JP4217234B2 - POWER OUTPUT DEVICE, AUTOMOBILE MOUNTING THE SAME, DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD FOR POWER OUTPUT DEVICE - Google Patents

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

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly perform the continuous operation of an internal combustion engine when an intermittent operation is inhibited. <P>SOLUTION: When the intermittent operation of an engine 22 is inhibited, and a speed from a speed sensor 88 is within a high vehicle speed region, a motoring mode is executed to operate the motoring of the engine 22 by a motor MG1 by cutting the fuel of the engine 22, and to output a torque matched with a request torque to a ring gear shaft 32a as a drive axle, and when the speed is within a low vehicle speed region, an independent operation mode is executed to operate the independent operation of the engine 22 by stopping the motor MG1, and to output a torque matched with the request torque to a ring gear shaft 32a. Thus, it is possible to improve energy efficiency by executing the motoring mode which is more efficient than the independent operation mode, and to prevent inconvenience due to the execution of the motoring mode in the low vehicle speed region, for example, the continuous discharging of a battery 50. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し車軸が前記駆動軸に接続されて走行する自動車並びに内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され該内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に接続された駆動装置,動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output device that outputs power to a drive shaft, an automobile that is mounted with the power output device and travels while the axle is connected to the drive shaft, and an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means. The present invention relates to a drive device connected to an output shaft and connected to an axle, and a method for controlling a power output device.

従来、この種の動力出力装置としては、ハイブリッド車に搭載され、プラネタリギヤのサンギヤ,キャリア,リングギヤにエンジン,第1モータ,第2モータがそれぞれ接続された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、リングギヤ軸に出力すべき出力エネルギやリングギヤ軸の回転数に基づいて、エンジンを運転して第1モータと第2モータとによってエンジンからの動力をトルク変換して出力する通常駆動モードや充放電モード,エンジンの運転を停止して第2モータから動力を出力するモータ駆動モードなどの運転モードを選択的に切り替えることにより、エネルギ効率の向上を図っている。
特開平9−308012号公報
Conventionally, as this type of power output device, a device that is mounted on a hybrid vehicle and in which an engine, a first motor, and a second motor are respectively connected to a sun gear, a carrier, and a ring gear of a planetary gear has been proposed (for example, Patent Documents). 1). In this device, a normal drive mode in which the engine is operated based on the output energy to be output to the ring gear shaft and the rotation speed of the ring gear shaft, and the power from the engine is torque-converted and output by the first motor and the second motor. Energy efficiency is improved by selectively switching operation modes such as a charge / discharge mode and a motor drive mode in which the engine operation is stopped and power is output from the second motor.
JP-A-9-308012

このように、上述の動力出力装置では、エンジンの間欠運転を伴って走行することが記載されているが、エンジンの間欠運転が禁止されているときの処理については考慮されていない。エンジンの間欠運転が禁止されているときには、エンジンをアイドリング運転すると共に第2モータからリングギヤ軸に出力すべき動力を出力することによりエンジンの継続運転を伴って走行することを考えることができるが、常にエンジンのアイドリング運転を実行するものとすると、アイドリング運転に伴う燃料消費によりエネルギ効率が悪化する場合が生じる。   Thus, in the above-mentioned power output device, it is described that the vehicle travels with intermittent operation of the engine, but the processing when the intermittent operation of the engine is prohibited is not taken into consideration. When intermittent operation of the engine is prohibited, it can be considered that the engine is idling and that the power to be output from the second motor to the ring gear shaft is output to travel with continuous operation of the engine. If the engine idling operation is always performed, the energy efficiency may deteriorate due to fuel consumption accompanying the idling operation.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法は、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転をより適切に行なう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これを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法は、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転をより効率よく行なうことを目的の一つとする。さらに、本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法は、駆動性能の低下を抑制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これを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法は、変速ショックを抑制することを目的の一つとする。   The power output device of the present invention, a vehicle equipped with the power output device, a drive device, and a control method for the power output device are one of the purposes for appropriately performing continuous operation of the internal combustion engine when intermittent operation is prohibited. In addition, the power output device of the present invention, the automobile on which the power output device is mounted, the drive device, and the control method of the power output device are one of the purposes for more efficiently performing the continuous operation of the internal combustion engine when the intermittent operation is prohibited. To do. Furthermore, it is an object of the power output apparatus of the present invention, an automobile on which the power output apparatus is mounted, a drive apparatus, and a control method for the power output apparatus to suppress a decrease in drive performance. Another object of the power output apparatus, the automobile equipped with the power output apparatus, the drive apparatus, and the control method for the power output apparatus of the present invention is to suppress shift shock.

本発明の動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法は、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 object, the power output apparatus of the present invention, the automobile on which the power output apparatus is mounted, the driving apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means.

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により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、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と、
前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The power output apparatus of the present invention is
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Intermittent operation prohibiting means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is not prohibited from being intermittently operated, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft along with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the power drive input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is used as a fuel cut and the power drive input / output means The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft by motoring the internal combustion engine with the continuous operation of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the driving of the engine and the power motive power input / output means are stopped and the internal combustion engine is operated autonomously, whereby the request is accompanied by the continuous operation of the internal combustion engine. Control means for switching and executing the internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and second engine continuous operation control for driving and controlling the electric motor so that a driving force based on power is output to the drive shaft. This is the gist.

この本発明の動力出力装置では、内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、内燃機関の間欠運転を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御し、内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、駆動軸の駆動状態に基づいて、内燃機関を燃料カットとして電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングすることにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と電力動力入出力手段を停止して内燃機関を自立運転することにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する。即ち、駆動軸の駆動状態に基づいて第1の機関継続運転制御と第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行するから、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転を駆動軸の駆動状態に応じて適切に行なうことができる。   In the power output apparatus of the present invention, when intermittent operation of the internal combustion engine is not prohibited, the driving force based on the required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, the internal combustion engine is cut into fuel based on the drive state of the drive shaft, and the internal power is input by the power power input / output means. A first engine continuation for driving and controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft with the continuous operation of the internal combustion engine by motoring the engine. By stopping the operation control and power power input / output means and operating the internal combustion engine independently, the internal combustion engine is continuously operated so that a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft. The related electric power-mechanical power input output mechanism and the electric motor by switching between the second engine continuous operation control for controlling the drive to run. That is, since the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control are switched and executed based on the drive state of the drive shaft, the continuous operation of the internal combustion engine when the intermittent operation is prohibited is performed. This can be performed appropriately according to the driving state.

こうした本発明の動力出力装置において、変速比の変更を伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段を備え、前記間欠運転禁止手段は、前記変速伝達手段の状態に基づいて前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記間欠運転禁止手段は、前記変速伝達手段における変速比が変更されている最中に前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段であり、前記制御手段は、前記変速伝達手段における変速比が変更されている最中には前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とが切り替わらないよう一方の機関継続運転制御の実行を維持する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速ショックを抑制することができる。   In such a power output apparatus of the present invention, the power output device includes a shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in the gear ratio, and the intermittent operation prohibiting means includes the shift transmission. It may be a means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine based on the state of the means. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the intermittent operation prohibiting means is means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine while the gear ratio in the shift transmission means is being changed. While the gear ratio in the shift transmission means is being changed, the execution of one engine continuous operation control is maintained so that the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control are not switched. It can also be a means. In this way, a shift shock can be suppressed.

