JP4793278B2 - Vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP4793278B2 JP2007036934A JP2007036934A JP4793278B2 JP 4793278 B2 JP4793278 B2 JP 4793278B2 JP 2007036934 A JP2007036934 A JP 2007036934A JP 2007036934 A JP2007036934 A JP 2007036934A JP 4793278 B2 JP4793278 B2 JP 4793278B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent over-rotation of a power generator or the like and to output a driving force to an axle side, when a certain degree of vehicle speed is taken in a forward direction connection state and forward direction connection is commanded. <P>SOLUTION: When a shift lever is operated from an R position to a D position during backward travel of a vehicle or reversely the shift lever is operated from the D position to the R position during forward travel of the vehicle, if the vehicle speed V is a threshold Vref or higher, the state of a transmission is maintained until the vehicle speed V becomes under the threshold Vref, and control is performed so that the braking torque responsive to a required torque Td* is output from a motor MG2 (S250-S290). After the vehicle speed V becomes under the threshold Vref, the state of the transmission is changed and control is performed so that the required torque Td* is output to a driving shaft and the vehicle travels (S170-S240). Thus, the over-rotation of the motor MG1 is suppressed, and the torque responsive to the required torque Td* can be output to the driving shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.

従来、この種の車両としては、遊星歯車機構の3つの回転要素にエンジンと発電機と電動機とを接続すると共に遊星歯車機構の回転要素のうち電動機が接続された回転要素を自動変速機を介して車軸に接続するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、自動変速機の変速を伴って遊星歯車機構からの動力をスムーズにトルク変換して走行している。
特開2006−103471号公報
Conventionally, in this type of vehicle, an engine, a generator, and an electric motor are connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism, and a rotating element connected to an electric motor among rotating elements of the planetary gear mechanism is connected via an automatic transmission. The thing connected to an axle is proposed (for example, refer patent document 1). This vehicle travels by smoothly converting the power from the planetary gear mechanism with the shift of the automatic transmission.
JP 2006-103471 A

しかしながら、上述の車両では、自動変速機のギヤを後進(リバース)とし、後進方向にある程度の車速があるときに前進方向の1速に切り替えると、遊星歯車機構の作動作用により発電機が過回転する場合を生じる。この場合、変速禁止とすれば、発電機は過回転しないが、運転者の要求する駆動力も得ることができない。   However, in the above-mentioned vehicle, when the gear of the automatic transmission is reverse (reverse) and there is a certain vehicle speed in the reverse direction, and the vehicle is switched to the first speed in the forward direction, the generator overspeeds due to the operation of the planetary gear mechanism. If you do. In this case, if shifting is prohibited, the generator does not overspeed, but the driving force requested by the driver cannot be obtained.

本発明の車両およびその制御方法は、前進方向接続と後進方向接続とを切り替える切替装置が遊星歯車機構のような作動機構を介して内燃機関や発電機,電動機と接続された車両において、後進方向接続の状態である程度の車速があるときに前進方向接続が指示されたときに発電機などが過回転するのを防止すると共に操作者の要求する駆動力を車軸側に出力することを目的とする。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention are provided in a vehicle in which a switching device that switches between forward direction connection and reverse direction connection is connected to an internal combustion engine, a generator, or an electric motor via an operating mechanism such as a planetary gear mechanism. The purpose is to prevent the generator from over-rotating when the forward direction connection is instructed when there is a certain vehicle speed in the connected state and to output the driving force requested by the operator to the axle side. .

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.

本発明の車両は、
内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる軸である動力軸の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軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸からの動力を前進方向の動力として車軸に連結された駆動軸に伝達する前進方向接続と前記動力軸からの動力を後進方向の動力として前記駆動軸に伝達する後進方向接続とを切り替え可能に前記動力軸と前記駆動軸とを接続する切替接続手段と、
操作者の操作に基づいて前記切替接続手段による接続を指示する指示手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記切替接続手段により前記後進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており前記検出された車速が後進方向の第1車速以上のときに前記指示手段により前記前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記後進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至った以降は前記前進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An internal combustion engine;
A generator capable of inputting and outputting power;
The output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator, and the power shaft that is different from the output shaft and the rotating shaft are connected to three shafts, and input / output is performed on any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the power
An electric motor capable of inputting and outputting power to the power shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
Switching between a forward direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft connected to the axle as power in the forward direction and a reverse direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft as power in the reverse direction Switching connection means for connecting the power shaft and the drive shaft as possible,
Instruction means for instructing connection by the switching connection means based on an operation of an operator;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
When the switching connection means connects the power shaft and the drive shaft as the reverse direction connection, the indication means instructs the forward direction connection when the detected vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction. Further, at the time of the specific backward advance instruction, the internal combustion engine travels with the driving force based on the set required driving force in the reverse direction connection state until the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. The engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means are controlled, and after the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction, the set required drive in the forward direction connection state. Control means for controlling the internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means so as to travel by a driving force based on force;
It is a summary to provide.

この本発明の車両では、切替接続手段により後進方向接続として動力軸と駆動軸とが接続されており車速が後進方向の第1車速以上のときに指示手段により前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、車速が後進方向の第1車速未満に至るまでは後進方向接続の状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御し、車速が後進方向の第1車速未満に至った以降は前進方向接続の状態で要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御する。これにより、後進方向接続とされた状態で後進方向の第1車速以上の車速のときに前進方向接続とされるのを抑止することができるから、発電機が過回転するのを抑止することができる。また、車速が後進方向の第1車速以上であるか否かに拘わらず、要求駆動力に基づく駆動力により走行することができる。   In the vehicle of the present invention, when the power shaft and the drive shaft are connected as the reverse direction connection by the switching connection means, and the forward direction connection is instructed by the instruction means when the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction, At the time of specific forward instruction, the internal combustion engine, the generator, and the motor are switched and connected so that the vehicle travels with the driving force based on the required driving force required for traveling in the backward direction connection state until the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the backward direction. After the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction, the internal combustion engine, the generator, the motor, and the switching connection means are arranged so that the vehicle travels by the driving force based on the required driving force in the forward direction connection state. Control. Accordingly, since it is possible to prevent the forward direction connection when the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction in the state where the reverse direction connection is established, it is possible to inhibit the generator from over-rotating. it can. Further, the vehicle can travel with a driving force based on the required driving force regardless of whether the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction.

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記設定された要求駆動力に基づく後進方向の制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する手段であるものとすることもできる。   In such a vehicle of the present invention, the control means, in the reverse specific forward instruction, until the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction in the reverse direction based on the set required driving force. It may be a means for controlling the electric motor so that a braking force is output from the electric motor.

また、本発明の車両において、車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、前記制御手段は、前記後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記設定された要求駆動力に基づく後進方向の制動力が前記制動力付与手段により車両に作用するよう該制動力付与手段を制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、制動力付与手段を用いて要求駆動力に基づく駆動力、即ち後進方向の制動力を作用させることができるから、電動機の制御を容易なものとすることができる。   The vehicle according to the present invention further includes a braking force applying unit capable of applying a braking force to the vehicle, and the control unit is configured such that the detected vehicle speed is less than the first vehicle speed in the reverse direction at the time of the backward specific movement instruction. Up to the above, the braking force applying means can be controlled so that the braking force in the reverse direction based on the set required driving force acts on the vehicle by the braking force applying means. In this way, since the driving force based on the required driving force, that is, the braking force in the reverse direction can be applied using the braking force applying means, the control of the electric motor can be facilitated.

さらに、本発明の車両において、前記切替接続手段は、後進方向へのギヤ切替と前進方向への複数のギヤ切替とが可能な有段変速機であるものとすることもできる。   Further, in the vehicle of the present invention, the switching connection means may be a stepped transmission capable of switching gears in the reverse direction and switching a plurality of gears in the forward direction.

あるいは、本発明の車両において、前記後進方向の第1車速は、前記内燃機関をアイドル運転している状態で前記前進方向接続としたときに前記発電機の回転数が該発電機の定格最大回転数より小さいが該定格最大回転数近傍となる回転数に対応する車速以下の車速として設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、より確実に発電機の過回転を抑止することができる。   Alternatively, in the vehicle of the present invention, the first vehicle speed in the reverse direction is such that the rotational speed of the generator is the rated maximum rotation of the generator when the internal combustion engine is idled and the forward direction connection is established. It is also possible to set the vehicle speed to be equal to or lower than the vehicle speed corresponding to the rotation speed that is smaller than the number but near the rated maximum rotation speed. By so doing, it is possible to more reliably prevent the generator from over-rotating.

