JP5397168B2 - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、それぞれ走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機を含むハイブリッド車両およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor each capable of outputting driving power and a control method thereof.

従来、車両を駆動する駆動用モータと、この駆動用モータの電源となる充放電可能なバッテリと、バッテリを充電する発電機と、排気系に触媒装置を有すると共に発電機を駆動するエンジンと、バッテリの充放電状態に基づいてエンジンを始動または停止させるエンジン始動停止制御手段と、エンジンの吸入空気量を可変制御する吸入空気量制御手段とを備える、いわゆるシリーズ方式のハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車両では、バッテリの電力が不充分になるとエンジンが始動されるが、エンジンの始動後には、エンジン始動時の冷却水温度に基づいて定まる吸入空気量抑制期間(およそ20秒から200秒)だけ吸入空気量をアイドル相当の少流量とすることでエンジンの出力が小さく抑制される。これにより、エンジン始動後の触媒装置が充分に暖機されていない段階での排気総流量を減らしてエミッションの悪化を抑制することができる。   Conventionally, a drive motor for driving a vehicle, a chargeable / dischargeable battery as a power source for the drive motor, a generator for charging the battery, an engine having a catalyst device in the exhaust system and driving the generator, A so-called series-type hybrid vehicle is known that includes engine start / stop control means for starting or stopping the engine based on the charge / discharge state of the battery and intake air amount control means for variably controlling the intake air amount of the engine. (For example, refer to Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is started when the battery power becomes insufficient, but after the engine is started, the intake air amount suppression period (approximately 20 seconds to 200 seconds) determined based on the coolant temperature at the time of starting the engine. Only by reducing the intake air amount to a small flow rate equivalent to idle, the engine output is suppressed to a small level. Thereby, it is possible to reduce the exhaust exhaust gas flow rate at the stage where the catalyst device after the engine start is not sufficiently warmed up and suppress the deterioration of the emission.

特開平06−141405号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-141405

しかしながら、上記特許文献1に記載されているのは、あくまでシリーズ方式のハイブリッド車両であり、シリーズ方式以外のハイブリッド車両では、例えば走行開始後に運転者による駆動力要求の高まりに応じてエンジンが始動された後に少なくとも20秒もの時間にわたってエンジンの出力が制限されてしまうと、エミッションの悪化を抑制することができたとしても、運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを出力することが困難になるおそれがある。   However, what is described in Patent Document 1 is only a series-type hybrid vehicle. In a hybrid vehicle other than the series-type, for example, the engine is started in response to an increase in driving force demand by the driver after the start of traveling. If the engine output is limited for at least 20 seconds after that, even if it is possible to suppress the deterioration of the emission, it is possible to output the driving torque according to the driving force request operation of the driver. May be difficult.

そこで、本発明は、それぞれ走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機を含むハイブリッド車両において、走行開始後の内燃機関の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得られるようにすることを主目的とする。   Accordingly, the present invention provides a driving force request operation for a driver while suppressing deterioration of emissions immediately after the first start of the internal combustion engine after the start of traveling in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor each capable of outputting driving power. The main purpose is to obtain a torque for traveling according to the vehicle.

本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。   The hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object.

本発明によるハイブリッド車両は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含むハイブリッド車両であって、
運転者の駆動力要求操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーである要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段と、
走行開始後の最初の始動要求に応じた前記内燃機関の始動が完了した後に前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーが前記内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であるか否かを判定するパワー制限判定手段と、
前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値未満であると判断されたときには、前記内燃機関が前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーに基づくパワーを出力すると共に前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときには、前記内燃機関が所定のパワー制限実行時間だけ自立運転されると共に前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
The hybrid vehicle according to the present invention
A hybrid vehicle including an internal combustion engine capable of outputting power for traveling, an electric motor capable of outputting power for traveling, and power storage means capable of exchanging electric power with the motor,
Requested torque setting means for setting a requested torque required for traveling in response to a driver's driving force request operation;
Requested engine power setting means for setting requested engine power, which is power required for the internal combustion engine, based on the requested torque set by the requested torque setting means;
Whether the required engine power set by the required engine power setting means after the start of the internal combustion engine in response to the first start request after the start of traveling is equal to or greater than a power limit determination threshold based on the temperature of the internal combustion engine Power limit determination means for determining whether or not
When the power limit determining means determines that the required engine power is less than the power limit determination threshold, the internal combustion engine outputs power based on the required engine power set by the required engine power setting means and The internal combustion engine and the electric motor are controlled so as to obtain a running torque based on the required torque set by the required torque setting means, and the required engine power is greater than or equal to the power limit determination threshold by the power limit determination means. When it is determined that there is, the internal combustion engine is operated independently for a predetermined power limit execution time, and the internal combustion engine and the internal combustion engine are configured to obtain a traveling torque based on the required torque set by the required torque setting means. Control means for controlling the electric motor;
Is provided.

このハイブリッド車両では、走行開始後の最初の始動要求に応じた内燃機関の始動が完了した後に、運転者の駆動力要求操作に応じた走行に要求される要求トルクに基づく要求機関パワーが内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であるか否かが判定される。そして、要求機関パワーがパワー制限判定閾値未満であると判断されたときには、内燃機関が要求機関パワーに基づくパワーを出力すると共に要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように内燃機関と電動機とが制御される。すなわち、走行開始後の内燃機関の初回始動直後に要求機関パワーが内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値未満であれば、内燃機関に要求パワーをそのまま出力させてもエミッションを悪化させるおそれは少なく、内燃機関に要求パワーをそのまま出力させることで運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得ることができる。これに対して、走行開始後の最初の始動要求に応じた内燃機関の始動が完了した後に要求機関パワーが内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であると判断されたときには、内燃機関が所定のパワー制限実行時間だけ自立運転される(実質的に無負荷状態で運転される)と共に要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように内燃機関と電動機とが制御される。すなわち、走行開始後の内燃機関の初回始動完了後に例えば数秒程度だけ内燃機関を自立運転して出力を抑えることでエミッションの悪化を良好に抑制することができる。また、内燃機関の始動完了後の比較的短い時間であれば、基本的に蓄電手段を劣化させることなく当該蓄電手段からの電力により運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得るためのパワーをまかなうことができる。従って、走行開始後の内燃機関の初回始動直後に要求機関パワーがパワー制限判定閾値以上となるときには、内燃機関がパワー制限実行時間だけ自立運転されると共に要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように内燃機関と電動機とを制御することで、走行開始後の内燃機関の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得ることが可能となる。   In this hybrid vehicle, after the start of the internal combustion engine according to the first start request after the start of travel is completed, the required engine power based on the required torque required for travel according to the driving force request operation of the driver is It is determined whether or not the power limit determination threshold is based on the temperature of the current. When it is determined that the required engine power is less than the power limit determination threshold, the internal combustion engine and the electric motor are configured so that the internal combustion engine outputs power based on the required engine power and obtains traveling torque based on the required torque. Is controlled. In other words, if the required engine power is less than the power limit determination threshold value based on the temperature of the internal combustion engine immediately after the first start of the internal combustion engine after the start of traveling, there is little risk of worsening the emission even if the required power is output as it is. Thus, by causing the internal combustion engine to output the required power as it is, it is possible to obtain a traveling torque according to the driving force request operation of the driver. On the other hand, when it is determined that the required engine power is equal to or higher than the power limit determination threshold based on the temperature of the internal combustion engine after the start of the internal combustion engine corresponding to the first start request after the start of traveling is completed, the internal combustion engine is The internal combustion engine and the electric motor are controlled such that the vehicle is operated independently for a predetermined power limit execution time (operated in a substantially no-load state) and travel torque based on the required torque is obtained. That is, after the initial start of the internal combustion engine after the start of running is completed, the deterioration of the emission can be satisfactorily suppressed by operating the internal combustion engine independently for only a few seconds and suppressing the output. Further, if it is a relatively short time after the start of the internal combustion engine, the traveling torque corresponding to the driver's driving force request operation is obtained by the electric power from the power storage means basically without deteriorating the power storage means. Can provide the power for Therefore, when the required engine power becomes equal to or higher than the power limit determination threshold immediately after the internal combustion engine is started for the first time after the start of traveling, the internal combustion engine is independently operated for the power limit execution time and a traveling torque based on the required torque is obtained. In this way, by controlling the internal combustion engine and the electric motor, it is possible to obtain traveling torque in accordance with the driver's driving force request operation while suppressing deterioration of emissions immediately after the internal combustion engine is started for the first time after the start of traveling. It becomes.