また、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の回転数が高回転数領域にあるときには前記第1の機関継続運転制御を実行し、前記駆動軸の回転数が低回転数領域にあるときには前記第2の機関継続運転制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第2の機関継続運転制御よりも効率が高い第1の機関継続運転制御の実行によりエネルギ効率の向上を図ることができると共に駆動軸の回転数が低回転数領域にあるときに第1の機関継続運転制御を実行することによる不都合(例えば、蓄電手段からの放電が比較的長時間に亘って継続して行なわれるなどの不都合)を回避することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の回転数に対してヒステリシスをもって前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動軸の回転数の僅かな変化に対して第1の機関継続運転制御と第2の機関継続運転制御とが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。   In the power output apparatus of the present invention, the control means executes the first engine continuous operation control when the rotational speed of the drive shaft is in a high rotational speed region, and the rotational speed of the drive shaft is low. It may be a means for executing the second engine continuous operation control when it is in several regions. By so doing, energy efficiency can be improved by executing the first engine continuous operation control, which is more efficient than the second engine continuous operation control, and the rotational speed of the drive shaft is in the low rotational speed region. It is possible to avoid inconvenience (for example, inconvenience such as discharge from the power storage means being continued for a relatively long time) by executing the first engine continuous operation control. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the control means switches between the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with hysteresis with respect to the rotational speed of the drive shaft. It can also be a means. By so doing, it is possible to suppress frequent switching between the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with respect to a slight change in the rotational speed of the drive shaft.

或いは、本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の駆動状態として前記要求駆動力が負側の領域にあるときには前記第1の機関継続運転制御を実行し、前記要求駆動力が正側の領域にあるときには前記第2の機関継続運転制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、第2の機関継続運転制御よりも効率が高い第1の機関継続運転制御の実行によりエネルギ効率の向上を図ることができると共に要求駆動力が正側の領域にあるときに第1の機関継続運転制御を実行することによる不都合(例えば、蓄電手段からの放電が比較的長時間に亘って継続して行なわれるなどの不都合)を回避することができる。この態様の本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、前記要求駆動力に対してヒステリシスをもって前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、要求駆動力の僅かな変化に対して第1の機関継続運転制御と第2の機関継続運転制御とが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。   Alternatively, in the power output apparatus of the present invention, the control means executes the first engine continuous operation control when the required driving force is in a negative region as the driving state of the driving shaft, and the required driving force When the engine is in the positive region, the second engine continuous operation control may be executed. In this way, it is possible to improve energy efficiency by executing the first engine continuous operation control that is more efficient than the second engine continuous operation control, and at the same time when the required driving force is in the positive region. It is possible to avoid inconveniences (for example, inconveniences such as discharge from the power storage means being continued for a relatively long time) by executing the engine continuous operation control. In this aspect of the power output apparatus of the present invention, the control means is means for switching and executing the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with hysteresis with respect to the required driving force. It can also be. By so doing, it is possible to suppress frequent switching between the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with respect to a slight change in the required driving force.

本発明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軸に入出力される動力に基づいて残余の1軸に動力を入出力する3軸式の動力入出力手段と、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接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転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 power output apparatus of the present invention, the power / power input / output means is connected to three axes of the output shaft, the drive shaft, and the third shaft of the internal combustion engine, and enters any two of the three shafts. It is a means provided with a 3-axis type power input / output means for inputting / outputting power to the remaining one shaft based on the output power and a generator for inputting / outputting power to / from the third shaft. The power drive input / output means may include a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotation A counter-rotor electric motor that rotates by relative rotation between the child and the second rotor may also be used.

本発明の自動車は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、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、内燃機関と、該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により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、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と、前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動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
The power output apparatus of the present invention according to any one of the above-described embodiments, that is, a power output apparatus that basically outputs power to a drive shaft, the internal combustion engine, the output shaft of the internal combustion engine, and the drive shaft Power power input / output means for outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input / output of power and power, an electric motor capable of inputting / outputting power to the drive shaft, and the power Power input / output means and power storage means capable of exchanging electric power with the motor, intermittent operation prohibiting means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine, and intermittent operation of the internal combustion engine when intermittent operation of the internal combustion engine is not prohibited The internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and the electric motor are driven and controlled so that a driving force based on a required driving force required for the driving shaft with operation is output to the driving shaft. Intermittent luck Is prohibited, the internal combustion engine is motor-cut by the power power input / output means based on the drive state of the drive shaft, and the internal combustion engine is continuously operated by the motoring of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the drive of the internal combustion engine, the power power input / output means and the motor so that a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft, and the power power input / output means are stopped The internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the drive force based on the required drive force is output to the drive shaft by continuously operating the internal combustion engine and continuing the operation of the internal combustion engine. A power output device comprising a control means for switching and executing the second engine continuous operation control for controlling the driving of the vehicle and traveling with the axle connected to the driving shaft. The gist.

この本発明の自動車では、本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転をより適切に行なうことができる効果や間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転をより効率よく行なうことができる効果、変速ショックを抑制することができる効果などを奏することができる。   Since the power output device of the present invention is installed in the automobile of the present invention, the same effect as the effect of the power output device of the present invention, for example, continuous operation of the internal combustion engine when intermittent operation is prohibited is more appropriate. An effect that can be performed in a short time, an effect that the internal combustion engine can be continuously operated more efficiently when intermittent operation is prohibited, an effect that the shift shock can be suppressed, and the like can be achieved.

本発明の駆動装置は、
内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、該内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に接続された駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記車軸に連結された駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力と動力の入出力により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、
前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と、
前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する制御手段と
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to the output shaft of the internal combustion engine and connected to the axle,
Connected to the output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft connected to the axle, can exchange electric power with the power storage means, and drives at least a part of the power from the internal combustion engine by input and output of electric power and power. Power power input / output means for outputting to the shaft;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Intermittent operation prohibiting means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is not prohibited from being intermittently operated, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft along with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the power drive input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is used as a fuel cut and the power drive input / output means The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft by motoring the internal combustion engine with the continuous operation of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the driving of the engine and the power motive power input / output means are stopped and the internal combustion engine is operated autonomously, whereby the request is accompanied by the continuous operation of the internal combustion engine. Control means for switching and executing the internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and second engine continuous operation control for driving and controlling the electric motor so that a driving force based on power is output to the drive shaft. This is the gist.

この本発明の駆動装置では、内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、内燃機関の間欠運転を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御し、内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、駆動軸の駆動状態に基づいて、内燃機関を燃料カットとして電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングすることにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と電力動力入出力手段を停止して内燃機関を自立運転することにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する。即ち、駆動軸の駆動状態に基づいて第1の機関継続運転制御と第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行するから、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転を駆動軸の駆動状態に応じて適切に行なうことができる。   In the drive device according to the present invention, when intermittent operation of the internal combustion engine is not prohibited, the internal combustion engine is configured such that a drive force based on a required drive force required for the drive shaft is output to the drive shaft with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the engine, the power power input / output means and the motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is cut into fuel and the internal combustion engine is operated by the power power input / output means. The first engine continuous operation for driving and controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft with the continuous operation of the internal combustion engine. The internal combustion engine is operated so that the driving force based on the requested driving force is output to the drive shaft with the continuous operation of the internal combustion engine by stopping the control and the power power input / output means and operating the internal combustion engine independently. Run by switching between the second engine continuous operation control for driving and controlling the electric power-mechanical power input output means and the electric motor. That is, since the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control are switched and executed based on the drive state of the drive shaft, the continuous operation of the internal combustion engine when the intermittent operation is prohibited is performed. This can be performed appropriately according to the driving state.