また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記切替接続手段により前記前進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており前記検出された車速が前進方向の第2車速以上のときに前記指示手段により前記後進方向接続が指示された前進時特定後進指示時には、前記検出された車速が前記前進方向の第2車速未満に至るまでは前記前進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、前記検出された車速が前記前進方向の第2車速未満に至った以降は前記後進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、前進方向接続とされた状態で前進方向の第2車速以上の車速のときに後進方向接続とされるのを抑止することができるから、発電機が過回転するのを抑止することができる。また、車速が前進方向の第2車速以上であるか否かに拘わらず、要求駆動力に基づく駆動力により走行することができる。ここで、「前進方向の第2車速」は、内燃機関をアイドル運転している状態で後進方向接続としたときに発電機の回転数が発電機の定格最大回転数より小さいが定格最大回転数近傍となる回転数に対応する車速以下の車速を用いることができる。   In the vehicle of the present invention, the control means connects the power shaft and the drive shaft as the forward direction connection by the switching connection means, and the detected vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction. At the time of the specific backward movement instruction when the reverse direction connection is instructed by the instruction means, the set in the forward direction connection state until the detected vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction. After the internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connecting means are controlled to run with a driving force based on the required driving force, and after the detected vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction. A hand for controlling the internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connecting means so as to travel with a driving force based on the set required driving force in the state of connection in the reverse direction. It can also be assumed to be in. In this way, it is possible to suppress the reverse direction connection when the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction in the state in which the forward direction connection is established, and thus it is possible to prevent the generator from over-rotating. Can do. Further, the vehicle can travel with a driving force based on the required driving force regardless of whether the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction. Here, the “second vehicle speed in the forward direction” means that the generator rotational speed is smaller than the rated maximum rotational speed of the generator when the internal combustion engine is idled and connected in the backward traveling direction. A vehicle speed equal to or lower than the vehicle speed corresponding to the rotation speed in the vicinity can be used.

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる軸である動力軸の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軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸からの動力を前進方向の動力として車軸に連結された駆動軸に伝達する前進方向接続と前記動力軸からの動力を後進方向の動力として前記駆動軸に伝達する後進方向接続とを切り替え可能に前記動力軸と前記駆動軸とを接続する切替接続手段と、操作者の操作に基づいて前記切替接続手段による接続を指示する指示手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記切替接続手段により前記後進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており車速が後進方向の第1車速以上のときに前記指示手段により前記前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記後進方向接続の状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、車速が前記後進方向の第1車速未満に至った以降は前記前進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, a power shaft that is a shaft different from the output shaft and the rotating shaft; Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts; an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the power shaft; Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, forward connection for transmitting the power from the power shaft to the drive shaft connected to the axle as the power in the forward direction, and the power from the power shaft in reverse Switching connection means for connecting the power shaft and the drive shaft so as to be able to switch between a reverse direction connection transmitted to the drive shaft as directional power, and instructing a connection by the switching connection means based on an operation of an operator A vehicle comprising: instruction means; A control method,
When the switching connection means connects the power shaft and the drive shaft as the reverse direction connection and the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction, the forward direction connection is instructed by the instruction means. At the time of a forward instruction, the internal combustion engine, the generator, and the motor are driven so that the vehicle travels with a driving force based on a required driving force required for traveling in the state of connection in the reverse direction until the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. The internal combustion engine and the switching connection means are controlled so that the vehicle travels with a driving force based on the required driving force in the forward direction connection state after the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. Controlling the generator, the motor and the switching connection means;
It is characterized by that.

この本発明の車両の制御方法では、切替接続手段により後進方向接続として動力軸と駆動軸とが接続されており車速が後進方向の第1車速以上のときに指示手段により前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、車速が後進方向の第1車速未満に至るまでは後進方向接続の状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御し、車速が後進方向の第1車速未満に至った以降は前進方向接続の状態で要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御する。これにより、後進方向接続とされた状態で後進方向の第1車速以上の車速のときに前進方向接続とされるのを抑止することができるから、発電機が過回転するのを抑止することができる。また、車速が後進方向の第1車速以上であるか否かに拘わらず、要求駆動力に基づく駆動力により走行することができる。   In the vehicle control method of the present invention, the power shaft and the drive shaft are connected as the reverse direction connection by the switching connection means, and the forward direction connection is instructed by the instruction means when the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction. Further, at the time of a specific advance command during reverse travel, the internal combustion engine, the generator, and the motor are driven so that the vehicle travels with a drive force based on the required drive force required for travel in a state of connection in the reverse direction until the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. And the switching connection means, and after the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction, the internal combustion engine, the generator, and the motor are switched and connected so that the vehicle travels with the driving force based on the required driving force in the forward direction connection state. Control means. Accordingly, since it is possible to prevent the forward direction connection when the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction in the state where the reverse direction connection is established, it is possible to inhibit the generator from over-rotating. it can. Further, the vehicle can travel with a driving force based on the required driving force regardless of whether the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction.

こうした本発明の車両の制御方法において、更に、前記切替接続手段により前記前進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており車速が前進方向の第2車速以上のときに前記指示手段により前記後進方向接続が指示された前進時特定後進指示時には、車速が前記前進方向の第2車速未満に至るまでは前記前進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、車速が前記前進方向の第2車速未満に至った以降は前記後進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する、ことを特徴とするものとすることもできる。こうすれば、前進方向接続とされた状態で前進方向の第2車速以上の車速のときに後進方向接続とされるのを抑止することができるから、発電機が過回転するのを抑止することができる。また、車速が前進方向の第2車速以上であるか否かに拘わらず、要求駆動力に基づく駆動力により走行することができる。   In such a vehicle control method of the present invention, when the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction when the power shaft and the drive shaft are connected as the forward direction connection by the switching connection means, the indication means is further provided. When the specific backward movement instruction is issued when the reverse direction connection is instructed by the above, the vehicle is driven by the driving force based on the required driving force in the forward direction connection state until the vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction. The internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connecting means are controlled, and after the vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction, the driving force based on the required driving force in the reverse direction connection state. The internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means may be controlled to run. In this way, it is possible to suppress the reverse direction connection when the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction in the state in which the forward direction connection is established, and thus it is possible to prevent the generator from over-rotating. Can do. Further, the vehicle can travel with a driving force based on the required driving force regardless of whether the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction.

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

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。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、動力分配統合機構30に接続された動力軸としてのリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、リングギヤ軸32aの動力を変速して駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に出力する変速機60と、駆動輪39a,39bや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ92と、車両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 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 / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a motor MG2 connected to a ring gear shaft 32a serving as a power shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, and the driving wheels 39a, A transmission 60 that outputs to the drive shaft 36 connected to 39b, a brake actuator 92 for controlling the brakes of the drive wheels 39a and 39b and driven wheels (not shown), and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle, Is provided.

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

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24a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、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24c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。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of cooling water in the engine 22. From the cooling water temperature from the combustion chamber, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve Cam position, throttle position from throttle valve position sensor 146 for detecting the position of throttle valve 124, air flow meter signal AF from air flow meter 148 attached to the intake pipe, and temperature sensor also attached to the intake pipe Intake air temperature from 49, the air-fuel ratio AF from an air-fuel ratio sensor 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140.

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には回転軸としてのリングギヤ軸32aがそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aから変速機60,駆動軸36,デファレンシャルギヤ38を介して、最終的には車両の駆動輪39a,39bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG <b> 1 is connected to the sun gear 31, and the ring gear shaft 32 a as a rotating shaft is connected to the ring gear 32. 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 the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 39a and 39b of the vehicle via the transmission 60, the drive shaft 36, and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置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、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,MG
2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。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1, MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2. A rotational current and a phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by a current sensor (not shown) are input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and controls driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70 and, if necessary, the motors MG1 and MG.
2 is output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

