to cope with this change by changing the supply rate of the exhaust gas to the intake system, the operation line when operating the internal combustion engine that is performed according to the state of the power output device and the required driving force required for the drive shaft The effect of being able to respond to the change of excess by changing the excess rate when supplying excess air, the effect of outputting the required driving force required for the drive shaft , the drive of the power output device to the electric drive system Against restrictions Possible effect, it is possible to achieve the same effect as such effect that it is possible to improve the energy efficiency of the apparatus.

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

図1は本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は実施例のハイブリッド自動車20が搭載するエンジン22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に示すように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an outline of the configuration of an engine 22 mounted on the hybrid vehicle 20 of the embodiment. FIG. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 according to the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, A motor MG1 capable of generating electricity connected to the distribution integration mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution integration mechanism 30, and a motor MG2 connected to the reduction gear 35 And a hybrid electronic control unit 70 that controls the entire power output apparatus.

エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入する共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。この浄化装置134の後段には、排気を吸気側に供給するEGR管152が取り付けられており、エンジン22は、不燃焼ガスとしての排気を吸入側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhalation and gasoline are injected from the fuel injection valve 126 to mix the intake air and gasoline. The mixture is sucked into the combustion chamber through the intake valve 128 and is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). An EGR pipe 152 that supplies exhaust gas to the intake side is attached to the subsequent stage of the purification device 134, and the engine 22 supplies exhaust gas as non-combustion gas to the intake side to mix air, exhaust gas, and gasoline. Can be sucked into the combustion chamber.

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により制御されている。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号が図示しない入力ポートを介して入力されている。例えば、エンジンECU24には、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140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,エンジン22の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ148からの吸入空気量,EGR管152内のEGRガスの温度を検出する温度センサ156からのEGRガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。例えば、エンジンECU24からは、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号,吸気側に供給する排気の供給量を調節するEGRバルブ154への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. Signals from various sensors that detect the state of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via an input port (not shown). For example, the engine ECU 24 performs intake / exhaust of the crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26 and the coolant temperature from the water temperature sensor 142 that detects the coolant temperature of the engine 22 and the combustion chamber. The cam position from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the intake valve 128 and the exhaust valve, the throttle position from the throttle valve position sensor 146 that detects the position of the throttle valve 124, and the load of the engine 22 The intake air amount from the vacuum sensor 148 that detects the intake air amount, the EGR gas temperature from the temperature sensor 156 that detects the temperature of the EGR gas in the EGR pipe 152, and the like are input via the input port. Further, various control signals for driving the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port (not shown). For example, the engine ECU 24 sends a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, a control signal to the ignition coil 138 integrated with the igniter, and the intake valve 128. A control signal to the variable valve timing mechanism 150 whose opening / closing timing can be changed, a drive signal to the EGR valve 154 for adjusting the supply amount of exhaust gas supplied to the intake side, and the like are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. .

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32には駆動軸としてのリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、駆動軸としてのリングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via a ring gear shaft 32a as a drive shaft. When the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and from the carrier 34 when the motor MG1 functions as an electric motor. The input power from the engine 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62 from the ring gear shaft 32a as a drive shaft.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には
、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号やモータMG2に取り付けられた温度センサ45からのモータ温度Tm,インバータ42に取り付けられた温度センサ42aからのインバータ温度Tinv,図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されている。なお、インバータ41,42は同一のユニットとして構成されているから、インバータ42の温度Tinvはインバータ41の温度も反映したものとなる。また、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 is equipped with signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 for detecting the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and the motor MG2. The motor temperature Tm from the temperature sensor 45, the inverter temperature Tinv from the temperature sensor 42a attached to the inverter 42, the phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by a current sensor (not shown), and the like are input. Since the inverters 41 and 42 are configured as the same unit, the temperature Tinv of the inverter 42 also reflects the temperature of the inverter 41. Further, the motor ECU 40 outputs a switching control signal to the inverters 41 and 42. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70.

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。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、動力出力装置としては、ギヤ機構60とデファレンシャルギヤ62と駆動輪63a,63bとを除く構成が相当する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the power output device corresponds to a configuration excluding the gear mechanism 60, the differential gear 62, and the drive wheels 63a and 63b.

実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御す
ると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The hybrid vehicle 20 according to the embodiment calculates a required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に運転者が要求する動力を動力出力装置の状態に応じて駆動軸としてのリングギヤ軸32a(即ち、駆動輪63a,63b)に出力する際の動作について説明する。図3は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70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、8msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, in particular, the power required by the driver is output to the ring gear shaft 32a (that is, the drive wheels 63a and 63b) as the drive shaft according to the state of the power output device. The operation when doing this will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 8 msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Nm2 is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクT*とエンジン22から出力すべき要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求トルクT*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクT*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクT*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーP*は、設定した要求トルクT*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにバッテリ50の充放電要求量Pb*を加えたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。充放電要求量Pb*は、バッテリ50の残容量(SOC)やアクセル開度Accなどにより設定することができる。   When the data is input in this way, the required torque T * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a, 63b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. And the required power P * to be output from the engine 22 is set (step S110). In the embodiment, the required torque T * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque T * in the ROM 74 as a required torque setting map. , The corresponding required torque T * is derived from the stored map and set. FIG. 4 shows an example of the required torque setting map. The required power P * can be calculated as the set required torque T * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a plus the charge / discharge request amount Pb * of the battery 50. The rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or can be obtained by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. The charge / discharge request amount Pb * can be set by the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the accelerator opening degree Acc, and the like.

こうして要求トルクT*と要求パワーP*とが設定されると、エンジン22の動作ラインを設定する処理を行なう(ステップS120)。この処理は、図5に例示する動作ライン設定処理ルーチンによって行なわれる。この動作ライン設定処理ルーチンについて説明する。   When the required torque T * and the required power P * are thus set, a process for setting the operation line of the engine 22 is performed (step S120). This process is performed by an operation line setting process routine illustrated in FIG. The operation line setting process routine will be described.

動作ライン設定処理ルーチンでは、モータMG2の温度Tmやインバータ42の温度Tinvやエンジン22を始動してから経過した時間としての始動後経過時間tを入力し(ステップS300)、入力した始動後経過時間tを閾値trefと比較する(ステップS310)。ここで、閾値trefは、エンジン22を始動してから可変バルブタイミング機構150が良好に機能するまでに必要な時間として設定されており、可変バルブタイミング機構150のアクチュエータになどにより定めることができる。始動後経過時間tが閾値tref未満のときには、可変バルブタイミング機構150がまだ良好に機能しないと判断し、可変バルブタイミング機構150を初期状態のまま保持した状態で出力するパワーに対してエンジン22が燃費が最もよくなることを制約として課した初期用動作ラインL0をエンジン動作ラインとして設定して(ステップS340)、本ルーチンを終了する。   In the operation line setting process routine, the temperature Tm of the motor MG2, the temperature Tinv of the inverter 42, and the elapsed time t after the start as the time elapsed since the start of the engine 22 are input (step S300). t is compared with a threshold value tref (step S310). Here, the threshold value tref is set as a time required from when the engine 22 is started until the variable valve timing mechanism 150 functions well, and can be determined by an actuator of the variable valve timing mechanism 150. When the elapsed time t after the start is less than the threshold value tref, it is determined that the variable valve timing mechanism 150 still does not function well, and the engine 22 outputs power with the variable valve timing mechanism 150 output in the initial state. The initial operation line L0 that imposes the best fuel efficiency as a restriction is set as the engine operation line (step S340), and this routine is terminated.

始動後経過時間tが閾値tref以上のときには、モータ温度Tmを閾値T1と、インバータ温度Tinvを閾値T2と比較する(ステップS320,S330)。ここで、閾値T1は、モータMG2が良好に駆動できるか否かを判定するためのものであり、モータMG2が良好に駆動できる上限温度やその温度より若干低い温度として求めることができる。また、閾値T2は、インバータ41,42が良好に動作できるか否かを判定するためのものであり、インバータ41,42が良好に動作できる上限温度やその温度より若干低い温度として設定されている。モータ温度Tmが閾値T1未満でインバータ温度Tinvが閾値T2未満のときには、モータMG2もインバータ41,42も良好に動作できる判断し、車速Vと要求パワーP*とに基づいてエンジン動作ラインを設定して(ステップS350)、本ルーチンを終了する。図6に車速Vと要求トルクT*とによって動作ラインを設定する際のマップの一例を示す。図中、燃費用動作ライン領域は排気を吸気系に供給する排気供給率が値0の状態で出力するパワーに対してエンジン22の燃費が最もよくなることを制約として課した燃費用動作ラインL1を設定するための領域であり、低EGR動作ライン領域は排気供給率が比較的低い状態(例えば10%の排気供給率の低EGR状態)で出力するパワーに対してエンジン22の燃費が最もよくなることを制約として課した低EGR動作ラインL2を設定するための領域であり、高EGR動作ライン領域は排気供給率が比較的高い状態(例えば20%の排気供給率の高EGR状態)で出力するパワーに対してエンジン22の燃費が最もよくなることを制約として課した高EGR動作ラインL3を設定するための領域である。燃費用動作ラインL1は、EGRバルブ154を完全に閉成すると共に最適な燃費となる吸気バルブ128や排気バルブの開閉タイミングとなるよう可変バルブタイミング機構150によって調節される。低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3は、EGRバルブ154の開度を調節することにより低EGR状態や高EGR状態に保持することによって行なうことができる。図6に示すように、実施例では、エンジン動作ラインは、車速Vが大きくなるほど排気供給率が高くなるように要求パワーP*が大きくなるほど排気供給率が低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 elapsed time t after starting is equal to or greater than the threshold value tref, the motor temperature Tm is compared with the threshold value T1, and the inverter temperature Tinv is compared with the threshold value T2 (steps S320 and S330). Here, the threshold value T1 is used to determine whether the motor MG2 can be driven satisfactorily, and can be obtained as an upper limit temperature at which the motor MG2 can be driven satisfactorily or a temperature slightly lower than the upper limit temperature. The threshold T2 is used to determine whether or not the inverters 41 and 42 can operate satisfactorily, and is set as an upper limit temperature at which the inverters 41 and 42 can operate satisfactorily or a temperature slightly lower than that temperature. . When the motor temperature Tm is less than the threshold value T1 and the inverter temperature Tinv is less than the threshold value T2, it is determined that both the motor MG2 and the inverters 41 and 42 can operate satisfactorily, and an engine operation line is set based on the vehicle speed V and the required power P *. (Step S350), and this routine is finished. FIG. 6 shows an example of a map for setting an operation line based on the vehicle speed V and the required torque T *. In the figure, the fuel consumption operation line region is a fuel consumption operation line L1 that imposes the restriction that the fuel consumption of the engine 22 is the best with respect to the power output when the exhaust gas supply rate for supplying exhaust gas to the intake system is zero. The low EGR operation line region is a region for setting, and the fuel efficiency of the engine 22 is best with respect to the power output in a state where the exhaust supply rate is relatively low (for example, a low EGR state where the exhaust supply rate is 10%). Is a region for setting the low EGR operation line L2 with the above-mentioned restriction, and the high EGR operation line region outputs power with a relatively high exhaust supply rate (for example, a high EGR state with an exhaust supply rate of 20%). This is a region for setting a high EGR operation line L3 that imposes the restriction that the fuel efficiency of the engine 22 is best. The fuel consumption operation line L1 is adjusted by the variable valve timing mechanism 150 so that the EGR valve 154 is completely closed and the intake valve 128 and the exhaust valve are opened and closed at the optimum fuel efficiency. The low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 can be performed by maintaining the low EGR state or the high EGR state by adjusting the opening degree of the EGR valve 154. As shown in FIG. 6, in the embodiment, the engine operation line is set so that the exhaust supply rate increases as the vehicle speed V increases, and the exhaust supply rate decreases as the required power P * increases. The reason for this will be described later.