本発明の動力出力装置の制御方法は、
内燃機関と、該内燃機関の出力軸と駆動軸とに接続され電力と動力の入出力により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、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、を備える動力出力装置の制御方法であって、
前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行することを特徴とする。
The method for controlling the power output apparatus of the present invention includes:
An internal combustion engine; power power input / output means connected to the output shaft and drive shaft of the internal combustion engine for outputting at least a part of power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of power and power; and the drive A power output device control method comprising: an electric motor capable of inputting / outputting power to a shaft; and an electric power input / output means and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
When the internal combustion engine is not prohibited from being intermittently operated, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft along with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the power drive input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is used as a fuel cut and the power drive input / output means The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft by motoring the internal combustion engine with the continuous operation of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the driving of the engine and the power motive power input / output means are stopped and the internal combustion engine is operated autonomously, whereby the request is accompanied by the continuous operation of the internal combustion engine. The second engine continuous operation control for drivingly controlling the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so as to output a driving force based on power to the drive shaft is performed by switching. .

この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、内燃機関の間欠運転を伴って駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御し、内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、駆動軸の駆動状態に基づいて、内燃機関を燃料カットとして電力動力入出力手段により内燃機関をモータリングすることにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と電力動力入出力手段を停止して内燃機関を自立運転することにより内燃機関の継続運転を伴って要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する。即ち、駆動軸の駆動状態に基づいて第1の機関継続運転制御と第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行するから、間欠運転が禁止された際の内燃機関の継続運転を駆動軸の駆動状態に応じて適切に行なうことができる。   According to the control method of the power output apparatus of the present invention, when the intermittent operation of the internal combustion engine is not prohibited, the drive force based on the required drive force required for the drive shaft accompanying the intermittent operation of the internal combustion engine is When the internal combustion engine, the power power input / output means and the electric motor are driven and controlled so that the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, the internal combustion engine is cut into fuel based on the drive state of the drive shaft. By driving the internal combustion engine by the input / output means, the internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor are controlled so that a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft along with the continuous operation of the internal combustion engine. By stopping the first engine continuous operation control and power power input / output means and operating the internal combustion engine independently, a driving force based on the required driving force is output to the drive shaft along with the continuous operation of the internal combustion engine. It is to run by switching between the second engine continuous operation control for driving and controlling an internal combustion engine and an electric power-mechanical power input output means and the electric motor. That is, since the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control are switched and executed based on the drive state of the drive shaft, the continuous operation of the internal combustion engine when the intermittent operation is prohibited is performed. This can be performed appropriately according to the driving state.

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、本発明の一実施形態としての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る。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、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、変速機60を介して動力分配統合機構30に接続されたモータMG2と、車両の駆動系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 configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output apparatus as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of 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, and power distribution and integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a motor MG2 connected to the power distribution and integration mechanism 30 via a transmission 60, and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire drive system of the vehicle.

エンジン22は、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する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. 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, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70.

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には変速機60を介してモータMG2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からの動力とを統合してリングギヤ32に出力する。リングギヤ32は、ギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ32に出力された動力は、ギヤ機構37,デファレンシャルギヤ38を介して駆動輪39a,39bに出力されることになる。   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 motor MG2 is connected to the ring gear 32 via the transmission 60. The motor MG1 generates power. When the motor MG1 functions as a motor, 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 when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine 22 input from the carrier 34. And the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32. The ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 39a and 39b via a gear mechanism 37 and a differential gear 38. Therefore, the power output to the ring gear 32 is output to the drive wheels 39a and 39b via the gear mechanism 37 and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、共に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の一方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とモータMG2と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、共に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おり、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、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算している。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。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are 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 and negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG 1 and MG 2 is supplied to another motor. It can be consumed at. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. Note that the battery 50 is not charged / discharged if the electric power balance is balanced by the motor MG1 and the motor MG2. 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 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 by a rotational speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotational position detection sensors 43 and 44. 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.

変速機60は、モータMG2の回転軸48とリングギヤ軸32aとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータMG2の回転軸48の回転数を2段に減速してリングギヤ軸32aに伝達可能に構成されている。変速機60の構成の一例を図2に示す。この図2に示す変速機60は、ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bと二つのブレーキB1,B2とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aは、外歯歯車のサンギヤ61と、このサンギヤ61と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62と、サンギヤ61に噛合する複数の第1ピニオンギヤ63aと、この第1ピニオンギヤ63aに噛合すると共にリングギヤ62に噛合する複数の第2ピニオンギヤ63bと、複数の第1ピニオンギヤ63aおよび複数の第2ピニオンギヤ63bを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア64とを備えており、サンギヤ61はブレーキB1のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構60bは、外歯歯車のサンギヤ65と、このサンギヤ65と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66と、サンギヤ65に噛合すると共にリングギヤ66に噛合する複数のピニオンギヤ67と、複数のピニオンギヤ67を自転かつ公転自在に保持するキャリア68とを備えており、サンギヤ65はモータMG2の回転軸48に、キャリア68はリングギヤ軸32aにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ66はブレーキB2のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構60aとシングルピニオンの遊星歯車機構60bとは、リングギヤ62とリングギヤ66、キャリア64とキャリア68とによりそれぞれ連結されている。変速機60は、ブレーキB1,B2を共にオフとすることによりモータMG2の回転軸48をリングギヤ軸32aから切り離すことができ、ブレーキB1をオフとすると共にブレーキB2をオンとしてモータMG2の回転軸48の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達し(以下、この状態をLoギヤの状態という)、ブレーキB1をオンとすると共にブレーキB2をオフ状態としてモータMG2の回転軸48の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸32aに伝達する(以下、この状態をHiギヤの状態という)。なお、ブレーキB1,B2を共にオンとする状態は回転軸48やリングギヤ軸32aの回転を禁止するものとなる。なお、ブレーキB1,B2のオンオフは、油圧式のアクチュエータにより行なわれる。この油圧式のアクチュエータは、図示しないが、エンジン22からの動力により駆動する機械式ポンプと、電力により駆動する電動ポンプとを備え、両ポンプのいずれかから発生した油圧をブレーキB1,B2側に個別に供給することによりブレーキB1,B2をオンオフできるようになっている。   The transmission 60 connects and disconnects the rotating shaft 48 of the motor MG2 and the ring gear shaft 32a and reduces the rotational speed of the rotating shaft 48 of the motor MG2 to two stages by connecting the both shafts to the ring gear shaft 32a. It is configured to be able to communicate. An example of the configuration of the transmission 60 is shown in FIG. The transmission 60 shown in FIG. 2 includes a double-pinion planetary gear mechanism 60a, a single-pinion planetary gear mechanism 60b, and two brakes B1 and B2. The planetary gear mechanism 60a of a double pinion includes an external gear sun gear 61, an internal gear ring gear 62 arranged concentrically with the sun gear 61, a plurality of first pinion gears 63a meshing with the sun gear 61, and the first pinion gear 63a. A plurality of second pinion gears 63b that mesh with the one pinion gear 63a and mesh with the ring gear 62, and a carrier 64 that holds the plurality of first pinion gears 63a and the plurality of second pinion gears 63b so as to rotate and revolve freely. The sun gear 61 can be freely rotated or stopped by turning on and off the brake B1. The single-pinion planetary gear mechanism 60 b includes an external gear sun gear 65, an internal gear ring gear 66 disposed concentrically with the sun gear 65, and a plurality of pinion gears 67 that mesh with the sun gear 65 and mesh with the ring gear 66. And a carrier 68 that holds a plurality of pinion gears 67 so as to rotate and revolve. The sun gear 65 is connected to the rotating shaft 48 of the motor MG2, the carrier 68 is connected to the ring gear shaft 32a, and the ring gear 66 is braked. The rotation can be freely or stopped by turning on and off B2. The double pinion planetary gear mechanism 60a and the single pinion planetary gear mechanism 60b are connected by a ring gear 62 and a ring gear 66, and a carrier 64 and a carrier 68, respectively. The transmission 60 can disconnect the rotating shaft 48 of the motor MG2 from the ring gear shaft 32a by turning off both the brakes B1 and B2, and can turn off the brake B1 and turn on the brake B2 to turn on the rotating shaft 48 of the motor MG2. Is rotated at a relatively large reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter, this state is referred to as a Lo gear state), the brake B1 is turned on and the brake B2 is turned off to rotate the rotating shaft 48 of the motor MG2. Is rotated at a relatively small reduction ratio and transmitted to the ring gear shaft 32a (hereinafter, this state is referred to as a Hi gear state). Note that when the brakes B1 and B2 are both turned on, the rotation of the rotary shaft 48 and the ring gear shaft 32a is prohibited. The brakes B1 and B2 are turned on and off by a hydraulic actuator. Although not shown, this hydraulic actuator includes a mechanical pump that is driven by power from the engine 22 and an electric pump that is driven by electric power. The hydraulic pressure generated from either of the pumps is applied to the brakes B1 and B2 side. The brakes B1 and B2 can be turned on and off by supplying them individually.