変速機60は、動力軸としてのリングギヤ軸32aと駆動軸36との間の変速段の変更を伴う動力の伝達およびリングギヤ軸32aと駆動軸36との接続の解除を行なうことができるように構成されている。変速機60の構成の一例を図3に示す。図示するように、変速機60は、シングルピニオンの遊星歯車機構62,64,66と二つのクラッチC1,C2と三つのブレーキB1,B2,B3とにより構成されている。遊星歯車機構62は、外歯歯車のサンギヤ62sと、このサンギヤ62sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ62rと、サンギヤ62sに噛合すると共にリングギヤ62rに噛合する複数のピニオンギヤ62pと、複数のピニオンギヤ62pを自転かつ公転自在に保持するキャリア62cとを備えており、サンギヤ62sはクラッチC2のオンオフによりリングギヤ軸32aに接続または接続の解除ができるようになっていると共にブレーキB1のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア62cはブレーキB2のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっている。遊星歯車機構64は、外歯歯車のサンギヤ64sと、このサンギヤ64sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ64rと、サンギヤ64sに噛合すると共にリングギヤ64rに噛合する複数のピニオンギヤ64pと、複数のピニオンギヤ64pを自転かつ公転自在に保持するキャリア64cとを備えており、サンギヤ64sは遊星歯車機構62のサンギヤ62sに接続され、リングギヤ64rはクラッチC1のオンオフによりリングギヤ軸32aに接続またはその解除ができるようになっており、キャリア64cは遊星歯車機構62のリングギヤ62rに接続されている。遊星歯車機構66は、外歯歯車のサンギヤ66sと、このサンギヤ66sと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ66rと、サンギヤ66sに噛合すると共にリングギヤ66rに噛合する複数のピニオンギヤ66pと、複数のピニオンギヤ66pを自転かつ公転自在に保持するキャリア66cとを備えており、サンギヤ66sは遊星歯車機構64のリングギヤ64rに接続され、リングギヤ66rはブレーキB3のオンオフによりその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア66cは遊星歯車機構62のリングギヤ62rと遊星歯車機構64のキャリア64cと駆動軸36とに接続されている。変速機60は、クラッチC1,C2とブレーキB1,B2,B3とを全てオフにすることによりリングギヤ軸32aと駆動軸36とを切り離すことができ、クラッチC1とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B2とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を比較的大きな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を1速の状態という)、クラッチC1とブレーキB2とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B3とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を1速より小さな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を2速の状態という)、クラッチC1とブレーキB1とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB2,B3とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を2速より小さな減速比で減速して駆動軸36に伝達し(以下、この状態を3速の状態という)、クラッチC1,C2をオンとすると共にブレーキB1,B2,B3をオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転をそのまま駆動軸36に伝達する(以下、この状態を4速の状態という)。また、この変速機60は、クラッチC2とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC1とブレーキB1,B2とをオフとすることによりリングギヤ軸32aの回転を反転かつ減速して駆動軸36に伝達する(以下、この状態をリバースの状態という)。   The transmission 60 is configured to be able to transmit power accompanying a change in gear position between the ring gear shaft 32a as the power shaft and the drive shaft 36 and to release the connection between the ring gear shaft 32a and the drive shaft 36. Has been. An example of the configuration of the transmission 60 is shown in FIG. As shown in the figure, the transmission 60 includes a single-pinion planetary gear mechanism 62, 64, 66, two clutches C1, C2, and three brakes B1, B2, B3. The planetary gear mechanism 62 includes an external gear sun gear 62s, an internal gear ring gear 62r arranged concentrically with the sun gear 62s, a plurality of pinion gears 62p that mesh with the sun gear 62s and mesh with the ring gear 62r, and a plurality of pinion gears 62p. The pinion gear 62p rotates and revolves, and the sun gear 62s can be connected to or disconnected from the ring gear shaft 32a by turning on and off the clutch C2, and the brake B1 can be turned on and off. The rotation can be stopped or made free, and the carrier 62c can be stopped or made free by turning on and off the brake B2. The planetary gear mechanism 64 includes an external gear sun gear 64s, an internal gear ring gear 64r disposed concentrically with the sun gear 64s, a plurality of pinion gears 64p that mesh with the sun gear 64s and mesh with the ring gear 64r, and a plurality of pinion gears 64p. The pinion gear 64p rotates and revolves, and the sun gear 64s is connected to the sun gear 62s of the planetary gear mechanism 62, and the ring gear 64r is connected to or released from the ring gear shaft 32a by turning on and off the clutch C1. The carrier 64c is connected to the ring gear 62r of the planetary gear mechanism 62. The planetary gear mechanism 66 includes an external gear sun gear 66s, an internal gear ring gear 66r arranged concentrically with the sun gear 66s, a plurality of pinion gears 66p that mesh with the sun gear 66s and mesh with the ring gear 66r, and a plurality of pinion gears 66p. And a carrier 66c that holds the pinion gear 66p in a rotatable and revolving manner. The sun gear 66s is connected to the ring gear 64r of the planetary gear mechanism 64, and the ring gear 66r can stop or freely rotate by turning on and off the brake B3. The carrier 66c is connected to the ring gear 62r of the planetary gear mechanism 62, the carrier 64c of the planetary gear mechanism 64, and the drive shaft 36. The transmission 60 can disconnect the ring gear shaft 32a and the drive shaft 36 by turning off all of the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3, and can turn on the clutch C1 and the brake B3 as well as the clutch. By turning off C2 and brakes B1 and B2, the rotation of the ring gear shaft 32a is decelerated with a relatively large reduction ratio and transmitted to the drive shaft 36 (hereinafter this state is referred to as the first speed state), and the clutch C1 and By turning on the brake B2 and turning off the clutch C2 and the brakes B1 and B3, the rotation of the ring gear shaft 32a is decelerated at a reduction ratio smaller than the first speed and transmitted to the drive shaft 36 (hereinafter, this state is referred to as “the state”). 2nd speed state), by turning on the clutch C1 and the brake B1 and turning off the clutch C2 and the brakes B2 and B3. The rotation of the ring gear shaft 32a is decelerated at a reduction ratio smaller than the second speed and transmitted to the drive shaft 36 (hereinafter this state is referred to as the third speed state), the clutches C1, C2 are turned on, and the brakes B1, B2, B3 Is turned off, the rotation of the ring gear shaft 32a is transmitted to the drive shaft 36 as it is (hereinafter this state is referred to as the fourth speed state). Further, the transmission 60 turns the clutch C2 and the brake B3 on and turns off the clutch C1 and the brakes B1 and B2, thereby reversing and decelerating the rotation of the ring gear shaft 32a and transmitting it to the drive shaft 36. (Hereafter, this state is called a reverse state).

クラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3のオンオフは、図1に示すように、油圧式のアクチュエータ100の駆動によりクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3に対して作用させる油圧を調節することより行なわれる。この油圧式のアクチュエータ100は、オイルを圧送するオイルポンプ102と、オイルポンプ102から圧送されたオイルの圧力(ライン圧)をクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3側に調整可能な圧力をもって個別に供給可能な油圧供給部104と、を備える。   As shown in FIG. 1, the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 are turned on and off by adjusting the hydraulic pressure applied to the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 by driving the hydraulic actuator 100. It is done from that. This hydraulic actuator 100 has an oil pump 102 that pumps oil and a pressure that allows the pressure (line pressure) of the oil pumped from the oil pump 102 to be adjusted to the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3. And a hydraulic pressure supply unit 104 that can be supplied 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に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52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)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。図4に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図5にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。   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 terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and are input to the output limiting correction coefficient based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 4 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 5 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキペダル85の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ90の圧力(ブレーキ圧)と車速Vとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪39a,39bや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みに無関係に、駆動輪39a,39bや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ96a〜96dの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ92は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、ブレーキECUという)94により制御されている。ブレーキECU94は、図示しない信号ラインにより、駆動輪39a,39bや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪39a,39bや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能(ABS)や運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪39a,39bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)なども行なう。ブレーキECU94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ブレーキアクチュエータ92を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ92の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 brake actuator 92 has a braking torque corresponding to the share of the brake in the braking force applied to the vehicle by the pressure (brake pressure) of the brake master cylinder 90 and the vehicle speed V generated in response to the depression of the brake pedal 85. The brake wheel cylinders 96a and 96d are adjusted so as to act on the wheel 39b and a driven wheel (not shown), and the braking torque acts on the drive wheels 39a and 39b and the driven wheel regardless of the depression of the brake pedal 85. The hydraulic pressures of 96a to 96d can be adjusted. The brake actuator 92 is controlled by a brake electronic control unit (hereinafter referred to as a brake ECU) 94. The brake ECU 94 inputs signals such as a wheel speed from a wheel speed sensor (not shown) attached to the drive wheels 39a and 39b and the driven wheel and a steering angle from a steering angle sensor (not shown) through a signal line (not shown). When the driver depresses the brake pedal 85, an anti-lock brake system function (ABS) that prevents any of the driving wheels 39a, 39b or the driven wheels from slipping due to locking, or when the driver depresses the accelerator pedal 83 Traction control (TRC) for preventing any one of the drive wheels 39a and 39b from slipping due to idling, posture holding control (VSC) for holding the posture while the vehicle is turning, and the like are also performed. The brake ECU 94 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and controls the drive of the brake actuator 92 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and the data regarding the state of the brake actuator 92 is used for the hybrid as necessary. Output to the electronic control unit 70.

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,アクチュエータ100の油圧供給部104のライン圧を検出する油圧センサ106からの油圧Poil,駆動軸36に取り付けられた回転数センサ37からの駆動軸回転数Ndなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、変速機60のクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3の油圧式のアクチュエータ100への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. From the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the hydraulic pressure that detects the line pressure of the hydraulic pressure supply unit 104 of the actuator 100. The oil pressure Poil from the sensor 106, the drive shaft rotational speed Nd from the rotational speed sensor 37 attached to the drive shaft 36, and the like are input via the input port. The hybrid electronic control unit 70 outputs drive signals to the clutches C1 and C2 of the transmission 60 and the hydraulic actuators 100 of the brakes B1, B2 and B3 via an output port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出するシフトレバー81のポジションとしては、駐車ポジション(Pポジション)や中立ポジション(Nポジション),ドライブポジション(Dポジション),リバースポジション(Rポジション)などがある。シフトポジションSPがDポジションやRポジションのときには、基本的には、変速機60は、1速〜4速の状態,リバースの状態となるようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3のうち1速〜4速の状態,リバースの状態に対応するクラッチやブレーキを係合し、シフトポジションSPがNポジションやPポジションのときには、変速機60のクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3は全て開放する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the position of the shift lever 81 detected by the shift position sensor 82 includes a parking position (P position), a neutral position (N position), a drive position (D position), and a reverse position (R Position). When the shift position SP is the D position or the R position, basically, the transmission 60 is one of the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 so as to be in the 1st to 4th speed state or the reverse state. When the clutch or brake corresponding to the speed to the fourth speed state or the reverse state is engaged, and the shift position SP is the N position or the P position, the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 of the transmission 60 are all Open.

