JP4876054B2 - POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE HAVING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE - Google Patents

POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE HAVING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration in an electricity-storing means while appropriately utilizing the power from the storing means. <P>SOLUTION: In a hybrid vehicle 20, under the condition that a deterioration factor D is not less than a threshold Dref based on a restriction start threshold Dtag, when a value "1" is set to an excess output request flag Fout1 or Fout2, in the case where only the flag Fout2 is set to the value "1", namely, only in the case where the engine 22 is started, output restriction Wout restricted on the basis of the deterioration factor D and the threshold Dtag is temporarily increased (Step S410), thus a hybrid ECU 70, an engine ECU 24, and a motor ECU 40 control the engine 22, and motors MG1, MG2 while keeping the power discharged from a battery 50 within a range of the output restriction Wout. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a power output device that outputs power to a drive shaft, a vehicle including the same, and a control method for the power output device.

従来から、走行用の動力を出力する内燃機関および走行用電動機と、内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動機とを備えたハイブリッド自動車用の動力出力装置として、駆動軸への要求出力に対して設定される内燃機関の運転ポイントや走行用電動機へのトルク指令値に基づいてバッテリの出力要求を計算し、当該出力要求がバッテリの定格出力よりも大きいときには、出力要求がバッテリの残容量およびバッテリ温度に基づいて設定される瞬時出力以下となるように走行用電動機のトルク指令値を修正するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この動力出力装置では、出力可能時間に限って設定された運転ポイントで内燃機関が運転制御されると共に設定または修正されたトルク指令値に基づいて走行用電動機が駆動制御される。これにより、バッテリの出力制限を定格出力に制限するものに比べて、バッテリの性能を充分に発揮させると共にバッテリひいては装置の小型化を図ることが可能となる。また、この種の動力出力装置としては、アクセル開度が閾値以上であって前回の超過出力処理から所定時間が経過している場合や、走行用電動機からの動力による走行中に内燃機関を始動すべき場合であって前回の超過出力処理から所定時間が経過している場合に、バッテリの定格出力に所定の超過出力分を加えた値をバッテリの出力制限として設定するものも知られている(例えば、特許文献2参照)。この動力出力装置では、バッテリの性能を充分に発揮させると共に、超過出力の要求の要因に応じた間隔で超過出力分を設定することにより、バッテリをより適正に保護することが可能となる。
特開2002−058113号公報 特開2006−296183号公報
Conventionally, as a power output device for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a traveling motor that output driving power and a motor that can perform cranking for starting the internal combustion engine, a demand for a drive shaft is required. The battery output request is calculated based on the operating point of the internal combustion engine set for the output and the torque command value to the traveling motor, and when the output request is larger than the rated output of the battery, the output request is There is known one that corrects a torque command value of a motor for traveling so as to be equal to or less than an instantaneous output set based on a remaining capacity and a battery temperature (see, for example, Patent Document 1). In this power output apparatus, the internal combustion engine is controlled to operate at an operating point set only during the output possible time, and the driving motor is driven based on the set or corrected torque command value. As a result, the battery performance can be fully exerted and the battery and thus the apparatus can be downsized as compared with the case where the output limit of the battery is limited to the rated output. In addition, this type of power output device starts the internal combustion engine when the accelerator opening is equal to or greater than a threshold value and a predetermined time has elapsed since the previous excess output processing, or during travel using power from the travel motor. It is also known that when a predetermined time has elapsed since the previous excess output processing, a value obtained by adding a predetermined excess output to the rated output of the battery is set as the battery output limit. (For example, refer to Patent Document 2). In this power output device, the battery performance can be sufficiently exhibited, and the battery can be protected more appropriately by setting the excess output at intervals according to the cause of the request for excess output.
JP 2002-058113 A JP 2006-296183 A

ところで、上述のような動力出力装置に備えられる蓄電手段としてのバッテリは、一般に、劣化することなくその性能を充分に発揮し得る電圧範囲の下限である下限電圧を有するものであるが、バッテリの中には、高電流での放電が継続されると出力電圧が下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうものもある。このため、バッテリの劣化を抑制するためには、下限電圧を遵守すると共に必要に応じてバッテリからの放電を制限して電流を低下させることが必要となるが、このようにバッテリからの放電が制限されているときに、上述のような一時的なバッテリからの超過出力を必要以上に許容したのでは、却って蓄電手段の劣化を促進させてしまうおそれがある。   By the way, a battery as a power storage means provided in the power output device as described above generally has a lower limit voltage that is a lower limit of a voltage range that can sufficiently exhibit its performance without deterioration. In some cases, when the discharge at a high current is continued, the output voltage starts to deteriorate even if the output voltage does not reach the lower limit voltage. For this reason, in order to suppress the deterioration of the battery, it is necessary to observe the lower limit voltage and limit the discharge from the battery as necessary to reduce the current. If the excessive output from the temporary battery as described above is allowed more than necessary when it is restricted, there is a risk that deterioration of the power storage means may be promoted.

そこで、本発明は、蓄電手段からの電力をより適正に利用しつつ、蓄電手段の劣化を抑制することを主目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to suppress deterioration of the power storage means while more appropriately using the power from the power storage means.

本発明による動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。   The power output apparatus according to the present invention, the vehicle including the power output apparatus, and the control method of the power output apparatus employ the following means in order to achieve the main object.

本発明による動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、
前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段を流れる電流の値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する劣化ファクター算出手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて前記蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値以上であるときに、該劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を制限する放電制限手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値未満であるときに少なくとも前記内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を一時的に増加させると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上であるときに前記超過出力要求がなされた場合には、前記内燃機関の始動時にのみ前記放電制限手段により制限された放電許容電力を一時的に増加させる放電許容電力増加手段と、
前記蓄電手段から放電される電力が前記放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
The power output device according to the present invention is:
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Electric cranking means capable of executing cranking for starting the internal combustion engine;
Power storage means capable of exchanging power with the electric motor and the electric cranking means;
A deterioration factor calculating means for calculating a deterioration factor indicating that the deterioration of the power storage means is started when a predetermined reference value is exceeded based on the value of the current flowing through the power storage means;
Discharge allowable power setting means for setting discharge allowable power which is power allowed for discharging of the power storage means based on the state of the power storage means;
When the calculated deterioration factor is equal to or greater than a predetermined limit start threshold smaller than the reference value, the discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means so that the deterioration factor is equal to or less than the reference value. Discharge limiting means for limiting;
When the calculated deterioration factor is less than the limit start threshold, and at least when a predetermined excess output request is made when starting the internal combustion engine, the discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means When the excess output request is made when the calculated deterioration factor is equal to or greater than the restriction start threshold, the discharge restriction means restricts only when the internal combustion engine is started. Discharge allowable power increasing means for temporarily increasing discharge allowable power;
Control means for controlling the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means so that the electric power discharged from the power storage means is within the range of the discharge allowable power;
Is provided.

この動力出力装置では、劣化ファクター算出手段が蓄電手段を流れる電流の値に基づいて所定の基準値を超えたときに蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出する。また、放電許容電力設定手段は、蓄電手段の状態に基づいて当該蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定し、放電制限手段は、劣化ファクター算出手段により算出された劣化ファクターが上記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値以上であるときに、劣化ファクターが基準値以下になるように放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を制限する。そして、劣化ファクター算出手段により算出された劣化ファクターが制限開始閾値未満であるときに少なくとも内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力が一時的に増加させられると共に、蓄電手段から放電される電力が放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら内燃機関と電動機と電動クランキング手段とが制御される。また、劣化ファクター算出手段により算出された劣化ファクターが制限開始閾値以上であるときに超過出力要求がなされた場合には、内燃機関の始動時にのみ放電制限手段により制限された放電許容電力が一時的に増加させられると共に、蓄電手段から放電される電力が放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら内燃機関と電動機と電動クランキング手段とが制御される。このように、劣化ファクターが制限開始閾値未満であって放電制限手段により放電許容電力が制限されていないときには、超過出力要求に応じて放電許容電力を一時的に増加させることにより、蓄電手段を劣化させることなく当該蓄電手段からの電力を有効に利用して動力出力装置から応答性よく動力を得ることが可能となる。また、劣化ファクターが制限開始閾値以上であって放電制限手段により放電許容電力が制限されているときには、内燃機関の始動要求に伴う超過出力要求がなされた場合にのみ放電許容電力を一時的に増加させることにより、本来(一時的増加前)の放電許容電力を超えた蓄電手段からの超過出力を必要最小限として高電流での放電の継続に起因した蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。更に、放電制限手段により放電許容電力が制限されているときに、内燃機関の始動要求がなされた場合にのみ放電許容電力を一時的に増加させることにより、始動要求に応じて内燃機関を良好に始動させることが可能となり、内燃機関の始動後には、要求される動力を確保しつつ蓄電手段からの放電を抑制して電流を低下させ、それにより放電の継続に起因した蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。従って、この動力出力装置では、蓄電手段からの電力をより適正に利用しつつ、蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。   In this power output apparatus, the deterioration factor calculation means calculates a deterioration factor indicating that the deterioration of the power storage means is started when a predetermined reference value is exceeded based on the value of the current flowing through the power storage means. Further, the discharge allowable power setting means sets discharge allowable power that is power allowed for discharge of the power storage means based on the state of the power storage means, and the discharge restriction means has a deterioration factor calculated by the deterioration factor calculation means. The discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means is limited so that the deterioration factor is equal to or less than the reference value. When the deterioration factor calculated by the deterioration factor calculation means is less than the limit start threshold value, at least when a predetermined excess output request made at the start of the internal combustion engine is made, the discharge allowable power setting means sets The internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means are controlled while the discharge allowable power is temporarily increased and the electric power discharged from the power storage means is within the range of the discharge allowable power. In addition, when an excess output request is made when the deterioration factor calculated by the deterioration factor calculation means is equal to or greater than the restriction start threshold, the discharge allowable power limited by the discharge restriction means is only temporarily generated when the internal combustion engine is started. And the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means are controlled so that the electric power discharged from the power storage means falls within the range of allowable discharge power. In this way, when the deterioration factor is less than the limit start threshold and the discharge allowable power is not limited by the discharge limiting means, the power storage means is deteriorated by temporarily increasing the discharge allowable power in response to the excess output request. Accordingly, it is possible to obtain power from the power output device with high responsiveness by effectively using the power from the power storage means. In addition, when the deterioration factor is equal to or greater than the limit start threshold and the discharge allowable power is limited by the discharge limiting means, the discharge allowable power is temporarily increased only when an excess output request is made in response to the start request of the internal combustion engine. By making it possible, it is possible to suppress the deterioration of the power storage means due to the continuation of the discharge at a high current by setting the excess output from the power storage means exceeding the original (before temporary increase) discharge allowable power as a necessary minimum. Become. Further, when the discharge allowable power is limited by the discharge limiting means, the discharge allowable power is temporarily increased only when a request for starting the internal combustion engine is made, so that the internal combustion engine is improved in response to the start request. After starting the internal combustion engine, it is possible to start, and while suppressing the discharge from the power storage means while ensuring the required power, the current is reduced, thereby suppressing the deterioration of the power storage means due to the continuation of the discharge It becomes possible to do. Therefore, in this power output device, it is possible to suppress deterioration of the power storage means while appropriately using the power from the power storage means.

また、前記放電許容電力増加手段は、前記放電許容電力を一時的に増加させる際に、該放電許容電力を所定時間だけ所定量増加させるものであってもよい。これにより、蓄電手段の劣化を抑制しつつ、本来(一時的増加前)の放電許容電力を超えた蓄電手段からの超過出力をより適正なものとすることが可能となる。   Further, the discharge allowable power increasing means may increase the discharge allowable power by a predetermined amount for a predetermined time when temporarily increasing the discharge allowable power. As a result, it is possible to make the excess output from the power storage means exceeding the original (before temporary increase) discharge power more appropriate while suppressing the deterioration of the power storage means.