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に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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 from the temperature sensor (not shown) 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。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のブレーキB1,B2の油圧式のアクチュエータへの駆動信号などが出力されている。なお、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. In addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores processing programs, a RAM 76 that temporarily stores data, an input / output port and communication (not shown), and the like. 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 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. The hybrid electronic control unit 70 outputs a drive signal to the hydraulic actuators of the brakes B1 and B2 of the transmission 60. 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 communication ports, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. Is doing.

こうして構成された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 of the embodiment thus configured calculates the 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. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required 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 the 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 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 so as 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、実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図3は、実施例のハイブリッド自動車20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(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several 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,バッテリ50の充放電要求パワーPb*,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(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。また、充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)など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。さらに、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。   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 required for control, such as Nm2, charge / discharge required power Pb * of the battery 50, input / output restrictions Win and Wout of the battery 50, 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. The charge / discharge required power Pb * is set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the like, and is input from the battery ECU 52 by communication. Further, 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 from the battery ECU 52 by communication. 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39a,39b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Tr*と車両に要求される要求パワーP*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め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ているマップから対応する要求トルクTr*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Tr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと充放電要求パワーPb*とロスLossとの和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を現在の変速機60のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。   When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a, 39b as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. And the required power P * required for the vehicle is set (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 4 shows an example of the required torque setting map. The required power P * can be calculated as the sum of the set required torque Tr * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a, the charge / discharge required power Pb *, and the loss Loss. 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 current gear ratio Gr of the transmission 60.

要求パワーP*を設定すると、設定した要求パワーP*と所定パワーPrefとを比較する(ステップS120)。ここで、所定パワーPrefは、例えば、エンジン22を効率よく運転することができるパワー領域における下限近傍の値としてエンジン22やモータMG2に基づいて予め定められている。   When the required power P * is set, the set required power P * is compared with the predetermined power Pref (step S120). Here, the predetermined power Pref is determined in advance based on the engine 22 and the motor MG2, for example, as a value near the lower limit in a power region where the engine 22 can be efficiently operated.

要求パワーP*が所定パワーPref以上と判定されると、要求パワーP*をエンジン22から出力するものとしてこの要求パワーP*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)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーP*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーP*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   If it is determined that the required power P * is equal to or greater than the predetermined power Pref, it is assumed that the required power P * is output from the engine 22, and the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are calculated based on the required power P *. Setting is performed (step S130). In this setting, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power P *. FIG. 5 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve having a constant required power P * (Ne * × Te *).

そして、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータ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*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS140)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を変速機60のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が変速機60を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Then, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is given by the following equation (1). And a torque command Tm1 * for the motor MG1 is calculated by the equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S140). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. As shown in FIG. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the transmission 60 is shown. Equation (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that torque Te * output from the engine 22 when the engine 22 is normally operated at the operation point of the target rotational speed Ne * and the target torque Te * is transmitted to the ring gear shaft 32a. Torque and torque that the torque Tm2 * output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the transmission 60. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS240)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS250)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS260)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is expressed by the following equation (3). In addition, the temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 (step S240). Calculated by equation (5) (step S250), and with the calculated torque limits Tmin and Tmax Setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 as a value obtained by limiting the motor torque Tm2tmp (step S260). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque Tr * output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is set as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. can do. Equation (5) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 6 described above.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、変速機60のギヤの状態を変更するよう変速要求がなされているか否かを判定する(ステップS270)。ここで、変速要求は、要求トルクTr*や車速Vに基づいて予め定められたタイミングで行なうものとした。変速要求がなされていないと判定されると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS290)、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などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,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。一方、変速要求がなされていると判定されると、変速機60のギヤの状態を変更する変速処理を行なうと共に(ステップS280)、各設定値をエンジンECU24やモータECU40に送信して(ステップS290)、駆動制御ルーチンを終了する。変速処理は、Loギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えるアップシフトの変速要求がなされたときには、ブレーキB1がオフでブレーキB2がオンの状態からブレーキB1がオンでブレーキB2がオフの状態に切り替えられるよう変速機60の油圧式のアクチュエータを駆動制御する処理となり、Hiギヤの状態からLoギヤの状態に切り替えるダウンシフトの変速要求がなされたときには、ブレーキB1がオンでブレーキB2がオフの状態からブレーキB1がオフでブレーキB2がオンの状態に切り替えられるよう変速機60の油圧式のアクチュエータを駆動制御する処理となる。   When the target rotational speed Ne *, target torque Te * of the engine 22 and torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are thus set, whether or not a shift request is made to change the gear state of the transmission 60. Is determined (step S270). Here, the speed change request is made at a predetermined timing based on the required torque Tr * and the vehicle speed V. If it is determined that no shift request is made, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40, respectively. Then, the drive control routine is finished (step S290). 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 *. Controls such as ignition control. Further, the motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do. On the other hand, if it is determined that a shift request has been made, a shift process for changing the gear state of transmission 60 is performed (step S280), and each set value is transmitted to engine ECU 24 and motor ECU 40 (step S290). ), And finishes the drive control routine. In the shift process, when an upshift request is made to switch from the Lo gear state to the Hi gear state, the brake B1 is switched off and the brake B2 is switched on, and the brake B1 is switched on and the brake B2 is switched off. When the downshift gear shift request for switching from the Hi gear state to the Lo gear state is made, the brake B1 is turned on and the brake B2 is turned off. This is a process for driving and controlling the hydraulic actuator of the transmission 60 so that the brake B1 is turned off and the brake B2 is turned on.