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36に出力すべき要求トルクを計算し、要求トルクTd*と車速Vとに応じた変速段となるよう変速機60が制御され、要求トルクと変速機60の変速段とに応じた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 configured in this way calculates the required torque to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver, and the required torque The transmission 60 is controlled so as to achieve a shift speed according to Td * and the vehicle speed V, and the required power corresponding to the torque according to the required torque and the shift speed of the transmission 60 is output to the ring gear shaft 32a. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に後進しているときにシフトレバー81をDポジションにしたときや前進しているときにシフトレバー81をRポジションにしたときの動作について説明する。図6は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に実行される。なお、この駆動制御ルーチンが実行されている最中でも、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、図示しない変速制御ルーチンを実行し、アクセル開度Accと車速Vと変速段との関係を設定した変速マップと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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて変速機60の変速段を変速している。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, particularly the operation when the shift lever 81 is set to the D position when moving backward or the shift lever 81 is set to the R position when moving forward. Will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment. This routine is executed every predetermined time (for example, every several milliseconds). While the drive control routine is being executed, the hybrid electronic control unit 70 executes a shift control routine (not shown), and a shift map in which the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the shift stage is set. The gear position of the transmission 60 is changed based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88.

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,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,回転数センサ37からの駆動軸回転数Nd,変速機60の変速比G,シフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,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、エンジン22の回転数Neは、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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。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。なお、変速機60の変速比Gは、変速機60の状態に基づいて得られるものを入力するものとした。変速機60の変速比Gは、上述した変速制御により、そのときに設定されている変速機60の変速段に基づく変速比を入力するものとした。なお、変速比Gについては、モータMG2の回転数Nm2と駆動軸回転数Ndとから計算するものとしてもよい。   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 Ne of the engine 22, the motor MG1. , MG2 rotational speeds Nm1, Nm2, drive shaft rotational speed Nd from rotational speed sensor 37, transmission gear ratio G of transmission 60, shift position SP from shift position sensor 82, input / output limits Win, Wout of battery 50, etc. A process of inputting necessary data is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated based on a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, 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. It was supposed to be. 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. Note that the gear ratio G of the transmission 60 is input based on the state of the transmission 60. As the transmission gear ratio G of the transmission 60, a transmission gear ratio based on the gear position of the transmission 60 set at that time is input by the above-described transmission control. The gear ratio G may be calculated from the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the drive shaft rotational speed Nd.

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軸36に出力すべき要求トルクTd*を設定すると共に(ステップS110)、設定した要求トルクTd*に基づいてエンジン22に要求される要求パワーPe*を設定する(ステップS120)。要求トルクTd*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTd*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTd*を導出して設定するものとした。図8に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTd*に駆動軸36の回転数Ndを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。   When the data is input in this way, the required torque Td * to be output to the drive shaft 36 is set as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110), and the set required torque Based on Td *, required power Pe * required for engine 22 is set (step S120). In the embodiment, the required torque Td * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Td * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Td * is derived from the stored map and set. FIG. 8 shows an example of the required torque setting map. The required power Pe * can be calculated as the sum of the set required torque Td * multiplied by the rotational speed Nd of the drive shaft 36 and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss.

次に、設定した要求パワーPe*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Pe*とに基づいて行なわれる。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8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Pe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Next, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the set required power Pe * (step S130). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 8 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 with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

そして、シフトポジションSPに基づいてシフトレバー81の操作があったか否かを判定する(ステップS140)。シフトレバー81の操作がないときには、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2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(ステップS180)、計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルクTm1tmpを計算する(ステップS190)。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および変速機60の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図9および図10に示す。なお、図9は変速機60が1速の状態のときを示し、図10は変速機60がリバースの状態のときを示している。図中左側は動力分配統合機構30の共線図であり、左の31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、34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、32軸はモータMG2の回転数Nm2であるリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数を示す。図中右側は変速機60の共線図であり、64r,66s軸は遊星歯車機構64のリングギヤ64rおよび遊星歯車機構66のサンギヤ66sの回転数を示し、62r,64c,66c軸は駆動軸36の回転数Ndである遊星歯車機構62のリングギヤ62rおよび遊星歯車機構64のキャリア64cおよび遊星歯車機構66のキャリア66cの回転数を示し、62c軸は遊星歯車機構62のキャリア62cの回転数を示し、66r軸は遊星歯車機構66のリングギヤ66rの回転数を示し、62s,64s軸は遊星歯車機構62のサンギヤ62sおよび遊星歯車機構64のサンギヤ64sの回転数を示す。図中左右の共線図を結ぶ点線は、シフトポジションSPがDポジションのときに接続される回転要素(32軸と64r,66s軸)を示す。なお、32軸上の2つの太線矢印はモータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクとモータMG2から出力されるトルクTm2とを示し、62r,64c,66c軸の2つの太線矢印は、R軸に出力されるこれらのトルクが変速機60を介して駆動軸36に出力されるトルクを示す。式(1)は、図9および図10の共線図から容易に導くことができる。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, it is determined whether or not the shift lever 81 has been operated based on the shift position SP (step S140). When the shift lever 81 is not operated, the target rotational speed of the motor MG1 is calculated by the following equation (1) using the target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. Nm1 * is calculated (step S180), and the torque Tm1tmp of the motor MG1 is calculated by equation (2) based on the calculated target rotation speed Nm1 * and the input rotation speed Nm1 of the motor MG1 (step S190). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. An example of a collinear diagram for dynamically explaining the rotational elements of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission 60 is shown in FIGS. FIG. 9 shows the state where the transmission 60 is in the first speed state, and FIG. 10 shows the case where the transmission 60 is in the reverse state. In the drawing, the left side is a collinear diagram of the power distribution and integration mechanism 30, the left 31 axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, and the 34 axis is the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22. The rotational speed of the ring gear 32 (ring gear shaft 32a), which is the rotational speed Nm2 of the motor MG2, is indicated by 32 axes. In the drawing, the right side is a collinear diagram of the transmission 60, the 64r and 66s axes indicate the rotational speeds of the ring gear 64r of the planetary gear mechanism 64 and the sun gear 66s of the planetary gear mechanism 66, and the 62r, 64c and 66c axes are the drive shaft 36. The rotation speed of the ring gear 62r of the planetary gear mechanism 62, the carrier 64c of the planetary gear mechanism 64, and the carrier 66c of the planetary gear mechanism 66, and the 62c axis indicate the rotation speed of the carrier 62c of the planetary gear mechanism 62. , 66r axis indicates the rotational speed of the ring gear 66r of the planetary gear mechanism 66, and the 62s and 64s axes indicate the rotational speed of the sun gear 62s of the planetary gear mechanism 62 and the sun gear 64s of the planetary gear mechanism 64. In the figure, the dotted line connecting the left and right collinear charts indicates the rotating elements (32 axes, 64r, 66s axes) connected when the shift position SP is the D position. The two thick arrows on the 32 axes indicate the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2, and the two thick lines on the 62r, 64c, and 66c axes. The arrows indicate the torque that is output to the drive shaft 36 via the transmission 60 when these torques are output to the R-axis. Equation (1) can be easily derived from the collinear diagrams of FIGS. Expression (2) is a relational expression in the feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In the expression (2), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and the right side The third term “k2” is the gain of the integral term.

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

続いて、式(3)および式(4)を共に満たすモータトルクTm1tmpの上下限としてのトルク制限Tm1min,Tm1maxを設定すると共に(ステップS200)、式(5)により設定したトルク制限Tm1min,Tm1maxで仮トルクTm1tmpを制限してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップ210)。ここで、式(3)はモータMG1やモータMG2によりリングギヤ軸32aに出力されるトルクの総和が値0から要求トルクTd*を予想ギヤ比Gestで除した値までの範囲内となる関係であり、式(4)はモータMG1とモータMG2とにより入出力される電力の総和が入出力制限Win,Woutの範囲内となる関係である。トルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を図11に示す。トルク制限Tm1min,Tm1maxは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Tm1*の最大値と最小値として求めることができる。   Subsequently, torque limits Tm1min and Tm1max as upper and lower limits of the motor torque Tm1tmp satisfying both the expressions (3) and (4) are set (step S200), and the torque limits Tm1min and Tm1max set by the expression (5) are set. Temporary torque Tm1tmp is limited and torque command Tm1 * of motor MG1 is set (step 210). Here, the expression (3) is a relationship in which the total torque output to the ring gear shaft 32a by the motor MG1 and the motor MG2 is within a range from a value 0 to a value obtained by dividing the required torque Td * by the expected gear ratio Gest. Equation (4) is a relationship in which the sum of the electric power input / output by the motor MG1 and the motor MG2 falls within the range of the input / output limits Win and Wout. An example of the torque limits Tm1min and Tm1max is shown in FIG. The torque limits Tm1min and Tm1max can be obtained as the maximum value and the minimum value of the torque command Tm1 * in the region indicated by the oblique lines in the drawing.

0≦−Tm1tmp/ρ+Tm2tmp≦Td*/G (3)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
0 ≦ −Tm1tmp / ρ + Tm2tmp ≦ Td * / G (3)
Win ≦ Tm1tmp ・ Nm1 + Tm2tmp ・ Nm2 ≦ Wout (4)
Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (5)

次に、要求トルクTd*を変速機60のギヤ比Gで除したものにモータMG1のトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮トルクTm2tmpを次式(6)により計算し(ステップS220)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令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Tm2min,Tm2maxを次式(7)および式(8)により計算すると共に(ステップS230)、設定した仮トルクTm2tmpを式(9)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS240)。ここで、式(6)は、図9および図10の共線図から容易に導くことができる。   Next, the value obtained by dividing the required torque Td * by the gear ratio G of the transmission 60 and the torque command Tm1 * of the motor MG1 divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 should be added and output from the motor MG2. A temporary torque Tm2tmp as a torque is calculated by the following equation (6) (step S220), and obtained by multiplying the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 are expressed by the following equations (7) and (7): While calculating by (8) (step S230), the set temporary torque Tm2tmp is converted into the torque limit Tm by equation (9). min, and limited by Tm2max to set a torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S240). Here, Equation (6) can be easily derived from the alignment charts of FIGS.

