JP5109861B2 - Vehicle and control method thereof - Google Patents

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Description

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

従来、この種の車両としては、走行用の駆動源として、エンジンと、バッテリを動力源とするモータとを備え、停車中にエンジンのアイドル運転を一時的に停止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、バッテリの温度が閾値を超えたときには、バッテリの充電電圧を抑制することにより、バッテリの温度が更に上昇してエンジンのアイドル運転の停止が禁止される頻度を軽減するものとしている。
特開2004−3460号公報
Conventionally, as this type of vehicle, there has been proposed a vehicle that includes an engine and a motor that uses a battery as a power source as a driving source for traveling, and temporarily stops idling of the engine while the vehicle is stopped ( For example, see Patent Document 1). In this vehicle, when the battery temperature exceeds a threshold value, the charging voltage of the battery is suppressed to reduce the frequency at which the temperature of the battery further rises and the stop of the idle operation of the engine is prohibited.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-3460

上述の車両では、一般に、車両の燃費を向上させることが課題とされている。走行に要求されるパワーが小さくエンジンを停止してモータからの動力のみにより走行可能であっても、エンジンの排気を浄化する触媒の暖機要求や乗員室の暖房要求によりエンジンを停止することができないときには、エンジンを単に自立運転することなく負荷運転してバッテリを充電することにより、車両の燃費を向上させることが考えられるが、更なる燃費の向上が望まれる。   In the above-described vehicle, it is generally a problem to improve the fuel consumption of the vehicle. Even if the power required for driving is small and the engine is stopped and the vehicle can run only with power from the motor, the engine may be stopped due to a warming-up request for a catalyst that purifies the exhaust of the engine or a heating request for the passenger compartment. When this is not possible, it is conceivable to improve the fuel efficiency of the vehicle by charging the battery by performing a load operation without simply operating the engine, but further improvement of the fuel efficiency is desired.

本発明の車両およびその制御方法は、車両の燃費を向上させることを主目的とする。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention are mainly intended to improve the fuel consumption of the vehicle.

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

本発明の車両は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、
前記内燃機関の吸気系に対する該内燃機関の排気の供給である排気供給を行なう排気供給手段と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記発電機からの電力を充電可能で前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記内燃機関を熱源として用いて乗員室を暖房する暖房手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関の負荷運転を要求する負荷運転要求がなされていないときに前記浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と前記暖房手段により前記乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による前記内燃機関の所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給の実行条件が成立していないときには前記排気供給を実行せずに前記内燃機関から第1のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記排気供給の実行条件が成立しているときには前記排気供給を実行しながら前記内燃機関から前記第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An internal combustion engine capable of outputting driving power;
Purification means having a purification catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine;
Exhaust supply means for supplying an exhaust gas that is an exhaust gas supply of the internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine;
A generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine;
An electric motor capable of outputting driving power;
Power storage means capable of charging power from the generator and exchanging power with the motor;
Heating means for heating the passenger compartment using the internal combustion engine as a heat source;
The passenger compartment is heated by the condition for warming up the purification catalyst of the purification means and the heating means when the load operation request for requesting the load operation of the internal combustion engine is not made based on the required driving force required for traveling. When the predetermined operation request for the internal combustion engine is satisfied due to the establishment of at least one of the conditions to be performed, the exhaust supply is not performed and the first supply from the internal combustion engine is not performed when the exhaust supply execution condition is not satisfied. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven by the required driving force, and the exhaust supply execution condition is satisfied. When the exhaust gas is being supplied, the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power to charge the power storage means and And the internal combustion engine to travel by driving force demand and the exhaust supply means and the generator control means for controlling said electric motor,
It is a summary to provide.

この本発明の車両では、走行に要求される要求駆動力に基づいて内燃機関の負荷運転を要求する負荷運転要求がなされていないときに浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と暖房手段により乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による内燃機関の所定の運転要求がなされたときに、排気供給の実行条件が成立していないときには排気供給を実行せずに内燃機関から第1のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御し、排気供給の実行条件が成立しているときには排気供給を実行しながら内燃機関から第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御する。排気供給を実行すると排気供給を実行しないときより内燃機関の吸排気抵抗が小さくなり内燃機関をより効率よく運転することができることから、排気供給を実行する際に第1のパワーより大きい第2のパワーを内燃機関から出力すると蓄電手段の残容量をより効率よく増加させることができる。この結果、負荷運転要求がなされていないときに所定の運転要求がなされたときに内燃機関から一律に第1のパワーを出力して蓄電手段を充電するものに比して、車両の燃費を向上させることができる。   In the vehicle according to the present invention, the occupant is provided with the condition for warming up the purification catalyst of the purification means and the heating means when the load operation request for requesting the load operation of the internal combustion engine is not made based on the required driving force required for traveling. When a predetermined operation request for the internal combustion engine is satisfied due to establishment of at least one of the conditions for heating the chamber, if the exhaust supply execution condition is not satisfied, the exhaust gas supply is not executed and the first operation is performed from the internal combustion engine. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven by the required driving force, and the exhaust supply is executed when the exhaust supply execution condition is satisfied. While the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power, the power storage means is charged, and the internal combustion engine, the exhaust supply means and the engine are driven so as to travel with the required driving force. To control the machine and an electric motor. When the exhaust gas supply is performed, the intake / exhaust resistance of the internal combustion engine is smaller than when the exhaust gas supply is not performed, and the internal combustion engine can be operated more efficiently. When power is output from the internal combustion engine, the remaining capacity of the power storage means can be increased more efficiently. As a result, the fuel efficiency of the vehicle is improved as compared with the case where the first power is uniformly output from the internal combustion engine and the power storage means is charged when a predetermined driving request is made when no load driving request is made. Can be made.

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記負荷運転要求がなされていないときに前記所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給を実行せずに前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第1のパワーとして用いると共に前記排気供給を実行しながら前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第2のパワーとして用いて前記内燃機関を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に車両の燃費を向上させることができる。   In such a vehicle of the present invention, the control means is configured to operate the internal combustion engine when operating the internal combustion engine without executing the exhaust supply when the predetermined operation request is made when the load operation request is not made. The internal combustion engine is used while the exhaust gas supply is performed while using the power that gives the best fuel efficiency of the vehicle obtained by experiments or analysis based on the efficiency of the engine and the loss in the generator and the power storage means as the first power. The internal combustion engine is controlled by using, as the second power, the power that provides the best fuel efficiency of the vehicle obtained by experiment or analysis based on the efficiency of the internal combustion engine during operation and the loss in the generator and the power storage means. It can also be a means to do. In this way, the fuel consumption of the vehicle can be improved more reliably.

また、本発明の車両において、前記制御手段は、前記負荷運転要求がなされていないときに前記所定の運転要求がなされたときであっても、前記蓄電手段の残容量が所定量以上のとき及び前記電動機により車両の運動エネルギを回生して発電しているときのうち少なくとも一方のときには前記排気供給の実行条件の成立に拘わらずに前記排気供給を実行せずに前記内燃機関が自立運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段の過充電を抑制したり電動機による発電電力をより確実に蓄電手段に充電したりすることができる。   Further, in the vehicle of the present invention, the control means may be configured such that the remaining capacity of the power storage means is equal to or greater than a predetermined amount even when the predetermined driving request is made when the load driving request is not made. In at least one of the cases where the kinetic energy of the vehicle is regenerated by the electric motor, the internal combustion engine is operated independently without executing the exhaust supply regardless of the establishment of the exhaust supply execution condition. In addition, the internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the electric motor may be controlled so as to travel with the required driving force. In this way, overcharging of the power storage means can be suppressed, or the power generated by the electric motor can be more reliably charged to the power storage means.