ステップS120で、要求パワーP*が所定パワーPref未満と判定されると、エンジン22の間欠運転が禁止されているか否かを判定する(ステップS150)。ここで、エンジン22の間欠運転が禁止されているか否かの判定は、実施例では、変速機60のギヤの状態がHiギヤの状態にあるか否か,変速機60のギヤの状態が変更されている最中にあるか否か、変速機60の油圧式のアクチュエータとしての電動ポンプに異常(例えば電動ポンプのモータが高温状態に至った場合)が生じているか否か、変速機60の油圧式のアクチュエータで用いられる油の温度(油温)が適正温度の範囲を外れているか否かを判定し、これらのうちのいずれかで肯定的な判定がなされるときにエンジン22の間欠運転を禁止するものとした。なお、変速機60のギヤの状態がHiギヤの状態のときにエンジン22の間欠運転を禁止するのは、変速機60がHiギヤの状態のときにはモータMG2からリングギヤ軸32aに作用できるトルクの上限が小さくなるためこの状態でエンジン22の運転を停止すると動力性能が低下するからであり、変速機60のギヤの状態が変更されている最中にあるときにエンジン22の間欠運転を禁止するのは、エンジン22の運転を停止させる際にはモータMG1からエンジン22の回転数を押さえ込む方向のトルクを出力すると共にこれに伴ってリングギヤ軸32a側に作用するトルクをキャンセルするトルクをモータMG2から出力する必要が生じるがこのトルクをモータMG2から出力した状態で変速機60のギヤの状態を変更すると変速ショックが生じる場合があるからである。また、変速機60の油圧式のアクチュエータとしての電動ポンプに異常が生じているときや油温が適正温度の範囲を外れているときにエンジン22の間欠運転を禁止するのは、こうした状態に至ると電動ポンプだけでは十分な油圧を発生させることができないからエンジン22からの動力により駆動する機械式ポンプによってブレーキB1,B2の作動に必要な油圧を確保するためである。   If it is determined in step S120 that the required power P * is less than the predetermined power Pref, it is determined whether intermittent operation of the engine 22 is prohibited (step S150). Here, in the embodiment, whether or not the intermittent operation of the engine 22 is prohibited is determined according to whether or not the gear state of the transmission 60 is in the Hi gear state, or the gear state of the transmission 60 is changed. Whether the electric pump as the hydraulic actuator of the transmission 60 is abnormal (for example, when the motor of the electric pump reaches a high temperature state), whether the transmission 60 It is determined whether or not the temperature (oil temperature) of the oil used in the hydraulic actuator is outside the range of the appropriate temperature, and the engine 22 is intermittently operated when a positive determination is made in any of these. Was prohibited. The intermittent operation of the engine 22 is prohibited when the gear state of the transmission 60 is the Hi gear state. The upper limit of the torque that can be applied from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a when the transmission 60 is in the Hi gear state. This is because when the operation of the engine 22 is stopped in this state, the power performance deteriorates, and the intermittent operation of the engine 22 is prohibited when the gear state of the transmission 60 is being changed. When stopping the operation of the engine 22, the motor MG1 outputs a torque in a direction to hold down the rotational speed of the engine 22, and outputs a torque canceling the torque acting on the ring gear shaft 32a side from the motor MG2. However, if the gear state of the transmission 60 is changed in a state where this torque is output from the motor MG2, the gear shift system Tsu is because there is a case in which click occurs. Further, prohibiting intermittent operation of the engine 22 when an abnormality occurs in the electric pump as the hydraulic actuator of the transmission 60 or when the oil temperature is outside the appropriate temperature range results in such a state. This is because a sufficient hydraulic pressure cannot be generated by the electric pump alone, and the hydraulic pressure required for the operation of the brakes B1 and B2 is secured by the mechanical pump driven by the power from the engine 22.

エンジン22の間欠運転が禁止されていないと判定されると、エンジン22の燃料カットを指示する燃料カット指令をエンジンECU24に送信すると共に(ステップS160)、トルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS170)、前述した式(3)および式(4)によりトルク制限Tmin,Tmaxを設定し(ステップS240)、前述した式(5)によりモータMG2の仮モータトルクTm2tmpを設定し(ステップS250)、トルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS260)、ステップS270以降の処理を行なって駆動制御ルーチンを終了する。トルク指令Tm2*は、ステップS170でトルク指令Tm1*に値0を設定したから、前述した式(5)により要求トルクTr*を現在の変速機60のギヤ比Grで除することによって計算される仮モータトルクTm2tmp(Tr*/Gr)をトルク制限Tmin,Tmaxで制限した値として設定されることになる。即ち、エンジン22の運転を停止して要求トルクTr*に見合うトルクをモータMG2からの動力だけで賄うよう制御するのである。   If it is determined that intermittent operation of the engine 22 is not prohibited, a fuel cut command for instructing fuel cut of the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 (step S160), and a value 0 is set in the torque command Tm1 * ( Step S170), torque limits Tmin and Tmax are set according to the above-described equations (3) and (4) (step S240), and provisional motor torque Tm2tmp of the motor MG2 is set according to the above-described equation (5) (step S250). Then, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set as a value obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp with the torque limits Tmin and Tmax (step S260), the processing after step S270 is performed, and the drive control routine is ended. The torque command Tm2 * is calculated by dividing the required torque Tr * by the gear ratio Gr of the current transmission 60 according to the above-described equation (5) since the value 0 is set in the torque command Tm1 * in step S170. The temporary motor torque Tm2tmp (Tr * / Gr) is set as a value limited by the torque limits Tmin and Tmax. That is, the operation of the engine 22 is stopped and the torque corresponding to the required torque Tr * is controlled only by the power from the motor MG2.

一方、エンジン22の間欠運転が禁止されていると判定されると、EG運転モード判定フラグFを設定する(ステップS180)。ここで、EG運転モード判定フラグFは、エンジン22を燃料カットとしてモータMG1によりエンジン22をモータリングすることによりエンジン22の継続運転を行なうモード(以下、モータリングモードという)とモータMG1を停止してエンジン22を自立運転することによりエンジン22の継続運転を行なうモード(以下、自立運転モードという)のいずれかを値として持つフラグであり、ハイブリッド用電子制御ユニット70により図7に例示するEG運転モード判定フラグ設定処理を実行することにより設定するものとした。このEG運転モード判定フラグ設定処理では、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中(変速中)にあるか否かを判定する(ステップS300)。変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中と判定されると、EG運転モード判定フラグFの設定を変更することなくそのまま処理を終了する。これは、変速機60のギヤの状態を切り替えている最中にモータリングモードと自立運転モードとを切り替えると、変速機60のギヤの状態をスムーズに切り替えることができずに変速ショックが生じることに基づく。一方、変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中でないと判定されると、現在設定されているEG運転モード判定フラグFの値を調べ(ステップS310)、EG運転モード判定フラグFが値0と判定されると、車速Vと所定車速V1(例えば15km)とを比較し(ステップS320)、車速Vが所定車速V1以下と判定されたときにはEG運転モード判定フラグFの設定を変更することなくそのまま処理を終了し、車速Vが所定車速V1よりも大きいと判定されたときにはEG運転モード判定フラグFに値1を設定して(ステップS330)、処理を終了する。ステップS330でEG運転モード判定フラグFが値1と判定されると、車速Vと所定車速V0(例えば10km)とを比較し(ステップS340)、車速Vが所定車速V0以上と判定されたときにはEG運転モード判定フラグFの設定を変更することなくそのまま処理を終了し、車速Vが所定車速V0よりも小さいと判定されたときにはEG運転モード判定フラグFに値0を設定して(ステップS350)、処理を終了する。ここで、所定車速V0,V1は、前述したEG運転モード判定フラグFにおけるモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるための閾値であり、車速Vの僅かな変化に対してEG運転モード判定フラグFが頻繁に切り替わらないようヒステリシスを持たせている。図8に、車速VとEG運転モード判定フラグFとの関係の一例を示す。EG運転モード判定フラグFは、図示するように、車速Vが高車速領域にあるときにはモータリングモードが実行され、車速Vが低車速領域にあるときには自立運転モードが実行されるようにその値が設定される。この理由については後述する。   On the other hand, if it is determined that intermittent operation of the engine 22 is prohibited, an EG operation mode determination flag F is set (step S180). Here, the EG operation mode determination flag F stops the motor MG1 and a mode in which the engine 22 is continuously operated by motoring the engine 22 with the motor MG1 with the engine 22 being fuel cut (hereinafter referred to as a motoring mode). 7 is a flag having any one of the modes in which the engine 22 is continuously operated by performing the autonomous operation of the engine 22 (hereinafter referred to as the autonomous operation mode), and the EG operation illustrated in FIG. 7 by the hybrid electronic control unit 70. It is set by executing the mode determination flag setting process. In the EG operation mode determination flag setting process, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines whether or not the gear state of the transmission 60 is being switched (during a gear shift) (step). S300). If it is determined that the gear state of the transmission 60 is being switched, the process is terminated without changing the setting of the EG operation mode determination flag F. This is because if the motoring mode and the self-sustaining operation mode are switched while the gear state of the transmission 60 is being switched, the gear state of the transmission 60 cannot be switched smoothly and a shift shock occurs. based on. On the other hand, if it is determined that the gear state of the transmission 60 is not being switched, the value of the currently set EG operation mode determination flag F is checked (step S310), and the EG operation mode determination flag F is determined. When it is determined that the value is 0, the vehicle speed V is compared with a predetermined vehicle speed V1 (for example, 15 km) (step S320), and when the vehicle speed V is determined to be equal to or lower than the predetermined vehicle speed V1, the setting of the EG operation mode determination flag F is changed. The process is terminated without any change, and when it is determined that the vehicle speed V is greater than the predetermined vehicle speed V1, a value 1 is set to the EG operation mode determination flag F (step S330), and the process ends. When the EG operation mode determination flag F is determined to be 1 in step S330, the vehicle speed V is compared with a predetermined vehicle speed V0 (for example, 10 km) (step S340), and when the vehicle speed V is determined to be equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0, the EG The process is terminated without changing the setting of the operation mode determination flag F, and when it is determined that the vehicle speed V is lower than the predetermined vehicle speed V0, a value 0 is set in the EG operation mode determination flag F (step S350). The process ends. Here, the predetermined vehicle speeds V0 and V1 are thresholds for switching between the motoring mode and the self-sustaining operation mode in the EG operation mode determination flag F described above, and the EG operation mode determination flag F against a slight change in the vehicle speed V. Hysteresis is added to prevent frequent switching. FIG. 8 shows an example of the relationship between the vehicle speed V and the EG operation mode determination flag F. As shown in the figure, the EG operation mode determination flag F has a value such that the motoring mode is executed when the vehicle speed V is in the high vehicle speed region, and the autonomous operation mode is executed when the vehicle speed V is in the low vehicle speed region. Is set. The reason for this will be described later.