また、前記ハイブリッド車両において、前記蓄電手段は、外部電源からの電力により充電することができるものであってもよい。すなわち、走行開始前に予め外部電源からの電力により蓄電手段を充電しておくことができる、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド車両では、走行開始後のしばらくの間、内燃機関の運転が停止された状態での走行が継続され、運転者の駆動力要求操作により車両に対して比較的大きなパワーが要求された段階で初めて内燃機関が始動されることが多くなると想定される。そして、比較的大きなパワー要求に応じて内燃機関が始動された時点では蓄電手段の充電割合がある程度確保されていることが多くなると想定され、このような場合には、蓄電手段からの電力により運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得るためのパワーを良好にまかなうことができる。従って、本発明によれば、プラグイン方式のハイブリッド車両において走行開始後の内燃機関の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得ることが可能となる。   In the hybrid vehicle, the power storage means may be capable of being charged with electric power from an external power source. That is, in a so-called plug-in hybrid vehicle in which the power storage means can be charged in advance by the electric power from the external power supply before the start of traveling, the operation of the internal combustion engine is stopped for a while after the start of traveling. It is assumed that the internal combustion engine is often started only when a relatively large power is required for the vehicle by the driver's driving force request operation. In addition, it is assumed that the charging rate of the power storage means is secured to some extent at the time when the internal combustion engine is started in response to a relatively large power demand. In such a case, the operation is performed using the power from the power storage means. It is possible to satisfactorily provide power for obtaining torque for traveling according to the user's driving force request operation. Therefore, according to the present invention, in a plug-in hybrid vehicle, a traveling torque corresponding to a driver's driving force request operation can be obtained while suppressing deterioration of emissions immediately after the internal combustion engine is started for the first time after the start of traveling. Is possible.

更に、前記ハイブリッド車両は、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の放電に許容される電力である出力制限を設定すると共に、前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときに前記出力制限を一時的に増加させる出力制限設定手段を備えてもよく、前記制御手段は、前記出力制限設定手段により設定された出力制限の範囲内で前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するものであってもよい。このように、走行開始後の内燃機関の初回始動直後に一時的に蓄電手段の出力制限を増加させれば、その際に電動機からより大きな走行用のトルクを出力することが可能となるので、走行開始後の初回始動直後に内燃機関が実質的にトルクを出力しないように自立運転されたとしても、運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクをより良好に得ることができる。   Further, the hybrid vehicle sets an output limit that is electric power allowed for discharging the power storage means based on a state of the power storage means, and the requested engine power is set to the power limit determination threshold by the power limit determination means. An output limit setting unit that temporarily increases the output limit when it is determined to be above may be provided, and the control unit includes the request within a range of the output limit set by the output limit setting unit. The internal combustion engine and the electric motor may be controlled so that a running torque based on the required torque set by the torque setting means is obtained. Thus, if the output limit of the power storage means is temporarily increased immediately after the initial start of the internal combustion engine after the start of traveling, it becomes possible to output a larger traveling torque from the electric motor at that time, Even if the internal combustion engine is autonomously operated so that it does not substantially output torque immediately after the first start after the start of traveling, it is possible to obtain traveling torque in accordance with the driving force requesting operation of the driver.

また、前記パワー制限判定閾値は、前記内燃機関の温度が高いほど大きくなる傾向に設定されてもよい。これにより、パワー制限判定閾値をエミッションの悪化の抑制と走行用のトルクの確保とを両立させる上でより適正なものとすることが可能となる。   The power limit determination threshold value may be set so as to increase as the temperature of the internal combustion engine increases. As a result, it is possible to make the power limit determination threshold more appropriate in achieving both suppression of deterioration of emission and securing of torque for traveling.

更に、前記パワー制限実行時間は、前記内燃機関の温度が高いほど短くなる傾向に設定される第1の時間と、前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーが大きいほど短くなる傾向に設定される第2の時間とのうちの短い方とされてもよい。これにより、パワー制限実行時間をエミッションの悪化の抑制と走行用のトルクの確保とを両立させる上でより適正なものとすることが可能となる。   Further, the power limit execution time tends to be shorter as the first time set to be shorter as the temperature of the internal combustion engine is higher and the required engine power set by the required engine power setting means is larger. It may be the shorter one of the set second times. As a result, it is possible to make the power limit execution time more appropriate in achieving both suppression of deterioration of emission and securing of torque for traveling.

また、前記ハイブリッド車両は、動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる第2の電動機と、前記内燃機関の出力軸に接続される第1要素と前記第2の電動機の回転軸に接続される第2要素と駆動輪に連結された駆動軸に接続される第3要素とを有すると共にこれら3つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構とを更に備えてもよく、前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能であってもよく、前記制御手段は、前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記第2の電動機とを制御するものであってもよい。   The hybrid vehicle can input and output power and can exchange electric power with the power storage means; a first element connected to an output shaft of the internal combustion engine; and the second element A planetary gear mechanism having a second element connected to the rotating shaft of the electric motor and a third element connected to the driving shaft connected to the driving wheel and configured so that these three elements can be differentially rotated with respect to each other; The motor may be capable of outputting power to the drive shaft, and the control means can obtain a running torque based on the required torque set by the required torque setting means. As described above, the internal combustion engine, the electric motor, and the second electric motor may be controlled.

本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
(a)運転者の駆動力要求操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定するステップと、
(b)ステップ(a)にて設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーである要求機関パワーを設定するステップと、
(c)走行開始後の最初の始動要求に応じた前記内燃機関の始動が完了した後にステップ(b)にて設定された要求機関パワーが前記内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であるか否かを判定するステップと、
(d)ステップ(c)にて前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値未満であると判断されたときには、前記内燃機関がステップ(b)にて設定された要求機関パワーに基づくパワーを出力すると共にステップ(a)にて設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、ステップ(c)にて前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときには、前記内燃機関が所定のパワー制限実行時間だけ自立運転されると共にステップ(a)にて設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
The hybrid vehicle control method according to the present invention includes:
A control method for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine capable of outputting power for traveling, an electric motor capable of outputting power for traveling, and power storage means capable of exchanging electric power with the motor,
(A) a step of setting a required torque required for traveling according to a driver's driving force request operation;
(B) setting required engine power, which is power required for the internal combustion engine, based on the required torque set in step (a);
(C) The required engine power set in step (b) after the start of the internal combustion engine in response to the first start request after the start of traveling is equal to or greater than a power limit determination threshold based on the temperature of the internal combustion engine. Determining whether or not,
(D) When it is determined in step (c) that the required engine power is less than the power limit determination threshold, the internal combustion engine outputs power based on the required engine power set in step (b). In addition, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that a running torque based on the required torque set in step (a) is obtained, and in step (c), the required engine power becomes the power limit determination threshold value. When it is determined that the above is satisfied, the internal combustion engine is operated independently for a predetermined power limit execution time and the traveling torque based on the required torque set in step (a) is obtained. And controlling the electric motor;
Is included.