Tm2tmp=Td*/G+Tm1*/ρ (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
Tm2tmp = Td * / G + Tm1 * / ρ (6)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (7)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (9)

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、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(ステップS300)、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御,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。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S300), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as fuel injection control and ignition control. 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.

ステップS140でシフトレバー81の操作がなされたと判定されたときには、車両が走行している方向に対して逆方向に走行するシフトポジションへの変更であるか否かを判定する(ステップS150)。即ち、シフトレバー81をRポジションとして後進方向に走行している最中にシフトレバー81をDポジションとしたときや、逆にシフトレバー81をDポジションとして前進方向に走行している最中にシフトレバー81をRポジションとしたときに、逆方向に走行するシフトポジションへの変更であると判定するのである。逆方向に走行するシフトポジションへの変更ではないと判定されたときには、シフトレバー81の操作によるシフトポジションSPに対応するようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を作動して変速機60の状態を変更し(ステップS170)、ステップS180〜S240,S300の処理を実行して本ルーチンを終了する。即ち、シフトレバー81がDポジションとされたときには、クラッチC1とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC2とブレーキB1,B2とをオフとして変速機60を1速の状態とし、シフトレバー81がRポジションとされたときには、クラッチC2とブレーキB3とをオンとすると共にクラッチC1とブレーキB1,B2とをオフとして変速機60をリバースの状態として、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定して送信するのである。   When it is determined in step S140 that the shift lever 81 has been operated, it is determined whether or not the shift position is changed to a shift position that travels in the opposite direction to the direction in which the vehicle is traveling (step S150). That is, when the shift lever 81 is set to the D position while the shift lever 81 is set to the R position and the shift lever 81 is set to the D position while the shift lever 81 is set to the D position. When the lever 81 is set to the R position, it is determined that the shift is to the shift position that travels in the reverse direction. When it is determined that the shift position is not changed to the reverse traveling position, the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 are operated so as to correspond to the shift position SP by the operation of the shift lever 81, and the transmission 60 The state is changed (step S170), the processes of steps S180 to S240 and S300 are executed, and this routine is terminated. That is, when the shift lever 81 is in the D position, the clutch C1 and the brake B3 are turned on, the clutch C2 and the brakes B1 and B2 are turned off, and the transmission 60 is in the first speed state. When in the position, the clutch C2 and the brake B3 are turned on, the clutch C1 and the brakes B1 and B2 are turned off, the transmission 60 is in the reverse state, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set. Set and send.

ステップS140でシフトレバー81の操作がなされたと判定され、ステップS150で逆方向に走行するシフトポジションへの変更であると判定されたときには、逆方向の走行における車速Vが閾値Vref未満であるか否かを判定する(ステップS160)。ここで、閾値Vrefは、変速機60をリバースの状態としてエンジン22をアイドル回転数で運転している状態から変速機60を1速の状態としたときにモータMG1の回転数が定格最大回転数となる車速以下の車速として設定されるものであり、モータMG1の性能や動力分配統合機構30や変速機60の構成によって定めることができる。動力分配統合機構30および変速機60の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を図12に示す。図中、実線がリバースの状態であり、一点鎖線が1速の状態である。このように、変速機60をリバースとした状態で走行している最中に変速機60を1速の状態とすると、リングギヤ32が反転するため、モータMG1の回転軸であるサンギヤ31が高回転で回転することになる。この現象は、変速機60をリバースの状態から1速の状態に変更したときだけでなく、変速機60を1速の状態からリバースの状態に変更したときにも生じる。実施例では、こうした変速機60の状態の変更によりモータMG1が過回転しないよう、車速Vを閾値Vrefと比較するのである。車速Vが閾値Vref未満のときには、変速機60の状態を変更してもモータMG1は過回転しないと判断し、シフトレバー81の操作によるシフトポジションSPに対応するようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を作動して変速機60の状態を変更し(ステップS170)、ステップS180〜S240,S300の処理を実行して本ルーチンを終了する。   If it is determined in step S140 that the shift lever 81 has been operated, and it is determined in step S150 that the shift position is changed to a shift position that travels in the reverse direction, whether or not the vehicle speed V in the reverse travel is less than the threshold value Vref. Is determined (step S160). Here, the threshold value Vref is set so that the rotational speed of the motor MG1 is the rated maximum rotational speed when the transmission 60 is in the first speed state from the state where the engine 22 is operated at the idle rotational speed with the transmission 60 in the reverse state. The vehicle speed is set to be equal to or lower than the vehicle speed to be determined by the performance of the motor MG1 and the configuration of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission 60. FIG. 12 shows an example of a collinear diagram for dynamically explaining the rotational elements of the power distribution and integration mechanism 30 and the transmission 60. In the figure, the solid line is in the reverse state, and the alternate long and short dash line is in the first speed state. Thus, if the transmission 60 is in the first speed state while traveling with the transmission 60 in the reverse state, the ring gear 32 is reversed, so that the sun gear 31 that is the rotation shaft of the motor MG1 rotates at a high speed. Will rotate. This phenomenon occurs not only when the transmission 60 is changed from the reverse state to the first speed state, but also when the transmission 60 is changed from the first speed state to the reverse state. In the embodiment, the vehicle speed V is compared with the threshold value Vref so that the motor MG1 does not excessively rotate due to such a change in the state of the transmission 60. When the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, it is determined that the motor MG1 does not over-rotate even if the state of the transmission 60 is changed, and the clutches C1, C2 and brakes B1, B1 and B1 correspond to the shift position SP by the operation of the shift lever 81. B2 and B3 are operated to change the state of the transmission 60 (step S170), the processing of steps S180 to S240 and S300 is executed, and this routine is terminated.

一方、ステップS160で車速Vが閾値Vref以上のときには、変速機60の状態を変更するとモータMG1が過回転すると判断し、変速機60の状態を変更することなく、エンジン22の目標回転数Ne*にアイドル回転数Nidl(例えば、800rpmや1000rpmなど)を設定すると共に目標トルクTe*に値0を設定し(ステップS250)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する(ステップS260)。そして、要求トルクTd*を変速機60のギヤ比Gで除したものを仮トルクTm2tmpとして計算すると共に(ステップS270)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをモータMG2の回転数Nm2で割ってトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算し(ステップS280)、仮トルクTm2tmpを計算したトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS290)、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S300)、駆動制御ルーチンを終了する。アイドル回転数Nidlが設定された目標回転数Ne*と値0の目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22がアイドル回転数Nidlで自立運転するようエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、値0のトルク指令Tm1*とトルク指令Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1からトルクが出力されないように且つトルク指令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。ここで、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたときを考えると、要求トルクTd*が前進方向のトルクであることから、モータMG2からはその回転軸の回転方向とは逆向きのトルクが出力されることになる。即ち、モータMG2により後進方向に対する制動トルクが出力されるようモータMG2を制御することになる。これにより、車両は後進方向の車速Vを減速する。車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときは、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたときと逆の現象となる。   On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref in step S160, it is determined that the motor MG1 will over-rotate if the state of the transmission 60 is changed, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 is not changed without changing the state of the transmission 60. Is set to the idling speed Nidl (for example, 800 rpm, 1000 rpm, etc.), the value 0 is set to the target torque Te * (step S250), and the value 0 is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S260). Then, the required torque Td * divided by the gear ratio G of the transmission 60 is calculated as the temporary torque Tm2tmp (step S270), and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are divided by the rotational speed Nm2 of the motor MG2. Torque limits Tm2min, Tm2max are calculated (step S280), the temporary torque Tm2tmp is limited by the calculated torque limits Tm2min, Tm2max and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (step S290), and the target rotational speed Ne of the engine 22 is set. * And target torque Te * are transmitted to engine ECU 24, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S300), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * at which the idle rotational speed Nidl is set and the target torque Te * having a value of 0 causes the intake air amount control and fuel in the engine 22 to operate independently at the idle rotational speed Nidl. Controls such as injection control and ignition control. In addition, the motor ECU 40 that has received the torque command Tm1 * and the torque command Tm2 * having the value 0 switches the switching elements of the inverters 41 and 42 so that no torque is output from the motor MG1 and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. Switching control is performed. Here, considering that the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, the required torque Td * is the forward direction torque. Torque in the direction opposite to the rotation direction of the rotation shaft is output. That is, the motor MG2 is controlled so that the braking torque in the reverse direction is output by the motor MG2. As a result, the vehicle decelerates the vehicle speed V in the reverse direction. When the shift lever 81 is operated from the D position to the R position while the vehicle is traveling in the forward direction, the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction. This is the opposite phenomenon.