更に、前記超過出力要求は、前記駆動軸に対する駆動力の要求度合が所定度合以上であるときになされるものであってもよい。これにより、劣化ファクターが制限開始閾値未満であって放電制限手段により放電許容電力が制限されていないときには、内燃機関の始動時や駆動軸に対する駆動力の要求度合が高いときに、本来(一時的増加前)の放電許容電力を超えた蓄電手段からの超過出力を許容して動力出力装置から応答性よく動力を得ることが可能となる。   Furthermore, the excess output request may be made when the required degree of driving force for the drive shaft is equal to or greater than a predetermined degree. As a result, when the deterioration factor is less than the limit start threshold and the discharge allowable power is not limited by the discharge limiting means, when the internal combustion engine is started or when the degree of request for the driving force for the drive shaft is high (temporary (temporary) It is possible to obtain power from the power output device with high responsiveness by allowing excess output from the power storage means exceeding the discharge allowable power before increase).

また、前記放電制限手段は、前記算出された劣化ファクターと前記制限開始閾値との偏差が大きいほど前記放電許容電力を小さくするものであってもよい。これにより、蓄電手段からの放電をより適正に制限することが可能となる。   The discharge limiting unit may reduce the discharge allowable power as the deviation between the calculated deterioration factor and the limit start threshold increases. Thereby, it becomes possible to restrict | limit the discharge from an electrical storage means more appropriately.

更に、前記劣化ファクターは、前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づく値であってもよい。これにより、劣化ファクターを、蓄電手段の劣化度合をより適正に示すものとして算出することが可能となる。   Further, the deterioration factor may be a value based on an integrated value of a current flowing through the power storage means. As a result, the deterioration factor can be calculated as more appropriately indicating the degree of deterioration of the power storage means.

また、前記電動クランキング手段は、前記駆動軸と前記内燃機関の機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記駆動軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段であってもよい。更に、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記駆動軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との3軸に接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段とを含むものであってもよい。   The electric cranking means is connected to the drive shaft and the engine shaft of the internal combustion engine, and outputs at least part of the power of the internal combustion engine to the drive shaft side with input and output of electric power and power. In addition, power power input / output means capable of exchanging power with the power storage means may be used. Further, the power drive input / output means is connected to three shafts of a generator motor capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the engine shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator motor, Three-axis power input / output means for inputting / outputting power based on power input / output to / from any two of the shafts to / from the remaining shafts may be included.

そして、前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池であってもよい。すなわち、リチウムイオン二次電池は、高電流での放電が継続されると出力電圧が下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうという特性を有するものである。従って、本発明は、リチウムイオン二次電池を蓄電手段として備える動力出力装置に極めて好適なものとなる。ただし、劣化ファクターは、リチウムイオン二次電池以外の例えばニッケル水素二次電池といった他の形式の蓄電手段についても算出可能であるから、本発明による動力出力装置は、リチウムイオン二次電池以外の他の形式の蓄電手段を備えるものとされてもよいことはいうまでもない。   The power storage means may be a lithium ion secondary battery. That is, the lithium ion secondary battery has a characteristic that when the discharge at a high current is continued, the output voltage starts to deteriorate even if the output voltage does not reach the lower limit voltage. Therefore, the present invention is extremely suitable for a power output device including a lithium ion secondary battery as a power storage means. However, since the deterioration factor can be calculated for other types of power storage means such as nickel hydride secondary batteries other than lithium ion secondary batteries, the power output device according to the present invention is not limited to lithium ion secondary batteries. Needless to say, the power storage means may be provided.

本発明による車両は、上記何れかの動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備えるものである。この車両では、蓄電手段の劣化を抑制しつつ、蓄電手段からの電力をより適正に利用可能にすることができる。   A vehicle according to the present invention includes any one of the above-described power output devices and drive wheels connected to the drive shaft. In this vehicle, it is possible to more appropriately use the electric power from the power storage means while suppressing deterioration of the power storage means.

本発明による動力出力装置の制御方法は、
駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて前記蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段を流れる電流の値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するステップと、
(b)ステップ(a)にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値以上であるときに、該劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を制限するステップと、
(c)ステップ(a)にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値未満であるときに少なくとも前記内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を一時的に増加させると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上であるときに前記超過出力要求がなされた場合には、前記内燃機関の始動時にのみ前記放電制限手段により制限された放電許容電力を一時的に増加させるステップと、
(d)前記蓄電手段から放電される電力が前記放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
を含むものである。
The method for controlling the power output apparatus according to the present invention includes:
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft; an electric motor capable of outputting power to the drive shaft; an electric cranking means capable of executing cranking for starting the internal combustion engine; the electric motor and the electric crank; A power output device comprising power storage means capable of exchanging power with ranking means, and discharge allowable power setting means for setting discharge allowable power which is power allowed for discharging of the power storage means based on a state of the power storage means Control method,
(A) calculating a deterioration factor indicating that deterioration of the power storage means is started when a predetermined reference value is exceeded based on a value of a current flowing through the power storage means;
(B) When the deterioration factor calculated in step (a) is equal to or greater than a predetermined limit start threshold value smaller than the reference value, the discharge allowable power setting means so that the deterioration factor is equal to or less than the reference value. Limiting the discharge allowable power set by
(C) When a predetermined excess output request made at the start of the internal combustion engine is made when the deterioration factor calculated in step (a) is less than the limit start threshold, the discharge allowable power setting is performed. The discharge allowable power set by the means is temporarily increased, and when the excess output request is made when the calculated deterioration factor is equal to or greater than the limit start threshold, only when the internal combustion engine is started. Temporarily increasing discharge allowable power limited by the discharge limiting means;
(D) controlling the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means so that electric power discharged from the electric storage means is within a range of the discharge allowable electric power;
Is included.

この方法のように、劣化ファクターが制限開始閾値未満であって放電許容電力が制限されていないときには、超過出力要求に応じて放電許容電力を一時的に増加させることにより、蓄電手段を劣化させることなく当該蓄電手段からの電力を有効に利用して動力出力装置から応答性よく動力を得ることが可能となる。また、劣化ファクターが制限開始閾値以上であって放電許容電力が制限されているときには、内燃機関の始動要求に伴う超過出力要求がなされた場合にのみ放電許容電力を一時的に増加させることにより、本来(一時的増加前)の放電許容電力を超えた蓄電手段からの超過出力を必要最小限として高電流での放電の継続に起因した蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクターに基づいて放電許容電力が制限されているときに、内燃機関の始動要求がなされた場合にのみ放電許容電力を一時的に増加させることにより、始動要求に応じて内燃機関を良好に始動させることが可能となり、内燃機関の始動後には、要求される動力を確保しつつ蓄電手段からの放電を抑制して電流を低下させ、それにより放電の継続に起因した蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。従って、この方法によれば、蓄電手段からの電力をより適正に利用しつつ、蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。   As in this method, when the deterioration factor is less than the limit start threshold and the discharge allowable power is not limited, the storage means is deteriorated by temporarily increasing the discharge allowable power in response to the excess output request. Therefore, it is possible to obtain power from the power output device with high responsiveness by effectively using the power from the power storage means. In addition, when the deterioration factor is equal to or greater than the limit start threshold and the discharge allowable power is limited, by temporarily increasing the discharge allowable power only when an excess output request accompanying the start request of the internal combustion engine is made, It is possible to suppress the deterioration of the power storage means due to the continuation of the discharge at a high current by setting the excessive output from the power storage means exceeding the original (before temporary increase) discharge allowable power as a necessary minimum. Further, when the discharge allowable power is limited based on the deterioration factor, the internal combustion engine is improved in response to the start request by temporarily increasing the discharge allowable power only when the start request for the internal combustion engine is made. After the internal combustion engine is started, the current is reduced by suppressing the discharge from the power storage means while securing the required power, thereby reducing the deterioration of the power storage means due to the continuation of the discharge. It becomes possible to suppress. Therefore, according to this method, it is possible to suppress deterioration of the power storage means while more appropriately using the power from the power storage means.

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、本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車20の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車20は、エンジン22と、エンジン22の出力軸であるクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、ハイブリッド自動車20の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(以下、「ハイブリッドECU」という)70等とを備えるものである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 as a vehicle according to an embodiment of the present invention. A hybrid vehicle 20 shown in the figure is connected to an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 that is an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and the power distribution and integration mechanism 30. Motor MG1 capable of generating electricity, reduction gear 35 attached to ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to power distribution and integration mechanism 30, and motor MG2 connected to ring gear shaft 32a via reduction gear 35 And an electronic control unit for hybrid (hereinafter referred to as “hybrid ECU”) 70 that controls the entire hybrid vehicle 20.

エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンECU24には、エンジン22に対して設けられて当該エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power when supplied with hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. The fuel injection amount or ignition timing by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 24, Control of intake air volume etc. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that are provided for the engine 22 and detect the operating state of the engine 22. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70 to control the operation of the engine 22 based on a control signal from the hybrid ECU 70, a signal from the sensor, and the like, and to transmit data on the operation state of the engine 22 as necessary. It outputs to ECU70.

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う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア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、車軸側回転要素としてのリングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構30は、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側と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からギヤ機構37およびデファレンシャルギヤ38を介して最終的に駆動輪である車輪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 rotating elements. A crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34 as the engine side rotation element, a motor MG1 is connected to the sun gear 31, and a reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 as the axle side rotation element via the ring gear shaft 32a. The power distribution and integration mechanism 30 distributes the power from the engine 22 input from the carrier 34 to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio when the motor MG1 functions as a generator. When the motor functions as an electric motor, the power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the wheels 39a and 39b, which are drive wheels, via the gear mechanism 37 and the differential gear 38.

モータMG1およびモータMG2は、何れも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な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を介して二次電池であるバッテリ50と電力のやり取りを行う。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の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の何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り、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は充放電されないことになる。モータMG1,MG2は、何れもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や、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等が入力されており、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等が出力される。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算している。また、モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that operate as generators and can operate as motors, and exchange power with the battery 50 that is a secondary battery via inverters 41 and 42. Do. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive bus and a negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by one of the motors MG1 and MG2 is supplied to the other. It can be consumed with the motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by the electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or the insufficient electric power. If the electric power balance is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is charged. It will not be discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The detected phase current applied to the motors MG1 and MG2 is input, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal and the like to the inverters 41 and 42. The motor ECU 40 executes a rotation speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotation position detection sensors 43 and 44, and calculates the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2. Further, the motor ECU 40 communicates with the hybrid ECU 70, controls the driving of the motors MG1, MG2 based on the control signal from the hybrid ECU 70, and transmits data related to the operating state of the motors MG1, MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. Output.