さらに、本発明の車両において、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段を備え、前記発電機は、動力を入出力可能で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能であり、前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。ここで、「3軸式動力入出力手段」は、シングルピニオン式やダブルピニオン式の遊星歯車機構であるものとすることもできるし、デファレンシャルギヤであるものとすることもできる。   Furthermore, in the vehicle of the present invention, the drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotation shaft of the generator are connected to three axes, and input / output is performed on any two of the three axes. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the generated power, the generator is capable of inputting / outputting power, and can exchange power with the power storage means, May be connected to the drive shaft. Here, the “three-axis power input / output means” may be a single pinion type or double pinion type planetary gear mechanism, or may be a differential gear.

本発明の車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、前記内燃機関の吸気系に対する該内燃機関の排気の供給である排気供給を行なう排気供給手段と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機からの電力を充電可能で前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記内燃機関を熱源として用いて乗員室を暖房する暖房手段と、を備える車両の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力に基づいて前記内燃機関の負荷運転を要求する負荷運転要求がなされていないときに前記浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と前記暖房手段により前記乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による前記内燃機関の所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給の実行条件が成立していないときには前記排気供給を実行せずに前記内燃機関から第1のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記排気供給の実行条件が成立しているときには前記排気供給を実行しながら前記内燃機関から前記第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine capable of outputting driving power, a purification means having a purification catalyst for purifying exhaust gas of the internal combustion engine, and an exhaust gas supply for supplying an exhaust gas that is an exhaust gas supply of the internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine Means, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of outputting driving power, and power storage means capable of charging electric power from the generator and exchanging electric power with the electric motor. A vehicle control method comprising: heating means for heating a passenger compartment using the internal combustion engine as a heat source,
The passenger compartment is heated by the condition for warming up the purification catalyst of the purification means and the heating means when the load operation request for requesting the load operation of the internal combustion engine is not made based on the required driving force required for traveling. When the predetermined operation request for the internal combustion engine is satisfied due to the establishment of at least one of the conditions to be performed, the exhaust supply is not performed and the first supply from the internal combustion engine is not performed when the exhaust supply execution condition is not satisfied. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven by the required driving force, and the exhaust supply execution condition is satisfied. When the exhaust gas is being supplied, the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power to charge the power storage means and Wherein said internal combustion engine to run by the required driving force controlling the exhaust supply unit and the power generator and said electric motor,
It is characterized by that.

この本発明の車両の制御方法では、走行に要求される要求駆動力に基づいて内燃機関の負荷運転を要求する負荷運転要求がなされていないときに浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と暖房手段により乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による内燃機関の所定の運転要求がなされたときに、排気供給の実行条件が成立していないときには排気供給を実行せずに内燃機関から第1のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御し、排気供給の実行条件が成立しているときには排気供給を実行しながら内燃機関から第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御する。排気供給を実行すると排気供給を実行しないときより内燃機関の吸排気抵抗が小さくなり内燃機関をより効率よく運転することができることから、排気供給を実行する際に第1のパワーより大きい第2のパワーを内燃機関から出力すると蓄電手段の残容量をより効率よく増加させることができる。この結果、負荷運転要求がなされていないときに所定の運転要求がなされたときに内燃機関から一律に第1のパワーを出力して蓄電手段を充電するものに比して、車両の燃費を向上させることができる。   According to this vehicle control method of the present invention, the condition for heating the purification catalyst of the purification means when the load operation request for requesting the load operation of the internal combustion engine is not made based on the required driving force required for traveling and the heating When a predetermined operation request for the internal combustion engine is established due to the establishment of at least one of the conditions for heating the passenger compartment by means, the exhaust supply is not executed and the internal combustion engine is not executed if the exhaust supply execution condition is not satisfied. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the first power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven with the required driving force. While the supply is being performed, the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power, charges the power storage means, and exhausts the internal combustion engine and the exhaust so that it travels with the required driving force. It controls the means and the generator and the motor. When the exhaust gas supply is performed, the intake / exhaust resistance of the internal combustion engine is smaller than when the exhaust gas supply is not performed, and the internal combustion engine can be operated more efficiently. When power is output from the internal combustion engine, the remaining capacity of the power storage means can be increased more efficiently. As a result, the fuel efficiency of the vehicle is improved as compared with the case where the first power is uniformly output from the internal combustion engine and the power storage means is charged when a predetermined driving request is made when no load driving request is made. Can be made.

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

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、乗員室21の空調を行なう空調装置90と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, An air conditioner 90 that air-conditions the passenger compartment 21 and a hybrid electronic control unit 70 that controls the entire vehicle are provided.

エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する触媒134a(例えば三元触媒など)を有する浄化装置134を介して外気へ排出される共にEGR(Exhaust Gas Recirculation)システム160を介して吸気側に供給される。EGRシステム160は、浄化装置134の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのEGR管162と、EGR管162に配置されステッピングモータ163により駆動されるEGRバルブ164とを備え、EGRバルブ164の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調整して吸気側に供給する。エンジン22は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhalation and gasoline are injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is sucked into the combustion chamber through the intake valve 128 and explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is supplied to outside air via a purification device 134 having a catalyst 134a (for example, a three-way catalyst) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). And is supplied to the intake side via an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system 160. The EGR system 160 includes an EGR pipe 162 that is connected to the rear stage of the purification device 134 and supplies exhaust gas to a surge tank on the intake side, and an EGR valve 164 that is disposed in the EGR pipe 162 and is driven by a stepping motor 163. Then, by adjusting the opening degree of the EGR valve 164, the supply amount of exhaust gas as non-combustion gas is adjusted and supplied to the intake side. In this way, the engine 22 can suck a mixture of air, exhaust, and gasoline into the combustion chamber.

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた図示しない圧力センサからの筒内圧力,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられて吸入空気の質量流量を検出するエアフローメータ148からの吸入空気量GA,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ158からの吸気圧,浄化装置134に取り付けられて触媒134aの温度を検出する温度センサ134bからの触媒温度Tc,空燃比センサ135aからの空燃比,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号,EGRバルブ164の開度を調整するステッピングモータ163への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。また、エンジンECU24は、温度センサ134bからの触媒温度Tcが触媒134aの活性温度範囲の下限近傍の温度として設定された閾値Tcref未満のときには触媒134aが暖機されるようエンジン22の運転要求EG1*をオンとし、触媒温度Tcが閾値Tcref以上のときにはエンジン22の運転要求EG1*をオフとする。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the state of the engine 22, for example, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature that detects the temperature of cooling water in the engine 22. The cam position for detecting the coolant temperature Tw from the sensor 142, the in-cylinder pressure from a pressure sensor (not shown) attached to the combustion chamber, the rotational position of the intake valve 128 for intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft for opening and closing the exhaust valve The cam position from the sensor 144, the throttle position from the throttle valve position sensor 146 that detects the position of the throttle valve 124, the intake air amount GA from the air flow meter 148 that is attached to the intake pipe and detects the mass flow rate of the intake air, Intake The temperature of the intake air from the temperature sensor 149 attached to the intake air, the intake air pressure from the intake air pressure sensor 158 that detects the pressure in the intake pipe, and the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b that is attached to the purifier 134 and detects the temperature of the catalyst 134a. , The air-fuel ratio from the air-fuel ratio sensor 135a, the oxygen signal from the oxygen sensor 135b, and the like are input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138, the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128, the drive signal to the stepping motor 163 that adjusts the opening degree of the EGR valve 164, and the like are output. It is output through the port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. Further, the engine ECU 24 requests the engine 22 to operate EG1 * so that the catalyst 134a is warmed up when the catalyst temperature Tc from the temperature sensor 134b is less than a threshold value Tcref set as a temperature near the lower limit of the activation temperature range of the catalyst 134a. Is turned on, and when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the threshold value Tcref, the operation request EG1 * of the engine 22 is turned off. The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140.

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

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量SOCを演算したり、演算した残容量SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, or the battery ECU 52 based on the calculated remaining capacity SOC and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge 50, are calculated. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limit correction coefficient and the input limit are set based on the remaining capacity SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient.