モータ温度Tmが閾値T1以上であったり、インバータ温度Tinvが閾値T2以上のときには、モータMG2やインバータ41,42が良好に動作できないと判断し、モータMG2の負荷を低減するために、排気を吸気系に供給する排気供給率が値0の状態で出力するパワーに対してエンジン22から最も大きなトルクが出力されることを制約として課したパワー用動作ラインLPをエンジン動作ラインとして設定して(ステップS360)、動作ライン設定処理を終了する。エンジン22のトルクを大きくすることによってモータMG2の負荷を低減できるのは、エンジン22のトルクを大きくするとエンジン22からリングギヤ軸32aに直接伝達されるトルクが大きくなることに基づく。   When the motor temperature Tm is equal to or higher than the threshold value T1 or the inverter temperature Tinv is equal to or higher than the threshold value T2, it is determined that the motor MG2 and the inverters 41 and 42 cannot operate satisfactorily, and in order to reduce the load on the motor MG2 A power operation line LP that imposes the restriction that the largest torque is output from the engine 22 with respect to the power output in a state where the exhaust gas supply rate supplied to the system is 0 is set as an engine operation line (step) S360), the operation line setting process is terminated. The reason why the load on the motor MG2 can be reduced by increasing the torque of the engine 22 is that when the torque of the engine 22 is increased, the torque directly transmitted from the engine 22 to the ring gear shaft 32a increases.

図7にエンジン22の各動作ラインの一例を示す。図示するように、エンジン22の回転数Neに対してトルクTeが高い順にパワー用動作ラインLP,燃費用動作ラインL1,低EGR動作ラインL2,高EGR動作ラインL3と並んでいる。なお、初期用動作ラインL0については、この図では、燃費用動作ラインL1と低EGR動作ラインL2の間に位置するが、可変バルブタイミング機構150の初期状態によって定まる。動力分配統合機構30では、エンジン22から出力されるトルクTeは、動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてトルクTeに比例するようにして計算されるリングギヤ軸32aとサンギヤ31にトルクTerとトルクTesに分配して考えることができる。ここで、ハイブリッド自動車20が比較的高速で巡航運転しているときを考えると、要求トルクT*は比較的小さくなるが、車速Vが大きいため比較的大きな要求パワーP*が設定される。この要求パワーP*をエンジン22から出力する際にエンジン動作ラインとしてトルクTeが大
きなライン、例えば燃費用動作ラインL1を選択すると、リングギヤ軸32aには比較的大きなトルクTerが伝達されることになり、場合によってはトルクTerは要求トルクT*より大きくなる。この場合、モータMG2は回生制御されることになるが、バッテリ50の充放電を伴わずに運転するモードでは、モータMG2によって得られる発電電力はモータMG1で消費されるから、動力−電力−動力の循環が生じる。これに対してエンジン動作ラインとしてトルクTeが小さなライン、例えば高EGR動作ラインL3を選択すると、リングギヤ軸32aに伝達されるトルクTerは燃費用動作ラインL1を選択したときに比して小さくなる。この場合、トルクTerが要求トルクT*より小さくなればエネルギの循環は生じないから、燃費用動作ラインL1に比して高EGR動作ラインL3の方がエネルギ効率が高いものとなる。高EGR動作ラインL3を選択したときでもトルクTerが要求トルクT*より大きくなる場合も生じるが、燃費用動作ラインL1を選択したときに比してモータMG2で発電する電力は小さくなるから、動力−電力−動力の循環におけるロスも燃費用動作ラインL1に比して高EGR動作ラインL3の方が小さくなる。即ち、エネルギ効率が向上する。図5の動作ライン設定処理ルーチンのステップS350で車速Vが大きくなるほど排気供給率が高い動作ラインを設定するのは、こうした理由による。
FIG. 7 shows an example of each operation line of the engine 22. As shown in the figure, the power operation line LP, the fuel consumption operation line L1, the low EGR operation line L2, and the high EGR operation line L3 are arranged in descending order of the torque Te with respect to the rotational speed Ne of the engine 22. The initial operation line L0 is located between the fuel efficiency operation line L1 and the low EGR operation line L2 in this figure, but is determined by the initial state of the variable valve timing mechanism 150. In the power distribution and integration mechanism 30, the torque Te output from the engine 22 is calculated to be proportional to the torque Te using the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and the torque Ter is applied to the ring gear shaft 32 a and the sun gear 31. It can be distributed and considered to the torque Tes. Here, considering that the hybrid vehicle 20 is cruising at a relatively high speed, the required torque T * is relatively small. However, since the vehicle speed V is large, a relatively large required power P * is set. When the required power P * is output from the engine 22, if a line with a large torque Te is selected as the engine operating line, for example, the fuel consumption operating line L1, a relatively large torque Ter is transmitted to the ring gear shaft 32a. In some cases, the torque Ter is greater than the required torque T *. In this case, the motor MG2 is regeneratively controlled. However, in the mode of operation without charging / discharging of the battery 50, the generated electric power obtained by the motor MG2 is consumed by the motor MG1, so that power-power-power A circulation occurs. On the other hand, when a line with a small torque Te, for example, a high EGR operation line L3, is selected as the engine operation line, the torque Ter transmitted to the ring gear shaft 32a becomes smaller than when the fuel consumption operation line L1 is selected. In this case, if the torque Ter is smaller than the required torque T *, energy circulation does not occur, and therefore, the high EGR operation line L3 has higher energy efficiency than the fuel efficiency operation line L1. Even when the high EGR operation line L3 is selected, the torque Ter may be larger than the required torque T *. However, since the electric power generated by the motor MG2 is smaller than when the fuel consumption operation line L1 is selected, -Loss in power-power circulation is smaller in the high EGR operation line L3 than in the fuel efficiency operation line L1. That is, energy efficiency is improved. For this reason, the operation line having the higher exhaust gas supply rate is set as the vehicle speed V increases in step S350 of the operation line setting process routine of FIG.

一方、ハイブリッド自動車20が比較的低速や中速で走行しているときにアクセルペダル83を踏み込んだときを考える。この場合、比較的大きな要求トルクT*が設定される。このとき、エンジン動作ラインとしてトルクTeが大きなライン、例えば燃費用動作ラインL1を選択すると、リングギヤ軸32aには比較的大きなトルクTerが伝達され、要求トルクT*とトルクTerとの差分をモータMG2から出力することになる。エンジン動作ラインとしてトルクTeが小さなライン、例えば高EGR動作ラインL3を選択すると、リングギヤ軸32aには比較的小さなトルクTerしか伝達されないから、要求トルクT*とトルクTerとの差分として計算されるモータMG2のトルク指令Tm2*は大きなものとなる。エンジン22からリングギヤ32に伝達されるトルクTerはエンジン22の効率と動力分配統合機構30の伝達効率とが作用しているだけであるが、モータMG2からの出力するトルクTm2はエンジン22の効率と動力分配統合機構30の伝達効率に加えてモータMG1の効率やモータMG2の効率も作用することになる。したがって、要求トルクT*が大きいときにはエンジン22からのトルクTeを大きくしてリングギヤ軸32aに伝達されるトルクTerを大きくする方がエネルギ効率が高くなる。図5の動作ライン設定処理ルーチンのステップS350で要求パワーP*が大きくなるほど排気供給率が低い動作ラインを設定するのは、こうした理由による。   On the other hand, consider the case where the accelerator pedal 83 is depressed while the hybrid vehicle 20 is traveling at a relatively low speed or medium speed. In this case, a relatively large required torque T * is set. At this time, if a line with a large torque Te, for example, a fuel efficiency operation line L1 is selected as the engine operation line, a relatively large torque Ter is transmitted to the ring gear shaft 32a, and the difference between the required torque T * and the torque Ter is expressed by the motor MG2. Will be output from. If a line with a small torque Te, for example, a high EGR operation line L3, is selected as the engine operation line, only a relatively small torque Ter is transmitted to the ring gear shaft 32a, so that the motor is calculated as the difference between the required torque T * and the torque Ter. The torque command Tm2 * for MG2 is large. The torque Ter transmitted from the engine 22 to the ring gear 32 is merely the effect of the efficiency of the engine 22 and the transmission efficiency of the power distribution and integration mechanism 30, but the torque Tm2 output from the motor MG2 is the same as the efficiency of the engine 22. In addition to the transmission efficiency of the power distribution and integration mechanism 30, the efficiency of the motor MG1 and the efficiency of the motor MG2 also act. Accordingly, when the required torque T * is large, it is more energy efficient to increase the torque Te from the engine 22 and increase the torque Ter transmitted to the ring gear shaft 32a. For this reason, the operation line having the lower exhaust gas supply rate is set as the required power P * increases in step S350 of the operation line setting process routine of FIG.

図3の駆動制御ルーチンに戻る。こうしてエンジン動作ラインを設定すると、設定した動作ラインと要求パワーP*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS130)。図7には、要求パワーP*が与えられたときの要求パワーP*が一定の曲線を破線で示した。目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、要求パワーP*が一定の曲線と設定したエンジン動作ラインとの交点の運転ポイントとして設定される。例えば、パワー用動作ラインLPでは運転ポイントPP、燃費用動作ラインL1では運転ポイントP1のように設定される。   Returning to the drive control routine of FIG. When the engine operating line is set in this way, the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set based on the set operating line and the required power P * (step S130). In FIG. 7, a curve with a constant required power P * when the required power P * is given is indicated by a broken line. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as operating points at the intersection of a curve with a constant required power P * and the set engine operating line. For example, the driving point PP is set in the power operation line LP, and the driving point P1 is set in the fuel consumption operation line L1.

エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とが設定されると、設定した目標回転数Ne*と現在のモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)とを用いてモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在のモータMG1の回転数Nm1と現在のモータMG1のトルク指令Tm1*とに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS140)。図8に動力分配統合機構30の共線図を示す。図中、左のS軸はサンギヤ31の回転数を示し、C軸はキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32の回転数を示す。リングギヤ32の回転数NrはモータMG2の回転数Nm2に
減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたものであり、エンジン22の目標回転数Ne*はそのままキャリア34の回転数となるから、サンギヤ31の回転数と同一のモータMG1の目標回転数Nm1*は、これらの回転数Nm2,目標回転数Ne*と動力分配統合機構30のギヤ比ρにより計算できる。したがって、こうして計算した目標回転数Nm1*で回転するようモータMG1を駆動制御することにより、エンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。モータMG1を目標回転数Nm1*で駆動制御するためにモータMG1に設定すべきトルク指令Tm1*は、現在設定されているトルク指令Tm1*と目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とを用いてフィードバック制御により設定することができる。なお、このフィードバック制御に用いる比例項や積分項などのゲインは制御対象、即ちエンジン22やモータMG1,動力分配統合機構30などによって定めることができる。実施例では、こうしたフィードバック制御により求めたトルク指令Tm1*に対して、更に、モータMG1の定格最大トルクによる制限を課してトルク指令Tm1*を設定するものとした。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set, the set target rotational speed Ne *, the current rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ (sun gear teeth of the power distribution and integration mechanism 30). The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, the calculated target rotational speed Nm1 *, the current rotational speed Nm1 of the motor MG1, and the torque command Tm1 * of the current motor MG1. Is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S140). FIG. 8 shows a collinear diagram of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear 31, the C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34, and the R-axis indicates the rotational speed of the ring gear 32. The rotational speed Nr of the ring gear 32 is obtained by multiplying the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 becomes the rotational speed of the carrier 34 as it is. The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 that is the same as the rotational speed can be calculated from the rotational speed Nm2, the target rotational speed Ne *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. Therefore, the engine 22 can be rotated at the target rotational speed Ne * by driving and controlling the motor MG1 to rotate at the target rotational speed Nm1 * calculated in this way. The torque command Tm1 * to be set to the motor MG1 in order to drive and control the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 * uses the currently set torque command Tm1 *, the target rotational speed Nm1 *, and the current rotational speed Nm1. Can be set by feedback control. It should be noted that gains such as a proportional term and an integral term used for this feedback control can be determined by a control target, that is, the engine 22, the motor MG1, the power distribution and integration mechanism 30, and the like. In the embodiment, the torque command Tm1 * is set by further imposing a restriction on the rated maximum torque of the motor MG1 with respect to the torque command Tm1 * obtained by such feedback control.

続いて、要求トルクT*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いて要求トルクT*をリングギヤ軸32aに出力するためにモータMG2から出力すべきトルクとしてトルク指令Tm2*を計算する(ステップS150)。図8の共線図に示すように、目標回転数Ne*で運転されるエンジン22から目標トルクTe*のトルクを出力する場合を考えれば、リングギヤ軸32aとサンギヤ31には目標トルクTe*にギヤ比ρを考慮したトルクTer,Tesが出力される。定常状態では、サンギヤ31に出力されるトルクTesに釣り合うようにモータMG1のトルク指令Tm1*が設定されるが、モータMG1の回転数Nm1を目標回転数Nm1*とする場合には、トルク指令Tm1*はトルクTesと若干異なる値となる。こうしたトルク指令Tm1*をモータMG1から作用させたときには、このトルク指令Tm1*から計算されるトルクがトルクTerとして出力される。実施例では、このことを考慮して、モータMG1のトルク指令Tm1*を用いてリングギヤ軸32aに作用するトルクTerを計算するものとした。なお、モータMG2のトルク指令Tm2*は、リングギヤ軸32aの要求トルクT*からこのトルクTerを減じて得られるトルクを減速ギヤ35のギヤ比Grで除すればよい。   Subsequently, the motor MG2 outputs the required torque T * to the ring gear shaft 32a using the required torque T *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Torque command Tm2 * is calculated as the torque to be output (step S150). As shown in the nomogram of FIG. 8, considering the case where the torque of the target torque Te * is output from the engine 22 operated at the target rotational speed Ne *, the ring gear shaft 32a and the sun gear 31 have the target torque Te *. Torques Ter and Tes considering the gear ratio ρ are output. In the steady state, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so as to balance the torque Tes output to the sun gear 31, but when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is set to the target rotational speed Nm1 *, the torque command Tm1 * Is slightly different from the torque Tes. When such a torque command Tm1 * is applied from the motor MG1, the torque calculated from the torque command Tm1 * is output as the torque Ter. In the embodiment, considering this, the torque Ter acting on the ring gear shaft 32a is calculated using the torque command Tm1 * of the motor MG1. The torque command Tm2 * of the motor MG2 may be obtained by dividing the torque obtained by subtracting this torque Ter from the required torque T * of the ring gear shaft 32a by the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

次に、こうして計算したモータMG2のトルク指令Tm2*をバッテリ50の出力制限やモータMG2の定格から得られるトルク制限Tmaxと比較する(ステップS160)。ここで、トルク制限Tmaxは、バッテリ50の出力制限から求められる値とモータMG2の定格最大トルクから求められる値とのうち小さい方の値として求められる。なお、バッテリ50の出力制限は、バッテリ50の温度Tbと残容量(SOC)とから求めることができる。トルク指令Tm2*がトルク制限Tmaxより大きいときには、設定されたエンジン動作ラインを判定し(ステップS170)、エンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0やパワー用動作ラインLPが設定されていないときには現在設定されている動作ラインより一つ高トルク側の動作ラインをエンジン動作ラインとして設定し(ステップS180)、ステップS130のエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*の設定処理に戻る。このように、高トルク側の動作ラインに設定し直して各目標値やトルク指令を再計算するのは、エンジン22のトルクを大きくすることによってモータMG2のトルク指令Tm2*を小さくすることができることに基づく。動作ラインの再設定は、初期用動作ラインL0を除いて行なわれる。例えば、図7に示すように、現在のエンジン動作ラインとして燃費用動作ラインL1が設定されているときにはパワー用動作ラインLPを設定し、現在のエンジン動作ラインとして低EGR動作ラインL2が設定されているときには燃費用動作ラインL1を設定するのである。一方、エンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0やパワー用動作ラインLPが設定されているときには、トルク指令Tm2*をトルク制限Tmaxで制限する(ステップS190)。この場合、トルク制限Tmaxによる制限された分だけ、リングギヤ軸32aには要求トルクT*より小さな
トルクが出力されることになる。
Next, the calculated torque command Tm2 * of the motor MG2 is compared with the torque limit Tmax obtained from the output limit of the battery 50 and the rating of the motor MG2 (step S160). Here, torque limit Tmax is obtained as the smaller value of the value obtained from the output restriction of battery 50 and the value obtained from the rated maximum torque of motor MG2. The output limit of the battery 50 can be obtained from the temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC). When the torque command Tm2 * is larger than the torque limit Tmax, the set engine operation line is determined (step S170), and when the initial operation line L0 or the power operation line LP is not set as the engine operation line, it is currently set. The operation line that is one torque higher than the existing operation line is set as the engine operation line (step S180), and the process returns to the setting process of the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 in step S130. As described above, the target value and the torque command are recalculated by setting the operation line on the high torque side so that the torque command Tm2 * of the motor MG2 can be reduced by increasing the torque of the engine 22. based on. The operation line is reset except for the initial operation line L0. For example, as shown in FIG. 7, when the fuel efficiency operation line L1 is set as the current engine operation line, the power operation line LP is set, and the low EGR operation line L2 is set as the current engine operation line. When it is, the fuel consumption operation line L1 is set. On the other hand, when the initial operation line L0 and the power operation line LP are set as the engine operation line, the torque command Tm2 * is limited by the torque limit Tmax (step S190). In this case, a torque smaller than the required torque T * is output to the ring gear shaft 32a by the amount limited by the torque limit Tmax.

次に、モータMG2のトルク指令Tm2*をバッテリ50の入力制限やモータMG2の定格から得られるトルク制限Tminと比較する(ステップS200)。ここで、トルク制限Tminは、バッテリ50の入力制限から求められる値とモータMG2の定格最小トルクから求められる値とのうち大きい方の値として求められる。なお、バッテリ50の入力制限は、バッテリ50の温度Tbと残容量(SOC)とから求めることができる。トルク指令Tm2*がトルク制限Tminより未満のときには、設定されたエンジン動作ラインを判定し(ステップS210)、エンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0やパワー用動作ラインLPが設定されていないときには現在設定されている動作ラインより一つ低トルク側の動作ラインをエンジン動作ラインとして設定し(ステップS220)、ステップS130のエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*の設定処理に戻る。このように、低トルク側の動作ラインに設定し直して各目標値やトルク指令を再計算するのは、エンジン22のトルクを小さくすることによってモータMG2のトルク指令Tm2*を大きくすることができることに基づく。動作ラインの再設定は、上述のステップS180の際と同様に初期用動作ラインL0を除いて行なわれ、例えば、図7に示すように、現在のエンジン動作ラインとして燃費用動作ラインL1が設定されているときには低EGR動作ラインL2を設定する。   Next, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is compared with the torque limit Tmin obtained from the input limit of the battery 50 and the rating of the motor MG2 (step S200). Here, torque limit Tmin is obtained as the larger value of the value obtained from the input restriction of battery 50 and the value obtained from the rated minimum torque of motor MG2. The input limit of the battery 50 can be obtained from the temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC). When the torque command Tm2 * is less than the torque limit Tmin, the set engine operation line is determined (step S210), and when the initial operation line L0 or the power operation line LP is not set as the engine operation line, the current setting is made. An operation line that is one torque lower than the currently operated operation line is set as an engine operation line (step S220), and the process returns to the setting process of the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 in step S130. In this way, setting the low-torque operation line again and recalculating each target value and torque command can increase the torque command Tm2 * of the motor MG2 by reducing the torque of the engine 22. based on. The resetting of the operation line is performed except for the initial operation line L0 as in step S180 described above. For example, as shown in FIG. 7, the fuel efficiency operation line L1 is set as the current engine operation line. If so, the low EGR operation line L2 is set.