バッテリ50は、実施例ではリチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ53からの端子間電圧Vb、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に設置された電流センサ55からの充放電電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ56からのバッテリ温度Tb等が入力される。また、バッテリECU52は、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ECU70やエンジンECU24に出力する。更に、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ55により検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて残容量SOCを算出したり、当該残容量SOCに基づいてバッテリ50の充放電要求パワーPb*を設定したり、残容量SOCとバッテリ温度Tbとに基づいてバッテリ50の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Winとバッテリ50の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Woutとを設定したりする。ここで、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、基本的に、それぞれのバッテリ温度Tbに基づく値(温度依存値)にバッテリ50の残容量SOCに基づく入力制限用補正係数または出力制限用補正係数を乗じることにより設定可能である。また、出力制限Woutについては、実施例では、温度依存値と出力制限用補正係数の積である出力制限ベース値Woutbを求めた上で、出力制限ベース値Woutbを適宜補正して最終的な出力制限Woutを設定することとしている。図2にバッテリ温度Tbと出力制限の温度依存値との関係の一例を示し、図3にバッテリ50の残容量SOCと出力制限用補正係数との関係の一例を示す。   The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery in the embodiment, and is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52. The battery ECU 52 includes signals necessary for managing the battery 50, such as an inter-terminal voltage Vb from the voltage sensor 53 installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the installed current sensor 55, the battery temperature Tb from the temperature sensor 56 attached to the battery 50, and the like are input. Further, the battery ECU 52 outputs data related to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 and the engine ECU 24 by communication as necessary. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charging / discharging current Ib detected by the current sensor 55, or charges the battery 50 based on the remaining capacity SOC. The power required for discharging the battery 50 and the input limit Win as the charge allowable power, which is the power allowed for charging the battery 50 based on the remaining charge SOC and the battery temperature Tb. The output limit Wout as the discharge allowable power is set. Here, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are basically the input limit correction coefficient or the output limit correction based on the remaining capacity SOC of the battery 50 to a value (temperature dependent value) based on the battery temperature Tb. It can be set by multiplying by a coefficient. As for the output limit Wout, in the embodiment, the output limit base value Woutb, which is the product of the temperature-dependent value and the output limit correction coefficient, is obtained, and the output limit base value Woutb is appropriately corrected to obtain the final output. The limit Wout is set. FIG. 2 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the temperature dependence value of the output limitation, and FIG. 3 shows an example of the relationship between the remaining capacity SOC of the battery 50 and the output limitation correction coefficient.

ハイブリッドECU70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や、データを一時的に記憶するRAM76、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ(スタートスイッチ)80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSP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ストロークセンサ86からのブレーキペダルストロークBS、車速センサ87からの車速V等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52等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等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 for storing a processing program, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and a communication port (not shown), and the like in addition to the CPU 72. The hybrid ECU 70 detects the ignition signal from the ignition switch (start switch) 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the shift position SP that is the operation position of the shift lever 81, and the depression amount of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the brake pedal stroke BS from the brake pedal stroke sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, and the like are input via the input port. . As described above, the hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, etc. via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, etc. ing.

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクが計算され、この要求トルクに対応する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の運転制御モードとしては、要求トルク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から要求に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, a request to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Torque is calculated, and engine 22, motor MG1, and motor MG2 are controlled so that power corresponding to the required torque is output to ring gear shaft 32a. As the operation control mode of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the required torque is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is a power distribution integration mechanism. 30, a 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 the power corresponding to the sum is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is the power distribution integration mechanism 30 and the motor MG1. The required power is ringed with torque conversion by the motor MG2 A charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so as to be output to the gear shaft 32a, and a motor which controls the operation so that the operation of the engine 22 is stopped and power corresponding to the request is output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a There are operation modes.

また、実施例のハイブリッド自動車20では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン22を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。実施例では、例えばエンジン22の冷却水温が第1の所定温度(例えば、55℃〜65℃)以上であり、バッテリ50の残容量SOCが所定の管理領域内にあり、かつアクセルペダル83の踏み込み量に応じて設定される車両要求パワーが第1の閾値Pref1(例えば、2kW〜10kW)未満になるとエンジン22の自動停止条件が成立し、エンジン22が自動停止されてトルク変換運転モードまたは充放電運転モードからモータ運転モードへと移行する。また、モータ運転モードのもとで例えばアクセルペダル83の踏み込みに応じて設定される要求パワーが第1の始動閾値よりも大きな第2の閾値Pref2(例えば、4〜15kW)以上となったとき等にエンジン22の自動始動条件が成立し、モータMG1によるクランキングを伴うエンジン始動処理が実行されることにより、停止されているエンジン22が再始動されることになる。   Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when a predetermined condition is satisfied under the torque conversion operation mode or the charge / discharge operation mode, intermittent operation for automatically stopping and starting the engine 22 is executed. In the embodiment, for example, the cooling water temperature of the engine 22 is equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 55 ° C. to 65 ° C.), the remaining capacity SOC of the battery 50 is within a predetermined management area, and the accelerator pedal 83 is depressed. When the required vehicle power set in accordance with the amount becomes less than a first threshold value Pref1 (for example, 2 kW to 10 kW), the automatic stop condition of the engine 22 is established, and the engine 22 is automatically stopped and the torque conversion operation mode or charge / discharge is performed. Transition from operation mode to motor operation mode. Further, for example, when the required power set in response to the depression of the accelerator pedal 83 becomes greater than or equal to a second threshold value Pref2 (for example, 4 to 15 kW) that is larger than the first start threshold value under the motor operation mode. When the automatic start condition of the engine 22 is satisfied and the engine start process with cranking by the motor MG1 is executed, the stopped engine 22 is restarted.

ところで、実施例のハイブリッド自動車20に搭載されたバッテリ50は、リチウムイオン二次電池であるが、リチウムイオン二次電池に関しては、高電流での放電が継続された場合に、端子間電圧Vbが電池性能を充分に発揮し得る電圧範囲の下限である下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうことが判明している。すなわち、リチウムイオン二次電池は、比較的高い(一定の)電流値での放電が継続された場合、図4に示すように、あるタイミングから端子間電圧Vbが時間の経過と共に比較的急峻に低下するという特性を有する。これを踏まえて、実施例では、端子間電圧Vbが時間の経過と共に比較的急峻に低下するようになるタイミング(劣化開始タイミング)からバッテリ50の劣化が始まると仮定すると共に、次式(1)の微分方程式により表される劣化ファクターDが所定の基準値を上回らなければ劣化開始タイミングが到来しないものと仮定することとした。ここで、式(1)の両辺のラプラス変換をとれば、次式(2)に示す伝達関数を得ることができる。ただし、式(1)および(2)における“α”および“β”は、何れもバッテリ温度Tbと残容量SOCとに依存するパラメータである。そして、式(2)からわかるように、劣化ファクターDは、次式(3)に示すように、係数α,βすなわちバッテリ温度Tbおよび残容量SOCに基づいて定まる係数κと充放電電流Ibの積算値との積として求めることができるものであり、高電流でのバッテリ50の放電が継続すればするほど大きな値となり、逆にバッテリ50が充電されているときには徐々に小さくなる。実施例では、こうして得られる劣化ファクターDに対して上記基準値よりも小さい制限開始閾値(制御目標値)Dtagを設定すると共に、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtag以上になった時点から制限開始閾値Dtagと劣化ファクターDとの偏差に基づくフィードバック制御(PI制御)により出力制限Woutを次式(4)に従って設定し、それにより劣化ファクターDを上記基準値以下に保ってバッテリ50の劣化開始タイミングが到来しないようにすることとした。ただし、式(4)中、右辺の「Kp」は比例項のゲインであり、右辺の「Ki」は積分項のゲインである。また、実施例では、バッテリ電流Tbと残容量SOCと係数κとの関係が予め定められて係数設定用マップとしてROM74に記憶されており、係数κとしては、劣化ファクターDの算出時に与えられるバッテリ温度Tbと残容量SOCとに対応したものが当該マップから導出・設定される。実施例では、出力制限Woutの設定処理は、バッテリECU52により実行され、基本的に、制限開始閾値Dtagと劣化ファクターDとの偏差が大きいほど出力制限Wout(充放電電流Ib)が小さく設定されることになる。バッテリECU52による出力制限Woutの設定に関連した制御系のブロック線図を図8に示す。なお、実施例では、上述の劣化ファクターDに基づく出力制限Woutの制限は、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagよりも小さい所定の閾値以下に低下するまで実行される。   By the way, the battery 50 mounted in the hybrid vehicle 20 of the embodiment is a lithium ion secondary battery. However, when the discharge at a high current is continued for the lithium ion secondary battery, the inter-terminal voltage Vb is It has been found that even if the lower limit voltage, which is the lower limit of the voltage range in which the battery performance can be sufficiently exhibited, has not been reached, deterioration starts. That is, in the lithium ion secondary battery, when discharging at a relatively high (constant) current value is continued, the inter-terminal voltage Vb becomes relatively steep with time from a certain timing as shown in FIG. It has the characteristic that it falls. Based on this, in the embodiment, it is assumed that the deterioration of the battery 50 starts from the timing (deterioration start timing) at which the inter-terminal voltage Vb decreases relatively rapidly with time, and the following equation (1): It is assumed that the deterioration start timing does not arrive unless the deterioration factor D expressed by the differential equation exceeds a predetermined reference value. Here, if the Laplace transform of both sides of Formula (1) is taken, the transfer function shown in the following Formula (2) can be obtained. However, “α” and “β” in the equations (1) and (2) are both parameters depending on the battery temperature Tb and the remaining capacity SOC. As can be seen from the equation (2), the deterioration factor D is determined by the coefficients α and β, that is, the coefficient κ determined based on the battery temperature Tb and the remaining capacity SOC, and the charge / discharge current Ib, as shown in the following equation (3). It can be obtained as a product of the integrated value, and becomes larger as the discharge of the battery 50 at a high current continues. Conversely, when the battery 50 is charged, it gradually decreases. In the embodiment, a restriction start threshold value (control target value) Dtag smaller than the reference value is set for the deterioration factor D thus obtained, and the restriction start threshold value is set when the deterioration factor D becomes equal to or greater than the restriction start threshold value Dtag. The output limit Wout is set according to the following equation (4) by feedback control (PI control) based on the deviation between Dtag and the degradation factor D, whereby the degradation start timing of the battery 50 is maintained while maintaining the degradation factor D below the reference value. It was decided not to arrive. In Equation (4), “Kp” on the right side is the gain of the proportional term, and “Ki” on the right side is the gain of the integral term. In the embodiment, the relationship among the battery current Tb, the remaining capacity SOC, and the coefficient κ is determined in advance and stored in the ROM 74 as a coefficient setting map. The coefficient κ is a battery given when calculating the deterioration factor D. A value corresponding to the temperature Tb and the remaining capacity SOC is derived and set from the map. In the embodiment, the setting process of the output limit Wout is executed by the battery ECU 52. Basically, the output limit Wout (charge / discharge current Ib) is set smaller as the deviation between the limit start threshold Dtag and the deterioration factor D increases. It will be. A block diagram of the control system related to the setting of the output limit Wout by the battery ECU 52 is shown in FIG. In the embodiment, the limitation on the output limit Wout based on the above-described degradation factor D is executed until the degradation factor D falls below a predetermined threshold value that is smaller than the limitation start threshold value Dtag.

dD/dt +α・D=β・ Ib …(1)
D = (β/α)/(s /α+1)・£{Ib} …(2)
D = κ・∫Ib・dt …(3)
Wout = Woutb + Kp・(Dtag-D) + Ki・∫(Dtag-D)・dt …(4)
dD / dt + α · D = β · Ib (1)
D = (β / α) / (s / α + 1) · £ {Ib} (2)
D = κ ・ ∫Ib ・ dt (3)
Wout = Woutb + Kp · (Dtag-D) + Ki · ∫ (Dtag-D) · dt… (4)