空調装置90は、エンジン22の冷却系に取り付けられ冷却水との熱交換を行なう熱交換器91と、外気や乗員室21内の空気を熱交換器91側に吸引すると共にこの熱交換器91による熱交換によって暖められた空気を乗員室21に吹き出させるブロワ93と、ブロワ93により吸引される空気を外気か乗員室21内の空気かに切り替える切替機構92と、乗員室21に取り付けられた操作パネル94と、装置全体をコントロールする空調用電子制御ユニット(以下、空調用ECUという)98とを備える。空調用ECU98には、操作パネル94に取り付けられてヒータのオンオフを操作するブロワスイッチ94aからのブロワスイッチ信号BSWや同じく操作パネル94に取り付けられて乗員室21内の温度を設定する設定温度スイッチ94bからの設定温度T*,操作パネル94に取り付けられて乗員室21内の温度を検出する温度センサ94cからの乗員室温Tin,乗員室21の外部に取り付けられて外気温を検出する外気温センサ95からの外気温Toutなどが入力されている。空調用ECU98からは、各入力信号に基づいて乗員室温Tinが設定温度T*となるようブロワ93を駆動する駆動信号や切替機構92への駆動信号などが出力されている。また、空調用ECU98は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジン22の冷却水温Twなどのデータを入力すると共に空調装置90の状態に関するデータを必要に応じてハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、空調用ECU98は、ハイブリッド用電子制御ユニット70から通信により入力したエンジン22の冷却水温Twに基づいてエンジン22の運転要求EG2*を設定する。エンジン22の運転要求EG2*は、例えば、冷却水温Twが第1の温度(例えば60℃)未満のときにオンとすると共に冷却水温Twが第2の温度(例えば80℃)以上のときにオフとするなど種々の手法により設定することができる。   The air conditioner 90 is attached to the cooling system of the engine 22 and exchanges heat with the cooling water. The air conditioner 90 sucks outside air and air in the passenger compartment 21 toward the heat exchanger 91 and heat exchanger 91. A blower 93 for blowing air warmed by heat exchange to the passenger compartment 21, a switching mechanism 92 for switching the air sucked by the blower 93 to outside air or air in the passenger compartment 21, and the passenger compartment 21 are attached. An operation panel 94 and an air conditioning electronic control unit (hereinafter referred to as an air conditioning ECU) 98 for controlling the entire apparatus are provided. The air conditioning ECU 98 has a blower switch signal BSW from a blower switch 94a that is attached to the operation panel 94 to operate the heater on and off, and a set temperature switch 94b that is also attached to the operation panel 94 and sets the temperature in the passenger compartment 21. From the temperature sensor 94c that is attached to the operation panel 94 to detect the temperature in the passenger compartment 21, and the outside air temperature sensor 95 that is attached to the outside of the passenger compartment 21 to detect the outside air temperature. The outside temperature Tout from is input. The air conditioning ECU 98 outputs a drive signal for driving the blower 93 and a drive signal for the switching mechanism 92 so that the passenger room temperature Tin becomes the set temperature T * based on each input signal. Further, the air conditioning ECU 98 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and inputs data such as the cooling water temperature Tw of the engine 22 from the hybrid electronic control unit 70, and data related to the state of the air conditioner 90 as necessary. To the hybrid electronic control unit 70. Further, the air conditioning ECU 98 sets the operation request EG2 * of the engine 22 based on the coolant temperature Tw of the engine 22 input from the hybrid electronic control unit 70 by communication. The operation request EG2 * of the engine 22 is turned on, for example, when the cooling water temperature Tw is lower than the first temperature (for example, 60 ° C.) and is turned off when the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the second temperature (for example, 80 ° C.). It can be set by various methods such as

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52,空調用ECU98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,空調用ECU98と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the air conditioning ECU 98 via the communication port, and the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the air conditioning ECU 98 and the various types. Control signals and data are exchanged.

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の残容量SOC,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,エンジン22の運転要求EG*,モータMG2が回生駆動している状態を示す回生フラグF1,EGR実行フラグF2など制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。バッテリ50の残容量SOCは、図示しない電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて演算されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量SOCとに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。また、エンジン22の運転要求EG*は、図示しない運転要求設定ルーチンにより、温度センサ134bにより検出された触媒温度Tcに基づいて設定されたエンジン22の運転要求EG1*をエンジンECU24から通信により入力すると共にエンジン22の冷却水温Twに基づいて設定されたエンジン22の運転要求EG2*を空調用ECU98から通信により入力し、運転要求EG1*と運転要求EG2*とのうちいずれか一方または両方がオンのときにエンジン22の運転要求EG*をオンとし、運転要求EG1*と運転要求EG2*との両方がオフのときにエンジン22の運転要求EG*をオフとして設定されたものを入力するものとした。さらに、モータMG2の回生フラグF1は、モータECU40により実行される図示しない回生フラグ設定ルーチンにより、車両の運動エネルギを回生してモータMG2から発電電力を生じているときに値1が設定され、それ以外のときに値0が設定されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。そして、EGR実行フラグF2は、エンジンECU24により実行される図示しないEGR実行フラグ設定ルーチンにより、エンジン22の排気を吸気側に供給する排気供給(EGR)の実行条件が成立していないときに値0が設定され、EGRの実行条件が成立しているときに値1が設定されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。なお、実施例では、EGRの実行条件として、エンジン22の冷却水温Twがエンジン22の暖機が完了した状態を示す所定温度Tref(例えば、65℃や70℃など)以上となる条件を用いるものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. Nm2, the remaining capacity SOC of the battery 50, the input / output limits Win and Wout of the battery 50, the operation request EG * of the engine 22, the regenerative flag F1 indicating the state in which the motor MG2 is regeneratively driven, the EGR execution flag F2, etc. A process of inputting correct data is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. As the remaining capacity SOC of the battery 50, a value calculated based on the integrated value of the charge / discharge current detected by a current sensor (not shown) is input from the battery ECU 52 by communication. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity SOC of the battery 50 and input from the battery ECU 52 by communication. Further, the operation request EG * of the engine 22 is input from the engine ECU 24 by communication with the operation request EG1 * of the engine 22 set based on the catalyst temperature Tc detected by the temperature sensor 134b by an operation request setting routine (not shown). In addition, an operation request EG2 * of the engine 22 set based on the coolant temperature Tw of the engine 22 is input from the air conditioning ECU 98 by communication, and either or both of the operation request EG1 * and the operation request EG2 * are turned on. When the operation request EG * of the engine 22 is sometimes turned on, and when both the operation request EG1 * and the operation request EG2 * are off, the engine 22 is set with the operation request EG * turned off. . Further, the regenerative flag F1 of the motor MG2 is set to a value of 1 when the kinetic energy of the vehicle is regenerated and generated power is generated from the motor MG2 by a regenerative flag setting routine (not shown) executed by the motor ECU 40. In other cases, a value set to 0 is input from the motor ECU 40 by communication. The EGR execution flag F2 is 0 when the execution condition of the exhaust gas supply (EGR) for supplying the exhaust of the engine 22 to the intake side is not established by the EGR execution flag setting routine (not shown) executed by the engine ECU 24. Is set, and when the EGR execution condition is satisfied, a value set to 1 is input from the engine ECU 24 by communication. In the embodiment, as the EGR execution condition, a condition in which the coolant temperature Tw of the engine 22 is equal to or higher than a predetermined temperature Tref (for example, 65 ° C. or 70 ° C.) indicating a state where the engine 22 has been warmed up is used. It was.