この方法によれば、それぞれ走行用の動力を出力可能な内燃機関および電動機を含むハイブリッド車両において、走行開始後の内燃機関の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者の駆動力要求操作に応じた走行用のトルクを得ることが可能となる。   According to this method, in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor each capable of outputting power for traveling, a driver's driving force request operation is performed while suppressing deterioration of emissions immediately after the initial start of the internal combustion engine after the start of traveling. It is possible to obtain a running torque according to the above.

本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 that is a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッドECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by hybrid ECU70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. パワー制限判定閾値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 power restriction determination threshold value setting. 水温起因制限実行時間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 water temperature origin restriction | limiting execution time setting. パワー起因制限実行時間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 power origin restriction | limiting execution time setting. 動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in a rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. エンジン22の動作ラインと回転数NeとトルクTeとの相関曲線とを例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the correlation curve of the operating line of the engine 22, rotation speed Ne, and torque Te. 変形例に係るハイブリッド自動車120の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle 120 which concerns on a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車20の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車20は、エンジン22と、エンジン22の出力軸であるクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに連結された減速ギヤ35と、この減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに接続されたモータMG2と、モータMG1およびMG2と電力をやり取り可能なバッテリ50と、ハイブリッド自動車20の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70等とを備えるものである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 that is a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. A hybrid vehicle 20 shown in the figure is connected to an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 that is an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and the power distribution and integration mechanism 30. The motor MG1 capable of generating electricity, the reduction gear 35 coupled to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, and the motor MG2 connected to the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35 And a battery 50 capable of exchanging electric power with the motors MG1 and MG2, a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as “hybrid ECU”) 70 for controlling the entire hybrid vehicle 20, and the like.

エンジン22は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受ける。エンジンECU24には、例えばエンジン22の冷却水の温度を検出する図示しない水温センサといったようなエンジン22に対して設けられて当該エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power when supplied with hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. The fuel injection amount or ignition timing by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 24, Receive control of intake air volume. The engine ECU 24 receives signals from various sensors that are provided for the engine 22 such as a water temperature sensor (not shown) that detects the temperature of cooling water of the engine 22 and that detects the operating state of the engine 22. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70 to control the operation of the engine 22 based on a control signal from the hybrid ECU 70, a signal from the sensor, and the like, and to transmit data on the operation state of the engine 22 as necessary. It outputs to ECU70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31と噛合すると共にリングギヤ32と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とを有し、これら3つの要素が互いに差動回転できるように構成されたシングルピニオン式遊星歯車機構である。かかる動力分配統合機構30の第1要素であるキャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、第2要素であるサンギヤ31にはモータMG1の回転軸が、第3要素であるリングギヤ32にはリングギヤ軸32aと減速ギヤ35とを介してモータMG2の回転軸がそれぞれ連結されている。動力分配統合機構30は、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ列37およびデファレンシャルギヤ38を介して最終的に駆動輪である車輪39a,39bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, This is a single pinion type planetary gear mechanism that has a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that these three elements can be differentially rotated with respect to each other. The carrier 34 which is the first element of the power distribution and integration mechanism 30 has the crankshaft 26 of the engine 22, the sun gear 31 which is the second element, the rotation shaft of the motor MG1, and the ring gear 32 which is the third element. The rotation shafts of the motor MG2 are connected to each other through the shaft 32a and the reduction gear 35. The power distribution and integration mechanism 30 distributes the power from the engine 22 input from the carrier 34 to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio when the motor MG1 functions as a generator. , The power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a through the gear train 37 and the differential gear 38 to the wheels 39a and 39b that are drive wheels.

モータMG1およびMG2は、いずれも発電機として作動すると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介して二次電池であるバッテリ50と電力のやり取りを行う。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれか一方により発電される電力を他方のモータで消費できるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の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、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとることにすれば、バッテリ50は充放電されないことになる。モータMG1,MG2は、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等が入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンを実行し、モータMG1,MG2の回転子の回転数Nm1,Nm2を計算している。更に、モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号等に基づいてモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   Each of the motors MG1 and MG2 is configured as a well-known synchronous generator motor that operates as a generator and can operate as a motor, and exchanges power with the battery 50 that is a secondary battery via inverters 41 and 42. . The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive bus and a negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by one of the motors MG1 and MG2 is supplied to the other. It can be consumed with the motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by the electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or the insufficient electric power, and the battery 50 is not charged / discharged if the electric power balance is balanced by the motors MG1 and MG2. Become. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The detected phase current applied to the motors MG1 and MG2 is input, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal and the like to the inverters 41 and 42. Further, the motor ECU 40 executes a rotation speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotation position detection sensors 43 and 44, and calculates the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2. Further, the motor ECU 40 communicates with the hybrid ECU 70, and controls the drive of the motors MG1 and MG2 based on a control signal from the hybrid ECU 70 and transmits data related to the operation state of the motors MG1 and MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary. Output.

バッテリ50は、リチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理される。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からのバッテリ温度Tbat等が入力される。バッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッドECU70に出力する。更に、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ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(充電割合)SOCを算出したり、当該残容量SOCに基づいてバッテリ50の充放電要求パワーPb*を算出したり、残容量SOCとバッテリ温度Tbatとに基づいてバッテリ50の充電に許容される電力である入力制限Winとバッテリ50の放電に許容される電力である出力制限Woutとを算出したりする。実施例において、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ温度Tbatに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定すると共に、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される。   The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. A charging / discharging current from an attached current sensor (not shown), a battery temperature Tbat from a temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. The battery ECU 52 outputs data related to the state of the battery 50 to the hybrid ECU 70 by communication as necessary. Further, in order to manage the battery 50, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (charging ratio) SOC based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor, or based on the remaining capacity SOC. The charge / discharge required power Pb * is calculated, the input limit Win, which is the power allowed for charging the battery 50 based on the remaining capacity SOC and the battery temperature Tbat, and the output, which is the power allowed for discharging the battery 50 The limit Wout is calculated. In the embodiment, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 set basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tbat, and the output limiting correction coefficient based on the remaining capacity SOC of the battery 50. It is set by setting a correction coefficient for input restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