また、上記式(4)に関連した制限開始閾値Dtagやゲインの設定手順について説明すると、式(2)に示す伝達関数から、図5に示すように、劣化ファクターDは放電電流Ibの単位ステップ入力に対して時定数1/αで値β/αに収束するから、Ib=α/βでの放電が継続された場合、劣化ファクターDは値1.0に収束することになる。これを踏まえて、実施例では、劣化ファクターDについての基準値を値1.0として制限開始閾値Dtagやゲインを設定することとした。ここで、劣化ファクターDが基準値としての値1.0に収束しているときの充放電電流IbをIb=α/β=Ib_D1とし、この際のバッテリ電圧VbをVb=Vb_D1とすれば、この際のバッテリ50の電力Pb_D1は、Pb_D1=Ib_D1×Vb_D1となる。そして、応答性を考慮して上記式(4)における積分項を無視すれば、劣化ファクターDが基準値としての値1.0に収束しているときには、次式(5)に示す関係が成立することになる(図6参照)。また、上記式(4)の両辺を時間微分すれば(ただし、Woutb,Dtag,kp,Kiは固定値であるとする)、次式(6)が得られ、過渡状態においては一般に積分項の時間変化率が比例項の時間変化率よりも小さいことを考慮して式(6)の右辺第2項を無視すると共に上記式(1)を利用すれば、次式(7)の関係を得ることができる。かかる式(7)より、劣化ファクターDの値が小さいほど、また充放電電流Ibの値が放電電流として大きいほど出力制限Woutの時間変化率dWout/dtが負側に大きくなることがわかる。従って、ハイブリッド自動車20のドライバビリティから定まる出力制限Woutの時間変化率dWout/dtの限界値をΔWoutとすれば、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagとなった時点でdWout/dt=ΔWoutとなればよいから、制限開始閾値Dtagと比例項のゲインKpとは次式(8)を満たすものであればよいことになる。従って、上記式(5)および(8)を拘束条件とすれば、実験・解析等を経て別途定められる係数α、βといった他のパラメータを用いて制限開始閾値Dtagと比例項のゲインKpとを定めることができる。そして、少なくとも比例項Kpを定めておけば、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtag以上になった時点から上記式(4)に従うフィードバック制御により出力制限Woutを設定することにより、出力制限Woutが徐々に小さくなっていき、それに伴って図7に示すように劣化ファクターDを値1に収束させてバッテリ50の劣化開始タイミングが到来しないようにすることができる。更に、積分項のゲインKiを適宜設定した上で(例えば、Ki=1.0)、上記式(4)に従うフィードバック制御により出力制限Woutを設定すれば、劣化ファクターDは値1に近づいた後、徐々に小さくなっていき、それによりバッテリ50の劣化開始タイミングが到来することをより確実に抑制することが可能となる。   Further, the procedure for setting the limit start threshold value Dtag and gain related to the above equation (4) will be described. From the transfer function shown in equation (2), as shown in FIG. 5, the deterioration factor D is a unit step of the discharge current Ib. Since it converges to the value β / α with a time constant 1 / α with respect to the input, if the discharge at Ib = α / β is continued, the deterioration factor D converges to the value 1.0. Based on this, in the embodiment, the reference value for the degradation factor D is set to a value of 1.0, and the limit start threshold Dtag and the gain are set. Here, if the deterioration factor D converges to the reference value 1.0, the charge / discharge current Ib is Ib = α / β = Ib_D1, and the battery voltage Vb at this time is Vb = Vb_D1, The electric power Pb_D1 of the battery 50 at this time is Pb_D1 = Ib_D1 × Vb_D1. If the integral term in the above equation (4) is ignored in consideration of responsiveness, the relationship shown in the following equation (5) is established when the deterioration factor D converges to the value 1.0 as the reference value. (See FIG. 6). Further, if both sides of the above equation (4) are differentiated with respect to time (where Woutb, Dtag, kp, Ki are fixed values), the following equation (6) is obtained. Considering that the time change rate is smaller than the time change rate of the proportional term, ignoring the second term on the right side of the equation (6) and using the above equation (1), the relationship of the following equation (7) is obtained. be able to. From equation (7), it can be seen that the time change rate dWout / dt of the output limit Wout increases toward the negative side as the value of the deterioration factor D decreases and as the value of the charge / discharge current Ib increases as the discharge current. Therefore, if the limit value of the time change rate dWout / dt of the output limit Wout determined from the drivability of the hybrid vehicle 20 is ΔWout, dWout / dt = ΔWout when the deterioration factor D reaches the limit start threshold Dtag. Therefore, the restriction start threshold value Dtag and the proportional term gain Kp need only satisfy the following expression (8). Therefore, if the above formulas (5) and (8) are used as constraint conditions, the limit start threshold Dtag and the proportional term gain Kp are set using other parameters such as coefficients α and β that are separately determined through experiments and analysis. Can be determined. If at least the proportional term Kp is determined, the output limit Wout is gradually increased by setting the output limit Wout by the feedback control according to the above formula (4) from the time when the deterioration factor D becomes equal to or greater than the limit start threshold Dtag. Accordingly, as shown in FIG. 7, the deterioration factor D can be converged to a value of 1 so that the deterioration start timing of the battery 50 does not arrive. Further, after setting the integral term gain Ki as appropriate (for example, Ki = 1.0) and setting the output limit Wout by feedback control according to the above equation (4), the deterioration factor D approaches the value 1. Thus, it becomes possible to more surely suppress the deterioration start timing of the battery 50 from decreasing gradually.

Wout = Woutb + Kp・(Dtag-1.0) = Pb_D1 …(5)
dWout/dt = -Kp・dD/dt + Ki・(Dtag-D) …(6)
dWout/dt = -Kp・dD/dt = -Kp・(-α・D + β・ Ib) …(7)
ΔWout = -Kp・(-α・D tag+ β・ Ib_woutb) …(8)
Wout = Woutb + Kp ・ (Dtag-1.0) = Pb_D1 (5)
dWout / dt = -Kp · dD / dt + Ki · (Dtag-D) (6)
dWout / dt = -Kp · dD / dt = -Kp · (-α · D + β · Ib) (7)
ΔWout = -Kp ・ (-α ・ D tag + β ・ Ib_woutb) (8)

次に、上述のように構成されるハイブリッド自動車20の動作について説明する。図9は、実施例のハイブリッドECU70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、ハイブリッド自動車20の運転者によりアクセルペダル83が踏み込まれているときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行されるものである。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 configured as described above will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid ECU 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several milliseconds) when the accelerator pedal 83 is depressed by the driver of the hybrid vehicle 20.

図9の駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、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87からの車速V、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2、バッテリ50の充放電要求パワーPb*、バッテリ50の充放電に許容される電力である入出力制限Win,Woutといった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、モータECU40から通信により入力するものとした。また、充放電要求パワーPb*やバッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、図8からわかるように、実施例では、残容量SOCに基づいて設定される充放電要求パワーのベース値Pbbを入力制限Winと出力制限Woutとで制限した値が充放電要求パワーPb*として設定されることになる。ステップS100のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Accが所定の閾値Aref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ステップS110にてアクセル開度Accが閾値Aref以上である場合には、運転者による駆動力(トルク)の要求度合(加速要求の度合)が比較的大きいと認められることから、バッテリ50側に出力制限Woutの一時的な増加を要求するための超過出力要求フラグFout1を値1に設定する(ステップS120)。実施例において、閾値Arefは、例えば70%や80%といった値に設定される。また、ステップS110にてアクセル開度Accが閾値Aref未満であると判断された場合、ステップS120の処理はスキップされる。   At the start of the drive control routine of FIG. 9, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2, and the battery 50. Data input processing necessary for control, such as charge / discharge required power Pb * and input / output limits Win and Wout, which are power allowed for charging / discharging of the battery 50, is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication. The charge / discharge required power Pb * and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are input from the battery ECU 52 by communication. As can be seen from FIG. 8, in the embodiment, a value obtained by limiting the base value Pbb of the charge / discharge required power set based on the remaining capacity SOC by the input limit Win and the output limit Wout is the charge / discharge required power Pb *. Will be set as After the data input process in step S100, it is determined whether or not the input accelerator opening Acc is equal to or greater than a predetermined threshold value Aref (step S110). If the accelerator opening Acc is greater than or equal to the threshold value Aref in step S110, it is recognized that the driving force (torque) request degree (acceleration request degree) by the driver is relatively large, and therefore the output to the battery 50 side. An excess output request flag Fout1 for requesting a temporary increase of the limit Wout is set to a value 1 (step S120). In the embodiment, the threshold value Aref is set to a value such as 70% or 80%, for example. If it is determined in step S110 that the accelerator opening degree Acc is less than the threshold value Aref, the process of step S120 is skipped.

ステップS110またはS120の処理の後、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動輪たる車輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定した上で、車両全体に要求される要求パワーP*を設定する(ステップS130)。実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶されており、要求トルクTr*としては、与えられたアクセル開度Accと車速Vとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図10に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーP*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと充放電要求パワーPb*とロスLossとの総和として計算される。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、図示するようにモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除するか、あるいは車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。要求パワーP*を設定したならば、設定した要求パワーP*が上記第1の閾値Pref1以上であるか否かを判定し(ステップS140)、要求パワーP*が第1の閾値Pref1以上であれば、更にエンジン22が運転中であるか否かを判定する(ステップS150)。そして、エンジン22が運転されている場合には、要求パワーP*をエンジン22に出力させるべく要求パワーP*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。実施例では、予め定められたエンジン22を効率よく動作させるための動作ラインと要求パワーPe*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定するものとした。図11に、エンジン22の動作ラインと目標回転数Ne*と目標トルクTe*との相関曲線とを例示する。同図に示すように、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*)が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。   After the processing in step S110 or S120, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the wheels 39a and 39b as the drive wheels is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. Then, the required power P * required for the entire vehicle is set (step S130). In the embodiment, the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * is determined in advance and stored in the ROM 74 as a required torque setting map. The required torque Tr * is the given accelerator opening. The one corresponding to Acc and the vehicle speed V is derived and set from the map. FIG. 10 shows an example of the required torque setting map. In the embodiment, the required power P * is calculated as the sum of the set required torque Tr * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a, the charge / discharge required power Pb *, and the loss Loss. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 as shown in the figure or by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k. If the required power P * is set, it is determined whether or not the set required power P * is equal to or greater than the first threshold value Pref1 (step S140), and if the required power P * is equal to or greater than the first threshold value Pref1. If so, it is further determined whether or not the engine 22 is in operation (step S150). When the engine 22 is in operation, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the required power P * so that the required power P * is output to the engine 22 (step). S160). In the embodiment, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on a predetermined operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 11 illustrates an operation line of the engine 22 and a correlation curve between the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. 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 the correlation curve indicating that the required power Pe * (Ne * × Te *) is constant. .

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定したならば、ステップS160にて設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)とを用いて次式(9)に従いモータMG1の目標回転数Nm1*を計算した上で、計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づく式(10)の計算を実行してモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS170)。ここで、式(9)は、動力分配統合機構30の回転要素に関する力学的な関係式である。また、動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図12に例示する。図中、左側のS軸はモータMG1の回転数Nm1に一致するサンギヤ31の回転数を示し、中央のC軸はエンジン22の回転数Neに一致するキャリア34の回転数を示し、右側のR軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1からトルクTm1を出力したときにこのトルク出力によりリングギヤ軸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が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*を求めるための式(9)は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、式(10)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(10)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。   When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are thus set, the target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a set in step S160, and the power distribution and integration mechanism The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated according to the following equation (9) using the gear ratio ρ of 30 (the number of teeth of the sun gear 31 / the number of teeth of the ring gear 32), and the calculated target rotational speed Nm1 * The calculation of Expression (10) based on the current rotation speed Nm1 is executed to set the torque command Tm1 * for the motor MG1 (step S170). Here, Expression (9) is a dynamic relational expression regarding the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 12 illustrates a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotation speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear 31 that matches the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the central C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34 that matches the rotational speed Ne of the engine 22, and the right R-axis. The axis indicates the rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Further, two thick arrows on the R axis indicate that the torque acting on the ring gear shaft 32a by this torque output when the torque Tm1 is output from the motor MG1 and the torque Tm2 output from the motor MG2 via the reduction gear 35. The torque acting on the ring gear shaft 32a is shown. Expression (9) for obtaining the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 can be easily derived by using the rotational speed relationship in this alignment chart. Expression (10) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotation speed Nm1 *. In Expression (10), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …(9)
Tm1tmp=-ρ/(1+ρ)・Te*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …(10)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (9)
Tm1tmp = -ρ / (1 + ρ) ・ Te * + k1 ・ (Nm1 * -Nm1) + k2 ・ ∫ (Nm1 * -Nm1) dt (10)