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

続いて、計算した車両要求パワーP*を閾値Prefと比較する(ステップS120)。ここで、閾値Prefは、車両要求パワーP*に応じて、即ち、要求トルクTr*に基づいてエンジン22の負荷運転が要求されているか否かを判定するために用いられる閾値であり、実施例では、エンジン22を比較的効率よく運転可能なパワーの下限値近傍の値を用いるものとした。車両要求パワーP*が閾値Pref以上のときには、要求トルクTr*に基づいてエンジン22を負荷運転すると判断し、車両要求パワーP*をエンジン22に要求されるエンジン要求パワーPe*に設定すると共に(ステップS130)、設定したエンジン要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS230)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインとエンジン要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Subsequently, the calculated vehicle required power P * is compared with a threshold value Pref (step S120). Here, the threshold value Pref is a threshold value used for determining whether or not the load operation of the engine 22 is requested according to the vehicle required power P *, that is, based on the required torque Tr *. Then, the value near the lower limit value of the power that can operate the engine 22 relatively efficiently is used. When the vehicle required power P * is equal to or greater than the threshold value Pref, it is determined that the engine 22 is loaded based on the required torque Tr *, and the vehicle required power P * is set to the engine required power Pe * required by the engine 22 ( In step S130), a target rotational speed Ne * and a target torque Te * as target operating points at which the engine 22 should be operated are set based on the set engine required power Pe * (step S230). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the engine required power Pe *. FIG. 5 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained by the intersection of the operating line and a curve with a constant engine required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS240)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2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。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 of the motor MG1 is given by the following equation (1). * Is calculated and a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S240). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 6 shows an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

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

こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS250)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS260)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS270)。ここで、式(5)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is expressed by the following equation (3). Further, the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 is calculated using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 (step S250). Calculated by equation (5) (step S260), and with the calculated torque limits Tmin, Tmax Setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 as a value obtained by limiting the motor torque Tm2tmp (step S270). Here, the expression (5) can be easily derived from the alignment chart of FIG.

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

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS280)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、エンジンECU24は、EGR実行フラグF2が値0のときにはEGRバルブ164が全閉されるようステッピングモータ163を駆動し EGR実行フラグF2が値1のときにはクランクポジションセンサ140からの信号により演算されたエンジン22の回転数Neとエアフローメータ148からの吸入空気量GAとに基づいて設定される目標EGR率に対応する開度だけEGRバルブ164が開弁されるようステッピングモータ163を駆動することによりEGRを実行する。こうした制御により、実行条件の成立に応じてEGRを実行しながら、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S280), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control in the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do. The engine ECU 24 drives the stepping motor 163 so that the EGR valve 164 is fully closed when the EGR execution flag F2 is 0. When the EGR execution flag F2 is 1, the engine ECU 24 calculates the signal from the crank position sensor 140. EGR is driven by driving the stepping motor 163 so that the EGR valve 164 is opened by an opening corresponding to the target EGR rate set based on the rotational speed Ne of the engine 22 and the intake air amount GA from the air flow meter 148. Execute. With such control, the engine 22 is efficiently operated within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while executing the EGR according to the establishment of the execution condition, and the required torque Tr * is applied to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Can be output and run.

ステップS120で車両要求パワーP*が閾値Pref未満のときには、エンジン22の運転要求EG*を調べ(ステップS140)、エンジン22の運転要求EG*がオフのときには、エンジン22の運転は必要ないと判断し、エンジン22の運転が停止されるようエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に値0を設定すると共に(ステップS150)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS160)、値0のトルク指令Tm1*を前述の式(3)ないし式(5)に代入してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS250〜S270)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を各ECUに送信して(ステップS280)、駆動制御ルーチンを終了する。値0の目標回転数Ne*と目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、エンジン22が運転されているときにはエンジン22の運転を停止するよう燃料噴射制御や点火制御などの制御を停止し、エンジン22が運転停止されているときにはその状態を保持する。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態で、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   When the vehicle required power P * is less than the threshold value Pref in step S120, the operation request EG * of the engine 22 is checked (step S140). When the operation request EG * of the engine 22 is off, it is determined that the operation of the engine 22 is not necessary. Then, a value 0 is set for the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 so that the operation of the engine 22 is stopped (step S150), and a value 0 is set for the torque command Tm1 * of the motor MG1 ( In step S160), the torque command Tm1 * having a value of 0 is substituted into the above formulas (3) to (5) to set the torque command Tm2 * of the motor MG2 (steps S250 to S270), and the target rotational speed of the engine 22 is set. Ne *, target torque Te *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to each ECU (steps). Flop S280), and exits from the drive control routine. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * having a value of 0 stops control such as fuel injection control and ignition control so as to stop the operation of the engine 22 when the engine 22 is in operation. This state is maintained when the operation is stopped. By such control, the engine 22 can travel while outputting the required torque Tr * from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 with the operation stopped. .

ステップS120で車両要求パワーP*が閾値Pref未満であり且つステップS140でエンジン22の運転要求EG*がオンのときには、要求トルクTr*に基づくエンジン22の負荷運転は必要ないが浄化装置134の触媒134aを暖機するためや空調装置90により乗員室21を暖房するためにエンジン22の運転が必要と判断し、入力したバッテリ50の残容量SOCとモータMG2の回生フラグF1とに基づいてエンジン22を自立運転するか負荷運転するかを判定する(ステップS170,S180)。こうした判定を行なうのは、エンジン22を負荷運転してバッテリ50を充電することにより車両の燃費を向上させるのが好ましいが、以下に説明するように、エンジン22を負荷運転するよりも自立運転する方が好ましい場合があるためである。この判定は、具体的には、バッテリ50が過充電となるおそれのある状態を示す値としてバッテリ50の特性により予め定められた閾値Shi(例えば、60%や65%,70%など)とバッテリ50の残容量SOCとを比較すると共に(ステップS170)、モータMG2の回生フラグF1を調べることにより行なわれる(ステップS180)。バッテリ50の残容量SOCが閾値Shi以上のときにはエンジン22を負荷運転するとバッテリ50が過充電となるおそれがあると判断し、また、回生フラグF1がモータMG2が回生駆動している状態を示す値1のときにはモータMG2による発電電力のできるだけ多くをバッテリ50に充電すると判断して、エンジン22が自立運転されるようエンジン22の目標回転数Ne*に自立運転用の回転数Nidl(例えば、900rpmや1000rpmなど)を設定すると共にエンジン22の目標トルクTe*に値0を設定し(ステップS190)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS160)、値0のトルク指令Tm1*を用いてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS250〜S270)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を各ECUに送信して(ステップS280)、駆動制御ルーチンを終了する。回転数Nidlの目標回転数Ne*および値0の目標トルクTe*を受信したエンジンECU24は、エンジン22の運転が停止されているときにはモータMG1によるモータリングを伴ってエンジン22を始動するよう燃料噴射制御や点火制御などの制御を開始し、エンジン22が運転されているときにはエンジン22を目標回転数Ne*としての回転数Nidlで自立運転するよう燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。なお、実施例では、エンジン22を自立運転するときには、EGR実行フラグF2の値に拘わらずエンジン22の燃焼状態が安定するようエンジンECU24によるEGRを実行しないものとした。こうした制御により、EGRを実行せずにエンジン22を自立運転しながら、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   When the vehicle required power P * is less than the threshold value Pref in step S120 and the operation request EG * of the engine 22 is on in step S140, the load operation of the engine 22 based on the required torque Tr * is not required, but the catalyst of the purifier 134 It is determined that the operation of the engine 22 is necessary to warm up the passenger compartment 134a or to heat the passenger compartment 21 by the air conditioner 90, and the engine 22 is based on the input remaining capacity SOC of the battery 50 and the regeneration flag F1 of the motor MG2. It is determined whether to perform independent operation or load operation (steps S170 and S180). This determination is preferably performed by driving the engine 22 under load and charging the battery 50 to improve the fuel efficiency of the vehicle. However, as will be described below, the engine 22 is driven autonomously rather than under load operation. This is because there are cases where this is preferable. Specifically, this determination is based on a threshold Shi (for example, 60%, 65%, 70%, etc.) determined in advance by the characteristics of the battery 50 as a value indicating a state in which the battery 50 may be overcharged, and the battery. This is performed by comparing the remaining capacity SOC of 50 (step S170) and checking the regeneration flag F1 of the motor MG2 (step S180). When the remaining capacity SOC of the battery 50 is greater than or equal to the threshold Shi, it is determined that the battery 50 may be overcharged when the engine 22 is loaded, and the regenerative flag F1 indicates a state in which the motor MG2 is regeneratively driven. When it is 1, it is determined that the battery 50 is charged with as much of the power generated by the motor MG2 as possible, so that the target speed Ne * of the engine 22 is set to the target speed Ne * of the engine 22 so that the engine 22 operates independently. 1000 rpm), a value 0 is set for the target torque Te * of the engine 22 (step S190), a value 0 is set for the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S160), and a torque command Tm1 of value 0 is set. * Is used to set the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S250 ~ 270), the target rotation speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22, the torque command Tm1 * of the motor MG1, MG2, and sends the Tm2 * to the ECU (step S280), and thereupon ends the drive control routine. When the engine ECU 24 receives the target rotational speed Ne * of the rotational speed Nidl and the target torque Te * of 0, the fuel injection is performed so as to start the engine 22 with motoring by the motor MG1 when the operation of the engine 22 is stopped. Control such as control and ignition control is started, and when the engine 22 is operating, control such as fuel injection control and ignition control is performed so that the engine 22 operates independently at a rotational speed Nidl as the target rotational speed Ne *. In the embodiment, when the engine 22 is operated independently, EGR by the engine ECU 24 is not executed so that the combustion state of the engine 22 is stabilized regardless of the value of the EGR execution flag F2. By such control, the required torque Tr * is output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while the engine 22 is independently operated without executing EGR. You can travel.