一方、エンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0やパワー用動作ラインLPが設定されているときには、エンジン22の目標回転数Ne*を回転数ΔNだけ増加した値に変更すると共にこの変更した目標回転数Ne*から目標トルクTe*を再計算して(ステップS230)、ステップS140のモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*の設定処理に戻る。再計算した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とにより表わされる運転ポイントは、初期用動作ラインL0や高EGR動作ラインL3から外れるものとなる。ここで、再計算した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを用いてステップS140以降の処理で計算されたモータMG2のトルク指令Tm2*がトルク制限Tmin未満のときには、再び、エンジン22の目標回転数Ne*を回転数ΔNだけ増加すると共に目標トルクTe*を再計算して(ステップS230)、ステップS140に戻る。即ち、モータMG2のトルク指令Tm2*がトルク制限Tmin以上となるまでステップS140〜S230の処理を繰り返すのである。モータMG2のトルク指令Tm2*がトルク制限Tmin未満となる状態は、ハイブリッド自動車20が比較的高速で巡航運転しているときに生じやすい。このときの動力分配統合機構30の共線図の一例を図9に示す。ハイブリッド自動車20が比較的高速で巡航運転しているときには、リングギヤ軸32aに必要な要求トルクT*は比較的小さくてよいが、車速Vが大きいため、要求パワーP*は比較的大きな値となる。この場合、実施例では、エンジン22の目標トルクTe*が小さくなるように低EGR動作ラインL2などが選択されるが、動力分配統合機構30のギヤ比ρやエンジン22の性能,ギヤ機構60のギヤ比などによっては、エンジン22のトルクTeによってリングギヤ軸32aに伝達されるトルクTerが要求トルクT*より大きくなるときが生じる(図9の実線参照)。モータMG2のトルク指令Tm2*は要求トルクT*とトルクTerとの偏差によって設定されるから負の値となり、モータMG2は回生制御されることになる。モータMG2のトルク指令Tm2*がトルク制限Tminより小さいときにトルク指令Tm2*をこのトルク制限Tminで制限することを考えると、リングギヤ軸32aには要求トルクT*より大きなトルクが出力されること、即ち運転者が要求するトルクより大きなトルクを出力することになる。実施例では、こうしたトルク指令Tm2*がトルク制限Tminより小さい状態のときには、図9の破線で示すように、目標回転数Ne*を大きくすると共に目標トルクTe*を小さくすることによりエンジン22から出力されるトルクTeに基づいてリングギヤ軸32aに作用するトルクTerを小さくし、モータMG2のトルク指令Tm2*をトルク制限Tmin以上としてリングギヤ32に要求トルクT*より大きなトルクが出力されるのを抑止するのである。   On the other hand, when the initial operation line L0 and the power operation line LP are set as the engine operation line, the target rotation speed Ne * of the engine 22 is changed to a value increased by the rotation speed ΔN and the changed target rotation speed is changed. The target torque Te * is recalculated from Ne * (step S230), and the process returns to the setting process of the target rotational speed Nm1 * and torque command Tm1 * of the motor MG1 in step S140. The operation point represented by the recalculated target rotational speed Ne * and target torque Te * is out of the initial operation line L0 and the high EGR operation line L3. Here, when the torque command Tm2 * of the motor MG2 calculated in the processing after step S140 using the recalculated target rotational speed Ne * and target torque Te * is less than the torque limit Tmin, the target of the engine 22 is again obtained. The rotational speed Ne * is increased by the rotational speed ΔN, and the target torque Te * is recalculated (step S230), and the process returns to step S140. That is, the processes in steps S140 to S230 are repeated until the torque command Tm2 * of the motor MG2 becomes equal to or greater than the torque limit Tmin. The state where the torque command Tm2 * of the motor MG2 is less than the torque limit Tmin is likely to occur when the hybrid vehicle 20 is cruising at a relatively high speed. An example of the alignment chart of the power distribution and integration mechanism 30 at this time is shown in FIG. When the hybrid vehicle 20 is cruising at a relatively high speed, the required torque T * required for the ring gear shaft 32a may be relatively small, but the required power P * is a relatively large value because the vehicle speed V is large. . In this case, in the embodiment, the low EGR operation line L2 and the like are selected so that the target torque Te * of the engine 22 becomes small. However, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the performance of the engine 22, the performance of the gear mechanism 60, and the like. Depending on the gear ratio, the torque Ter transmitted to the ring gear shaft 32a by the torque Te of the engine 22 may be larger than the required torque T * (see the solid line in FIG. 9). Since the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by the deviation between the required torque T * and the torque Ter, the torque command Tm2 * becomes a negative value, and the motor MG2 is regeneratively controlled. Considering that the torque command Tm2 * is limited by the torque limit Tmin when the torque command Tm2 * of the motor MG2 is smaller than the torque limit Tmin, a torque larger than the required torque T * is output to the ring gear shaft 32a. That is, a torque larger than the torque required by the driver is output. In the embodiment, when the torque command Tm2 * is smaller than the torque limit Tmin, the output from the engine 22 is increased by increasing the target rotational speed Ne * and decreasing the target torque Te * as shown by the broken line in FIG. The torque Ter acting on the ring gear shaft 32a is reduced based on the torque Te applied, and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set to be equal to or greater than the torque limit Tmin to prevent the torque greater than the required torque T * from being output to the ring gear 32. It is.

ステップS200でモータMG2のトルク指令Tm2*がトルク制限Tmin以上のときには、設定したエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指令Tm2*とをモータECU40に送信して(ステップS240)、この駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御,吸気バルブ128の開閉タイミングの制御を行なう。また、目標回転数Nm1*やトルク指令Tm1*,トルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   When the torque command Tm2 * of the motor MG2 is equal to or greater than the torque limit Tmin in step S200, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24 and the target rotational speed Nm1 * and torque of the motor MG1 are transmitted. Command Tm1 * and torque command Tm2 * of motor MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S240), and this drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control in the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Ignition control and opening / closing timing control of the intake valve 128 are performed. The motor ECU 40 that has received the target rotational speed Nm1 *, the torque command Tm1 *, and the torque command Tm2 * drives the inverter 41 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. , 42 is switched.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、ハイブリッド自動車20の状態に応じて異なる複数の制約を課した複数の異なるエンジン動作ラインのうちから動作ラインを設定してエンジン22を運転することにより、ハイブリッド自動車20の状態に応じてエンジン22を運転することができる。しかも、ハイブリッド自動車20の状態に応じて車両全体のエネルギ効率が高くなるよう動作ラインを設定、例えば、車速Vが大きくなるほど排気供給率が高い動作ラインを設定すると共に要求パワーP*が大きくなるほど排気供給率が低い動作ラインを設定することにより、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, by operating the engine 22 by setting an operation line from among a plurality of different engine operation lines that impose a plurality of different constraints depending on the state of the hybrid vehicle 20. The engine 22 can be operated according to the state of the hybrid vehicle 20. In addition, an operation line is set so that the energy efficiency of the entire vehicle becomes higher in accordance with the state of the hybrid vehicle 20, for example, an operation line with a higher exhaust supply rate is set as the vehicle speed V increases, and exhaust as the required power P * increases. By setting an operation line with a low supply rate, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.

また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG2の温度Tmやインバータ41,42の温度Tinvが高いときにはエンジン動作ラインとしてパワー用動作ラインLPを設定してエンジン22を運転するから、モータMG2の負荷を小さくしてモータMG2の温度Tmやインバータ41,42の温度Tinvが上昇するのを抑制することができる。   Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the temperature Tm of the motor MG2 and the temperature Tinv of the inverters 41 and 42 are high, the power operation line LP is set as the engine operation line and the engine 22 is operated. Thus, it is possible to suppress the temperature Tm of the motor MG2 and the temperature Tinv of the inverters 41 and 42 from rising.

さらに、実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG2のトルク指令Tm2*がバッテリ50の入力制限やモータMG2の定格の制限によって定まるトルク制限Tmin未満となるときには、設定したエンジン動作ラインからエンジン22の運転ポイントを外してトルク指令Tm2*がトルク制限Tmin以上となるように制御するから、リングギヤ軸32aに運転者が要求する要求トルクT*より大きなトルクが出力されるのを抑止することができる。   Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the torque command Tm2 * of the motor MG2 is less than the torque limit Tmin determined by the input limit of the battery 50 or the rating limit of the motor MG2, the engine 22 is set from the set engine operation line. Since the control is performed so that the torque command Tm2 * is equal to or greater than the torque limit Tmin by removing the operation point, it is possible to prevent the torque larger than the required torque T * requested by the driver from being output to the ring gear shaft 32a. .

あるいは、実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の始動後の経過時間tが閾値tref経過するまではエンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0を設定するから、可変バルブタイミング機構150が十分に動作しないときでも対応することができる。もとより、可変バルブタイミング機構150が十分動作できるようになる閾値tref以降はハイブリッド自動車20の状態に応じてエンジン動作ラインを設定することができる、   Alternatively, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, since the initial operation line L0 is set as the engine operation line until the elapsed time t after the start of the engine 22 has passed the threshold value tref, the variable valve timing mechanism 150 is sufficient. It can cope even when it does not operate. Of course, the engine operating line can be set according to the state of the hybrid vehicle 20 after the threshold value tref at which the variable valve timing mechanism 150 can sufficiently operate.

実施例のハイブリッド自動車20では、排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる動作ラインとして排気供給率が値0の燃費用動作ラインL1を除くと低EGR動作ラインL2と高EGR動作ラインL3の二つの動作ラインを記憶しておくものとしたが、排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる動作ラインとしては二つの動作ラインに限られるものではなく、一つの動作ラインや三つ以上の動作ラインを記憶しておくものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 according to the embodiment, the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 are obtained except for the fuel consumption operation line L1 having an exhaust supply rate of 0 as an operation line having different exhaust supply rates for supplying exhaust gas to the intake system. The two operation lines are memorized, but the operation lines with different exhaust supply rates for supplying exhaust gas to the intake system are not limited to two operation lines, but one operation line or three or more operation lines. The operation line may be stored.