モータMG1のトルク指令Tm1*を設定したならば、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと、S170にて設定したモータMG1のトルク指令Tm1*と現在のモータMG1の回転数Nm1との積として得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で除することによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(11)および式(12)に従い計算する(ステップS180)。更に、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを次式(13)に従い計算し(ステップS190)、モータMG2のトルク指令Tm2*をステップS180にて計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値として設定する(ステップS200)。このようにしてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するトルクをバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内に制限したトルクとして設定することができる。なお、式(13)は、図12の共線図から容易に導出することができる。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*および目標トルクTe*をエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS210)、本ルーチンを一旦終了させる。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを得るための制御を実行する。トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*に従ってモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*に従ってモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   If torque command Tm1 * of motor MG1 is set, it is obtained as the product of input / output limits Win and Wout of battery 50, torque command Tm1 * of motor MG1 set in S170, and current rotation speed Nm1 of motor MG1. The torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 And it calculates according to Formula (12) (step S180). Further, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is expressed by the following formula ( 13) (step S190), and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set as a value obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp with the torque limits Tmin and Tmax calculated in step S180 (step S200). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the torque output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft can be set as a torque that is limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. it can. Equation (13) can be easily derived from the alignment chart of FIG. When 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 thus set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are transferred to the engine ECU 24 and the motor. Torque commands Tm1 * and Tm2 * of MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S210), and this routine is temporarily terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * executes control for obtaining the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven according to the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven according to the torque command Tm2 *. Do.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(11)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …(12)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …(13)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (11)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (12)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (13)

また、ステップS150にてエンジン22が運転されていないと判断された場合には、要求パワーP*が上記第2の閾値Pref2以上であるか否かを判定し(ステップS220)、要求パワーP*が第2の閾値Pref2以上であれば、図示しないエンジン始動時駆動制御ルーチン(エンジン22の始動処理)の実行を指示すべくエンジン始動フラグFesを値1に設定すると共に(ステップS230)、モータMG1およびMG2を用いたエンジン22の始動がより少ないショックで良好かつ速やかに実施されるように、バッテリ50側に出力制限Woutの一時的な増加を要求するための超過出力要求フラグFout2を値1に設定し(ステップS240)、本ルーチンを終了させる。ここで、エンジン始動時駆動制御ルーチンは、バッテリ50からの放電を伴いながら、モータMG1によりエンジン22をクランキングしながらエンジン22を始動させると共にエンジン22のクランキングに伴ってリングギヤ軸32aに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG2を駆動制御する処理であり、エンジン始動時駆動制御ルーチンが終了するとエンジン始動フラグが値0に設定される。なお、実施例において、ステップS220にて用いられる閾値Pref2は、エンジン22やモータMG2の特性等に基づいて定められ、エンジン22を効率よく運転することができる領域における下限のパワーまたはその近傍の値とされる。また、ステップS220にて要求パワーP*が第2の閾値Pref2未満であると判断された場合には、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをそれぞれ値0に設定すると共に(ステップS270)、モータMG1のトルク指令Tm1*を値0に設定した上で(ステップS280)、上述のステップS180〜S210の処理を実行する。   If it is determined in step S150 that the engine 22 is not operating, it is determined whether the required power P * is equal to or greater than the second threshold value Pref2 (step S220), and the required power P *. Is equal to or greater than the second threshold value Pref2, the engine start flag Fes is set to a value 1 to indicate the execution of an unillustrated engine start time drive control routine (starting process of the engine 22) (step S230), and the motor MG1. In addition, the excess output request flag Fout2 for requesting the battery 50 to temporarily increase the output limit Wout is set to a value of 1 so that the engine 22 using the MG2 can be started well and quickly with less shock. Setting is made (step S240), and this routine is terminated. Here, the engine start time drive control routine starts the engine 22 while cranking the engine 22 by the motor MG1 while discharging from the battery 50, and acts on the ring gear shaft 32a as the engine 22 is cranked. This is a process for driving the motor MG2 so that torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a while canceling torque as a reaction force against the driving torque. When the engine starting driving control routine is completed, the engine is started. The flag is set to the value 0. In the embodiment, the threshold value Pref2 used in step S220 is determined based on the characteristics of the engine 22 and the motor MG2, and the lower limit power in a region where the engine 22 can be efficiently operated or a value in the vicinity thereof. It is said. If it is determined in step S220 that the required power P * is less than the second threshold value Pref2, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set to values 0 ( In step S270), the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set to 0 (step S280), and then the processes in steps S180 to S210 described above are executed.

一方、ステップS140にて要求パワーP*が閾値Pref1未満であると判断された場合にも、エンジン22が運転されているか否かを判定する(ステップS250)。この場合、エンジン22が運転されていれば、エンジン22が実質的にトルクの出力を行なうことなく自立運転されるようにエンジン22の目標回転数Ne*を所定の回転数Nidlに設定すると共に目標トルクTe*を値0に設定する(ステップS260)。実施例では、回転数Nidlは、例えばアイドル時の回転数(800〜1000rpm)であるものとした。また、エンジン22が運転されていなければ、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをそれぞれ値0に設定する(ステップS270)。そして、モータMG1のトルク指令Tm1*を値0に設定した上で(ステップS280)、上述のステップS180〜S210の処理を実行する。   On the other hand, if it is determined in step S140 that the required power P * is less than the threshold value Pref1, it is determined whether or not the engine 22 is in operation (step S250). In this case, if the engine 22 is operating, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set to a predetermined rotational speed Nidl so that the engine 22 can operate independently without substantially outputting torque. Torque Te * is set to a value 0 (step S260). In the embodiment, the rotation speed Nidl is, for example, the rotation speed during idling (800 to 1000 rpm). On the other hand, if the engine 22 is not operating, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set to 0 (step S270). Then, after setting the torque command Tm1 * of the motor MG1 to a value of 0 (step S280), the processes of steps S180 to S210 described above are executed.

上述のように、実施例のハイブリッド自動車20では、アクセル開度Accが閾値Aref以上となり、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに対するトルクの要求度合が所定度合以上となると、超過出力要求フラグFout1が値1に設定される(ステップS120)。また、エンジン22の停止中に要求パワーP*が第2の閾値Pref2以上となってエンジン始動フラグが値1に設定されると、超過出力要求フラグFout2が値1に設定される(ステップS240)。そして、実施例のハイブリッド自動車20において、バッテリECU52は、バッテリ温度Tbや残容量SOC、劣化ファクターDに基づいてバッテリ50の出力制限Woutを設定すると共に、上述のようにしてハイブリッドECU70により設定される超過出力要求フラグFout1およびFout2の値に応じて適宜バッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させるのである。引き続き、図13を参照しながら、バッテリECU52によるバッテリ50の出力制限Woutの設定手順について説明する。図13は、実施例のバッテリECU52により実行される出力制限設定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、運転者によりイグニッションスイッチ80がオンされると所定時間ごとに繰り返し実行される。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the accelerator opening degree Acc is equal to or greater than the threshold value Aref and the required degree of torque with respect to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is equal to or greater than a predetermined degree, the excess output request flag Fout1 is a value of 1. (Step S120). Further, when the required power P * is equal to or greater than the second threshold value Pref2 and the engine start flag is set to a value 1 while the engine 22 is stopped, the excess output request flag Fout2 is set to a value 1 (step S240). . In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the battery ECU 52 sets the output limit Wout of the battery 50 based on the battery temperature Tb, the remaining capacity SOC, and the deterioration factor D, and is set by the hybrid ECU 70 as described above. The output limit Wout of the battery 50 is temporarily increased as appropriate according to the values of the excess output request flags Fout1 and Fout2. The procedure for setting the output limit Wout of the battery 50 by the battery ECU 52 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an output limit setting routine executed by the battery ECU 52 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time when the ignition switch 80 is turned on by the driver.

出力制限設定ルーチンの開始に際して、バッテリECU52の図示しないCPUは、温度センサ56からのバッテリ温度Tbや、電圧センサ53からの端子間電圧Vb、電流センサ55からの充放電電流Ib、残容量SOC,劣化ファクターD、制限開始閾値Dtag、ハイブリッドECU70からの超過出力要求フラグFout1,Fout2といった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS300)。ステップS300のデータ入力処理の後、バッテリ温度Tbと温度依存値との関係(図2参照)を規定するマップや、残容量SOCと出力制限用補正係数との関係(図3参照)を規定するマップを用いて、バッテリ温度Tbと残容量SOCとに基づく出力制限ベース値Woutbを設定する(ステップS310)。次いで、劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づく出力制限Woutの制限が実行されているときに値1に設定される所定のフラグFが値0であるか否かを判定する(ステップS320)。フラグFが値0であれば、ステップS300にて入力した制限開始閾値Dtagを制御上の閾値Drefとして設定し(ステップS330)、フラグFが値1であれば、入力した制限開始閾値Dtagから所定値ΔDを差し引いた値を制御上の閾値Drefとして設定する(ステップS340)。   At the start of the output limit setting routine, the CPU (not shown) of the battery ECU 52 performs a battery temperature Tb from the temperature sensor 56, a terminal voltage Vb from the voltage sensor 53, a charge / discharge current Ib from the current sensor 55, a remaining capacity SOC, Input processing of data necessary for control such as the deterioration factor D, the restriction start threshold Dtag, and the excess output request flags Fout1 and Fout2 from the hybrid ECU 70 is executed (step S300). After the data input process in step S300, a map that defines the relationship between the battery temperature Tb and the temperature-dependent value (see FIG. 2) and the relationship between the remaining capacity SOC and the output limiting correction coefficient (see FIG. 3) are defined. Using the map, output limit base value Woutb based on battery temperature Tb and remaining capacity SOC is set (step S310). Next, it is determined whether or not the predetermined flag F set to the value 1 is 0 when the output limit Wout is restricted based on the deterioration factor D and the restriction start threshold Dtag (step S320). . If the flag F is 0, the restriction start threshold Dtag input in step S300 is set as the control threshold Dref (step S330). If the flag F is 1, the predetermined restriction start threshold Dtag is determined from the input. A value obtained by subtracting the value ΔD is set as a control threshold value Dref (step S340).