こうしてEG運転モード判定フラグFを設定すると、設定したEG運転モード判定フラグFの値を調べ(ステップS190)、EG運転モード判定フラグFが値0と判定されると、所定回転数(アリドリング回転数)Nidleでエンジン22を自立運転する自立運転指令をエンジンECU24に送信すると共に(ステップS200)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定して(ステップS210)、ステップS240以降の処理を行なって駆動制御ルーチンを終了する。即ち、モータMG1を停止してエンジン22が自立運転されると共にモータMG2からの動力だけによって要求トルクTr*に見合うトルクがリングギヤ軸32aに出力されるよう制御する。一方、EG運転モード判定フラグFが値1と判定されると、燃料カット指令をエンジンECU24に送信すると共に前述した式(1)中の「Ne*」を「Nidle」に置き換えた次式(6)を用いてモータMG1の目標回転数Nm1*を設定すると共に設定した目標回転数Nm1*に基づいて前述した式(2)を用いてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS230)、ステップS240以降の処理を行なって駆動制御ルーチンを終了する。即ち、エンジン22を燃料カットしてモータMG1によりエンジン22が所定回転数Nidleでモータリングされると共にエンジン22のモータリングに伴ってリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2からの動力とによって要求トルクTr*に見合うトルクがリングギヤ軸32aに出力されるよう制御する。図9に、間欠運転が禁止されてエンジン22を継続運転する際の動力分配統合機構30における共線図の一例を示す。図中、実線Aは、モータリングモードでエンジン22を継続運転している状態を示し、実線Bは、自立運転モードでエンジン22を継続運転している状態を示す。エンジン22の自立運転は通常効率が悪い運転ポイントで行なわれるから、エンジン22を継続運転させる際には自立運転モードよりもモータリングモードを実行した方がエネルギ効率を向上させることができる。一方で、車速Vが低車速領域に至ると、その低車速領域が比較的長時間に亘って維持(例えば、信号待ちや渋滞など)されることが多いから、モータリングモードを実行すると、バッテリ50からの放電が長時間に亘って継続されてしまう。車速Vが高車速領域にあるときにEG運転モード判定フラグFに値1を設定してモータリングモードを実行し車速Vが低車速領域にあるときにEG運転モード判定フラグに値0を設定して自立運転モードを実行するのは、モータリングモードの実行によりエネルギ効率の向上を図ると共に低車速領域でモータリングモードを実行することによる不都合を回避するためである。   When the EG operation mode determination flag F is thus set, the value of the set EG operation mode determination flag F is checked (step S190). When the EG operation mode determination flag F is determined to be 0, the predetermined rotation speed (aridling rotation speed) is determined. ) A self-sustained operation command for autonomously operating the engine 22 with Nidle is transmitted to the engine ECU 24 (step S200), a value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S210), and the processing after step S240 is performed. To finish the drive control routine. That is, the motor MG1 is stopped and the engine 22 is operated independently, and control is performed so that a torque corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a only by the power from the motor MG2. On the other hand, when the EG operation mode determination flag F is determined to be 1, the fuel cut command is transmitted to the engine ECU 24, and “Ne *” in the above-described equation (1) is replaced with “Nidle” (6 ) Is used to set the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set using the above-described equation (2) based on the set target rotational speed Nm1 * (step S230). The process after step S240 is performed and the drive control routine is terminated. That is, the engine 22 is motor-cut by the motor MG1 at a predetermined rotational speed Nidle by the fuel cut of the engine 22, and the torque required by the torque acting on the ring gear shaft 32a and the power from the motor MG2 when the engine 22 is motored. Control is performed so that torque commensurate with Tr * is output to the ring gear shaft 32a. FIG. 9 shows an example of an alignment chart in the power distribution and integration mechanism 30 when the intermittent operation is prohibited and the engine 22 is continuously operated. In the figure, a solid line A indicates a state where the engine 22 is continuously operated in the motoring mode, and a solid line B indicates a state where the engine 22 is continuously operated in the self-sustaining operation mode. Since the self-sustained operation of the engine 22 is normally performed at an operation point with low efficiency, when the engine 22 is continuously operated, the energy efficiency can be improved by executing the motoring mode rather than the self-sustained operation mode. On the other hand, when the vehicle speed V reaches the low vehicle speed region, the low vehicle speed region is often maintained for a relatively long time (for example, waiting for a signal or traffic jam). The discharge from 50 is continued for a long time. When the vehicle speed V is in the high vehicle speed region, the value 1 is set in the EG operation mode determination flag F to execute the motoring mode. When the vehicle speed V is in the low vehicle speed region, the value 0 is set in the EG operation mode determination flag. The reason why the self-sustained operation mode is executed is to improve the energy efficiency by executing the motoring mode and to avoid the inconvenience caused by executing the motoring mode in the low vehicle speed region.