また、実施例のハイブリッド自動車20は、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド車両として構成されており、家庭用電源(AC100V)といった外部電源90の外部電源側コネクタ92に接続される車両側コネクタ62と、車両側コネクタ62と電力ライン54との接続および当該接続の解除を実行可能な充電用リレー64と、外部電源90からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ66と、AC/DCコンバータ66からの直流電力の電圧を変換してバッテリ50側に供給するDC/DCコンバータ68と、充電用リレー64やAC/DCコンバータ66、DC/DCコンバータ68を制御する充電用電子制御ユニット(以下、「充電用ECU」という)60とを備える。充電用ECU60は、ハイブリッドECU70やバッテリECU52と通信しており、ハイブリッドECU70等との間で必要に応じて各種データをやり取りする。これにより、実施例のハイブリッド自動車20では、走行開始前に外部電源90からの電力によりバッテリ50を充電しておくことができる。実施例では、残容量SOCの常用上限Snlim(80%)よりも若干小さい値(例えば78〜79%程度の値)が外部電源90による充電時の上限残容量(目標残容量)である充電上限Sclimとして定められており、外部電源90からの電力によりバッテリ50を充電する際、充電用ECU60は、バッテリ50の残容量SOCが充電上限Sclimになるように充電用リレー64やAC/DCコンバータ66、DC/DCコンバータ68を制御する。なお、上述の充電上限Sclimは、常用上限Snlimと同一の値とされてもよい。   In addition, the hybrid vehicle 20 of the embodiment is configured as a so-called plug-in hybrid vehicle, and includes a vehicle-side connector 62 connected to an external power supply-side connector 92 of an external power supply 90 such as a household power supply (AC100V), a vehicle Charging relay 64 capable of executing connection / disconnection of the side connector 62 and the power line 54, an AC / DC converter 66 for converting AC power from the external power supply 90 into DC power, and an AC / DC converter 66 DC / DC converter 68 that converts the DC power voltage from the battery 50 and supplies it to the battery 50 side, and a charging electronic control unit (hereinafter referred to as the charging relay 64, AC / DC converter 66, DC / DC converter 68). 60 (referred to as “charging ECU”). The charging ECU 60 communicates with the hybrid ECU 70 and the battery ECU 52, and exchanges various data with the hybrid ECU 70 and the like as necessary. Thereby, in the hybrid vehicle 20 of an Example, the battery 50 can be charged with the electric power from the external power supply 90 before a driving | running | working start. In the embodiment, a charging upper limit in which a value (for example, a value of about 78 to 79%) slightly smaller than the normal upper limit Snlim (80%) of the remaining capacity SOC is an upper limit remaining capacity (target remaining capacity) when charging by the external power source 90. When charging the battery 50 with the electric power from the external power supply 90, the charging ECU 60 sets the charging relay 64 and the AC / DC converter 66 so that the remaining capacity SOC of the battery 50 becomes the charging upper limit Scrim. The DC / DC converter 68 is controlled. Note that the above-described charging upper limit Sclim may be the same value as the common upper limit Snlim.

ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74や、データを一時的に記憶するRAM76、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ(スタートスイッチ)80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、アクセルペダル83の踏み込み量(アクセル操作量)を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ86からのブレーキペダルストロークBS、車速センサ87からの車速V等が入力ポートを介して入力される。そして、ハイブリッドECU70は、上述したように、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52、充電用ECU60等と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40、バッテリECU52、充電用ECU60等と各種制御信号やデータのやり取りを行う。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and includes a ROM 74 for storing a processing program, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and a communication port (not shown), and the like in addition to the CPU 72. The hybrid ECU 70 includes an ignition signal from an ignition switch (start switch) 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects a shift position SP that is an operation position of the shift lever 81, and a depression amount of an accelerator pedal 83 (accelerator operation). The accelerator pedal position Acc from the accelerator pedal position sensor 84 for detecting the amount), the brake pedal stroke BS from the brake pedal stroke sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, etc. Is input via. As described above, the hybrid ECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, the charging ECU 60, and the like via a communication port. The hybrid ECU 70 is variously connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, the charging ECU 60, and the like. Exchange control signals and data.

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動輪である車輪39a,39bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*が計算され、この要求トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようにエンジン22とモータMG1とモータMG2とが制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御モードとしては、要求トルクTr*に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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、要求トルクTr*とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン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から出力されるパワー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トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようモータ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の運転を停止して要求トルクTr*に基づくトルクをリングギヤ軸32aに出力するようにモータMG2を駆動制御するモータ運転モード等がある。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, the vehicle is connected to the wheels 39a and 39b which are driving wheels based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft is calculated, and the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. . As an operation control mode 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 torque Tr * is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is distributed. Necessary for torque conversion operation mode in which motor MG1 and motor MG2 are driven and controlled so that torque is converted by integrated mechanism 30, motor MG1 and motor MG2 and output to ring gear shaft 32a, and required torque Tr * and charge / discharge of battery 50 The engine 22 is operated and controlled so that a power corresponding to the sum of the power and the power is output from the engine 22, and all or a part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is a power distribution and integration mechanism. 30 and torque conversion by motor MG1 and motor MG2. Thus, a charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a, and the operation based on the required torque Tr * is stopped by stopping the operation of the engine 22. There is a motor operation mode in which the motor MG2 is driven and controlled to output to 32a.

また、実施例のハイブリッド自動車20は、上述のように、プラグイン方式のハイブリッド車両として構成されていることから、走行開始前に予め外部電源90からの電力によりバッテリ50を充電しておくことができる。従って、外部電源90を用いた充電後に走行が開始された場合、ハイブリッド自動車20は、基本的に、所定のエンジン始動条件が成立するまでモータ運転モードのもとでモータMG2のみからの動力により走行する。そして、モータ運転モードのもとでの走行中にエンジン始動条件が成立したときには、エンジン22をクランキングするようにモータMG1を駆動制御すると共にクランキングに伴ってリングギヤ軸32aに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクTr*に基づくトルクがリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG2を駆動制御することにより、エンジン22が始動される。実施例におけるエンジン始動条件は、バッテリ50の残容量SOCが予め定められた下限残容量Sref(例えば20〜40%程度の値)未満であること、車速Vが予め定められた一定値(例えば100km/h)若しくはバッテリ50の入力制限Winが充電電力として小さいほど(値として大きいほど)低く設定される間欠禁止車速Vref以上であること、リングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じて得られるハイブリッド自動車20の走行に要求される要求走行パワーPr*とエンジン22を始動させるためのモータMG1によるクランキングに伴って消費される電力(負の値すなわち発電電力を含む)であるエンジン始動用電力と、図示しない空調ユニットによる車室内の空調に要求される空調用電力(コンプレッサ駆動用の電力等)と、予め定められたマージン分の電力との和である総要求パワーPtotalがバッテリ50の出力制限Wout以上であること等を含む。   In addition, since the hybrid vehicle 20 of the embodiment is configured as a plug-in hybrid vehicle as described above, the battery 50 may be charged in advance by the electric power from the external power supply 90 before the start of traveling. it can. Therefore, when traveling is started after charging using the external power source 90, the hybrid vehicle 20 basically travels with power from only the motor MG2 under the motor operation mode until a predetermined engine start condition is satisfied. To do. When the engine start condition is satisfied during traveling under the motor operation mode, the motor MG1 is driven and controlled so as to crank the engine 22, and the driving torque acting on the ring gear shaft 32a according to the cranking is controlled. The engine 22 is started by controlling the motor MG2 so that torque based on the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a while canceling the torque as the reaction force. The engine start condition in the embodiment is that the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than a predetermined lower limit remaining capacity Sref (for example, a value of about 20 to 40%), and the vehicle speed V is a predetermined value (for example, 100 km). / H) or the input limit Win of the battery 50 is smaller than the charging power (the larger the value) is, the lower the intermittent prohibition vehicle speed Vref is set, or the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a is set to the required torque Tr *. The required travel power Pr * required for travel of the hybrid vehicle 20 obtained by multiplying the rotational speed Nr of the engine and the power consumed by cranking by the motor MG1 for starting the engine 22 (negative value, that is, generated power) Power for starting the engine and air conditioning in the passenger compartment by an air conditioning unit (not shown) The air-conditioning power demanded (the power for driving the compressor, etc.), total required power Ptotal, which is the sum of the predetermined margin of power and the like that is the output limit Wout or more batteries 50.