ステップS330またはS340にて制限開始閾値Dtagに基づいて制御上の閾値Drefを設定したならば、ステップS300にて入力した劣化ファクターDが閾値Dref未満であるか否かを判定する(ステップS350)。そして、入力した劣化ファクターDが閾値Dref未満であれば、フラグFを値0に設定した上で(ステップS360)、ステップS310にて設定した出力制限ベース値Woutbをそのまま出力制限Woutとして設定する(ステップS370)。こうして、劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づく出力制限Woutの制限が実行されずに、ステップS370にて出力制限ベース値Woutbがそのまま出力制限Woutとして設定された場合には、ステップS300にて入力した超過出力要求フラグFout1が値1であるか否かを判定し(ステップS380)、駆動力の要求度合の高まり(加速要求)に起因して超過出力要求フラグFout1が値1に設定されていれば、前回バッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させてから所定時間t1が経過しているか否かを判定する(ステップS390)。前回の出力制限Woutの一時的増加から所定時間t1が経過していれば、今回の出力制限Woutの一時的増加が開始されてからの経過時間が所定時間t0以下であるか否かを判定し(ステップS400)、当該経過時間が所定時間t0以下であれば、ステップS370にて設定された出力制限Woutに所定値ΔWを加算した値を新たな出力制限Woutとして再設定する(ステップS410)。これに対して、ステップS390またはS400にて否定判断がなされた場合には、超過出力要求フラグFout1を値0に設定し(ステップS420)、ステップS370にて設定された出力制限Woutを再設定することなく、再度ステップS300以降の処理を実行する。また、ステップS380にてステップS300にて入力した超過出力要求フラグFout1が値0であると判断された場合には、ステップS300にて入力した超過出力要求フラグFout2が値1であるか否かを判定する(ステップS430)。そして、エンジン22の始動要求に起因して超過出力要求フラグFout2が値1に設定されていれば、前回バッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させてから所定時間t2が経過しているか否かを判定する(ステップS440)。前回の出力制限Woutの一時的増加から所定時間t2が経過していれば、今回の出力制限Woutの一時的増加が開始されてからの経過時間が所定時間t0以下であるか否かを判定し(ステップS450)、当該経過時間が所定時間t0以下であれば、ステップS370にて設定された出力制限Woutに所定値ΔWを加算した値を新たな出力制限Woutとして再設定する(ステップS410)。これに対して、ステップS430、S440またはS450にて否定判断がなされた場合には、超過出力要求フラグFout2を値0に設定して(ステップS460)、ステップS370にて設定された出力制限Woutを再設定することなく、再度ステップS300以降の処理を実行する。   If the control threshold value Dref is set based on the restriction start threshold value Dtag in step S330 or S340, it is determined whether or not the deterioration factor D input in step S300 is less than the threshold value Dref (step S350). If the input degradation factor D is less than the threshold value Dref, the flag F is set to 0 (step S360), and the output limit base value Woutb set in step S310 is set as the output limit Wout as it is ( Step S370). In this way, when the output restriction base value Woutb is set as the output restriction Wout as it is in step S370 without performing the restriction of the output restriction Wout based on the deterioration factor D and the restriction start threshold Dtag, in step S300 It is determined whether or not the input excess output request flag Fout1 is a value 1 (step S380), and the excess output request flag Fout1 is set to a value 1 due to an increase in the degree of request for driving force (acceleration request). If so, it is determined whether or not a predetermined time t1 has elapsed since the output limit Wout of the battery 50 was temporarily increased (step S390). If the predetermined time t1 has elapsed from the previous temporary increase in the output limit Wout, it is determined whether or not the elapsed time since the temporary increase in the current output limit Wout is less than the predetermined time t0. (Step S400) If the elapsed time is equal to or shorter than the predetermined time t0, a value obtained by adding the predetermined value ΔW to the output limit Wout set in Step S370 is reset as a new output limit Wout (Step S410). On the other hand, if a negative determination is made in step S390 or S400, the excess output request flag Fout1 is set to 0 (step S420), and the output limit Wout set in step S370 is reset. Without again, the processing after step S300 is executed again. If it is determined in step S380 that the excess output request flag Fout1 input in step S300 is 0, whether or not the excess output request flag Fout2 input in step S300 is 1 is determined. Determination is made (step S430). If the excess output request flag Fout2 is set to the value 1 due to the start request of the engine 22, whether or not the predetermined time t2 has elapsed since the output limit Wout of the battery 50 was temporarily increased last time. Is determined (step S440). If the predetermined time t2 has elapsed from the previous temporary increase in the output limit Wout, it is determined whether or not the elapsed time since the temporary increase in the current output limit Wout is less than the predetermined time t0. (Step S450) If the elapsed time is equal to or shorter than the predetermined time t0, a value obtained by adding the predetermined value ΔW to the output limit Wout set in Step S370 is reset as a new output limit Wout (Step S410). On the other hand, if a negative determination is made in step S430, S440 or S450, the excess output request flag Fout2 is set to 0 (step S460), and the output limit Wout set in step S370 is set. The process after step S300 is executed again without resetting.

一方、ステップS350にて劣化ファクターDが閾値Dref以上であると判断された場合には、フラグFを値1に設定した上で(ステップS470)、上記式(4)に従って出力制限Woutを設定する(ステップS480)。こうして、劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づく出力制限Woutの制限が実行される場合には、超過出力要求フラグFout1についての判定を実行することなく、直ちにステップS300にて入力した超過出力要求フラグFout2が値1であるか否かを判定する(ステップS430)。そして、エンジン22の始動要求に起因して超過出力要求フラグFout2が値1に設定されており、ステップS440およびS450にて肯定判断がなされた場合には、ステップS480にて設定された出力制限Woutに所定値ΔWを加算した値が新たな出力制限Woutとして再設定されることになる(ステップS410)。すなわち、劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づく出力制限Woutの制限が実行されるときには、エンジン22の停止中におけるエンジン22の自動始動条件の成立に伴って超過出力要求フラグFout2が値1に設定された場合に限って出力制限Woutの一時的増加が許容されるのである。なお、出力制限Woutの一時的増加分であるΔWoutは、例えばエンジン始動時駆動制御ルーチンを1回実行する際にモータMG1によるエンジン22を始動させるためのクランキングに要求される電力(例えば5kW程度)と、モータMG2から動力を出力して走行を継続するのに要する電力(例えば1kW程度)の和として定められるとよい。また、運転者によるアクセル開度Acc(要求トルクTr*)に基づく超過出力要求フラグFout1に関してステップS390にて用いられる閾値としての時間t1と、エンジン22の始動要求に基づく超過出力要求フラグFout2に関してステップS440にて用いられる閾値としての時間t2とを異ならせることにより、バッテリ50の発熱等を抑制しつつ、より適正にバッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させることが可能となる。   On the other hand, when it is determined in step S350 that the deterioration factor D is equal to or greater than the threshold value Dref, the flag F is set to 1 (step S470), and the output limit Wout is set according to the above equation (4). (Step S480). Thus, when the output limit Wout is limited based on the deterioration factor D and the limit start threshold Dtag, the excess output request input immediately in step S300 is performed without executing the determination for the excess output request flag Fout1. It is determined whether or not the flag Fout2 is a value 1 (step S430). If the excess output request flag Fout2 is set to the value 1 due to the start request of the engine 22, and an affirmative determination is made in steps S440 and S450, the output limit Wout set in step S480. A value obtained by adding the predetermined value ΔW to the value is reset as a new output limit Wout (step S410). That is, when the output limit Wout is limited based on the deterioration factor D and the limit start threshold Dtag, the excess output request flag Fout2 is set to the value 1 as the automatic start condition of the engine 22 is established while the engine 22 is stopped. Only when it is set, a temporary increase in the output limit Wout is allowed. Note that ΔWout, which is a temporary increase of the output limit Wout, is, for example, electric power required for cranking for starting the engine 22 by the motor MG1 when the engine starting drive control routine is executed once (for example, about 5 kW). ) And the power required to output the power from the motor MG2 and continue running (for example, about 1 kW). Further, a step regarding the time t1 as a threshold used in step S390 for the excess output request flag Fout1 based on the accelerator opening Acc (requested torque Tr *) by the driver and the excess output request flag Fout2 based on the start request of the engine 22 is performed. By making the time t2 as the threshold used in S440 different, it becomes possible to temporarily increase the output limit Wout of the battery 50 more appropriately while suppressing the heat generation of the battery 50 and the like.

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリECU52によりバッテリ50を流れる電流Ibの値に基づいて所定の基準値(実施例では値1.0)を超えたときにバッテリ50の劣化が開始されることを示す劣化ファクターDが算出される。また、バッテリECU52は、バッテリ50の状態すなわちバッテリ温度Tbや残容量SOCに基づいてバッテリ50の放電に許容される電力である出力制限Woutを設定すると共に、劣化ファクターDが基準値よりも小さい所定の制限開始閾値Dtag以上であるときに、劣化ファクターDが基準値以下になるように出力制限Woutを制限する(図13のステップS480)。そして、バッテリECU52は、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagに基づく閾値Dref未満であるときに超過出力要求フラグFout1またはFout2が値1に設定された場合には、バッテリ50の放電許容電力としての出力制限Woutを一時的に増加させ(図13のステップS410)、ハイブリッドECU70やエンジンECU24,モータECU40は、バッテリ50から放電される電力が出力制限Woutの範囲内に収まるようにしながらエンジン22とモータMG1およびMG2とを制御する(図9のステップS180〜S210)。また、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagに基づく閾値Dref以上であるときに超過出力要求フラグFout1またはFout2が値1に設定された場合には、超過出力要求フラグFout2のみが値1に設定されている場合すなわちエンジン22を始動させる場合にのみ劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づいて制限された出力制限Woutが一時的に増加させられると共に(図13のステップS410)、ハイブリッドECU70やエンジンECU24,モータECU40は、バッテリ50から放電される電力が出力制限Woutの範囲内に収まるようにしながらエンジン22とモータMG1およびMG2とを制御する(図9のステップS180〜S210)。このように、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagに基づく閾値Dref未満であって出力制限Woutが制限されていないときには、超過出力要求フラグFout1またはFout2が値1に設定されるとバッテリ50の出力制限Woutが一時的に増加させられ、それによりバッテリ50を劣化させることなく当該バッテリ50の電力を有効に利用して応答性よく動力(トルク)を得ることが可能となる。また、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagに基づく閾値Dref以上であって劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づいて出力制限Woutが制限されているときには、エンジン22の停止中におけるエンジン22の自動始動条件の成立に伴って超過出力要求フラグFout2が値1に設定された場合に限って出力制限Woutを一時的に増加させることにより、バッテリ50の出力制限Woutの一時的増加すなわちバッテリ50からの本来(一時的増加前)の出力制限を超えた超過出力を必要最小限として高電流での放電の継続に起因したバッテリ50の劣化を抑制することが可能となる。更に、劣化ファクターDと制限開始閾値Dtagとに基づいて出力制限Woutが制限されているときに、エンジン22の自動始動条件の成立に伴って超出力制限Woutを一時的に増加させることにより、始動要求に応じてエンジン22をより少ないショックで良好かつ速やかに始動させることが可能となり、エンジン22の始動後には、要求トルクTr*を確保しつつバッテリ50からの放電を抑制して充放電電流Ibを低下させ、それにより放電の継続に起因したバッテリ50の劣化を抑制することが可能となる。従って、実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50からの電力をより適正に利用しつつ、バッテリ50の劣化を抑制することが可能となる。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the battery ECU 52 exceeds a predetermined reference value (value 1.0 in the embodiment) based on the value of the current Ib flowing through the battery 50, the battery 50 is deteriorated. A deterioration factor D indicating that is started is calculated. In addition, the battery ECU 52 sets an output limit Wout that is electric power allowed for discharging the battery 50 based on the state of the battery 50, that is, the battery temperature Tb and the remaining capacity SOC, and the deterioration factor D is smaller than the reference value. The output limit Wout is limited so that the degradation factor D is equal to or less than the reference value when the threshold value is equal to or greater than the limit start threshold Dtag (step S480 in FIG. 13). Then, when the excess output request flag Fout1 or Fout2 is set to a value 1 when the deterioration factor D is less than the threshold value Dref based on the restriction start threshold value Dtag, the battery ECU 52 outputs the battery 50 as discharge allowable power. Limit Wout is temporarily increased (step S410 in FIG. 13), and hybrid ECU 70, engine ECU 24, and motor ECU 40 cause engine 22 and motor MG1 to stay within the output limit Wout within the range of output limit Wout. And MG2 are controlled (steps S180 to S210 in FIG. 9). Further, when the excess output request flag Fout1 or Fout2 is set to the value 1 when the deterioration factor D is equal to or greater than the threshold Dref based on the limit start threshold Dtag, only the excess output request flag Fout2 is set to the value 1. When the engine 22 is started, that is, only when the engine 22 is started, the output limit Wout limited based on the deterioration factor D and the limit start threshold Dtag is temporarily increased (step S410 in FIG. 13), and the hybrid ECU 70 and the engine ECU 24 The motor ECU 40 controls the engine 22 and the motors MG1 and MG2 while keeping the electric power discharged from the battery 50 within the range of the output limit Wout (steps S180 to S210 in FIG. 9). As described above, when the deterioration factor D is less than the threshold value Dref based on the limit start threshold value Dtag and the output limit Wout is not limited, the output limit of the battery 50 is set when the excess output request flag Fout1 or Fout2 is set to the value 1. Wout is temporarily increased, so that power (torque) can be obtained with good responsiveness by effectively using the power of the battery 50 without deteriorating the battery 50. When the deterioration factor D is equal to or greater than the threshold value Dref based on the restriction start threshold value Dtag and the output restriction Wout is restricted based on the deterioration factor D and the restriction start threshold value Dtag, the engine 22 is automatically stopped when the engine 22 is stopped. By temporarily increasing the output limit Wout only when the excess output request flag Fout2 is set to a value 1 with the establishment of the start condition, the output limit Wout of the battery 50 is temporarily increased, that is, from the battery 50. It is possible to suppress deterioration of the battery 50 due to continuation of discharge at a high current by setting an excess output exceeding the original (preliminary increase) output limit as a necessary minimum. Further, when the output limit Wout is limited based on the deterioration factor D and the limit start threshold Dtag, the engine 22 is started by temporarily increasing the super output limit Wout as the automatic start condition of the engine 22 is satisfied. Upon request, the engine 22 can be started well and quickly with fewer shocks. After the engine 22 is started, the discharge from the battery 50 is suppressed while securing the required torque Tr *, and the charge / discharge current Ib Thus, it is possible to suppress the deterioration of the battery 50 due to the continuation of discharge. Therefore, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the battery 50 while more appropriately using the electric power from the battery 50.