Nm1*=Nidle・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (6)   Nm1 * = Nidle ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (6)

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の間欠運転が禁止されたとき、車速Vが高車速領域にあるときにはエンジン22の燃料をカットしてモータMG1によりエンジン22が所定回転数Nidleでモータリングされると共に要求トルクTr*に見合うトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを駆動制御するモータリングモードを実行し、車速Vが低車速領域にあるときにはモータMG1を停止してエンジン22が所定回転数Nidleで自立運転されると共に要求トルクTr*に見合うトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御する自立運転モードを実行するから、自立運転モードよりも高効率なモータリングモードを実行することによりエネルギ効率を向上することができると共に低車速領域でモータリングモードを実行することによる不都合、例えば、モータMG1によるエンジン22のモータリングが継続されることによりバッテリ50からの放電が比較的長時間に亘って継続して行なわれるのを回避することができる。しかも、所定車速V0,V1にヒステリシスを持たせたから、車速Vの僅かな変化に対してモータリングモードと自立運転モードとが頻繁に切り替わるのを抑制することができる。もとより、要求トルクTr*に見合うトルクを駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the intermittent operation of the engine 22 is prohibited, when the vehicle speed V is in the high vehicle speed region, the fuel of the engine 22 is cut and the engine 22 is rotated at a predetermined rotational speed by the motor MG1. A motoring mode for driving and controlling the engine 22, the motor MG1 and the motor MG2 is executed so that the torque corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a while being motored by Nidle, and the vehicle speed V is set to a low vehicle speed range. In some cases, the motor MG1 is stopped and the engine 22 is independently operated at a predetermined rotational speed Nidle, and the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled independently so that torque corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. Since the operation mode is executed, it is more efficient than the independent operation mode. By executing the motoring mode, energy efficiency can be improved and inconvenience caused by executing the motoring mode in the low vehicle speed range, for example, by continuing the motoring of the engine 22 by the motor MG1 from the battery 50 It can be avoided that the discharge is continuously performed for a relatively long time. In addition, since the predetermined vehicle speeds V0 and V1 are provided with hysteresis, it is possible to suppress frequent switching between the motoring mode and the independent operation mode with respect to slight changes in the vehicle speed V. Of course, a torque commensurate with the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft.

また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中にあるときには、車速Vに拘わらずモータリングモードと自立運転モードとを切り替えないから、変速ショックを抑制することができる。   Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the gear state of the transmission 60 is being switched, the motoring mode and the independent operation mode are not switched regardless of the vehicle speed V. Can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の間欠運転が禁止されているとき、変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中にはモータリングモードと自立運転モードとを切り替えないものとしたが、変速ショックは生じるものの、変速機60のギヤの状態が切り替えられている最中であっても車速Vに基づいてモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the intermittent operation of the engine 22 is prohibited, the motoring mode and the independent operation mode are not switched while the gear state of the transmission 60 is being switched. However, although a shift shock occurs, the motoring mode and the self-sustaining operation mode may be switched based on the vehicle speed V even when the gear state of the transmission 60 is being switched.

実施例のハイブリッド自動車20では、車速センサ88からの車速Vに基づいてモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるものとしたが、エンジン22を所定回転数Nidleで継続運転することを考えると、モータMG1の回転数Nm1と所定回転数Nidleと動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて車速Vを推定することができるから、モータMG1の回転数Nm1を用いてモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motoring mode and the self-sustaining operation mode are switched based on the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. However, considering that the engine 22 is continuously operated at a predetermined rotation speed Nidle, the motor Since the vehicle speed V can be estimated based on the rotational speed Nm1 of the MG1, the predetermined rotational speed Nidle, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the motoring mode and the independent operation mode are performed using the rotational speed Nm1 of the motor MG1. It is good also as what switches.

実施例のハイブリッド自動車20では、図7に例示するEG運転モード判定フラグ設定処理のステップS320,S340で車速Vに基づいてモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるものとしたが、要求トルクTr*に基づいてモータリングモードと自立運転モードとを切り替えるものとしてもよい。この場合の要求トルクTr*とEG運転モード判定フラグFとの関係の一例を図10に示す。図中、所定トルクT0,T1は、要求トルクTr*が負側の領域にあるときにモータリングモードが実行され要求トルクTr*が正側の領域にあるときに自立運転モードが実行されるようEG運転モード判定フラグFを切り替えるために閾値であり、値0近傍に定められている。この所定トルクT0,T1は、要求トルクTr*の僅かな変化に対してEG運転モード判定フラグFが頻繁に切り替わらないようヒステリシスを持たせている。これにより、自立運転モードよりも高効率なモータリングモードを実行することによりエネルギ効率の向上を図ることができると共に要求トルクTr*が正側の領域にあるときにモータリングモードを実行することによる不都合、例えば、バッテリ50が過大に放電するなどの不都合を回避することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motoring mode and the independent operation mode are switched based on the vehicle speed V in steps S320 and S340 of the EG operation mode determination flag setting process illustrated in FIG. 7, but the required torque Tr * The motoring mode and the self-sustaining operation mode may be switched based on the above. An example of the relationship between the required torque Tr * and the EG operation mode determination flag F in this case is shown in FIG. In the figure, the predetermined torques T0 and T1 are such that the motoring mode is executed when the required torque Tr * is in the negative region, and the independent operation mode is executed when the required torque Tr * is in the positive region. It is a threshold value for switching the EG operation mode determination flag F, and is set in the vicinity of the value 0. The predetermined torques T0 and T1 have hysteresis so that the EG operation mode determination flag F is not frequently switched with a slight change in the required torque Tr *. As a result, it is possible to improve the energy efficiency by executing a motoring mode that is more efficient than the self-sustained operation mode, and to execute the motoring mode when the required torque Tr * is in the positive region. Inconvenience, for example, inconvenience such as excessive discharge of the battery 50 can be avoided.

実施例のハイブリッド自動車20では、Hi,Loの2段の変速比をもって変速可能な変速機60を用いるものとしたが、変速機の切替可能な変速比は2段に限られず、3段以上の変速比をもって変速可能な変速機を用いるものとしてもよいし、無段変速機を用いるものとしてもよい。また、こうした変速機を備えないものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the transmission 60 capable of shifting with two gear ratios of Hi and Lo is used. However, the gear ratio at which the transmission can be switched is not limited to two gears, but three gears or more. A transmission capable of shifting with a gear ratio may be used, or a continuously variable transmission may be used. Further, such a transmission may not be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を変速機60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11の変形例のハイブリッド自動車120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39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪39c,39d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 transmission 60 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to wheels 39c and 39d in FIG. 11) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 39a and 39b 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39a,39b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12の変形例のハイブリッド自動車220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232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234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230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 39a and 39b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 220 includes an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 39a and 39b. A counter-rotor motor 230 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.

本発明の一実施形態としての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る。1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a power output device as one embodiment of the present invention. 変速機60の構成の概略を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a transmission 60. 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 hybrid electronic control unit 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. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, and target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining rotational elements of a power distribution and integration mechanism 30; EG運転モード判定フラグ設定処理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 EG operation mode determination flag setting processing. 車速VとEG運転モード判定フラグF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 vehicle speed V and the EG driving mode determination flag F. 間欠運転が禁止されているときにエンジン22を継続運転する際の動力分配統合機構30の共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the alignment chart of the power distribution integration mechanism 30 at the time of continuing the engine 22 when intermittent operation is prohibited. 要求トルクTr*とEG運転モード判定フラグF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 request | requirement torque Tr * and EG operation mode determination flag F. FIG. 変形例のハイブリッド自動車120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 120 according to a modification. 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.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 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、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、39c,39d 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、48 回転軸、50 バッテリ、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 変速機、60a ダブルピニオンの遊星歯車機構、60b シングルピニオンの遊星歯車機構、61 サンギヤ、62 リングギヤ、63a 第1ピニオンギヤ、63b 第2ピニオンギヤ、64 キャリア、65 サンギヤ、66 リングギヤ、67 ピニオンギヤ、68 キャリア、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、MG1,MG2 モータ、B1,B2 ブレーキ。
20, 120, 220 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 , 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 39c, 39d wheel, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 48 rotational shaft, 50 battery , 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Electric power line, 60 Transmission, 60a Double pinion planetary gear mechanism, 60b Single pinion planetary gear mechanism, 61 Sun gear, 62 Ring gear, 63a First pinion Gear, 63b 2nd pinion gear, 64 carrier, 65 sun gear, 66 ring gear, 67 pinion gear, 68 carrier, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 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, MG1, MG2 motor, B1, B2 brake.