ステップS170でバッテリ50の残容量SOCが閾値Shi未満であり且つステップS180でモータMG2の回生フラグF1が値0のときには、EGR実行フラグF2の値を調べ(ステップS200)、EGR実行フラグF2が実行条件の不成立を示す値0のときにはエンジン要求パワーPe*に第1の充放電要求パワーPb1を設定し(ステップS210)、EGR実行フラグF2が実行条件の成立を示す値1のときにはエンジン要求パワーPe*に第1の充放電要求パワーPb1より大きい第2の充放電要求パワーPb2を設定する(ステップS220)。そして、設定したエンジン要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS230,S240)、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS250〜S270)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を各ECUに送信して(ステップS280)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、第1の充放電要求パワーPb1は、EGRを実行せずにエンジン22を負荷運転する際のエンジン要求パワーPe*のうち車両の燃費が最もよくなるパワーであり、エンジン22を自立運転する場合を基準として、エンジン要求パワーPe*と図5に例示した動作ラインとに基づく運転ポイントでEGRを実行せずにエンジン22を運転したときのモータMG1における発電によるエネルギ損失およびバッテリ50における充放電によるエネルギ損失に基づく効率(以下、発電充放電効率という)とエンジン22の効率(以下、エンジン効率という)とをそれぞれ実験や解析により求めて、求めた発電充放電効率とエンジン効率との和としての燃費向上率が最も大きくなるときのエンジン要求パワーPe*(例えば、2kwや3kwなど)を第1の充放電要求パワーPb1として用いるものとした。また、第2の充放電要求パワーPb2は、EGRを実行しながらエンジン22を負荷運転する際のエンジン要求パワーPe*のうち車両の燃費が最もよくなるパワーであり、エンジン22を自立運転する場合を基準として、エンジン要求パワーPe*と図5に例示した動作ラインとに基づく運転ポイントでEGRを実行せずにエンジン22を運転したときの発電充放電効率とエンジン効率とをそれぞれ実験や解析により求めて、求めた発電充放電効率とエンジン効率との和としての燃費向上率が最も大きくなるときのエンジン要求パワーPe*(例えば、4kwや5kwなど)を第2の充放電要求パワーPb2として用いるものとした。図7に、エンジン要求パワーPe*とエンジン効率,発電充放電効率,燃費向上率との関係および第1の充電要求パワーPb1,第2の充放電要求パワーPb2の一例を示す。図示するように、エンジン要求パワーPe*が大きくなると、発電充放電効率が負側に大きくなる程度に比してエンジン効率が正側に大きくなる程度が小さくなるため、燃費向上率が極大となるエンジン要求パワーPe*があることが分かる。また、図中、EGRを実行するときにはEGRを実行しないときに比してエンジン効率がよくなるのは、EGRを実行するとエンジン22の吸気側の負圧が小さくなりエンジン22の吸排気抵抗が小さくなることに基づく。このため、EGRを実行するときには、第1の充放電要求パワーPb1より大きい第2の充放電要求パワーPb2に相当するパワーがエンジン22から出力されてモータMG1による発電を伴ってバッテリ50を充電するから、EGRを実行するか否かに拘わらずに第1の充放電要求パワーPb1や第2の充放電要求パワーPb2に相当するパワーなどの所定のパワーをエンジン22から出力するものに比して、バッテリ50の残容量SOCが効率よく増加され、車両の燃費を向上させることができるものとなる。   When the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the threshold Shi in step S170 and the regeneration flag F1 of the motor MG2 is 0 in step S180, the value of the EGR execution flag F2 is checked (step S200), and the EGR execution flag F2 is executed. When the value is 0 indicating that the condition is not satisfied, the first charge / discharge required power Pb1 is set to the engine required power Pe * (step S210). When the EGR execution flag F2 is 1 indicating that the execution condition is satisfied, the engine required power Pe is set. A second charge / discharge required power Pb2 larger than the first charge / discharge required power Pb1 is set in * (step S220). Then, based on the set engine required power Pe *, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set (steps S230 and S240), and the motor MG2 is set. Torque command Tm2 * is set (steps S250 to S270), and target engine speed Ne * and target torque Te * of engine 22 and torque commands Tm1 * and Tm2 * of motors MG1 and MG2 are transmitted to each ECU (step S280). ), And finishes the drive control routine. Here, the first required charging / discharging power Pb1 is the power at which the fuel consumption of the vehicle is the best among the required engine power Pe * when the engine 22 is loaded without executing the EGR, and the engine 22 operates independently. Based on the case, energy loss due to power generation in the motor MG1 and charging / discharging in the battery 50 when the engine 22 is operated without executing EGR at the operating point based on the engine required power Pe * and the operation line illustrated in FIG. The efficiency based on the energy loss due to the energy (hereinafter referred to as power generation charge / discharge efficiency) and the efficiency of the engine 22 (hereinafter referred to as engine efficiency) are obtained by experiment and analysis, respectively, and the sum of the determined power generation charge / discharge efficiency and engine efficiency Required engine power Pe * (for example, 2 kW or 3 kW) )) Is used as the first charge / discharge required power Pb1. The second charge / discharge required power Pb2 is the power that provides the best fuel efficiency of the vehicle among the engine required power Pe * when the engine 22 is loaded while performing EGR. As a reference, the power generation charge / discharge efficiency and the engine efficiency when the engine 22 is operated without executing the EGR at the operation point based on the engine required power Pe * and the operation line illustrated in FIG. 5 are obtained by experiment and analysis, respectively. Then, the engine required power Pe * (for example, 4 kW, 5 kW, etc.) when the fuel efficiency improvement rate as the sum of the obtained power charging / discharging efficiency and the engine efficiency is maximized is used as the second charging / discharging required power Pb2. It was. FIG. 7 shows an example of the relationship between the engine required power Pe * and the engine efficiency, power generation charge / discharge efficiency, fuel efficiency improvement rate, and first charge request power Pb1 and second charge / discharge request power Pb2. As shown in the figure, when the required engine power Pe * increases, the fuel efficiency improvement rate becomes maximum because the degree to which the engine efficiency increases to the positive side is smaller than the degree to which the power generation charge / discharge efficiency increases to the negative side. It can be seen that there is an engine required power Pe *. Also, in the figure, when EGR is executed, the engine efficiency is improved as compared with when EGR is not executed. When EGR is executed, the negative pressure on the intake side of the engine 22 is reduced and the intake and exhaust resistance of the engine 22 is reduced. Based on that. For this reason, when EGR is executed, the power corresponding to the second charge / discharge request power Pb2 larger than the first charge / discharge request power Pb1 is output from the engine 22 and the battery 50 is charged with power generation by the motor MG1. Therefore, regardless of whether or not the EGR is executed, the power corresponding to the first charge / discharge required power Pb1 or the power corresponding to the second charge / discharge required power Pb2 is compared with that output from the engine 22 Thus, the remaining capacity SOC of the battery 50 can be increased efficiently, and the fuel efficiency of the vehicle can be improved.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、要求トルクTr*に基づいてエンジン22の負荷運転は要求されていないが浄化装置134の触媒134aを暖機するためや空調装置90により乗員室21を暖房するためにエンジン22の運転要求EG*がオンとされたときに、EGRを実行するときにはEGRを実行しないときの第1の充放電要求パワーPb1より大きい第2の充放電要求パワーPb2がEGRを実行しながらエンジン22から出力されてバッテリ50が充電されると共に要求トルクTr*により走行するようエンジン22とEGRバルブ164とモータMG1,MG2とを制御するから、車両の燃費を向上させることができる。また、EGRを実行しないときの第1の充放電要求パワーPb1とEGRを実行するときの第2の充放電要求パワーPbとを、モータMG1およびバッテリ50における損失とエンジン22の効率とに基づいて車両の燃費が最もよくなるパワーとしてそれぞれ実験や解析により求めるから、より確実に車両の燃費を向上させることができる。さらに、バッテリ50の残容量SOCが閾値Shi以上のときやモータMG2が発電しているときにはエンジン22を負荷運転することなく自立運転するものとしたから、バッテリ50の過充電を抑制したりモータMG2による発電電力をより確実にバッテリ50に充電したりすることができる。もとより、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the load operation of the engine 22 is not required based on the required torque Tr *, but the passenger compartment 21 is used to warm up the catalyst 134a of the purifier 134 or by the air conditioner 90. When the operation request EG * of the engine 22 is turned on to heat the engine, when the EGR is executed, the second charge / discharge request power Pb2 larger than the first charge / discharge request power Pb1 when the EGR is not executed is The engine 22, the EGR valve 164, and the motors MG <b> 1 and MG <b> 2 are controlled so as to run with the required torque Tr * while being output from the engine 22 while performing EGR, and to improve the fuel efficiency of the vehicle. Can do. Further, the first charge / discharge required power Pb1 when EGR is not executed and the second charge / discharge required power Pb when EGR is executed are based on the loss in the motor MG1 and the battery 50 and the efficiency of the engine 22. Since the power at which the fuel consumption of the vehicle is the best is obtained by experiment and analysis, the fuel consumption of the vehicle can be improved more reliably. Further, when the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than the threshold Shi or when the motor MG2 is generating power, the engine 22 is operated independently without load operation, so that overcharging of the battery 50 is suppressed or the motor MG2 is suppressed. The battery 50 can be more reliably charged with the generated power generated by. Of course, the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 to travel.