また、上記実施例のように、バッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させる際に、出力制限Woutを所定時間t0だけ所定量ΔW増加させれば、バッテリ50の劣化を抑制しつつバッテリ50による本来(一時的増加前)の出力制限を超えた超過出力をより適正なものとすることが可能となる。更に、上記実施例のように、劣化ファクターDが制限開始閾値Dtagに基づく閾値Dref未満であって出力制限Woutが制限されていないときには、エンジン22の始動時や駆動軸としてのリングギヤ軸32aに対する駆動力(トルク)の要求度合が所定度合以上であるときに、バッテリ50からの本来(一時的増加前)の出力制限を超えた超過出力を許容することにより、応答性よく動力を得てハイブリッド自動車20の走行性能を向上させることが可能となる。また、上記実施例のように、劣化ファクターDが基準値(値1.0)よりも小さい制限開始閾値Dtag以上であるときに、劣化ファクターDが基準値1.0以下になるようにバッテリ50の放電に許容される電力である出力制限Woutを設定することにより、特に高電流での放電の継続に起因したバッテリ50の劣化をより確実に抑制することが可能となる。この際、制限開始閾値Dtagと劣化ファクターDとの偏差が大きいほど出力制限Woutを小さくすれば、バッテリ50からの放電をより適正に制限することが可能となる。更に、劣化ファクターDをバッテリ50を流れる電流Ibの積算値に基づく値とすれば、劣化ファクターDを、バッテリ50の劣化度合をより適正に示すものとして算出することが可能となる。そして、このように劣化ファクターDに基づいてバッテリ50の出力制限Woutを制限する処理は、リチウムイオン二次電池のような高電流での放電が継続されると端子間電圧Vbが下限電圧に達していなくても劣化し始めてしまうという特性を有するバッテリ50に特に好適なものである。ただし、劣化ファクターDは、リチウムイオン二次電池以外の例えばニッケル水素二次電池といった他の形式のバッテリ50についても算出可能であるから、ハイブリッド自動車20のバッテリ50は、リチウムイオン二次電池以外の他の形式のものであってもよいことはいうまでもない。   Further, as in the above-described embodiment, when the output limit Wout of the battery 50 is temporarily increased, if the output limit Wout is increased by a predetermined amount ΔW for a predetermined time t0, the battery 50 is prevented from deteriorating. This makes it possible to make the excess output exceeding the original output limit (before temporary increase) more appropriate. Further, as in the above embodiment, when the deterioration factor D is less than the threshold value Dref based on the limit start threshold value Dtag and the output limit Wout is not limited, the engine 22 is started or the ring gear shaft 32a as the drive shaft is driven. When the required level of force (torque) is greater than or equal to a predetermined level, the hybrid vehicle can obtain power with good responsiveness by allowing an excess output from the battery 50 to exceed the original output limit (before temporary increase). It is possible to improve the running performance of 20. Further, as in the above-described embodiment, when the deterioration factor D is equal to or greater than the limit start threshold Dtag smaller than the reference value (value 1.0), the battery 50 is set so that the deterioration factor D becomes equal to or less than the reference value 1.0. By setting the output limit Wout, which is the power allowed for the discharge, it is possible to more reliably suppress the deterioration of the battery 50 due to the continuation of the discharge at a particularly high current. At this time, if the output limit Wout is made smaller as the deviation between the limit start threshold Dtag and the deterioration factor D is larger, the discharge from the battery 50 can be more appropriately limited. Furthermore, if the deterioration factor D is a value based on the integrated value of the current Ib flowing through the battery 50, the deterioration factor D can be calculated as a more appropriate indication of the degree of deterioration of the battery 50. In this way, the process of limiting the output limit Wout of the battery 50 based on the deterioration factor D is such that the terminal voltage Vb reaches the lower limit voltage when discharging at a high current as in the lithium ion secondary battery is continued. It is particularly suitable for the battery 50 having the characteristic that it starts to deteriorate even if it is not. However, since the deterioration factor D can be calculated for other types of batteries 50 such as nickel-hydrogen secondary batteries other than lithium ion secondary batteries, the battery 50 of the hybrid vehicle 20 is not a lithium ion secondary battery. It goes without saying that other types may be used.

なお、上記ハイブリッド自動車20では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aとモータMG2とがモータMG2の回転数を減速してリングギヤ軸32aに伝達する減速ギヤ35を介して連結されているが、減速ギヤ35の代わりに、例えばHi,Loの2段の変速段あるいは3段以上の変速段を有し、モータMG2の回転数を変速してリングギヤ軸32aに伝達する変速機を採用してもよい。また、上記ハイブリッド自動車20は、モータMG2の動力を減速ギヤ35により減速して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図14に示す変形例としてのハイブリッド自動車120のように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aに接続された車軸(駆動輪である車輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図14における車輪39c,39dに接続された車軸)に出力するものに適用されてもよい。更に、実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪である車輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図15に示す変形例としてのハイブリッド自動車220のように、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と駆動輪である車輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えたものに適用されてもよい。加えて、本発明は、走行用の動力を出力可能なエンジンと、バッテリと電力をやり取り可能であると共に走行用の動力を出力可能なモータと、バッテリからの電力を用いてエンジンをクランキング可能なセルモータとを備えるハイブリッド自動車に適用されてもよい。   In the hybrid vehicle 20, the ring gear shaft 32a serving as the drive shaft and the motor MG2 are connected via the reduction gear 35 that reduces the rotational speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a. Instead of this, for example, a transmission that has two shift stages of Hi and Lo, or three or more shift stages, and changes the rotation speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a may be employed. Moreover, although the hybrid vehicle 20 decelerates the power of the motor MG2 by the reduction gear 35 and outputs it to the ring gear shaft 32a as a drive shaft, the application target of the present invention is not limited to this. That is, according to the present invention, as in a hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. 14, the power of the motor MG2 is connected to the ring gear shaft 32a (the axle to which the wheels 39a and 39b as drive wheels are connected). May be applied to those that output to different axles (axles connected to the wheels 39c, 39d in FIG. 14). Furthermore, the hybrid vehicle 20 of the embodiment outputs the power of the engine 22 to the ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the wheels 39a and 39b as drive wheels via the power distribution and integration mechanism 30. The application target of the present invention is not limited to this. That is, the present invention provides a drive shaft that outputs power to the inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and the wheels 39a and 39b as drive wheels, like a hybrid vehicle 220 as a modified example shown in FIG. And an outer rotor 234 connected to the motor, and may be applied to a motor provided with a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining power into electric power. In addition, the present invention is capable of cranking the engine using power from the battery, an engine capable of outputting power for traveling, a motor capable of exchanging power with the battery and outputting power for traveling, and the battery. The present invention may be applied to a hybrid vehicle including a simple cell motor.

ここで、上記実施例および変形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しておく。すなわち、上記実施例においては、リングギヤ軸32aに動力を出力可能なエンジン22が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸32aに動力を出力可能なモータMG2が「電動機」に相当し、エンジン22を始動させるためのクランキングを実行可能なモータMG1が「電動クランキング手段」に相当し、モータMG1およびMG2と電力をやり取り可能なバッテリ50が「蓄電手段」に相当し、バッテリ50の充放電電流Ibに基づいて所定の基準値を超えたときにバッテリ50の劣化が開始されることを示す劣化ファクターDを算出するバッテリECU52が「劣化ファクター算出手段」に相当し、バッテリ温度Tbや残容量SOCに基づいてバッテリの出力制限Woutを設定するバッテリECU52が「放電許容電力設定手段」に相当し、劣化ファクターDに基づいて出力制限Woutを制限する処理を実行するバッテリECU52が「放電制限手段」に相当し、図13の出力制限設定ルーチンを実行するバッテリECU52が「放電許容電力増加手段」に相当し、図9の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッドECU70,エンジン22を制御するエンジンECU24およびモータMG1およびMG2を制御するモータECU40の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、モータMG1および動力分配統合機構30や対ロータ電動機230が「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG1や対ロータ電動機230が「発電用電動機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the above-described embodiments and modifications and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. That is, in the above embodiment, the engine 22 that can output power to the ring gear shaft 32a corresponds to an “internal combustion engine”, and the motor MG2 that can output power to the ring gear shaft 32a corresponds to an “electric motor”. The motor MG1 capable of performing cranking for starting corresponds to “electric cranking means”, the battery 50 capable of exchanging electric power with the motors MG1 and MG2 corresponds to “power storage means”, and the charge / discharge current of the battery 50 A battery ECU 52 that calculates a deterioration factor D indicating that the deterioration of the battery 50 starts when a predetermined reference value is exceeded based on Ib corresponds to the “deterioration factor calculation means”, and the battery temperature Tb and the remaining capacity SOC The battery ECU 52 that sets the battery output limit Wout based on the The battery ECU 52 that executes the process of limiting the output limit Wout based on the deterioration factor D corresponds to the “discharge limiting means”, and the battery ECU 52 that executes the output limit setting routine of FIG. The combination of the hybrid ECU 70 that executes the drive control routine of FIG. 9, the engine ECU 24 that controls the engine 22, and the motor ECU 40 that controls the motors MG1 and MG2 corresponds to “control means”. The motor MG1 and the power distribution integration mechanism 30 and the counter-rotor motor 230 correspond to “power power input / output means”, the motor MG1 and the counter-rotor motor 230 correspond to “the power generation motor”, and the power distribution integration mechanism 30 This corresponds to “3-axis power input / output means”.