Claims (11)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
該内燃機関の出力軸と前記駆動軸とに接続され、電力と動力の入出力により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、
前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と、
前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する制御手段と
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;
Power power input / output means connected to the output shaft of the internal combustion engine and the drive shaft, and outputting at least part of the power from the internal combustion engine to the drive shaft by input and output of electric power and power;
An electric motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A power storage means capable of exchanging power with the electric power drive input / output means and the electric motor;
Intermittent operation prohibiting means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is not prohibited from being intermittently operated, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft along with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the power drive input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is used as a fuel cut and the power drive input / output means The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft by motoring the internal combustion engine with the continuous operation of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the driving of the engine and the power motive power input / output means are stopped and the internal combustion engine is operated autonomously, whereby the request is accompanied by the continuous operation of the internal combustion engine. Control means for switching and executing the internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and second engine continuous operation control for driving and controlling the electric motor so that a driving force based on power is output to the drive shaft. Power output device.
請求項1記載の動力出力装置であって、
変速比の変更を伴って前記電動機の回転軸と前記駆動軸との間の動力の伝達を行なう変速伝達手段を備え、
前記間欠運転禁止手段は、前記変速伝達手段の状態に基づいて前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 1,
A shift transmission means for transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with a change in the gear ratio;
The intermittent operation prohibiting means is a means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine based on a state of the shift transmission means.
請求項2記載の動力出力装置であって、
前記間欠運転禁止手段は、前記変速伝達手段における変速比が変更されている最中に前記内燃機関の間欠運転を禁止する手段であり、
前記制御手段は、前記変速伝達手段における変速比が変更されている最中には前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とが切り替わらないよう一方の機関継続運転制御の実行を維持する手段である
動力出力装置。
The power output device according to claim 2,
The intermittent operation prohibiting means is a means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine while the gear ratio in the shift transmission means is being changed,
The control means performs one engine continuous operation control so that the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control are not switched while the speed ratio in the speed change transmission means is being changed. A power output device that is a means of maintaining execution.
前記制御手段は、前記駆動軸の駆動状態として前記駆動軸の回転数が高回転数領域にあるときには前記第1の機関継続運転制御を実行し、前記駆動軸の回転数が低回転数領域にあるときには前記第2の機関継続運転制御を実行する手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。   The control means executes the first engine continuous operation control when the rotational speed of the drive shaft is in a high rotational speed region as the drive state of the drive shaft, and the rotational speed of the drive shaft is in a low rotational speed region. 4. The power output apparatus according to claim 1, which is means for executing the second engine continuous operation control at a certain time. 前記制御手段は、前記駆動軸の回転数に対してヒステリシスをもって前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する手段である請求項4記載の動力出力装置。   5. The power output apparatus according to claim 4, wherein the control means is means for switching and executing the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with hysteresis with respect to the rotational speed of the drive shaft. . 前記制御手段は、前記駆動軸の駆動状態として前記要求駆動力が負側の領域にあるときには前記第1の機関継続運転制御を実行し、前記要求駆動力が正側の領域にあるときには前記第2の機関継続運転制御を実行する手段である請求項1ないし3いずれか記載の動力出力装置。   The control means executes the first engine continuous operation control when the required driving force is in a negative region as the driving state of the drive shaft, and the first means when the required driving force is in a positive region. 4. The power output apparatus according to claim 1, wherein the power output apparatus is means for executing engine continuous operation control. 前記制御手段は、前記要求駆動力に対してヒステリシスをもって前記第1の機関継続運転制御と前記第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する手段である請求項6記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to claim 6, wherein the control means is means for switching and executing the first engine continuous operation control and the second engine continuous operation control with hysteresis with respect to the required driving force. 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軸に入出力される動力に基づいて残余の1軸に動力を入出力する3軸式の動力入出力手段と、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7いずれか記載の動力出力装置。   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 the residual power based on power input / output to any two of the three shafts. A power output apparatus according to any one of claims 1 to 7, comprising: a three-shaft power input / output means for inputting / outputting power to / from one axis of the motor; 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接続された第1の回転子と前記駆動軸に接続された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項1ないし7いずれか記載の動力出力装置。   The power drive input / output means has a first rotor connected to the output shaft of the internal combustion engine and a second rotor connected to the drive shaft, and the first rotor and the first rotor The power output device according to any one of claims 1 to 7, wherein the power output device is a counter-rotor motor rotating by relative rotation with the second rotor. 請求項1ないし9いずれか記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に接続されて走行する自動車。   An automobile on which the power output device according to claim 1 is mounted and an axle is connected to the drive shaft. 内燃機関および充放電可能な蓄電手段と共に車両に搭載され、該内燃機関の出力軸に接続されると共に車軸に接続された駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸と前記車軸に連結された駆動軸とに接続され、前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、電力と動力の入出力により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、
前記蓄電手段と電力をやりとり可能で、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の間欠運転を禁止する間欠運転禁止手段と、
前記内燃機関の間欠運転が禁止されていないときには、前記内燃機関の間欠運転を伴って前記駆動軸に要求される要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御し、前記内燃機関の間欠運転が禁止されているときには、前記駆動軸の駆動状態に基づいて、前記内燃機関を燃料カットとして前記電力動力入出力手段により該内燃機関をモータリングすることにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が該駆動軸に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駆動制御する第1の機関継続運転制御と前記電力動力入出力手段を停止して前記内燃機関を自立運転することにより該内燃機関の継続運転を伴って前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に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駆動制御する第2の機関継続運転制御とを切り替えて実行する制御手段と
を備える駆動装置。
A drive device mounted on a vehicle together with an internal combustion engine and chargeable / dischargeable power storage means, connected to the output shaft of the internal combustion engine and connected to the axle,
Connected to the output shaft of the internal combustion engine and a drive shaft connected to the axle, can exchange electric power with the power storage means, and drives at least a part of the power from the internal combustion engine by input and output of electric power and power. Power power input / output means for outputting to the shaft;
An electric motor capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
Intermittent operation prohibiting means for prohibiting intermittent operation of the internal combustion engine;
When the internal combustion engine is not prohibited from being intermittently operated, the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured so that a driving force based on a required driving force required for the drive shaft is output to the drive shaft along with the intermittent operation of the internal combustion engine. When the power drive input / output means and the electric motor are driven and controlled, and the intermittent operation of the internal combustion engine is prohibited, based on the drive state of the drive shaft, the internal combustion engine is used as a fuel cut and the power drive input / output means The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that the driving force based on the required driving force is output to the drive shaft by motoring the internal combustion engine with the continuous operation of the internal combustion engine. The first engine continuous operation control for controlling the driving of the engine and the power motive power input / output means are stopped and the internal combustion engine is operated autonomously, whereby the request is accompanied by the continuous operation of the internal combustion engine. Control means for switching and executing the internal combustion engine, the electric power drive input / output means, and second engine continuous operation control for driving and controlling the electric motor so that a driving force based on power is output to the drive shaft. Drive device.
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