このようにモータMG2から後進方向の制動トルクや前進方向の制動トルクを出力しているうちにステップS160で車速Vが閾値Vref未満と判定されると、変速機60の状態を変更してもモータMG1は過回転しないと判断し、シフトレバー81の操作によるシフトポジションSPに対応するようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を作動して変速機60の状態を変更して(ステップS170)、ステップS180〜S240,S300の処理を実行して本ルーチンを終了する。   As described above, if the vehicle speed V is determined to be less than the threshold value Vref in step S160 while the reverse braking torque or the forward braking torque is output from the motor MG2, the motor even if the state of the transmission 60 is changed. MG1 determines that it will not over-rotate, and changes the state of transmission 60 by operating clutches C1, C2 and brakes B1, B2, B3 to correspond to shift position SP by operating shift lever 81 (step S170). , Steps S180 to S240 and S300 are executed, and this routine is terminated.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されても、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御し、車速Vが閾値Vref未満に至った以降に変速機60の状態を変更して要求トルクTd*が駆動軸36に出力されて走行するようエンジン22とモータMG1,MG2,変速機60を制御するから、モータMG1が過回転するのを抑止することができる。もとより、運転者のアクセルペダル83の踏み込みに応じたアクセル開度Accに基づく要求トルクTd*に応じたトルクを駆動軸36に出力して走行することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, or the shift is performed when the vehicle is traveling in the forward direction. Even if the lever 81 is operated from the D position to the R position, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref and the engine 22 is kept at the idling speed Nidl. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2 and the transmission 60 is transmitted after the vehicle speed V becomes less than the threshold value Vref. The engine 22 and the motors MG1, M are driven so that the required torque Td * is output to the drive shaft 36 and travels. 2, since to control the transmission 60, it can be motor MG1 is suppressed to overspeed. Naturally, it is possible to travel by outputting to the drive shaft 36 torque corresponding to the required torque Td * based on the accelerator opening Acc corresponding to the driver's depression of the accelerator pedal 83.

実施例のハイブリッド自動車20では、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されても、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御するものとしたが、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22を停止すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御するものとしたり、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlとは異なる回転数で運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御するものとしたり、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG1,MG2からトルクが出力されず、且つ、油圧ブレーキにより要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60,ブレーキアクチュエータ92を制御するものとしてもよい。油圧ブレーキにより要求トルクTd*に応じた制動トルクを出力する場合、図6の駆動制御ルーチンに代えて図13の駆動制御ルーチンを実行すればよい。この駆動制御ルーチンでは、ステップS160で車速Vが閾値Vref以上であると判定されると、エンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*にはアイドル回転数Nidl,値0(ステップS350)、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*には値0(ステップS360,S370)、油圧ブレーキのブレーキトルクTb*に駆動軸36に作用させるべきトルクとして要求トルクTd*を設定し(ステップS380)、設定したブレーキトルクTb*をブレーキECU94に送信し(ステップS390)、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S300)、駆動制御ルーチンを終了する。このように、油圧ブレーキを用いて要求トルクTd*に相当する制動トルクを出力しても、実施例と同様の効果をすることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, or the shift lever 81 is in the D position when the vehicle is traveling in the forward direction. Even if the vehicle is operated from the R position to the R position, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref, and the engine 22 is independently operated at the idle speed Nidl and the motor. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the MG2, but the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V becomes less than the threshold value Vref. And the engine 22 is stopped and a braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, and the engine 22 is rotated at a speed different from the idling speed Nidl. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2, and when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the vehicle speed Until V becomes less than the threshold value Vref, the state of the transmission 60 is maintained, and the engine 22 is independently operated at the idling speed Nidl, torque is not output from the motors MG1 and MG2, and the required torque Td * is provided by the hydraulic brake. The engine 22 and the motors MG1, MG2, the transmission 60, It may be controlled to a rk actuator 92. When the braking torque according to the required torque Td * is output by the hydraulic brake, the drive control routine of FIG. 13 may be executed instead of the drive control routine of FIG. In this drive control routine, when it is determined in step S160 that the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the target engine speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are set to the idling engine speed Nidl, value 0 (step S350), The torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set to the value 0 (steps S360 and S370), and the required torque Td * is set as the torque to be applied to the drive shaft 36 to the brake torque Tb * of the hydraulic brake (step S380). ), The set brake torque Tb * is transmitted to the brake ECU 94 (step S390), and the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24 and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2. Are transmitted to the motor ECU 40 (step S). 00), and exits from the drive control routine. Thus, even if the braking torque corresponding to the required torque Td * is output using the hydraulic brake, the same effect as in the embodiment can be obtained.

実施例のハイブリッド自動車20では、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときに、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御するものとしたが、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときには、車速Vが閾値Vref以上のときでも、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御しないものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, or the shift lever 81 is in the D position when the vehicle is traveling in the forward direction. When the vehicle speed V is greater than or equal to the threshold value Vref when the vehicle is operated from the R position to the R position, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, and the engine 22 is autonomously operated at the idle speed Nidl. The engine 22, the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2, but the shift lever 81 is used when the vehicle is traveling in the forward direction. Is operated from the D position to the R position, even when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the vehicle speed V Until the threshold Vref is reached, the state of the transmission 60 is maintained and the engine 22 is operated independently at the idle speed Nidl, and the engine 22 and the motor MG1 are output from the motor MG2 in accordance with the required torque Td *. , MG2, transmission 60 may not be controlled.

実施例のハイブリッド自動車20では、閾値Vrefとして、変速機60をリバースの状態としてエンジン22をアイドル回転数で運転している状態から変速機60を1速の状態としたときにモータMG1の回転数が定格最大回転数となる車速以下の車速として設定するものとしたが、モータMG1の回転数が定格最大回転数に基づかず、適当に小さな車速を設定するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the rotation speed of the motor MG1 is set when the transmission 60 is set to the first speed from the state where the transmission 60 is in the reverse state and the engine 22 is operated at the idle rotation speed as the threshold Vref. Is set as a vehicle speed equal to or lower than the vehicle speed at which the rated maximum rotational speed is reached, but the rotational speed of the motor MG1 is not based on the rated maximum rotational speed, and may be set to a suitably small vehicle speed.

実施例のハイブリッド自動車20では、上述した式(3),(4)を満たす範囲内でモータトルクTm1tmpを制限するトルク制限Tm1min,Tm1maxを求めてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に式(7),(8)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定したが、式(3),(4)を満たす範囲内によるトルク制限Tm1min,Tm1maxの制限を受けることなくモータトルクTm1tmpをそのままモータMG1のトルク指令Tm1*として設定すると共にこのトルク指令Tm1*を用いて式(7),(8)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxを求めてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものとしても構わない。この他、モータMG2の回転数Nm2や予想モータ回転数Nm2estを用いてバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*Tm2*を設定するものであれば、如何なる手法を用いるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, torque limits Tm1min and Tm1max for limiting the motor torque Tm1tmp within a range satisfying the above-described formulas (3) and (4) are obtained to set a torque command Tm1 * for the motor MG1 and formula ( 7) and (8) are used to obtain the torque limits Tm2min and Tm2max, and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set. However, the torque limits Tm1min and Tm1max are limited within the range satisfying the expressions (3) and (4). The motor torque Tm1tmp is set as it is as the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the torque limit Tm2min and Tm2max are obtained from the equations (7) and (8) using the torque command Tm1 * to obtain the torque command Tm2 * of the motor MG2. It does not matter as a setting. In addition, if the torque command Tm1 * Tm2 * of the motors MG1, MG2 is set within the range of the input / output limits Win, Wout of the battery 50 using the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the expected motor rotational speed Nm2est, Any method may be used.

実施例のハイブリッド自動車20では、4段の変速段をもって変速可能な変速機60を用いるものとしたが、変速段は4段に限られるものではなく、2段以上の変速段をもって変速可能な変速機であればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the transmission 60 capable of shifting with four speeds is used. However, the speed is not limited to four, and the speed can be changed with two or more speeds. Any machine can be used.

実施例のハイブリッド自動車20では、駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に変速機60を介して接続された動力軸としてのリングギヤ軸32aにエンジン22からの動力を動力分配統合機構30を介して出力するものとしたが、図14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36に変速機60を介して接続された動力軸32bに接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を動力軸32b,変速機60,駆動軸36を介して駆動輪39a,39b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 distribution and integration mechanism 30 is used to transmit power from the engine 22 to the ring gear shaft 32a as a power shaft connected to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 39a and 39b via the transmission 60. 14, the drive shaft that outputs power to the inner rotor 232 and the drive wheels 39a and 39b connected to the crankshaft 26 of the engine 22 as exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. 36, and an outer rotor 234 connected to a power shaft 32b connected to a power transmission shaft 32b through a transmission 60. A part of the power of the engine 22 is driven through a power shaft 32b, a transmission 60, and a drive shaft 36 to drive wheels. A counter-rotor motor 230 that transmits power to 39a and 39b and converts remaining power into electric power may be provided.