実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の残容量SOCが閾値Shi以上のときやモータMG2の回生フラグF1が値1のときにはエンジン22を自立運転するものとしたが、閾値Shiをバッテリ50が過充電となるおそれがある値よりも若干小さく設定した場合などにはバッテリ50の残容量SOCがこの閾値Shi以上であってもエンジン22を負荷運転するものとしてもよいし、モータMG2の回生フラグF1が値1のときであってもバッテリ50の残容量SOCが閾値Shiより小さくバッテリ50に余裕があるときなどにはエンジン22を負荷運転するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than the threshold Shi or when the regenerative flag F1 of the motor MG2 is a value 1, the engine 22 is operated independently, but the battery 50 exceeds the threshold Shi. When the battery is set to be slightly smaller than a value that is likely to be charged, the engine 22 may be loaded even when the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than the threshold Shi, or the regenerative flag F1 of the motor MG2 may be used. Even when the value is 1, the remaining capacity SOC of the battery 50 is smaller than the threshold value Shi and the battery 50 may have a margin.

実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の残容量SOCが閾値Shi以上のときにはエンジン22を自立運転するものとしたが、残容量SOCの判定に代えてバッテリ50の入力制限Winの大きさが閾値Wref未満と判定されたときにはエンジン22を自立運転するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22 is assumed to operate independently when the remaining capacity SOC of the battery 50 is equal to or greater than the threshold Shi. However, instead of determining the remaining capacity SOC, the magnitude of the input limit Win of the battery 50 is the threshold value. When it is determined that it is less than Wref, the engine 22 may be operated independently.

実施例のハイブリッド自動車20では、EGRを実行しないときの第1の充放電要求パワーPb1とEGRを実行するときの第2の充放電要求パワーPb2とを、モータMG1およびバッテリ50における損失による発電充放電効率とエンジン効率とに基づいて車両の燃費が最もよくなるパワーとしてそれぞれ実験や解析により求めるものとしたが、発電充放電効率とエンジン効率とに基づくことなく、車両の燃費が最もよくなるパワーとしてそれぞれを実験や解析により直接求めるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the first charging / discharging request power Pb1 when EGR is not executed and the second charging / discharging request power Pb2 when EGR is executed are used for power generation charging / discharging due to loss in the motor MG1 and the battery 50. Based on the discharge efficiency and engine efficiency, the power that gives the best fuel efficiency of the vehicle was determined by experiment and analysis. However, the power that gives the best fuel efficiency of the vehicle without relying on the power generation / discharge efficiency and the engine efficiency. May be obtained directly by experiment or analysis.

実施例のハイブリッド自動車20では、浄化装置134の触媒134aを暖機するためや空調装置90により乗員室21を暖房するためにエンジン22の運転要求EG*がオンとされるものとしたが、モータMG2とリングギヤ軸32aとの接続が減速ギヤ35に代えて作動オイルの油圧によりオンオフされるブレーキやクラッチを有する変速機を介してなされる車両であって、この変速機の油圧の調整がエンジン22のクランクシャフト26の回転に応じた油圧を発生する機械式ポンプの駆動によりなされる車両では、作動オイルの油温が所定温度以上となる高温時にもエンジン22の運転要求EG*がオンとされるものとしてもよい。これは、作動オイルの油温が高くなるとその粘性が低下してオイル漏れによる油圧の低下が生じて変速機のブレーキやクラッチの係合力が低下しやすくなることなどに基づく。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the operation request EG * of the engine 22 is turned on in order to warm up the catalyst 134a of the purification device 134 or to heat the passenger compartment 21 by the air conditioner 90. The MG2 and the ring gear shaft 32a are connected to each other via a transmission having a brake or a clutch that is turned on and off by the hydraulic pressure of the working oil instead of the reduction gear 35, and the hydraulic pressure of the transmission is adjusted by the engine 22 In a vehicle driven by a mechanical pump that generates a hydraulic pressure corresponding to the rotation of the crankshaft 26, the operation request EG * of the engine 22 is turned on even at a high temperature when the oil temperature of the working oil exceeds a predetermined temperature. It may be a thing. This is based on the fact that when the oil temperature of the working oil increases, the viscosity of the hydraulic oil decreases and the hydraulic pressure decreases due to oil leakage, and the engagement force of the brakes and clutches of the transmission tends to decrease.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 8) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例では、エンジン22およびモータMG1からの動力を動力分配統合機構30を介してリングギヤ軸32aに出力すると共にモータMG2からの動力をリングギヤ軸32aに出力するハイブリッド自動車20に適用して説明したが、モータMG1や動力分配統合機構30を備えることなく、エンジン22からの動力を用いて発電可能な発電機(例えば、オルタネータなど)を備えてエンジン22からの動力とモータMG2からの動力とを車軸に連結された駆動軸に出力するハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。   In the embodiment, the description has been made by applying to the hybrid vehicle 20 that outputs the power from the engine 22 and the motor MG1 to the ring gear shaft 32a via the power distribution and integration mechanism 30 and outputs the power from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a. A generator (for example, an alternator or the like) that can generate electric power using the power from the engine 22 without the motor MG1 or the power distribution and integration mechanism 30 is provided, and the power from the engine 22 and the power from the motor MG2 are It is good also as what is applied to the hybrid vehicle which outputs to the drive shaft connected to.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両の形態やこうした車両の制御方法の形態としてもよい。   Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It is good also as a form of vehicles, such as a train other than a motor vehicle, and the control method of such a vehicle.