次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にハイブリッド自動車20のモータ運転モードのもとの走行中にエンジン始動条件の成立に伴ってエンジン22が始動された直後の動作について説明する。図2は、実施例のハイブリッドECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン始動条件の成立に伴ってエンジン22が始動された後に運転者によりアクセルペダル83が踏み込まれたときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行されるものである。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 according to the embodiment, particularly the operation immediately after the engine 22 is started in accordance with the establishment of the engine start condition during traveling under the motor operation mode of the hybrid vehicle 20 will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid ECU 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec) when the accelerator pedal 83 is depressed by the driver after the engine 22 is started in accordance with the establishment of the engine start condition.

図3のルーチンの開始に際して、ハイブリッドECU70のCPU72は、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや、車速センサ87からの車速V、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2、バッテリ50の充放電要求パワーPb*や入出力制限Win,Wout、エンジン22の冷却水温度Tw、初回始動フラグFfsの値、エンジン始動後経過時間tasといった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、モータECU40により回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいて計算されるものであってモータECU40から通信により入力され、バッテリ50の充放電要求パワーPb*や入出力制限Win,Woutは、バッテリECU52から通信により入力される。また、エンジン22の冷却水温度Twは、エンジン22の図示しない水温センサにより検出されるものであり、エンジンECU24から通信により入力される。更に、初回始動フラグFfsは、実施例において、ハイブリッド自動車20の走行開始後の最初のエンジン始動要求に応じてエンジン22が始動されたとき、すなわち上述のエンジン始動条件が成立してエンジン22が始動されたときにエンジンECU24により値1に設定されるものであり、エンジンECU24から通信により入力される。そして、エンジン始動後経過時間tasは、上述のエンジン始動条件が成立してエンジン22が始動されると、エンジンECU24の図示しないタイマにより計測されるものであり、エンジンECU24から通信により入力される。   At the start of the routine of FIG. 3, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 charges the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 87, the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2, and the charging of the battery 50. Input processing of data required for control such as required discharge power Pb *, input / output limits Win and Wout, the coolant temperature Tw of the engine 22, the value of the initial start flag Ffs, and the elapsed time tas after engine start is executed (step S100). . Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are calculated by the motor ECU 40 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44, and are input by communication from the motor ECU 40 to charge the battery 50. The required discharge power Pb * and the input / output limits Win and Wout are input from the battery ECU 52 by communication. The coolant temperature Tw of the engine 22 is detected by a water temperature sensor (not shown) of the engine 22 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, in the embodiment, the initial start flag Ffs is set when the engine 22 is started in response to the first engine start request after the hybrid vehicle 20 starts running, that is, the engine start condition is satisfied and the engine 22 is started. When set, the value is set to 1 by the engine ECU 24 and is input from the engine ECU 24 by communication. The elapsed time tas after engine start is measured by a timer (not shown) of the engine ECU 24 when the engine start condition is satisfied and the engine 22 is started, and is input from the engine ECU 24 by communication.

ステップS100のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定した上で、エンジン22に要求される要求パワーPerqを設定する(ステップS110)。実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係が予め定められて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶されており、要求トルクTr*としては、与えられたアクセル開度Accと車速Vとに対応したものが当該マップから導出・設定される。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。また、実施例において、要求パワーPerqは、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと充放電要求パワーPb*とロスLossとの総和として計算される。すなわち、要求パワーPerqは、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに要求されるパワーとバッテリ50を充放電するのに要するパワーと損失分との和となる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、図示するようにモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除するか、あるいは車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。   After the data input process in step S100, the required power Perq required for the engine 22 is set after setting the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. (Step S110). In the embodiment, the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * is determined in advance and stored in the ROM 74 as a required torque setting map. The required torque Tr * is the given accelerator opening. The one corresponding to Acc and the vehicle speed V is derived and set from the map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. Further, in the embodiment, the required power Perq is calculated as the sum of the set required torque Tr * multiplied by the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a, the charge / discharge required power Pb *, and the loss Loss. That is, the required power Perq is the sum of the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft, the power required to charge / discharge the battery 50, and the loss. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, as shown in the figure, or by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k.

次いで、ステップS100にて入力した初回始動フラグFfsが値1であるか否かを判定し(ステップS120)、初回始動フラグFfsが値1である場合には、エンジン22の出力を制限すべきか否かを判定するためのパワー制限判定閾値PrefをステップS100にて入力した冷却水温度Twに基づいて設定する(ステップS130)。実施例では、エンジン22の温度を示す冷却水温度Twと、エンジン22のエミッションが許容範囲外となるときのエンジンパワーであるパワー制限判定閾値Prefとの関係が予め定められてパワー制限判定閾値設定用マップとしてROM74に記憶されており、パワー制限判定閾値Prefとしては、与えられた冷却水温度Twに対応したものが当該マップから導出・設定される。図4にパワー制限判定閾値設定用マップの一例を示す。同図に示すように、パワー制限判定閾値設定用マップは、基本的に、冷却水温度Twが高いほどパワー制限判定閾値Prefを大きく規定する傾向をもつように作成される。すなわち、実施例のパワー制限判定閾値設定用マップは、冷却水温度Twが温度Ta(例えば20℃)以下であるときにパワー制限判定閾値Prefを値0とし、冷却水温度Twが温度Taから温度Tb(例えば80℃)までの範囲内にあるときに冷却水温度Twが高いほどパワー制限判定閾値Prefを大きく規定し、冷却水温度Twが温度Tb以上であるときにパワー制限判定閾値Prefを無限大とするように作成されている。   Next, it is determined whether or not the initial start flag Ffs input in step S100 is a value 1 (step S120). If the initial start flag Ffs is a value 1, whether or not the output of the engine 22 should be limited. A power limit determination threshold value Pref for determining whether or not is set based on the coolant temperature Tw input in step S100 (step S130). In the embodiment, the relationship between the coolant temperature Tw indicating the temperature of the engine 22 and the power limit determination threshold value Pref that is the engine power when the emission of the engine 22 is outside the allowable range is determined in advance, and the power limit determination threshold value setting is performed. As a power map, it is stored in the ROM 74, and a power limit determination threshold value Pref corresponding to the given cooling water temperature Tw is derived and set from the map. FIG. 4 shows an example of the power limit determination threshold setting map. As shown in the figure, the power limit determination threshold value setting map is basically created so that the power limit determination threshold value Pref tends to be regulated to be larger as the coolant temperature Tw is higher. That is, the power limit determination threshold value setting map of the embodiment has a power limit determination threshold value Pref of 0 when the cooling water temperature Tw is equal to or lower than a temperature Ta (for example, 20 ° C.), and the cooling water temperature Tw is changed from the temperature Ta to the temperature Ta. When the cooling water temperature Tw is higher when the temperature is in the range up to Tb (for example, 80 ° C.), the power limit determination threshold value Pref is specified to be larger. When the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the temperature Tb, the power limit determination threshold value Pref is infinite. Created to be big.