実施例では、本発明の最良の形態としてハイブリッド自動車20として説明したが、自動車以外の車両としてもよいし、車両の制御方法の形態としても構わない。   In the embodiment, the hybrid vehicle 20 has been described as the best mode of the present invention. However, the vehicle may be a vehicle other than the vehicle, or may be a vehicle control method.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、変速機60が「切替接続手段」に相当し、シフトレバー81が「指示手段」に相当し、車速センサ88が「車速検出手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に要求される要求トルクTd*を設定する図6の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときに、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン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*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信し、車速Vが閾値Vref未満に至った以降に変速機60の状態を変更して要求トルクTd*が駆動軸36に出力されて走行するようエンジン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*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図6の駆動制御ルーチンのステップS120〜S300の処理を実行したり、ステップS170の処理としてシフトレバー81の操作によるシフトポジションSPに対応するようクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を作動して変速機60の状態を変更したり、アクセル開度Accと車速Vと変速段との関係を設定した変速マップと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と車速センサ88からの車速Vとに基づいてクラッチC1,C2やブレーキB1,B2,B3を作動して変速機60の変速段を変速したりするハイブリッド用電子制御ユニット70と、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによりエンジン22を制御するエンジンECU24と、トルク指令Tm1*,Tm2*とによりモータMG1,MG2を制御するモータECU40と、が「制御手段」に相当する。また、ブレーキアクチュエータ92とブレーキホイールシリンダ96a〜96dとブレーキECU94とが「制動力付与手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸と出力軸および回転軸とは異なる軸である動力軸の3軸に接続され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軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機および電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「切替接続手段」としては、リバース付きの4段変速の変速機60に限定されるものではなく、リバース付きの2段以上の変速機としたり、リバースと1速だけの切替機とするなど、動力軸からの動力を前進方向の動力として車軸に連結された駆動軸に伝達する前進方向接続と動力軸からの動力を後進方向の動力として駆動軸に伝達する後進方向接続とを切り替え可能に動力軸と駆動軸とを接続するするものであれば如何なるものとしても構わない。「指示手段」としては、シフトレバー81に限定されるものではなく、シフトポジションSPを変更するボタンとするなど、操作者の操作に基づいて切替接続手段による接続を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ88に限定されるものではなく、駆動輪や従動輪に取り付けられた車輪速センサからの信号に基づいて演算するものなど、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36の要求トルクTd*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて駆動軸36の要求トルクTd*を設定するなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、車両が後進方向に走行しているときにシフトレバー81がRポジションからDポジションに操作されたり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときに、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御し、車速Vが閾値Vref未満に至った以降に変速機60の状態を変更して要求トルクTd*が駆動軸36に出力されて走行するようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御するものに限定されるものではなく、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22を停止すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御したり、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlとは異なる回転数で運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御したり、車速Vが閾値Vref以上のときには、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG1,MG2からトルクが出力されず、且つ、油圧ブレーキにより要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60,ブレーキアクチュエータ92を制御したり、車両が前進方向に走行しているときにシフトレバー81がDポジションからRポジションに操作されたときには、車速Vが閾値Vref以上のときでも、車速Vが閾値Vref未満に至るまでは変速機60の状態を維持してエンジン22をアイドル回転数Nidlで自立運転すると共にモータMG2から要求トルクTd*に応じた制動トルクが出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2,変速機60を制御しないものとしたりするなど、切替接続手段により後進方向接続として動力軸と駆動軸とが接続されており車速が後進方向の第1車速以上のときに指示手段により前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、車速が後進方向の第1車速未満に至るまでは後進方向接続の状態で要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御し、車速が後進方向の第1車速未満に至った以降は前進方向接続の状態で要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう内燃機関と発電機と電動機と切替接続手段とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「制動力付与手段」としては、ブレーキアクチュエータ92とブレーキホイールシリンダ96a〜96dとブレーキECU94とによるものに限定されるものではなく、車両に制動力を付与可能なものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the power distribution / integration mechanism 30 corresponds to a “three-axis power input / output unit”, and the motor MG2 corresponds to a “motor”. ”, The battery 50 corresponds to“ power storage means ”, the transmission 60 corresponds to“ switch connection means ”, the shift lever 81 corresponds to“ instruction means ”, and the vehicle speed sensor 88 corresponds to“ vehicle speed detection means ”. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S110 of the drive control routine of FIG. 6 for setting the required torque Td * required for the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V is provided. Corresponding to “required driving force setting means”, when the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, or when the vehicle is traveling in the forward direction When the shift lever 81 is operated from the D position to the R position, and the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref, and the engine 22 is operated at the idle speed. The target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set so that the motor MG2 can output the braking torque corresponding to the required torque Td * while performing independent operation with Nidl. It is set and transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40, and after the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref, the state of the transmission 60 is changed and the required torque Td * is output to the drive shaft 36 so that the engine 22 travels. Set target speed Ne *, target torque Te *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2. 6 are transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40, and the clutches C1, C2 and the clutches C1, C2 and so on corresponding to the shift position SP by the operation of the shift lever 81 are executed as the process of step S170. A brake map, in which the state of the transmission 60 is changed by operating the brakes B1, B2, B3, or a relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the gear position, and the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 is set. And the hybrid electronic control unit 70 for operating the clutches C1, C2 and the brakes B1, B2, B3 to change the speed of the transmission 60 based on the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the target rotational speed Ne. An engine ECU 24 for controlling the engine 22 by * and the target torque Te *; The motor ECU 40 that controls the motors MG1, MG2 by the torque commands Tm1 *, Tm2 * corresponds to “control means”. The brake actuator 92, the brake wheel cylinders 96a to 96d, and the brake ECU 94 correspond to “braking force applying means”. Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator as long as it can input and output power, such as an induction motor. The “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution / integration mechanism 30 described above, but includes four or more shafts using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. 3 of the power shaft that is different from the output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator, the output shaft, and the rotating shaft, such as those connected to the motor or those having a different operation action from the planetary gear such as a differential gear. As long as it is connected to a shaft and inputs / outputs power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts, it may be anything. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of electric motor such as an induction motor that can input and output power to a power shaft. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange power with a generator and an electric motor such as a capacitor. “Switching connection means” is not limited to a four-speed transmission 60 with reverse, but a two-stage or higher transmission with reverse, or a reverse and first speed switching machine, etc. Switchable between a forward direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft connected to the axle as power in the forward direction and a reverse direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft as power in the reverse direction As long as the shaft and the drive shaft are connected, any configuration may be used. The "instruction means" is not limited to the shift lever 81, but any means that instructs the connection by the switching connection means based on the operation of the operator, such as a button for changing the shift position SP. It does not matter. The “vehicle speed detection means” is not limited to the vehicle speed sensor 88, but may be any device that detects the vehicle speed, such as a calculation based on a signal from a wheel speed sensor attached to a driving wheel or a driven wheel. It doesn't matter what. The “required driving force setting means” is not limited to the one that sets the required torque Td * of the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, but is driven based only on the accelerator opening Acc. Any method may be used as long as it sets a required driving force required for traveling, such as setting a required torque Td * of the shaft 36. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, the shift lever 81 is operated from the R position to the D position when the vehicle is traveling in the reverse direction, or the shift lever 81 is D when the vehicle is traveling in the forward direction. When the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref when operated from the position to the R position, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref, and the engine 22 is independently operated at the idle speed Nidl. At the same time, the engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2, and the state of the transmission 60 is changed after the vehicle speed V reaches less than the threshold value Vref. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the required torque Td * is output to the drive shaft 36 and travels. However, the state of the transmission 60 is maintained and the engine 22 is stopped until the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, and the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2. The engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V is less than the threshold value Vref, and the engine 22 is rotated at a speed different from the idling speed Nidl. When the engine 22 and the motors MG1, MG2, and the transmission 60 are controlled so that the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG2 while the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the vehicle speed V is set to the threshold value Vref. Until the engine speed is less than 1, the state of the transmission 60 is maintained and the engine 22 is independently operated at the idle speed Nidl and the motor is operated. The engine 22, the motors MG 1, MG 2, the transmission 60, and the brake actuator 92 are controlled so that no torque is output from the MG 1, MG 2 and a braking torque corresponding to the required torque Td * is output by the hydraulic brake, When the shift lever 81 is operated from the D position to the R position while the vehicle is traveling in the forward direction, the state of the transmission 60 is maintained until the vehicle speed V is less than the threshold value Vref even when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref. The engine 22, the motors MG 1, MG 2, and the transmission 60 are not controlled so that the engine 22 operates independently at the idling speed Nidl and the braking torque corresponding to the required torque Td * is output from the motor MG 2. The power shaft and the drive shaft are connected as a reverse direction connection by the switching connection means. When the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction and the forward direction connection is instructed by the instructing means, at the time of the specific reverse-direction advance instruction, the reverse direction connection state is required until the vehicle speed becomes less than the first vehicle speed in the reverse direction. The internal combustion engine, the generator, the motor, and the switching connecting means are controlled so as to travel by the driving force based on the driving force, and after the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction, the required driving force is set in the forward direction connection state. Any device may be used as long as it controls the internal combustion engine, the generator, the motor, and the switching connection means so as to travel by the driving force based on the driving force. Further, the “braking force applying means” is not limited to that by the brake actuator 92, the brake wheel cylinders 96a to 96d, and the brake ECU 94, and any means that can apply a braking force to the vehicle. It doesn't matter. The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良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 best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.