実施例のハイブリッド自動車20では、パワー用動作ラインLPや燃費用動作ラインL1の他に排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3を記憶しておき、記憶した動作ラインのうちからハイブリッド自動車20の状態に応じた動作ラインをエンジン動作ラインとして設定するものとしたが、排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる動作ラインを記憶しておかないものとしてもよい。この場合、モータMG1の温度Tmやインバータ41,42の温度Tinvが閾値T1や閾値T2より高いときには異常状態としてパワー用動作ラインLPをエンジン動作ラインとして設定し、モータMG1の温度Tmやインバータ41,42の温度Tinvが閾値T1や閾値T2未満のときには通常状態として燃費用動作ラインL1をエンジン動作ラインとして設定すればよい。こうすれば、排気を吸気系に供給するEGR管152やEGRバルブ154を備えないエンジンを搭載する自動車にも適用することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in addition to the power operation line LP and the fuel consumption operation line L1, the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 having different exhaust gas supply rates for supplying exhaust gas to the intake system are stored. Among the stored operation lines, the operation line corresponding to the state of the hybrid vehicle 20 is set as the engine operation line, but the operation lines having different exhaust supply rates for supplying exhaust to the intake system are not stored. It may be a thing. In this case, when the temperature Tm of the motor MG1 or the temperature Tinv of the inverters 41 and 42 is higher than the threshold value T1 or the threshold value T2, the power operation line LP is set as an engine operation line as an abnormal state, and the temperature Tm of the motor MG1 or the inverter 41, When the temperature Tinv of 42 is less than the threshold value T1 or the threshold value T2, the fuel efficiency operation line L1 may be set as the engine operation line as a normal state. In this way, the present invention can also be applied to an automobile equipped with an engine that does not include the EGR pipe 152 and the EGR valve 154 that supply exhaust gas to the intake system.

実施例のハイブリッド自動車20では、排気供給率が値0の燃費用動作ラインL1を含めて排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3の他、パワー用動作ラインLPも記憶しておき、記憶した動作ラインのうちからハイブリッド自動車20の状態に応じた動作ラインをエンジン動作ラインとして設定するものとしたが、パワー用動作ラインLPを記憶しておかないものとしてもよい。この場合、ハイブリッド自動車20が比較的高速で巡航しているときを非通常状態として低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3をエンジン動作ラインとして設定し、ハイブリッド自動車20が比較的高速で巡航していないときを通常状態として燃費用動作ラインL1をエンジン動作ラインとして設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in addition to the low EGR operation line L3 and the high EGR operation line L3, which have different exhaust supply rates for supplying exhaust gas to the intake system, including the fuel efficiency operation line L1 with an exhaust gas supply value of 0, power The operation line LP is also stored, and the operation line corresponding to the state of the hybrid vehicle 20 is set as the engine operation line from the stored operation lines, but the power operation line LP is not stored. It may be a thing. In this case, when the hybrid vehicle 20 is cruising at a relatively high speed, the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 are set as the engine operation line as an abnormal state, and the hybrid vehicle 20 cruises at a relatively high speed. The fuel efficiency operation line L1 may be set as the engine operation line in a normal state when the engine is not operating.

実施例のハイブリッド自動車20では、可変バルブタイミング機構150の調整を伴った制約を課してパワー用動作ラインLPや燃費用動作ラインL1など作成して記憶しておくものとしたが、可変バルブタイミング機構150の調整を伴わない制約を課してパワー用動作ラインLPや燃費用動作ラインL1など作成して記憶しておくものとしてもよい。こうすれば、可変バルブタイミング機構150を備えないエンジンを搭載する自動車にも適用することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power valve operation line LP, the fuel fuel operation line L1, and the like are created and stored with restrictions imposed by the adjustment of the variable valve timing mechanism 150. It is also possible to create and store a power operation line LP, a fuel consumption operation line L1, and the like by imposing restrictions that do not involve adjustment of the mechanism 150. In this way, the present invention can be applied to an automobile equipped with an engine that does not include the variable valve timing mechanism 150.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動後の経過時間tが閾値trefを経過するまではエンジン動作ラインとして初期用動作ラインL0を設定するものとしたが、可変バルブタイミング機構150が動作可能になるまでの時間が問題にならない場合や可変バルブタイミング機構150の初期状態が燃費用動作ラインL1の際の角度の場合,可変バルブタイミング機構150を備えない場合などには、初期用動作ラインL0を設定しないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the initial operation line L0 is set as the engine operation line until the elapsed time t after the start of the engine 22 exceeds the threshold value tref, but the variable valve timing mechanism 150 is operable. In the case where the time until the time becomes no problem, the angle when the initial state of the variable valve timing mechanism 150 is the fuel consumption operation line L1, the case where the variable valve timing mechanism 150 is not provided, etc., the initial operation line L0. May not be set.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の始動後の経過時間tが閾値trefを経過しておりモータMG2の温度Tmやインバータ41,42の温度Tinvが閾値T1や閾値T2より低いときには、車速Vと要求パワーP*とに基づいて図6に例示するマップを用いて動作ラインを設定するものとしたが、基本的に燃費用動作ラインL1を設定し、燃費用動作ラインL1を用いて設定された目標回転数Ne*や目標トルクTe*によって計算されたモータMG2のトルク指令Tm2*が負の値となるとき、即ちモータMG2が回生制御される状態になるときに、モータMG2による回生電力に基づいて低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3などを再設定して再計算するものとしてもよい。この場合、モータMG2の回生電力が大きいほど排気供給率が高い動作ラインを設定するのが好ましい。こうすれば、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。なお、この理由については上述した。また、モータMG2による回生電力に基づいて動作ラインを再設定する代わりに、モータMG2が回生制御されない状態になるかエンジン動作ラインのうち最も低トルク側の動作ラインが設定されるまで、順次低トルク側の動作ラインを再設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を再計算するものとしてもよい。即ち、モータMG2が回生制御されないように動作ラインを設定するのである。こうすれば、動力−電力−動力の循環を抑止することができる。この結果、エネルギ効率を向上させ
ることができる。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the elapsed time t after the start of the engine 22 has passed the threshold value tref and the temperature Tm of the motor MG2 and the temperature Tinv of the inverters 41 and 42 are lower than the threshold value T1 and the threshold value T2, the vehicle speed V The operation line is set using the map illustrated in FIG. 6 on the basis of the required power P * and the fuel consumption operation line L1 is basically set and is set using the fuel consumption operation line L1. When the torque command Tm2 * of the motor MG2 calculated based on the target rotational speed Ne * and the target torque Te * is a negative value, that is, when the motor MG2 is in a regenerative control state, the regenerative electric power generated by the motor MG2 is reduced. Based on this, the low EGR operation line L2, the high EGR operation line L3, etc. may be reset and recalculated. In this case, it is preferable to set an operation line having a higher exhaust supply rate as the regenerative power of the motor MG2 is larger. In this way, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved. This reason has been described above. Further, instead of resetting the operation line based on the regenerative power by the motor MG2, the low torque is sequentially reduced until the motor MG2 is not in a regenerative control state or the operation line on the lowest torque side of the engine operation line is set. The operation line on the side may be reset and the torque command Tm2 * of the motor MG2 may be recalculated. That is, the operation line is set so that the motor MG2 is not regeneratively controlled. By doing this, it is possible to suppress the circulation of power-power-power. As a result, energy efficiency can be improved.

実施例のハイブリッド自動車20では、パワー用動作ラインLPや燃費用動作ラインL1の他に排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3を記憶しておき、記憶した動作ラインのうちからハイブリッド自動車20の状態に応じた動作ラインをエンジン動作ラインとして設定するものとしたが、排気を吸気系に供給する排気供給率が異なる動作ラインに代えて燃料に対して過剰な空気を供給する空気過剰率が異なる動作ラインをパワー用動作ラインLPや燃費用動作ラインL1と共に記憶しておき、記憶した動作ラインのうちからハイブリッド自動車20の状態に応じた動作ラインをエンジン動作ラインとして設定するものとしてもよい。この場合、空気過剰率が比較的低い状態(例えば10%の空気過剰率の低空気過剰状態)で出力するパワーに対してエンジン22の燃費が最もよくなることを制約として課した低空気過剰用動作ラインや、空気過剰率が比較的高い状態(例えば20%の空気過剰率の高空気過剰状態)で出力するパワーに対してエンジン22の燃費が最もよくなることを制約として課した高空気過剰用動作ラインを用いればよい。この低空気過剰用動作ラインと高空気過剰用動作ラインは、低EGR動作ラインL2と高EGR動作ラインL3に相当するから、図6における低EGR動作ライン領域を低空気過剰用動作ライン領域とすると共に高EGR動作ライン領域を高空気過剰用動作ライン領域とし、図7の低EGR動作ラインL2および高EGR動作ラインL3を低空気過剰用動作ラインおよび高空気過剰用動作ラインとすればよい。即ち、車速Vが大きくなるほど空気過剰率が高くなるように要求パワーP*が大きくなるほど空気過剰率が低くなるように設定すればよい。こうすれば、排気を吸気系に供給するEGR管152やEGRバルブ154を備えないエンジンを搭載する自動車でも、低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3を用いた実施例の動作と同様な動作を実行することができる。この結果、低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3を用いた実施例と同様な効果を奏することができる。なお、モータMG2による回生電力に基づいて低EGR動作ラインL2や高EGR動作ラインL3などを再設定して再計算する変形例やモータMG2が回生制御されない状態になるかエンジン動作ラインのうち最も低トルク側の動作ラインが設定されるまで順次低トルク側の動作ラインを再設定してモータMG2のトルク指令Tm2*を再計算する変形例についても同様に実行することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in addition to the power operation line LP and the fuel consumption operation line L1, the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 having different exhaust gas supply rates for supplying exhaust gas to the intake system are stored. The operation line corresponding to the state of the hybrid vehicle 20 is set as the engine operation line from among the stored operation lines, but the fuel is supplied to the fuel instead of the operation line having a different exhaust gas supply rate for supplying exhaust gas to the intake system. The operation lines for supplying excess air with different excess air ratios are stored together with the power operation line LP and the fuel consumption operation line L1, and the operation line corresponding to the state of the hybrid vehicle 20 is selected from the stored operation lines. It may be set as an engine operation line. In this case, the operation for low excess air imposes the restriction that the fuel efficiency of the engine 22 is the best with respect to the power output in a state where the excess air ratio is relatively low (for example, a low excess air condition of 10% excess air). High air excess operation that imposes the best fuel efficiency of the engine 22 on the power output in a line or in a state with a relatively high excess air ratio (for example, a high excess air condition with a 20% excess air ratio) A line may be used. Since the low air excess operation line and the high air excess operation line correspond to the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3, the low EGR operation line region in FIG. 6 is defined as the low air excess operation line region. At the same time, the high EGR operation line region may be used as the high air excess operation line region, and the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 in FIG. 7 may be used as the low air excess operation line and the high air excess operation line. That is, the excess air ratio may be set such that the excess air ratio increases as the vehicle speed V increases, and the excess air ratio decreases as the required power P * increases. In this way, even in an automobile equipped with an engine that does not include the EGR pipe 152 and the EGR valve 154 that supply exhaust gas to the intake system, the same operation as that of the embodiment using the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 Can be executed. As a result, the same effects as those of the embodiment using the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 can be obtained. A modified example in which the low EGR operation line L2 and the high EGR operation line L3 are reset and recalculated based on the regenerative electric power from the motor MG2, or whether the motor MG2 is not in a regenerative control state or the lowest in the engine operation line. A modification in which the low torque side operation line is sequentially reset until the torque side operation line is set and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is recalculated can be executed in the same manner.