パワー制限判定閾値Prefを設定したならば、ステップS110にて設定した要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref以上であるか否かを判定し(ステップS140)、要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref以上であれば、エンジン22の冷却水温度Twに基づいて水温起因制限実行時間(第1の時間)twを設定すると共に、ステップS110にて設定した要求パワーPerqに基づいてパワー起因制限実行時間(第2の時間)tpを設定する(ステップS150)。実施例では、冷却水温度Twと水温起因制限実行時間twとの関係が予め定められて水温起因制限実行時間設定用マップとしてROM74に記憶されており、水温起因制限実行時間twとしては、与えられた冷却水温度Twに対応したものが当該マップから導出・設定される。図5に水温起因制限実行時間設定用マップの一例を示す。同図に示すように、水温起因制限実行時間設定用マップは、基本的に、エンジン22の温度を示す冷却水温度Twが高いほど水温起因制限実行時間twを短く規定する傾向をもつように作成される。すなわち、実施例の水温起因制限実行時間設定用マップは、冷却水温度Twが例えば0℃以下であるときに水温起因制限実行時間twを値t1(例えば10秒)とし、冷却水温度Twが0℃から温度Tb(例えば80℃)までの範囲内にあるときに冷却水温度Twが高いほど水温起因制限実行時間twを短く規定し、冷却水温度Twが温度Tb以上であるときに水温起因制限実行時間twを値0とするように作成されている。   If the power limit determination threshold value Pref is set, it is determined whether or not the required power Perq set in step S110 is equal to or greater than the power limit determination threshold value Pref (step S140), and the required power Perq is equal to or greater than the power limit determination threshold value Pref. If so, the water temperature-based limit execution time (first time) tw is set based on the coolant temperature Tw of the engine 22, and the power-based limit execution time (first time) based on the required power Perq set in step S110. (Time 2) tp is set (step S150). In the embodiment, the relationship between the cooling water temperature Tw and the water temperature-based limit execution time tw is determined in advance and stored in the ROM 74 as a water temperature-based limit execution time setting map, and is given as the water temperature-based limit execution time tw. Those corresponding to the cooling water temperature Tw are derived and set from the map. FIG. 5 shows an example of a map for setting the water temperature-induced limit execution time. As shown in the figure, the water temperature-based limited execution time setting map is basically created so that the higher the cooling water temperature Tw indicating the temperature of the engine 22, the shorter the water temperature-based limited execution time tw tends to be specified. Is done. That is, the water temperature-based limited execution time setting map of the embodiment sets the water temperature-based limited execution time tw to a value t1 (for example, 10 seconds) when the cooling water temperature Tw is 0 ° C. or less, and the cooling water temperature Tw is 0. When the cooling water temperature Tw is higher when the temperature is in the range from ° C. to Tb (for example, 80 ° C.), the water temperature-based restriction execution time tw is set shorter, and when the cooling water temperature Tw is equal to or higher than the temperature Tb, the water temperature-related restriction It is created so that the execution time tw is 0.

また、実施例では、要求パワーPerqとパワー起因制限実行時間tpとの関係が予め定められてパワー起因制限実行時間設定用マップとしてROM74に記憶されており、パワー起因制限実行時間tpとしては、与えられた要求パワーPerqに対応したものが当該マップから導出・設定される。図6にパワー起因制限実行時間設定用マップの一例を示す。同図に示すように、パワー起因制限実行時間設定用マップは、基本的に、エンジン22に対する要求パワーPerqが大きいほどパワー起因制限実行時間tpを短く規定する傾向をもつように作成される。すなわち、実施例のパワー起因制限実行時間設定用マップは、要求パワーPerqが値0であるときにパワー起因制限実行時間twを値t2(例えば10秒)とし、要求パワーPerqが値0から所定値Px(例えば40kW)までの範囲内にあるときに要求パワーPerqが大きいほどパワー起因制限実行時間tpを短く規定し、要求パワーPerqが所定値Px以上であるときにパワー起因制限実行時間tpを値0とするように作成されている。   In the embodiment, the relationship between the required power Perq and the power-based limited execution time tp is predetermined and stored in the ROM 74 as a power-based limited execution time setting map, and the power-based limited execution time tp is given as The one corresponding to the requested power Perq is derived and set from the map. FIG. 6 shows an example of a map for setting the power-induced limit execution time. As shown in the figure, the power-based limited execution time setting map is basically created so that the power-based limited execution time tp tends to be defined shorter as the required power Perq for the engine 22 is larger. That is, the power-based limited execution time setting map of the embodiment sets the power-based limited execution time tw to a value t2 (for example, 10 seconds) when the required power Perq is 0, and the required power Perq is a predetermined value from the value 0. When the required power Perq is larger when it is within a range up to Px (for example, 40 kW), the power-based limited execution time tp is specified to be shorter. When the required power Perq is equal to or greater than the predetermined value Px, the power-based limited execution time tp is set to a value. It is created to be 0.

こうして水温起因制限実行時間twとパワー起因制限実行時間tpとを設定したならば、水温起因制限実行時間twとパワー起因制限実行時間tpとのうちの小さい方を制限実行時間trefに設定した上で(ステップS160)、ステップS100にて入力したエンジン始動後経過時間tasが制限実行時間tref以下であるか否かを判定する(ステップS170)。エンジン始動後経過時間tasが制限実行時間tref以下であれば、エンジン22から出力すべきパワーの目標値である目標パワーPe*を値0に設定すると共にエンジン22の目標回転数Ne*を予め定められた自立回転数Nrefに設定する(ステップS180)。自立回転数Nrefは、実質的にトルクを出力しないようにエンジン22を運転するときの回転数であり、実施例では、アイドル時の回転数またはそれに近い値(例えば800〜1200rpm)とされる。ステップS180の処理の後、設定した目標パワーPe*および目標回転数Ne*とエンジン22が自立運転されるようにするための自立運転指令とをエンジンECU24に送信した上で(ステップS190)、ステップS100にて入力したエンジン始動後経過時間tasが所定時間tout(例えば3秒程度)以下であるか否かを判定する(ステップS200)。ステップS200にて用いられる所定時間toutは、バッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させるのに許容される時間であり、予め実験・解析を経て定められる。そして、エンジン始動後経過時間tasが所定時間tout以下であれば、ステップS100にて入力した出力制限Woutに所定値ΔWを加算した値と、予め定められた出力制限Woutの上限値Wmaxとのうちの小さい方をバッテリ50の出力制限Woutとして再設定する(ステップS210)。なお、ステップS200にてエンジン始動後経過時間tasが所定時間toutを超えたと判断されると、ステップS210の処理はスキップされる。   When the water temperature-based limited execution time tw and the power-based limited execution time tp are thus set, the smaller one of the water temperature-based limited execution time tw and the power-based limited execution time tp is set as the limited execution time tref. (Step S160), it is determined whether or not the elapsed time tas after engine start input in Step S100 is equal to or shorter than the limit execution time tref (Step S170). If the elapsed time tas after engine start is equal to or less than the limit execution time tref, the target power Pe *, which is the target value of the power to be output from the engine 22, is set to a value of 0, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 is determined in advance. The obtained independent rotation speed Nref is set (step S180). The self-supporting rotational speed Nref is a rotational speed when the engine 22 is operated so as not to substantially output torque, and is set to a rotational speed at idle or a value close thereto (for example, 800 to 1200 rpm) in the embodiment. After the process of step S180, the set target power Pe * and the target rotational speed Ne * and the autonomous operation command for allowing the engine 22 to autonomously operate are transmitted to the engine ECU 24 (step S190). It is determined whether the elapsed time tas after engine start input in S100 is equal to or shorter than a predetermined time tout (for example, about 3 seconds) (step S200). The predetermined time tout used in step S200 is a time allowed to temporarily increase the output limit Wout of the battery 50, and is determined in advance through experiments and analysis. If the elapsed time tas after the engine start is equal to or less than the predetermined time tout, a value obtained by adding the predetermined value ΔW to the output limit Wout input in step S100 and a predetermined upper limit value Wmax of the output limit Wout Is reset as the output limit Wout of the battery 50 (step S210). If it is determined in step S200 that the elapsed time tas after engine startup has exceeded the predetermined time tout, the process of step S210 is skipped.