なお、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン22に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」は、モータMG2のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動クランキング手段」は、モータMG1のような発電機としても機能し得るものに限られず、セルモータのようなエンジンのクランキングのみを実行するものであっても構わない。「劣化ファクター算出手段」は、蓄電手段を流れる電流の値に基づいて所定の基準値を超えたときに蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを算出するものであれば、バッテリECU以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「放電許容電力設定手段」は、蓄電手段の状態に基づいて蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定するものであれば、バッテリECU52以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「放電制限手段」は、劣化ファクターが制限開始閾値未満であるときに少なくとも内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を一時的に増加させると共に、劣化ファクターが制限開始閾値以上であるときに超過出力要求がなされた場合には、内燃機関の始動時にのみ放電制限手段により制限された放電許容電力を一時的に増加させるものであれば、バッテリECU52以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、蓄電手段から放電される電力が放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら内燃機関と電動機と電動クランキング手段とを制御するものであれば、ハイブリッドECU70とエンジンECU24とモータECU40との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら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。すなわち、実施例はあくまで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ず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。   The “internal combustion engine” is not limited to the engine 22 that outputs power by receiving a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be of any other type such as a hydrogen engine. The “motor” is not limited to the synchronous generator motor such as the motor MG2, and may be any other type such as an induction motor. “Electric cranking means” is not limited to the one that can also function as a generator such as the motor MG1, and may only perform cranking of the engine such as a cell motor. The “deterioration factor calculation means” is a battery ECU that calculates a deterioration factor indicating that the deterioration of the power storage means is started when a predetermined reference value is exceeded based on the value of the current flowing through the power storage means. Any other type other than the above may be used. The “discharge allowable power setting means” is of any type other than the battery ECU 52 as long as it sets discharge allowable power that is power allowed for discharging of the power storage means based on the state of the power storage means. It doesn't matter. The “discharge limiting means” is a discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means at least when a predetermined excess output request made when starting the internal combustion engine is made when the deterioration factor is less than the limit start threshold. If the excess output is requested when the deterioration factor is equal to or greater than the limit start threshold, the allowable discharge power limited by the discharge limiting means is temporarily increased only when the internal combustion engine is started. Any type other than the battery ECU 52 may be used. As long as the “control means” controls the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means so that the electric power discharged from the electric storage means is within the range of the allowable discharge power, the hybrid ECU 70, the engine ECU 24, and the motor Any type other than the combination with the ECU 40 may be used. In any case, the correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. This is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column of means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the description of that column. Should be done on the basis.

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

本発明は、動力出力装置や車両の製造産業等において利用可能である。   The present invention can be used in a power output apparatus, a vehicle manufacturing industry, and the like.

本発明の一実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 as a vehicle according to an embodiment of the present invention. バッテリ温度Tbとバッテリ50の出力制限の温度依存値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 battery temperature Tb and the temperature dependence value of the output limitation of the battery 50. FIG. バッテリ50の残容量SOCと出力制限用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 output limiting correction coefficient. バッテリ50の特性を例示する説明図である。4 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a battery 50. FIG. 電流Ibの単位ステップ入力に対する劣化ファクターDの応答を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the response of the degradation factor D with respect to the unit step input of the electric current Ib. 劣化ファクターDに基づいて出力制限Woutを制限したときの出力制限Woutの推移を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates transition of the output restriction | limiting Wout when the output restriction | limiting Wout is restrict | limited based on the degradation factor D. 劣化ファクターDに基づいて出力制限Woutを制限したときの劣化ファクターDの推移を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates transition of the degradation factor D when the output restriction | limiting Wout is restrict | limited based on the degradation factor D. FIG. バッテリECU52による出力制限Woutの設定に関連した制御系のブロック線図である。It is a block diagram of a control system related to the setting of the output limit Wout by the battery ECU 52. 実施例のハイブリッドECU70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 hybrid ECU70 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の動作ラインと目標回転数Ne*と目標トルクTe*との相関曲線とを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the operation line of the engine 22, the correlation curve of target rotational speed Ne *, and target torque Te *. 動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in a rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 実施例のバッテリECU52により実行される出力制限設定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 output restriction setting routine performed by battery ECU52 of an Example. 変形例に係るハイブリッド自動車120の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle 120 which concerns on a modification. 他の変形例に係るハイブリッド自動車220の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 220 according to another modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、53 電圧センサ、54 電力ライン、55 電流センサ、56 温度センサ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、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 ブレーキペダルストロークセンサ、87 車速センサ、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。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier , 35 reduction gear, 37 gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d wheels, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 53 voltage sensor, 54 power line, 55 current sensor, 56 temperature sensor, 70 electronic control unit for hybrid (hybrid ECU), 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 stroke sensor, 87 Vehicle speed sensor, 230 Counter rotor motor, 232 Inner rotor 234, outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (10)

駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、
前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、
前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、
前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の充放電電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを放電が継続するほど大きな値となると共に充電されているときに小さくなるように算出する劣化ファクター算出手段と、
前記蓄電手段の温度および残容量に基づいて前記蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値以上であるときに、該劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を制限する放電制限手段と、
前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値未満であって前記放電制限手段により前記放電許容電力が制限されていないときに少なくとも前記内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を一時的に増加させると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になって前記放電制限手段により前記放電許容電力が制限されているときに前記超過出力要求がなされた場合には、前記内燃機関の始動時にのみ前記放電制限手段により制限された放電許容電力を一時的に増加させる放電許容電力増加手段と、
前記蓄電手段から放電される電力が前記放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御する制御手段と、
を備える動力出力装置。
A power output device that outputs power to a drive shaft,
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft;
An electric motor capable of outputting power to the drive shaft;
Electric cranking means capable of executing cranking for starting the internal combustion engine;
Power storage means capable of exchanging power with the electric motor and the electric cranking means;
Based on the integrated value of the charging / discharging current of the power storage means, the deterioration factor indicating that the power storage means starts to deteriorate when a predetermined reference value is exceeded becomes a value that increases as discharge continues. Deterioration factor calculating means for calculating so as to be small when
Discharge allowable power setting means for setting discharge allowable power that is power allowed for discharging of the power storage means based on the temperature and remaining capacity of the power storage means;
When the calculated deterioration factor is equal to or greater than a predetermined limit start threshold smaller than the reference value, the discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means so that the deterioration factor is equal to or less than the reference value. Discharge limiting means for limiting;
If the calculated deterioration factor is the discharge predetermined excess output requests made during startup of at least the internal combustion engine when the allowable power is not restricted is made by the discharge limiting means I said restriction start threshold below der The discharge allowable power set by the discharge allowable power setting means is temporarily increased, and the calculated deterioration factor becomes equal to or higher than the limit start threshold, and the discharge allowable power is limited by the discharge limit means. It is when the excess output request is made when that is the, the discharge allowable power increasing means for increasing the discharge allowable electric power that is limited by the limiting discharging means only at the start of the internal combustion engine temporarily,
Control means for controlling the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means so that the electric power discharged from the power storage means is within the range of the discharge allowable power;
A power output device comprising:
前記放電許容電力増加手段は、前記放電許容電力を一時的に増加させる際に、該放電許容電力を所定時間だけ所定量増加させる請求項1に記載の動力出力装置。   The power output device according to claim 1, wherein the discharge allowable power increasing means increases the discharge allowable power by a predetermined amount for a predetermined time when the discharge allowable power is temporarily increased. 前記超過出力要求は、前記駆動軸に対する駆動力の要求度合が所定度合以上であるときになされる請求項1または2に記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to claim 1 or 2, wherein the excess output request is made when a required degree of driving force with respect to the drive shaft is a predetermined degree or more. 前記放電制限手段は、前記算出された劣化ファクターと前記制限開始閾値との偏差が大きいほど前記放電許容電力を小さくする請求項1から3の何れか一項に記載の動力出力装置。   4. The power output apparatus according to claim 1, wherein the discharge limiting unit decreases the discharge allowable power as the deviation between the calculated deterioration factor and the limit start threshold increases. 5. 前記劣化ファクターは、前記蓄電手段を流れる電流の積算値に基づく値である請求項1から4の何れか一項に記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the deterioration factor is a value based on an integrated value of a current flowing through the power storage means. 前記電動クランキング手段は、前記駆動軸と前記内燃機関機関軸とに接続されて電力と動力との入出力を伴って前記内燃機関の動力の少なくとも一部を前記駆動軸側に出力すると共に前記蓄電手段と電力をやり取り可能な電力動力入出力手段である請求項1から5の何れか一項に記載の動力出力装置。 The electric cranking means is connected to the drive shaft and the engine shaft of the internal combustion engine and outputs at least a part of the power of the internal combustion engine to the drive shaft side with input and output of electric power and power. The power output device according to any one of claims 1 to 5, wherein the power output device is power power input / output means capable of exchanging power with the power storage means. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力可能な発電用電動機と、前記駆動軸と前記内燃機関の前記機関軸と前記発電用電動機の回転軸との3軸に接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づく動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段とを含む請求項6に記載の動力出力装置。   The electric power drive input / output means is connected to three axes of a generator motor capable of inputting / outputting power, the drive shaft, the engine shaft of the internal combustion engine, and a rotation shaft of the generator motor. The power output device according to claim 6, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power based on power input / output to / from any two of the shafts to / from the remaining shaft. 前記蓄電手段は、リチウムイオン二次電池である請求項1から7の何れか一項に記載の動力出力装置。   The power output apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the power storage means is a lithium ion secondary battery. 請求項1から8の何れか一項に記載の動力出力装置と、前記駆動軸に連結された駆動輪とを備える車両。   A vehicle comprising: the power output device according to any one of claims 1 to 8; and a drive wheel coupled to the drive shaft. 駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、前記駆動軸に動力を出力可能な電動機と、前記内燃機関を始動させるためのクランキングを実行可能な電動クランキング手段と、前記電動機および前記電動クランキング手段と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の温度および残容量に基づいて前記蓄電手段の放電に許容される電力である放電許容電力を設定する放電許容電力設定手段とを備えた動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段の充放電電流の積算値に基づいて、所定の基準値を超えたときに前記蓄電手段の劣化が開始されることを示す劣化ファクターを放電が継続するほど大きな値となると共に充電されているときに小さくなるように算出するステップと、
(b)ステップ(a)にて算出された劣化ファクターが前記基準値よりも小さい所定の制限開始閾値以上であるときに、該劣化ファクターが前記基準値以下になるように前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を制限するステップと、
(c)ステップ(a)にて算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値未満であってステップ(b)にて前記放電許容電力が制限されていないときに少なくとも前記内燃機関の始動に際してなされる所定の超過出力要求がなされた場合には、前記放電許容電力設定手段により設定された放電許容電力を一時的に増加させると共に、前記算出された劣化ファクターが前記制限開始閾値以上になってステップ(b)にて前記放電許容電力が制限されているときに前記超過出力要求がなされた場合には、前記内燃機関の始動時にのみ前記放電制限手段により制限された放電許容電力を一時的に増加させるステップと、
(d)前記蓄電手段から放電される電力が前記放電許容電力の範囲内に収まるようにしながら前記内燃機関と前記電動機と前記電動クランキング手段とを制御するステップと、
を含む動力出力装置の制御方法。
An internal combustion engine capable of outputting power to the drive shaft; an electric motor capable of outputting power to the drive shaft; an electric cranking means capable of executing cranking for starting the internal combustion engine; the electric motor and the electric crank; Power storage means capable of exchanging power with the ranking means, and discharge allowable power setting means for setting discharge allowable power that is power allowable for discharge of the power storage means based on the temperature and remaining capacity of the power storage means A method for controlling a power output device,
(A) Based on the integrated value of the charge / discharge current of the power storage means, the deterioration factor indicating that the deterioration of the power storage means starts when a predetermined reference value is exceeded becomes a larger value as discharge continues. Calculating to be small when charging with, and
(B) When the deterioration factor calculated in step (a) is equal to or greater than a predetermined limit start threshold value smaller than the reference value, the discharge allowable power setting means so that the deterioration factor is equal to or less than the reference value. Limiting the discharge allowable power set by
Made upon starting of at least said internal combustion engine when (c) the discharge allowable power is not restricted in step (a) the deterioration factor calculated in the step I the restriction start threshold below der (b) If the predetermined excess output request is made, with increasing discharge allowable power set by said discharge allowable power setting means temporarily, the calculated deterioration factor is equal to or greater than the restriction start threshold step ( If the excess output request is made when the discharge allowable power is limited in b), the discharge allowable power limited by the discharge limiting means is temporarily increased only when the internal combustion engine is started. Steps,
(D) controlling the internal combustion engine, the electric motor, and the electric cranking means so that electric power discharged from the electric storage means is within a range of the discharge allowable electric power;
A method for controlling a power output apparatus including:
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