以上、ハイブリッド自動車20の状態に応じて異なる複数の制約を課した複数の異なるエンジン動作ラインのうちから動作ラインを設定してエンジン22を運転する基本的な動作およびその変形例について説明した。次に、動作ラインの変更を伴ってエンジン22の運転ポイントが設定されたときのエンジン22の運転ポイントの移行の際の動作について説明する。図10は、動作ラインが変更されたときに実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される変更時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。変更時処理ルーチンでは、まず、動作ラインが変更される直前のエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*と動作ラインが変更された直後のエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを変更前の運転ポイントNeold,Teoldと変更後の運転ポイントNenew,Tenewとして入力すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutを入力する処理を実行する(ステップS300)。ここで、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Win,Woutを設定することができる。図11に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図12にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。   As described above, the basic operation for setting the operation line from among the plurality of different engine operation lines with a plurality of different constraints depending on the state of the hybrid vehicle 20 and the modification thereof have been described. Next, the operation at the time of shifting the operation point of the engine 22 when the operation point of the engine 22 is set with the change of the operation line will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a change time processing routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment when the operation line is changed. In the change process routine, first, the target engine speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 immediately before the operation line is changed, and the target engine speed Ne * and target torque Te of the engine 22 immediately after the operation line is changed. * Is input as the operation points Newold, Theold before the change and the operation points Newew, Tenew after the change, and the input / output restrictions Win, Wout of the battery 50 are input (step S300). Here, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 by communication from the battery ECU 52. It was supposed to be entered. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input limiting limit are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. The correction coefficient is set, and the input / output limits Win and Wout can be set by multiplying the basic values of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 11 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 12 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

続いて、入力した動作ラインの変更前の運転ポイントNeold,Teoldからエンジン22を最も効率よく運転する最適運転ポイントNebest,Tebestを経由して変更後の運転ポイントNenew,Tenewに至る経路を探索する(ステップS310)。最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を探索している様子の一例を図13および図14に示す。図13および図14中、曲線Lold,Lnewは変更の前後の動作ラインであり、ポイントPold,Pnewは変更の前後の運転ポイント(Neold,Teold,Nenew,Tenew)であり、ポイントPbestは最適運転ポイント(Nebest,Tebest)である。また、等高線状に示した曲線はエンジン22の効率を等高線として示す効率曲線である。従って、最適運転ポイントPbestは、効率曲線の中心として求めることができる。実施例の最適運転ポイントPbest(Nebest,Tebest)を経由する経路は変更前の運転ポイントPold(Neold,Teold)から最適運転ポイントPbest(Nebest,Tebest)への経路および最適運転ポイントPbest(Nebest,Tebest)から変更後の運転ポイントPnew(Nenew,Tenew)への経路の探索は、エンジン22の効率ができる限りよくなるように効率曲線との角度が90度に近い角度となるように行なえばよい。こうして探索した経路が図中では破線矢印で示されている。   Subsequently, a search is made for a route from the input operation point before the change of the input operation line, from the operation point Neold, Theold, to the operation point after the change, Newest, Tennew via the optimum operation point Newest, Test that operates the engine 22 most efficiently ( Step S310). FIG. 13 and FIG. 14 show an example of a state in which a route that passes through the optimum operation points Nebest, Best is being searched. In FIGS. 13 and 14, curves Lold and Lnew are operation lines before and after the change, points Pold and Pnew are operation points before and after the change (Nold, Told, Newnew, Tennew), and point Pbest is the optimum operation point. (Nevest, Best). Moreover, the curve shown by the contour line shape is an efficiency curve which shows the efficiency of the engine 22 as a contour line. Therefore, the optimum operation point Pbest can be obtained as the center of the efficiency curve. The route that passes through the optimum operation point Pbest (Nest, Test) of the embodiment is the route from the operation point Pold (Nold, Teold) before the change to the optimum operation point Pbest (Nest, Test) and the optimum operation point Pbest (Nest, Test). ) To the driving point Pnew (New, Tennew) after the change may be performed so that the angle with the efficiency curve is close to 90 degrees so that the efficiency of the engine 22 is as good as possible. The route searched in this way is indicated by a dashed arrow in the figure.

運転ポイントを移行する経路を探索して設定すると、設定した経路に沿ってエンジン22の運転ポイントとして目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを変更し(ステップS320)、エンジン22が目標回転数Ne*で回転するようモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると共に(ステップS330)、要求トルクT*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようトルク指令Tm2*を計算する(ステップS340)。この計算は、図3の駆動制御ルーチンのステップS140およびステップS150と同一であり、既に詳述した。そして、エンジン22やモータMG1,MG2の効率を考慮した上でエンジン22の回転数Neと目標トルクTe*との積からモータMG1の回転数Nm1とトルク指令Tm1*との積とモータMG2の回転数Nm2とトルク指令Tm2*との積とを減じてバッテリ50の充放電電力Wbを計算し(ステップS350)、計算した充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内であるかを判定する(ステップS360)。充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内のときには、設定したエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にモータMG1の目標回転数Nm1*およびトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指令Tm2*とをモータECU40に送信し(ステップS380)、変更後の運転ポイントNenew,Tenewに至っているか否かを判定し(ステップS390)、変更後の運転ポイントNenew,Tenewに至っていないときにはステップS320に戻り、変更後の運転ポイントNenew,Tenewに至っているときには変更時処理ルーチンを終了する。   When the route for shifting the operation point is searched and set, the target rotation speed Ne * and the target torque Te * are changed as the operation point of the engine 22 along the set route (step S320), and the engine 22 is changed to the target rotation speed. The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 and the torque command Tm1 * are calculated so as to rotate at Ne * (step S330), and the torque command Tm2 * is output so that the required torque T * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Is calculated (step S340). This calculation is the same as step S140 and step S150 of the drive control routine of FIG. 3, and has already been described in detail. Then, considering the efficiency of the engine 22 and the motors MG1 and MG2, the product of the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the torque command Tm1 * and the rotation of the motor MG2 are calculated from the product of the rotational speed Ne of the engine 22 and the target torque Te *. The product of the number Nm2 and the torque command Tm2 * is subtracted to calculate the charge / discharge power Wb of the battery 50 (step S350), and the calculated charge / discharge power Wb is within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. Is determined (step S360). When the charge / discharge power Wb is within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24 and the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1. The torque command Tm1 * and the torque command Tm2 * of the motor MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S380), and it is determined whether or not the changed operation points Neww and Neww have been reached (step S390). When the points Neww and Tenew have not been reached, the process returns to step S320, and when the changed operating points Neww and Tenew have been reached, the change time processing routine is terminated.

ステップS360で充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲外となるときには、ステップS320で変更される前の運転ポイント(前回の運転ポイントNe*,Te*)の等パワー線を用いて経路を修正し(ステップS370)、この修正した経路を用いてステップS320以降の処理を実行する。例えば、図13や図14において等パワー線P2を超えたときに充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲外となる場合、等パワー線P2上を通る経路、即ち、変更前の運転ポイントPoldから等パワー線P2上の運転ポイントPover1に至り、この運転ポイントPover1から等パワー線P2上を通って修正前の経路との交点の運転ポイントPover2に至り、この運転ポイントPover2から修正前の経路を通って変更後の運転ポイントPnewに至る経路に修正するのである。このように前回の運転ポイントの等パワー線を用いて経路を修正することにより、充放電電力Wbをバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内とすることができる。   When the charge / discharge power Wb falls outside the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in step S360, the isopower line of the operation point before the change in step S320 (previous operation point Ne *, Te *) is The route is corrected by using (step S370), and the processing after step S320 is executed using the corrected route. For example, in the case where the charge / discharge power Wb is outside the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 when exceeding the equal power line P2 in FIG. 13 and FIG. From the previous driving point Pold to the driving point Pover1 on the equal power line P2, from this driving point Pover1 to the driving point Pover2 at the intersection with the route before correction through the equal power line P2, from this driving point Pover2 The route is corrected to a route that reaches the changed driving point Pnew through the route before the correction. Thus, by correcting the path using the equal power line at the previous operation point, the charge / discharge power Wb can be set within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

以上説明した動作ラインの変更時の制御によれば、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行をエンジン22が効率よく運転できる経路を用いて行なうから、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行時のエネルギ効率を向上させることができる。しかも、バッテリ50を充放電する充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲外になるときには充放電電力Wbが入出力制限Win,Woutの範囲内となるよう経路を修正するから、バッテリ50の過充電や過放電を抑止することができる。   According to the control at the time of changing the operation line as described above, the operation point is transferred along with the change of the operation line using the route through which the engine 22 can be operated efficiently. Energy efficiency can be improved. Moreover, when the charge / discharge power Wb for charging / discharging the battery 50 is outside the range of the input / output limits Win, Wout of the battery 50, the path is corrected so that the charge / discharge power Wb is within the range of the input / output limits Win, Wout. The overcharge and overdischarge of the battery 50 can be suppressed.

実施例の変更時処理ルーチンでは、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行を最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を移行経路として設定し、この移行経路を用いて運転ポイントの移行を行なうものとしたが、移行経路は最適運転ポイントNebest,Tebest側に膨らむように設定すればエンジン22の効率はよくなるから最適運転ポイントNebest,Tebestを経由しない経路を移行経路として設定するものとしてもよい。例えば、最適運転ポイントNebest,Tebest側に所定距離だけ膨らむように設定するものとしてもよいし、エンジン22の燃料消費率の積算値が小さくなる経路を移行経路として設定するものとしてもよい。   In the processing routine at the time of change in the embodiment, the transition of the operation point accompanying the change of the operation line is set as the transition path through the optimum operation point Nebest, the Best, and the operation point is transferred using this transition path. However, since the efficiency of the engine 22 is improved if the transition route is set so as to swell toward the optimum operation point Nest, Best, the route that does not pass through the optimum operation point Nest, Best may be set as the transition route. For example, it may be set so as to swell by a predetermined distance toward the optimum operation point Nest, Best, or a route where the integrated value of the fuel consumption rate of the engine 22 becomes small may be set as a transition route.