次いで、目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρ(サンギヤ31の歯数/リングギヤ32の歯数)とを用いて次式(1)に従いモータMG1の目標回転数Nm1*を計算した上で、目標トルクTe*や計算した目標回転数Nm1*、現在の回転数Nm1等を用いて次式(2)に従いモータMG1に対するトルク指令Tm1*を設定する(ステップS220)。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。図7に、動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を例示する。図中、左側のS軸はモータMG1の回転数Nm1に一致するサンギヤ31の回転数を示し、中央のC軸はエンジン22の回転数Neに一致するキャリア34の回転数を示し、右側のR軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1にトルクTm1を出力させたときにこのトルク出力によりリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2にトルクTm2を出力させたときに減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*を求めるための式(1)は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導出することができる。そして、式(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 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 number of teeth of the sun gear 31 / the number of teeth of the ring gear 32), 1) After calculating the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, a torque command for the motor MG1 according to the following equation (2) using the target torque Te *, the calculated target rotational speed Nm1 *, the current rotational speed Nm1, etc. Tm1 * is set (step S220). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 7 illustrates a collinear diagram illustrating a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear 31 that matches the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the central C-axis indicates the rotational speed of the carrier 34 that matches the rotational speed Ne of the engine 22, and the right R-axis. The axis indicates the rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. The two thick arrows on the R axis indicate the torque acting on the ring gear shaft 32a by this torque output when the motor MG1 outputs the torque Tm1, and the reduction gear 35 when the motor MG2 outputs the torque Tm2. And the torque acting on the ring gear shaft 32a via. Expression (1) for obtaining the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 can be easily derived by using the rotational speed relationship in this alignment chart. Expression (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 the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

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

モータMG1に対するトルク指令Tm1*を設定したならば、バッテリ50の入出力制限Win,WoutとステップS220にて設定したモータMG1に対するトルク指令Tm1*とモータMG1,MG2の現在の回転数Nm1,Nm2とを用いてモータ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(4)に従い計算する(ステップS230)。更に、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクTm2tmpを次式(5)に従い計算する(ステップS240)。そして、モータMG2に対するトルク指令Tm2*をトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値に設定する(ステップS250)。このようしてモータMG2に対するトルク指令Tm2*を設定することにより、リングギヤ軸32aに出力するトルクをバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内に制限することができる。なお、式(5)は、図7の共線図から容易に導出することができる。こうしてモータMG1,MG2に対するトルク指令Tm1*,Tm2*を設定したならば、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS260)、再度ステップS100以降の処理を実行する。   If torque command Tm1 * for motor MG1 is set, input / output limits Win and Wout of battery 50, torque command Tm1 * for motor MG1 set in step S220, and current rotational speeds Nm1 and Nm2 of motors MG1 and MG2 Is used to calculate torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 according to the following equations (3) and (4) (step S230). Further, a temporary motor torque Tm2tmp which is a temporary value of torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Is calculated according to the following equation (5) (step S240). Then, the torque command Tm2 * for the motor MG2 is set to a value obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp with the torque limits Tmin and Tmax (step S250). Thus, by setting the torque command Tm2 * for the motor MG2, the torque output to the ring gear shaft 32a can be limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. Equation (5) can be easily derived from the alignment chart of FIG. If torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are set in this way, torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S260), and the processing after step S100 is performed again. Run.

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)

トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*に従ってモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*に従ってモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。また、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに従ってエンジン22が作動するようにスロットル開度制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。   Receiving the torque commands Tm1 * and Tm2 *, the motor ECU 40 controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven according to the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven according to the torque command Tm2 *. Do. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * also controls throttle opening control, fuel injection control, and ignition timing so that the engine 22 operates according to the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Execute control etc.

一方、ステップS120にて初回始動フラグFfsが値0であると判断された場合には、初回始動フラグFfsを値0に設定(維持)すると共にエンジン始動後経過時間tasをリセットした上で(ステップS270)、ステップS110にて設定した要求パワーPerqをエンジン22の目標パワーPe*に設定すると共に設定した目標パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*を設定し、目標パワーPe*と目標回転数Ne*とをエンジンECU24に送信する(ステップS280)。実施例では、エンジン22を効率よく動作させるために予め定められた動作ラインと目標パワーPe*とに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*が設定される。図8に、エンジン22の動作ラインと目標エンジンパワーPe*が一定となることを示す回転数NeとトルクTeとの相関曲線とを例示する。同図に示すように、目標回転数Ne*は、上記動作ラインと目標エンジンパワーPe*(Ne×Te)が一定となることを示す相関曲線との交点から求めることができる。また、ステップS120にて初回始動フラグFfsが値1であると判断されてもステップS140にて要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref未満であると判断された場合には、初回始動フラグFfsを値0に設定(維持)すると共にエンジン始動後経過時間tasをリセットした上で(ステップS270)、ステップS110にて設定した要求パワーPerqをエンジン22の目標パワーPe*に設定すると共に設定した目標パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*を設定し、目標パワーPe*と目標回転数Ne*とをエンジンECU24に送信する(ステップS280)。更に、一旦ステップS180からS210の処理が実行されるようになった後に、ステップS200にてエンジン始動後経過時間tasが制限実行時間trefを超えたと判断された場合には、初回始動フラグFfsを値0に設定(維持)すると共にエンジン始動後経過時間tasをリセットした上で(ステップS270)、ステップS110にて設定した要求パワーPerqをエンジン22の目標パワーPe*に設定すると共に設定した目標パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*を設定し、目標パワーPe*と目標回転数Ne*とをエンジンECU24に送信する(ステップS280)。そして、ステップS280の処理の後、上述のステップS220〜S260の処理が実行されることになる。   On the other hand, if it is determined in step S120 that the initial start flag Ffs is 0, the initial start flag Ffs is set (maintained) to 0 and the elapsed time tas after engine start is reset (step S120). S270), the required power Perq set in step S110 is set to the target power Pe * of the engine 22, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set based on the set target power Pe *, and the target power Pe * The target rotational speed Ne * is transmitted to the engine ECU 24 (step S280). In the embodiment, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set based on a predetermined operation line and the target power Pe * in order to operate the engine 22 efficiently. FIG. 8 illustrates a correlation curve between the rotational speed Ne and the torque Te indicating that the operation line of the engine 22 and the target engine power Pe * are constant. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * can be obtained from the intersection of the operation line and a correlation curve indicating that the target engine power Pe * (Ne × Te) is constant. Even if it is determined in step S120 that the initial start flag Ffs is a value 1, if it is determined in step S140 that the required power Perq is less than the power limit determination threshold Pref, the initial start flag Ffs is set to the value. After setting (maintaining) 0 and resetting the elapsed time tas after engine start (step S270), the required power Perq set in step S110 is set to the target power Pe * of the engine 22 and the set target power Pe Based on *, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set, and the target power Pe * and the target rotational speed Ne * are transmitted to the engine ECU 24 (step S280). Further, after the processing from step S180 to S210 is once executed, if it is determined in step S200 that the elapsed time tas after engine start has exceeded the limit execution time tref, the initial start flag Ffs is set. After setting (maintaining) 0 and resetting the elapsed time tas after engine start (step S270), the required power Perq set in step S110 is set to the target power Pe * of the engine 22 and the set target power Pe Based on *, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set, and the target power Pe * and the target rotational speed Ne * are transmitted to the engine ECU 24 (step S280). Then, after the process of step S280, the processes of steps S220 to S260 described above are executed.