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、浄化装置134が「浄化手段」に相当し、EGRシステム160が「排気供給手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、空調装置90が「暖房手段」に相当し、要求トルクTr*に基づいて負荷運転が要求されていないがエンジン22の運転要求EG*がオンのときにEGR実行フラグF2が値0のときにはEGRを実行せずにエンジン22から第1の充放電要求パワーPb1が出力されEGR実行フラグF2が値1のときにはEGRを実行しながらエンジン22から第2の充放電要求パワーPb2が出力されてバッテリ50が充電されると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図3の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とEGR実行フラグF2の値とに基づいてエンジン22やEGRバルブ164を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、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 embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to “internal combustion engine”, the purification device 134 corresponds to “purification means”, the EGR system 160 corresponds to “exhaust supply means”, and the motor MG1 corresponds to “generator”. The motor MG2 corresponds to “electric motor”, the battery 50 corresponds to “power storage means”, the air conditioner 90 corresponds to “heating means”, and load operation is not requested based on the required torque Tr *. When the operation request EG * 22 is on and the EGR execution flag F2 is 0, the EGR is not executed and the first charge / discharge request power Pb1 is output from the engine 22, and when the EGR execution flag F2 is 1, the EGR The second charge / discharge request power Pb2 is output from the engine 22 while the engine is being executed, the battery 50 is charged, and the ranges of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 Then, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so as to travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set. Is set and transmitted to the engine ECU 24 or the motor ECU 40, and the engine is executed based on the electronic control unit for hybrid 70, the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the value of the EGR execution flag F2. The engine ECU 24 that controls the motor 22 and the EGR valve 164 and the motor ECU 40 that controls the motors MG1 and MG2 based on the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The power distribution and integration mechanism 30 corresponds to “three-axis power input / output means”.

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「浄化手段」としては、浄化装置134に限定されるものではなく、内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有するものであれば如何なるものとしても構わない。「排気供給手段」としては、EGRシステム160に限定されるものではなく、内燃機関の吸気系に対する内燃機関の排気の供給である排気供給を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機やオルタネータなど、内燃機関からの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機からの電力を充電可能で電動機と電力をやり取りするものであれば如何なるものとしても構わない。「暖房手段」としては、空調装置90に限定されるものではなく、冷房用のコンプレッサなどを含む冷却系を更に備えるものなど、内燃機関を熱源として用いて乗員室を暖房するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクTr*に基づいて負荷運転が要求されていないがエンジン22の運転要求EG*がオンのときにEGR実行フラグF2が値0のときにはEGRを実行せずにエンジン22から第1の充放電要求パワーPb1が出力されEGR実行フラグF2が値1のときにはEGRを実行しながらエンジン22から第2の充放電要求パワーPb2が出力されてバッテリ50が充電されると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やEGRバルブ164,モータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求駆動力に基づいて内燃機関の負荷運転を要求する負荷運転要求がなされていないときに浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と暖房手段により乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による内燃機関の所定の運転要求がなされたとき、排気供給の実行条件が成立していないときには排気供給を実行せずに内燃機関から第1のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御し、排気供給の実行条件が成立しているときには排気供給を実行しながら内燃機関から第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて蓄電手段が充電されると共に要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気供給手段と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、車軸に連結された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され、3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine. The “purifying means” is not limited to the purifying device 134, and any purifying means may be used as long as it has a purifying catalyst that purifies the exhaust gas of the internal combustion engine. The “exhaust supply means” is not limited to the EGR system 160, and any means may be used as long as it supplies exhaust gas that is the supply of exhaust gas from the internal combustion engine to the intake system of the internal combustion engine. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and any type of generator may be used as long as it can generate power using power from an internal combustion engine, such as an induction motor or an alternator. It does not matter. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can output power for traveling, such as an induction motor. The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and any capacitor, such as a capacitor, can be used as long as it can charge power from the generator and exchange power with the motor. . The “heating unit” is not limited to the air conditioner 90, and any unit that heats the passenger compartment using the internal combustion engine as a heat source, such as a unit further provided with a cooling system including a cooling compressor or the like. It does n’t matter. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, load operation is not requested based on the requested torque Tr *, but EGR is not executed when the EGR execution flag F2 is 0 when the operation request EG * of the engine 22 is on. When the first charge / discharge request power Pb1 is output from the engine 22 and the EGR execution flag F2 is 1, the engine 22 outputs the second charge / discharge request power Pb2 while executing the EGR, and the battery 50 is charged. At the same time, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set so that the requested torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. At the same time, torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are set to set the engine 22, the EGR valve 164, and the motor MG. , MG2 is not limited to control, and when the load operation request for requesting the load operation of the internal combustion engine is not made based on the required drive force required for traveling, the purification catalyst of the purification means is warmed up. When the predetermined operation request of the internal combustion engine is made by satisfying at least one of the condition for heating and the condition for heating the passenger compartment by the heating means, the exhaust supply is not executed when the exhaust supply execution condition is not satisfied The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the first power is output from the internal combustion engine, the power storage means is charged, and the vehicle is driven with the required driving force. When the engine is running, the second power larger than the first power is output from the internal combustion engine while the exhaust gas is being supplied, the power storage means is charged, and the vehicle is driven with the required driving force. As long as it controls the combustion engine and the exhaust circulation means and the generator and the electric motor may be used as any kind. Further, the “three-axis power input / output means” is not limited to the power distribution and integration mechanism 30 described above, and four or more using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. The drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator, such as those connected to the shaft of the motor and those having a differential action different from the planetary gear such as a differential gear As long as it is connected and inputs / outputs power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts, it does not matter.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

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

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

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, the target rotational speed Ne *, and the target torque Te * are set. 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. エンジン要求パワーPe*とエンジン効率,発電充放電効率,燃費向上率との関係および第1の充電要求パワーPb1,第2の充放電要求パワーPb2の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between engine request | requirement power Pe *, engine efficiency, electric power generation charge / discharge efficiency, and a fuel consumption improvement rate, and 1st charge request | requirement power Pb1 and 2nd charge / discharge request | requirement power Pb2. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification.

符号の説明Explanation of symbols

20,120 ハイブリッド自動車、21 乗員室、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 空調装置、91 熱交換器、92 切替機構、93 ブロワ、94 操作パネル、94a ブロワスイッチ、94b 設定温度スイッチ、94c 温度センサ、95 外気温センサ、98 空調用電子制御ユニット(空調用ECU)、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、134a 触媒,134b 温度センサ、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、143 圧力センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、158 吸気圧センサ、160 EGRシステム、162 EGR管、163 ステッピングモータ、164 EGRバルブ、MG1,MG2 モータ。   20,120 Hybrid vehicle, 21 passenger compartment, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 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, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 for battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 7 4 ROM, 76 RAM, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accel pedal, 84 Accel pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 90 Air conditioner, 91 Heat exchange , 92 switching mechanism, 93 blower, 94 operation panel, 94a blower switch, 94b set temperature switch, 94c temperature sensor, 95 outside air temperature sensor, 98 air conditioning electronic control unit (air conditioning ECU), 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 130 spark plug, 132 piston, 134 purification device, 134a catalyst, 134b temperature sensor, 135a air-fuel ratio sensor, 135b oxygen sensor 136, throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 150 variable valve timing mechanism, 158 intake pressure Sensor, 160 EGR system, 162 EGR pipe, 163 stepping motor, 164 EGR valve, MG1, MG2 motor.