実施例の変更時処理ルーチンでは、最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を移行経路として設定し、この移行経路に沿って移行させている最中にバッテリ50を充放電する充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲外となるときに移行経路を修正するものとしたが、予めバッテリ50を充放電する充放電電力Wbがバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内となるよう移行経路を設定するものとしてもよい。   In the processing routine at the time of change of the embodiment, the route passing through the optimum operation points Nest, Best is set as a transition route, and the charge / discharge power Wb for charging / discharging the battery 50 during the transition along the transition route is as follows. The transition path is corrected when the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are out of the range. However, the charge / discharge power Wb for charging / discharging the battery 50 is within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 in advance. The transition path may be set so that

実施例の変更時処理ルーチンでは、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行を最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を移行経路として設定し、この移行経路を用いて運転ポイントの移行を行なうものとしたが、動力−電力−動力の循環(動力循環)が生じないように或いは動力循環が生じる状態が少なくなるように移行経路を設定するものとしてもよい。この場合、図15に例示する変更時処理ルーチンを実行すればよい。以下、この変形例について説明する。   In the processing routine at the time of change in the embodiment, the transition of the operation point accompanying the change of the operation line is set as the transition path through the optimum operation point Nebest, the Best, and the operation point is transferred using this transition path. However, the transition path may be set so that power-power-power circulation (power circulation) does not occur or the state where power circulation occurs is reduced. In this case, a change time processing routine illustrated in FIG. 15 may be executed. Hereinafter, this modification will be described.

この変形例の変更時処理ルーチンでは、動作ラインが変更の前後の運転ポイントNeold,Teold,Nenew,Tenewやバッテリ50の入出力制限Win,Woutを入力した後に(ステップS400)、まず、動力循環を生じないエンジン22の最低の回転数Nefを計算する(ステップS402)。図16に回転数Nfの計算を説明する共線図を示す。動力循環は前述したように、モータMG1が負回転すると共にモータMG2が正回転することにより生じるから、動力循環を生じさせないエンジン22の回転数Nefは、モータMG1の回転数Nm1が値0とすることにより、リングギヤ軸32aの回転数Nrに基づいて計算することができる。このとき、モータMG1の回転数Nm1を値0とするとモータMG1の三相コイルの一相に過大電流が流れるため、この過大電流の発生を回避することから、この変形例では、モータMG1が値0近傍の正の回転数Nm1fとなるときとして回転数Nefを計算している。図16にもこの計算の状態を示した。   In the modification processing routine of this modified example, after the operation points Neold, Teol, Neww, Tenew and input / output limits Win and Wout of the battery 50 are input before and after the operation line is changed (step S400), first, power circulation is performed. The lowest engine speed Nef of the engine 22 that does not occur is calculated (step S402). FIG. 16 is a collinear diagram for explaining the calculation of the rotational speed Nf. As described above, the power circulation is caused by the negative rotation of the motor MG1 and the positive rotation of the motor MG2. Therefore, the rotation speed Nef of the engine 22 that does not cause the power circulation is the value 0 of the rotation speed Nm1 of the motor MG1. Thus, the calculation can be performed based on the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. At this time, if the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is set to a value of 0, an excessive current flows in one phase of the three-phase coil of the motor MG1, so that the generation of this excessive current is avoided. The rotational speed Nef is calculated as a positive rotational speed Nm1f near zero. FIG. 16 also shows the state of this calculation.

こうして動力循環を生じない回転数Nefを計算すると、変更の前後の運転ポイントにおけるエンジン22の回転数Neold,Nenewを計算した回転数Nefと比較する(ステップS404)。回転数Neold,Nenewが共に回転数Nef以上のときには動力循環は生じないから図10を用いて説明した変更時処理ルーチンのステップS310と同様に最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を移行経路として設定する(ステップS410)。回転数Neold,Nenewの一方が回転数Nef以上で他方が回転数Nef未満のときには、変更の前後の運転ポイントのうちいずれかで動力循環が生じると判断し、動力循環が生じない運転ポイントからその等パワー線を通って回転数Nefが一定の直線との交点まで至り、回転数Nefが一定の直線上を通って動力循環が生じる運転ポイントにおけるトルクが一定の直線との交点まで至り、このトルクが一定の直線を通って動力循環が生じる運転ポイントに至る経路を移行経路として設定する(ステップS412)。こうして設定した経路の一例を図17に示す。図17では、変更前の運転ポイントPoldでは動力循環は生ぜず、変更後の運転ポイントPnewでは動力循環が生じる。従って、運転ポイントPoldから等パワー線P1上を通って回転数Nefが一定の直線との交点に至り、その後、回転数Nefが一定の直線上を通って運転ポイントPnewにおけるトルクが一定の直線との交点に至り、このトルクが一定の直線を通ってPnewに至る。このように回転数Nefが一定の直線を経路に含めることにより、動力循環が生じる状態を少なくするのである。回転数Neold,Nenewが共に回転数Nef未満のときにはいずれも動力循環が生じるから運転ポイントPoldから等パワー線P1を通って運転ポイントPnewに至る経路を移行経路として設定する(ステップS414)。このように設定するのは、動力−電力−動力の循環の際の電力量(動力循環量)が多くならないようにするためである。こうして移行経路を設定すると、図10のステップS320以降の処理と同一のステップS420〜S490の処理を実行し、変更時処理ルーチンを終了する。   When the rotational speed Nef that does not cause power circulation is calculated in this way, the rotational speeds Neold and Neww of the engine 22 at the operating points before and after the change are compared with the calculated rotational speed Nef (step S404). Since power circulation does not occur when both the rotation speeds Newold and Neww are equal to or higher than the rotation speed Nef, the route that passes through the optimum operation points Nest and Best is used as the transition route in the same manner as in step S310 of the change processing routine described with reference to FIG. Set (step S410). When one of the rotational speeds Neold and Neww is equal to or higher than the rotational speed Nef and the other is lower than the rotational speed Nef, it is determined that power circulation occurs at any of the operation points before and after the change, and the operation point from which power circulation does not occur is determined. The torque Nef reaches the intersection with the constant line through the equal power line, and the torque at the operating point where the power circulation occurs through the rotation Nef on the constant line reaches the intersection with the constant line. Is set as a transition route to the operation point where power circulation occurs through a certain straight line (step S412). An example of the route set in this way is shown in FIG. In FIG. 17, power circulation does not occur at the operation point Pold before the change, and power circulation occurs at the operation point Pnew after the change. Therefore, the rotational speed Nef passes from the operating point Pold on the equal power line P1 to the intersection with the constant straight line, and then the rotational speed Nef passes on the constant straight line and the torque at the operating point Pnew is constant. This torque reaches Pnew through a certain straight line. Thus, by including a straight line with a constant rotation speed Nef in the path, the state in which power circulation occurs is reduced. When both the rotational speeds Neold and New are less than the rotational speed Nef, power circulation occurs. Therefore, the path from the operating point Pold through the equal power line P1 to the operating point Pnew is set as a transition path (step S414). The reason for setting in this way is to prevent an increase in the amount of power (power circulation amount) during the circulation of power-power-power. When the transition path is set in this way, the same processing of steps S420 to S490 as the processing after step S320 of FIG. 10 is executed, and the change time processing routine is ended.

以上説明した変形例の変更時処理ルーチンによれば、変更の前後の運転ポイントの双方で動力循環が生じないときには、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行をエンジン22が効率よく運転できる経路を用いて行なうから、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行時のエネルギ効率を向上させることができる。また、変更の前後の運転ポイントのうちいずれか一方で動力循環が生じるときには、動力循環が生じないエンジン22の回転数Nefが一定の直線を経路に含めて動力循環が生じる状態を抑制した経路を設定して動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行をおこなうから、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行時のエネルギ効率を向上させることができる。更に、変更の前後の運転ポイントの双方で動力循環が生じるときには、動力循環量が増加しないように移行経路を設定して動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行を行なうから、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行時にエネルギ効率が低下するのを抑止することができる。   According to the modification processing routine described above, when power circulation does not occur at both of the operation points before and after the change, a route through which the engine 22 can efficiently operate the operation point transition associated with the operation line change is provided. Therefore, it is possible to improve the energy efficiency when the operation point is shifted due to the change of the operation line. Further, when power circulation occurs at any one of the operation points before and after the change, a route that suppresses the state in which power circulation occurs by including a straight line with a constant rotation speed Nef of the engine 22 that does not cause power circulation. Since it is set and the operation point is transferred along with the change of the operation line, the energy efficiency at the time of operation point transfer accompanying the change of the operation line can be improved. Furthermore, when power circulation occurs at both of the operation points before and after the change, a transition path is set so that the power circulation amount does not increase, and the operation point is shifted along with the change of the operation line. It can suppress that energy efficiency falls at the time of the transfer of the driving point which accompanies.

変形例の変更時処理ルーチンでは、変更の前後の運転ポイントの双方で動力循環が生じないときには、動作ラインの変更に伴う運転ポイントの移行をエンジン22が効率よく運転できる経路を移行経路に設定したが、動力循環が生じないことだけを考慮すればエンジン22が効率よく運転できる経路を移行経路に設定する必要はない。   In the modification processing routine of the modified example, when power circulation does not occur at both of the operation points before and after the change, a route in which the engine 22 can efficiently operate the operation point transition associated with the change of the operation line is set as the transition route. However, if only the fact that power circulation does not occur is considered, there is no need to set a path that allows the engine 22 to operate efficiently as a transition path.

変形例の変更時処理ルーチンでは、変更の前後の運転ポイントのうちいずれか一方で動力循環が生じるときには、動力循環が生じない運転ポイントの等パワー線と回転数Nefが一定の直線と動力循環が生じる運転ポイントにおけるトルクが一定の直線とにより移行経路を設定したが、動力循環の発生が抑制されればよいから、動力循環が生じない運転ポイントの等パワー線や回転数Nefが一定の直線や動力循環が生じる運転ポイントにおけるトルクが一定の直線の三線のうち、いずれか一つの線を用いない経路を移行経路として設定するものや三線のうちいずれか二つの線を用いない経路を移行経路として設定するもの、三線のいずれも用いない経路を移行経路として設定するものとしてもよい。   In the modification processing routine of the modified example, when power circulation occurs at any one of the operation points before and after the change, the constant power line of the operation point where the power circulation does not occur and the straight line with the constant rotation speed Nef and the power circulation are performed. The transition path is set by a straight line with a constant torque at the generated operating point, but it is only necessary to suppress the occurrence of power circulation. Therefore, an equal power line or a straight line with a constant rotation speed Nef at which no power circulation occurs Of the three straight lines with constant torque at the operating point where power circulation occurs, the path that does not use any one line is set as the transition path, or the path that does not use any two of the three lines is the transition path A route that does not use either the setting route or the three wires may be set as the transition route.