本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 20 carrying the power output device which is one Example of this invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 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. バッテリ50における電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the battery temperature Tb in the battery 50, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. 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. 変速機60が1速の状態のときの動力分配統合機構30および変速機60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. 3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining the power distribution and integration mechanism 30 and the rotational elements of the transmission 60 when the transmission 60 is in the first speed state. 変速機60がリバースの状態のときの動力分配統合機構30および変速機60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. 3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining the power distribution and integration mechanism 30 and the rotating elements of the transmission 60 when the transmission 60 is in a reverse state. トルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of torque restrictions Tm1min and Tm1max. 変速機60をリバースの状態から1速の状態に変更するときの動力分配統合機構30および変速機60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。It is explanatory drawing which shows an example of the collinear diagram for demonstrating dynamically the rotational element of the power distribution integration mechanism 30 and the transmission 60 when changing the transmission 60 from a reverse state to the 1st speed state. 変形例の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 of 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

20,220 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)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、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、32b 動力軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、36 駆動軸、37 回転数センサ、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 変速機、62,64,66 遊星歯車機構、62s,64s,66s サンギヤ、62p,64p,66p ピニオンギア、62c,64c,66c キャリア、62r,64r,66r リングギヤ、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、90 ブレーキマスターシリンダ、92 ブレーキアクチュエータ、94 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、96a〜96d ブレーキホイールシリンダ、100 アクチュエータ、102 オイルポンプ、104 油圧供給部、106 油圧センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ、C1,C2 クラッチ、B1,B2,B3 ブレーキ。   20,220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integrated mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear Shaft, 32b Power shaft, 33 Pinion gear, 34 Carrier, 36 Drive shaft, 37 Speed sensor, 38 Differential gear, 39a, 39b Drive wheel, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 transmission, 62, 64, 66 planetary gear mechanism, 62s, 64s, 66s Gear, 62p, 64p, 66p pinion gear, 62c, 64c, 66c carrier, 62r, 64r, 66r ring gear, 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, 90 brake master cylinder, 92 brake actuator, 94 electronic control unit for brake (brake ECU), 96a to 96d Brake wheel cylinder, 100 actuator, 102 oil pump, 104 oil pressure supply unit, 106 oil pressure sensor, 122 air cleaner, 12 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 143 Pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 150 variable valve timing mechanism, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor, C1, C2 clutch , B1, B2, B3 brakes.

Claims (8)

内燃機関と、
動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる軸である動力軸の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軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
前記動力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
前記動力軸からの動力を前進方向の動力として車軸に連結された駆動軸に伝達する前進方向接続と前記動力軸からの動力を後進方向の動力として前記駆動軸に伝達する後進方向接続とを切り替え可能に前記動力軸と前記駆動軸とを接続する切替接続手段と、
操作者の操作に基づいて前記切替接続手段による接続を指示する指示手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記切替接続手段により前記後進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており前記検出された車速が後進方向の第1車速以上のときに前記指示手段により前記前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記後進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至った以降は前記前進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する制御手段と、
を備える車両。
An internal combustion engine;
A generator capable of inputting and outputting power;
The output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator, and the power shaft that is different from the output shaft and the rotating shaft are connected to three shafts, and input / output is performed on any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on the power
An electric motor capable of inputting and outputting power to the power shaft;
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
Switching between a forward direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft connected to the axle as power in the forward direction and a reverse direction connection that transmits power from the power shaft to the drive shaft as power in the reverse direction Switching connection means for connecting the power shaft and the drive shaft as possible,
Instruction means for instructing connection by the switching connection means based on an operation of an operator;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
When the switching connection means connects the power shaft and the drive shaft as the reverse direction connection, the indication means instructs the forward direction connection when the detected vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction. Further, at the time of the specific backward advance instruction, the internal combustion engine travels with the driving force based on the set required driving force in the reverse direction connection state until the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. The engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means are controlled, and after the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction, the set required drive in the forward direction connection state. Control means for controlling the internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means so as to travel by a driving force based on force;
A vehicle comprising:
前記制御手段は、前記後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記設定された要求駆動力に基づく後進方向の制動力が前記電動機から出力されるよう該電動機を制御する手段である請求項1記載の車両。   The control means outputs a braking force in the reverse direction based on the set required driving force from the electric motor until the detected vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction at the time of the specific backward movement instruction. 2. The vehicle according to claim 1, wherein said vehicle is means for controlling said electric motor. 請求項1記載の車両であって、
車両に制動力を付与可能な制動力付与手段を備え、
前記制御手段は、前記後進時特定前進指示時には、前記検出された車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記設定された要求駆動力に基づく後進方向の制動力が前記制動力付与手段により車両に作用するよう該制動力付与手段を制御する手段である、
車両。
The vehicle according to claim 1,
A braking force applying means capable of applying a braking force to the vehicle;
The control means applies the braking force in the reverse direction based on the set required driving force until the detected vehicle speed is less than the first vehicle speed in the reverse direction at the time of the specific forward instruction in the reverse direction. Means for controlling the braking force applying means to act on the vehicle by means;
vehicle.
前記切替接続手段は、後進方向へのギヤ切替と前進方向への複数のギヤ切替とが可能な有段変速機である請求項請求項1ないし3いずれか記載の車両。   The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching connecting means is a stepped transmission capable of switching gears in the reverse direction and switching a plurality of gears in the forward direction. 前記後進方向の第1車速は、前記内燃機関をアイドル運転している状態で前記前進方向接続としたときに前記発電機の回転数が該発電機の定格最大回転数より小さいが該定格最大回転数近傍となる回転数に対応する車速以下の車速として設定されてなる請求項1ないし4いずれか記載の車両。   The first vehicle speed in the reverse direction is such that when the internal combustion engine is idling and the forward direction connection is established, the rotational speed of the generator is smaller than the rated maximum rotational speed of the generator. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle speed is set as a vehicle speed equal to or lower than a vehicle speed corresponding to a rotation speed in the vicinity of the number. 前記制御手段は、前記切替接続手段により前記前進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており前記検出された車速が前進方向の第2車速以上のときに前記指示手段により前記後進方向接続が指示された前進時特定後進指示時には、前記検出された車速が前記前進方向の第2車速未満に至るまでは前記前進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、前記検出された車速が前記前進方向の第2車速未満に至った以降は前記後進方向接続の状態で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する手段である請求項1ないし5いずれか記載の車両。   The control means connects the power shaft and the drive shaft as the forward direction connection by the switching connection means, and when the detected vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction, the instruction means reverses the reverse drive. At the time of the specific backward movement instruction in which the direction connection is instructed, until the detected vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction, the driving force based on the required driving force set in the forward direction connection state is used. The internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means are controlled to run, and after the detected vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction, the reverse direction connection state is established. 6. The means for controlling the internal combustion engine, the generator, the electric motor, and the switching connection means so as to run with a driving force based on a set required driving force. Vehicle according to any. 内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と前記出力軸および前記回転軸とは異なる軸である動力軸の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軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記動力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、前記動力軸からの動力を前進方向の動力として車軸に連結された駆動軸に伝達する前進方向接続と前記動力軸からの動力を後進方向の動力として前記駆動軸に伝達する後進方向接続とを切り替え可能に前記動力軸と前記駆動軸とを接続する切替接続手段と、操作者の操作に基づいて前記切替接続手段による接続を指示する指示手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記切替接続手段により前記後進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており車速が後進方向の第1車速以上のときに前記指示手段により前記前進方向接続が指示された後進時特定前進指示時には、車速が前記後進方向の第1車速未満に至るまでは前記後進方向接続の状態で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、車速が前記後進方向の第1車速未満に至った以降は前記前進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
An internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, a power shaft that is a shaft different from the output shaft and the rotating shaft; Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts; an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the power shaft; Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, forward connection for transmitting the power from the power shaft to the drive shaft connected to the axle as the power in the forward direction, and the power from the power shaft in reverse Switching connection means for connecting the power shaft and the drive shaft so as to be able to switch between a reverse direction connection transmitted to the drive shaft as directional power, and instructing a connection by the switching connection means based on an operation of an operator A vehicle comprising: instruction means; A control method,
When the switching connection means connects the power shaft and the drive shaft as the reverse direction connection and the vehicle speed is equal to or higher than the first vehicle speed in the reverse direction, the forward direction connection is instructed by the instruction means. When the forward instruction is given, the internal combustion engine, the generator, The internal combustion engine and the switching connection means are controlled so that the vehicle travels with a driving force based on the required driving force in the forward direction connection state after the vehicle speed reaches less than the first vehicle speed in the reverse direction. Controlling the generator, the motor and the switching connection means;
A method for controlling a vehicle.
請求項7記載の車両の制御方法であって、
更に、前記切替接続手段により前記前進方向接続として前記動力軸と前記駆動軸とが接続されており車速が前進方向の第2車速以上のときに前記指示手段により前記後進方向接続が指示された前進時特定後進指示時には、車速が前記前進方向の第2車速未満に至るまでは前記前進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御し、車速が前記前進方向の第2車速未満に至った以降は前記後進方向接続の状態で前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と前記切替接続手段とを制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
The vehicle control method according to claim 7, comprising:
Further, when the switching connection means connects the power shaft and the drive shaft as the forward direction connection and the vehicle speed is equal to or higher than the second vehicle speed in the forward direction, the forward direction is instructed to be connected in the reverse direction by the instruction means. At the time of a specific reverse instruction, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor are driven so that the vehicle travels with a driving force based on the required driving force in the forward direction connection state until the vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction. The internal combustion engine and the generator are controlled so as to travel with a driving force based on the required driving force in a state of connection in the reverse direction after the vehicle speed reaches less than the second vehicle speed in the forward direction by controlling the switching connection means. And controlling the electric motor and the switching connection means,
A method for controlling a vehicle.
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