Claims (4)

走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、
前記内燃機関の吸気系に対する該内燃機関の排気の供給である排気供給を行なう排気供給手段と、
前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記発電機からの電力を充電可能で前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、
前記内燃機関を熱源として用いて乗員室を暖房する暖房手段と、
走行に要求される要求駆動力に基づく前記内燃機関の負荷運転要求である負荷運転要求がなされていないときに前記浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と前記暖房手段により前記乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による前記内燃機関の所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給の実行条件が成立していないときには前記排気供給を実行せずに前記内燃機関から第1のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記排気供給の実行条件が成立しているときには前記排気供給を実行しながら前記内燃機関から前記第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備え
前記制御手段は、前記負荷運転要求がなされていないときに前記所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給を実行せずに前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第1のパワーとして用いると共に前記排気供給を実行しながら前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第2のパワーとして用いて前記内燃機関を制御する手段である、
車両。
An internal combustion engine capable of outputting driving power;
Purification means having a purification catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine;
Exhaust supply means for supplying an exhaust gas that is an exhaust gas supply of the internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine;
A generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine;
An electric motor capable of outputting driving power;
Power storage means capable of charging power from the generator and exchanging power with the motor;
Heating means for heating the passenger compartment using the internal combustion engine as a heat source;
The passenger compartment is heated by the condition for warming up the purification catalyst of the purification means and the heating means when the load operation request which is a request for load operation of the internal combustion engine based on the required driving force required for traveling is not made. When the predetermined operation request for the internal combustion engine is satisfied due to the establishment of at least one of the conditions to be performed, the exhaust supply is not performed and the first supply from the internal combustion engine is not performed when the exhaust supply execution condition is not satisfied. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven by the required driving force, and the exhaust supply execution condition is satisfied. When the exhaust gas is being supplied, the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power to charge the power storage means and And the internal combustion engine to travel by driving force demand and the exhaust supply means and the generator control means for controlling said electric motor,
Equipped with a,
The control means includes: an efficiency of the internal combustion engine when operating the internal combustion engine without executing the exhaust supply when the predetermined operation request is made when the load operation request is not made; and the generator And the internal combustion engine when the internal combustion engine is operated while the exhaust gas supply is performed and the power that provides the best fuel efficiency of the vehicle obtained by experiment or analysis based on the loss in the power storage means is used as the first power Means for controlling the internal combustion engine using, as the second power, the power that provides the best fuel efficiency of the vehicle obtained by experiment or analysis based on the efficiency of the generator and the loss in the generator and the power storage means,
vehicle.
前記制御手段は、前記負荷運転要求がなされていないときに前記所定の運転要求がなされたときであっても、前記蓄電手段の残容量が所定量以上のとき及び前記電動機により車両の運動エネルギを回生して発電しているときのうち少なくとも一方のときには前記排気供給の実行条件の成立に拘わらずに前記排気供給を実行せずに前記内燃機関が自立運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である請求項記載の車両。 Even when the predetermined operation request is made when the load operation request is not made, the control means is configured to reduce the kinetic energy of the vehicle when the remaining capacity of the power storage means exceeds a predetermined amount and by the electric motor. When at least one of the regenerative power generation, the internal combustion engine is operated independently and runs with the required driving force without executing the exhaust supply regardless of the establishment of the exhaust supply execution condition. the vehicle of claim 1 wherein the means for controlling the internal combustion engine and the exhaust circulation means and the generator and the electric motor as. 請求項1または2記載の車両であって、
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段を備え、
前記発電機は、動力を入出力可能で前記蓄電手段と電力のやり取りが可能であり、
前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなる、
車両。
The vehicle according to claim 1 or 2 ,
It is connected to three shafts, that is, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator, and the remaining power is determined based on power input / output to / from any two of the three shafts. Equipped with a three-axis power input / output means to input and output power to the shaft,
The generator can input and output power and can exchange power with the power storage means.
The electric motor is connected to the drive shaft,
vehicle.
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化手段と、前記内燃機関の吸気系に対する該内燃機関の排気の供給である排気供給を行なう排気供給手段と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記発電機からの電力を充電可能で前記電動機と電力をやり取りする蓄電手段と、前記内燃機関を熱源として用いて乗員室を暖房する暖房手段と、を備える車両の制御方法であって、
走行に要求される要求駆動力に基づく前記内燃機関の負荷運転要求である負荷運転要求がなされていないときに前記浄化手段の浄化触媒を暖機する条件と前記暖房手段により前記乗員室を暖房する条件とのうち少なくとも一方の成立による前記内燃機関の所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給の実行条件が成立していないときには前記排気供給を実行せずに前記内燃機関から第1のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記排気供給の実行条件が成立しているときには前記排気供給を実行しながら前記内燃機関から前記第1のパワーより大きい第2のパワーが出力されて前記蓄電手段が充電されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気供給手段と前記発電機と前記電動機とを制御するステップを含み、
前記ステップは、前記負荷運転要求がなされていないときに前記所定の運転要求がなされたとき、前記排気供給を実行せずに前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第1のパワーとして用いると共に前記排気供給を実行しながら前記内燃機関を運転する際の前記内燃機関の効率と前記発電機および前記蓄電手段における損失とに基づいて実験または解析により得られる車両の燃費が最もよくなるパワーを前記第2のパワーとして用いて前記内燃機関を制御するステップである、
ことを特徴とする車両の制御方法。
An internal combustion engine capable of outputting driving power, a purification means having a purification catalyst for purifying exhaust gas of the internal combustion engine, and an exhaust gas supply for supplying an exhaust gas that is an exhaust gas supply of the internal combustion engine to an intake system of the internal combustion engine Means, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of outputting driving power, and power storage means capable of charging electric power from the generator and exchanging electric power with the electric motor. A vehicle control method comprising: heating means for heating a passenger compartment using the internal combustion engine as a heat source,
The passenger compartment is heated by the condition for warming up the purification catalyst of the purification means and the heating means when the load operation request which is a request for load operation of the internal combustion engine based on the required driving force required for traveling is not made. When the predetermined operation request for the internal combustion engine is satisfied due to the establishment of at least one of the conditions to be performed, the exhaust supply is not performed and the first supply from the internal combustion engine is not performed when the exhaust supply execution condition is not satisfied. The internal combustion engine, the exhaust supply means, the generator, and the motor are controlled so that the power is output and the power storage means is charged and the vehicle is driven by the required driving force, and the exhaust supply execution condition is satisfied. When the exhaust gas is being supplied, the internal combustion engine outputs a second power larger than the first power to charge the power storage means and Wherein said internal combustion engine to travel by driving force demand and the exhaust supply means and the generator a step of controlling said electric motor,
In the step, when the predetermined operation request is made when the load operation request is not made, the efficiency of the internal combustion engine when operating the internal combustion engine without executing the exhaust supply, the generator, and The power of the vehicle obtained by experiments or analysis based on the loss in the power storage means is used as the first power, and the internal combustion engine is operated while the exhaust gas is being supplied. Controlling the internal combustion engine using, as the second power, the power that provides the best fuel efficiency of the vehicle obtained by experiment or analysis based on the efficiency and the loss in the generator and the power storage means,
A method for controlling a vehicle.
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