変形例の変更時処理ルーチンでは、変更の前後の運転ポイントの双方で動力循環が生じるときには、運転ポイントPoldから等パワー線P1を通って運転ポイントPnewに至る経路を移行経路として設定するものとしたが、動力循環量が増加しなければ如何なる経路を移行経路として設定するものとしてもよい。   In the modification processing routine of the modification, when power circulation occurs at both the operation points before and after the change, a route from the operation point Pold through the equal power line P1 to the operation point Pnew is set as a transition route. However, any route may be set as the transition route if the power circulation amount does not increase.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図18の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図18における車輪64a,64bに接続された車軸)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 changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 18) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図19の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ332と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ334とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機330を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 320 includes an inner rotor 332 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 334 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b. A counter-rotor electric motor 330 that transmits a part of the power to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

以上、本発明の実施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。   The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.

本発明は、自動車産業に利用可能である。   The present invention is applicable to the automobile industry.

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッド自動車20が搭載するエンジン22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 a structure of the engine 22 mounted in the hybrid vehicle 20 of an Example. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. 動作ライン設定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 an operation line setting process routine. 車速Vと要求パワーP*とによって動作ラインを設定する際の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 at the time of setting an operation line with the vehicle speed V and the request | requirement power P *. エンジン22の各動作ラインの一例を示す説明図である。4 is an explanatory diagram illustrating an example of each operation line of an engine 22. FIG. 動力分配統合機構30の共線図の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram of a power distribution and integration mechanism 30. 動力分配統合機構30の共線図の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram of a power distribution and integration mechanism 30. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される変更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 process routine at the time of the change performed by the hybrid electronic control unit 70 of an Example. バッテリ50における電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the battery temperature Tb in the battery 50, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を探索している様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode that the path | route which goes through via the optimal driving | running point Nebest and Best is searched. 最適運転ポイントNebest,Tebestを経由する経路を探索している様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode that the path | route which goes through via the optimal driving | running point Nebest and Best is searched. 変形例の変更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 process routine at the time of a change of a modification. 回転数Nefを計算する様子を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a mode that the rotation speed Nef is calculated. 変更の前後の運転ポイントのうちいずれか一方で動力循環が生じるときの移行経路の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the transfer path | route when power circulation arises in either one of the driving points before and behind a change. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,220,320 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35,135 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、42a 温度センサ、43,44 回転位置検出センサ、45 温度センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b,64a,64b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 バキュームセンサ、150 可変バルブタイミング機構、152 EGR管、154 EGRバルブ、156 温度センサ、330 対ロータ電動機、332 インナーロータ 334 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 35, 135 Reduction gear, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 42a Temperature sensor, 43, 44 Rotation position detection sensor, 45 Temperature sensor, 50 battery, 51 Temperature sensor, 52 Battery electronics Control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b, 64a, 64b drive wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 6 RAM, 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, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 fuel injection Valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Vacuum sensor, 150 Variable valve timing mechanism, 152 EGR pipe, 154 EGR valve, 156 temperature sensor, 330 Anti-rotor motor, 332 inner rotor 334 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (11)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
吸気系に供給する排気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における排気の前記吸気系への供給率が異なる複数の排気供給率となる制約を課した際の複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、
該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、
該検出した動力出力装置の状態と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の排気供給用動作線を含む異なる複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of changing a supply rate of exhaust gas supplied to the intake system to the intake system;
Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and at least a part of the power from the internal combustion engine accompanied with input / output of electric power to the drive shaft Power power input / output means to output;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
The relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point of the internal combustion engine consisting of the rotational speed and torque with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine, and the supply rate of exhaust gas in the internal combustion engine to the intake system Operating line storage means for storing as a plurality of different operation lines including a plurality of exhaust supply operation lines when imposing a constraint on a plurality of different exhaust supply rates ,
State detection means for detecting the state of the power output device;
Of the plurality of different operation lines including the plurality of exhaust supply operation lines stored by the operation line storage means based on the detected state of the power output device and the required driving force required for the drive shaft, Action line setting means for setting an action line for execution used to execute control of the internal combustion engine;
The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the required drive force is output to the drive shaft based on the set execution operation line and the required drive force required for the drive shaft. Control means for controlling
A power output device comprising:
請求項記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記駆動軸の回転数を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記検出された回転数が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記要求駆動力が小さくなるほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 1 ,
The state detection means is means for detecting the rotational speed of the drive shaft,
The operation line setting means includes the plurality of exhaust supply operation lines such that the exhaust supply rate tends to increase as the detected rotational speed increases and the exhaust supply rate increases as the required driving force decreases. A power output device that is a means for setting an operation line for execution from a line.
請求項1または2記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 1 or 2 ,
The state detection means is means for detecting a regenerative drive state of the electric motor when the required drive force is not a braking force,
The operation line setting means is means for setting an operation line for execution based on a regenerative drive state of the electric motor when the required drive force detected by the state detection unit is not a braking force.
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど排気供給率が大きくなる傾向で前記複数の排気供給用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である請求項記載の動力出力装置。 The operation line setting means includes the plurality of exhaust supply operation lines such that the exhaust supply rate tends to increase as the regenerative power by the motor as the regenerative drive state of the motor detected by the state detection means increases. The power output apparatus according to claim 3 , wherein the power output device is means for setting an execution operation line from the line. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、A power output device that outputs power to a drive shaft,
吸気系に供給する空気の該吸気系への供給率を変更可能な内燃機関と、An internal combustion engine capable of changing a supply rate of air supplied to the intake system to the intake system;
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する電力動力入出力手段と、Connected to the drive shaft and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft, and at least a part of the power from the internal combustion engine accompanied with input / output of electric power to the drive shaft Power power input / output means to output;
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
前記内燃機関に対して課した異なる複数の制約に対する該内燃機関から出力するパワーと回転数およびトルクからなる該内燃機関の運転ポイントとの関係を前記内燃機関における空気の過剰率が異なる複数の空気過剰率となる制約を課した際の複数の空気過剰用動作線を含む異なる複数の動作線として記憶する動作線記憶手段と、The relationship between the power output from the internal combustion engine and the operating point of the internal combustion engine consisting of the rotational speed and the torque with respect to a plurality of different constraints imposed on the internal combustion engine is a plurality of air having different excess ratios of air in the internal combustion engine Operation line storage means for storing as a plurality of different operation lines including a plurality of operation lines for excess air when imposing restrictions on excess ratio;
少なくとも前記駆動軸の回転数を含む該動力出力装置の状態を検出する状態検出手段と、  State detection means for detecting a state of the power output device including at least the rotational speed of the drive shaft;
前記検出された回転数が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記駆動軸に要求される要求駆動力が小さくなるほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記動作線記憶手段により記憶された前記複数の空気過剰用動作線を含む複数の動作線のうち前記内燃機関の制御の実行に用いる実行用動作線を設定する動作線設定手段と、As the detected number of rotations is larger, the excess air ratio tends to increase, and as the required driving force required for the drive shaft decreases, the excess air ratio tends to increase. An operation line setting means for setting an operation line for execution used for execution of control of the internal combustion engine among a plurality of operation lines including an operation line for excess air;
該設定された実行用動作線と前記駆動軸に要求される要求駆動力とに基づいて該駆動軸に該要求駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the required drive force is output to the drive shaft based on the set execution operation line and the required drive force required for the drive shaft. Control means for controlling
を備える動力出力装置。A power output device comprising:
請求項記載の動力出力装置であって、
前記状態検出手段は、前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態を検出する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記要求駆動力が制動力でないときの前記電動機の回生駆動状態に基づいて実行用動作線を設定する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 5 ,
The state detection means is means for detecting a regenerative drive state of the electric motor when the required drive force is not a braking force,
The operation line setting means is means for setting an operation line for execution based on a regenerative drive state of the electric motor when the required drive force detected by the state detection unit is not a braking force.
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により検出される前記電動機の回生駆動状態としての該電動機による回生電力が大きいほど空気過剰率が大きくなる傾向で前記複数の空気過剰用動作線を含む動作線から実行用動作線を設定する手段である請求項記載の動力出力装置。 The operation line setting unit includes the plurality of excess air operation lines in a tendency that the excess air ratio increases as the regenerative power by the motor as the regenerative drive state of the motor detected by the state detection unit increases. The power output apparatus according to claim 6, which is means for setting an execution operation line from a line. 請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置であって、
前記動作線記憶手段は、燃費が良好な制約を課した際の燃費用動作線を複数の動作線の一つとして記憶する手段であり、
前記動作線設定手段は、前記状態検出手段により前記動力出力装置の通常状態が検出されたときには前記燃費用動作線を実行用動作線として設定する手段である
動力出力装置。
The power output device according to any one of claims 1 to 7 ,
The operation line storage means is means for storing a fuel efficiency operation line as one of a plurality of operation lines when imposing a constraint with good fuel efficiency,
The operation line setting means is a means for setting the fuel consumption operation line as an execution operation line when a normal state of the power output apparatus is detected by the state detection means.
前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第3の軸の3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力した動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力する発電機とを備える手段である請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置。 The power power input / output means is connected to the output shaft of the internal combustion engine, the drive shaft, and a third shaft, and is connected to the remaining shaft based on the power input / output to / from any two of the three shafts. The power output apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the power output apparatus comprises: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the power supply; and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に取り付けられた第1の回転子と前記駆動軸に取り付けられた第2の回転子とを有し該第1の回転子と該第2の回転子との電磁作用による電力の入出力を伴って該内燃機関からの動力の少なくとも一部を該駆動軸に出力する対回転子電動機である請求項1ないし8いずれか記載の動力出力装置。 The power / power input / output means includes a first rotor attached to an output shaft of the internal combustion engine and a second rotor attached to the drive shaft. The first rotor and the second rotor 9. A power output apparatus according to claim 1 , wherein the power output apparatus is a counter-rotor motor that outputs at least a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft with input / output of electric power by electromagnetic action with the rotor. . 請求項1ないし0いずれか記載の動力出力装置を備え、前記駆動軸が機械的に車軸に接続されて走行する自動車。 Automobile claims 1 to 1 0 includes a power output apparatus according to any one of the drive shaft travels is connected mechanically axle.
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