これにより、実施例のハイブリッド自動車20では、走行開始後に最初にエンジン始動条件が成立してエンジン22が始動された直後に運転者のアクセル操作に応じた要求トルクTr*に基づく要求パワーPerqがエンジン22の温度を示す冷却水温度Twに基づくパワー制限判定閾値Pref以上であると判断されると、基本的に、エンジン始動後経過時間tasが冷却水温度Twに基づく水温起因制限実行時間twと要求パワーPerqに基づくパワー起因制限実行時間tpとのうちの小さい方である制限実行時間trefを超えるまで、エンジン22が実質的にトルクを出力しないように自立運転されると共に要求トルクTr*に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン22とモータMG1およびMG2とが制御される。また、走行開始後に最初にエンジン始動条件が成立してエンジン22が始動された直後に運転者のアクセル操作に応じた要求トルクTr*に基づく要求パワーPerqがエンジン22の温度を示す冷却水温度Twに基づくパワー制限判定閾値Pref未満であると判断されたときや、エンジン始動後経過時間tasが制限実行時間trefを超えたと判断された後には、エンジン22が要求パワーPerqに一致する目標パワーPe*を出力すると共に要求トルクTr*に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン22とモータMG1およびMG2とが制御される。   As a result, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the required power Perq based on the required torque Tr * corresponding to the driver's accelerator operation is obtained immediately after the engine start condition is satisfied first after the start of running and the engine 22 is started. If it is determined that the power limit determination threshold value Pref based on the cooling water temperature Tw indicating the temperature of 22 is equal to or greater than the engine start elapsed time tas, the water temperature-based limit execution time tw based on the cooling water temperature Tw and the request Until the limit execution time tref, which is the smaller of the power-based limit execution time tp based on the power Perq, is exceeded, the engine 22 is autonomously operated so as not to substantially output torque and travel based on the required torque Tr *. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that the required torque is obtained. Further, immediately after the engine start condition is satisfied and the engine 22 is started after the start of traveling, the required power Perq based on the required torque Tr * corresponding to the driver's accelerator operation indicates the coolant temperature Tw indicating the temperature of the engine 22. When it is determined that the engine 22 is less than the power limit determination threshold value Pref, or after it is determined that the elapsed time tas after engine startup has exceeded the limit execution time tref, the target power Pe * that matches the required power Perq. And the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that a traveling torque based on the required torque Tr * is obtained.

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、走行開始後の最初の始動要求に応じたエンジン22の始動が完了した後に、運転者のアクセル操作(駆動力要求操作)に応じた要求トルクTr*に基づく要求パワーPerqがエンジン22の温度を示す冷却水温度Twに基づくパワー制限判定閾値Pref以上であるか否かが判定される(ステップS140)。そして、要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref未満であると判断されたときには、エンジン22が要求パワーPerqに一致する目標パワーPe*を出力すると共に要求トルクTr*に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン22とモータMG1およびMG2とが制御される(ステップS280,S220〜S260)。すなわち、走行開始後のエンジン22の初回始動直後に要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref未満であれば、エンジン22に要求パワーPerqをそのまま出力させてもエミッションを悪化させるおそれは少なく、エンジン22に要求パワーPerqをそのまま出力させることで運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクを得ることができる。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, after the start of the engine 22 corresponding to the first start request after the start of traveling is completed, the required torque corresponding to the driver's accelerator operation (driving force request operation). It is determined whether or not the required power Perq based on Tr * is greater than or equal to the power limit determination threshold value Pref based on the coolant temperature Tw indicating the temperature of the engine 22 (step S140). When it is determined that the required power Perq is less than the power limit determination threshold value Pref, the engine 22 outputs the target power Pe * that matches the required power Perq and obtains a running torque based on the required torque Tr *. Thus, engine 22 and motors MG1 and MG2 are controlled (steps S280, S220 to S260). That is, if the required power Perq is less than the power limit determination threshold value Pref immediately after the engine 22 is started for the first time after the start of traveling, there is little risk of worsening the emission even if the engine 22 outputs the required power Perq as it is. By outputting the required power Perq as it is, it is possible to obtain a running torque corresponding to the driver's accelerator operation.

これに対して、走行開始後の最初の始動要求に応じたエンジン22の始動が完了した後に要求パワーPerqがエンジン22の温度を示す冷却水温度Twに基づくパワー制限判定閾値Pref以上であると判断されたときには、エンジン22がパワー制限実行時間trefだけ自立運転される(実質的に無負荷状態で運転される)と共に要求トルクTr*に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン22とモータMG1およびMG2とが制御される(ステップS180〜S260)。すなわち、走行開始後のエンジン22の初回始動完了後に少なくとも0.5〜1秒程度、より好ましくは数秒程度だけエンジン22を自立運転してその出力を抑えれば、エンジン22の吸入空気量が一定かつ少量になることから燃焼が安定すると共に排ガス(HC)の量が減少し、それにより、図示しない排気浄化触媒が完全に暖機されていなかったとしてもエミッションの悪化を良好に抑制することができる。また、エンジン22の始動完了後の短時間(0.5〜1秒あるいは数秒程度)であれば、基本的にバッテリ50を劣化させることなく当該バッテリ50からの電力により運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクを得るためのパワーをまかなうことができる。従って、走行開始後のエンジン22の初回始動直後に要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref以上となるときには、エンジン22がパワー制限実行時間trefだけ自立運転されると共に要求トルクTr*に基づく走行用のトルクが得られるようにエンジン22とモータMG1およびMG2とを制御することで、走行開始後のエンジン22の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクを得ることが可能となる。   On the other hand, it is determined that the required power Perq is equal to or higher than the power limit determination threshold value Pref based on the coolant temperature Tw indicating the temperature of the engine 22 after the start of the engine 22 corresponding to the first start request after the start of traveling is completed. When the engine 22 is operated, the engine 22 and the motor MG1 are operated such that the engine 22 is independently operated for the power limit execution time tref (operated substantially in a no-load state) and a traveling torque based on the required torque Tr * is obtained. And MG2 are controlled (steps S180 to S260). That is, if the engine 22 is operated independently for at least 0.5 to 1 second, more preferably about several seconds after the initial start of the engine 22 after the start of traveling, and the output is suppressed, the intake air amount of the engine 22 is constant. In addition, since the amount is small, combustion is stabilized and the amount of exhaust gas (HC) is reduced, so that even if the exhaust purification catalyst (not shown) is not completely warmed up, the deterioration of emissions can be satisfactorily suppressed. it can. In addition, if it is a short time (about 0.5 to 1 second or several seconds) after the start of the engine 22, the battery 50 basically responds to the driver's accelerator operation with the electric power from the battery 50 without deteriorating the battery 50. The power to obtain the driving torque can be provided. Accordingly, when the required power Perq is equal to or greater than the power limit determination threshold value Pref immediately after the engine 22 is started for the first time after the start of driving, the engine 22 is operated independently for the power limit execution time tref and is used for driving based on the required torque Tr *. By controlling the engine 22 and the motors MG1 and MG2 so that torque can be obtained, the torque for traveling according to the accelerator operation of the driver while suppressing the deterioration of emissions immediately after the engine 22 is started for the first time after the start of traveling. Can be obtained.

また、実施例のハイブリッド自動車20は、走行開始前に予め外部電源90からの電力によりバッテリ50を充電しておくことができる、いわゆるプラグイン方式のハイブリッド車両として構成されていることから、ハイブリッド自動車20では、走行開始後のしばらくの間、エンジン22の運転が停止された状態での走行が継続され、運転者のアクセル操作により車両に対して比較的大きなパワーが要求された段階で初めてエンジン22が始動されることが多くなると想定される。そして、比較的大きなパワーの要求に応じてエンジン22が始動された時点ではバッテリ50の残容量SOCがある程度確保されていることが多くなると想定され、このような場合には、バッテリ50からの電力により運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクを得るためのパワーを良好にまかなうことができる。従って、実施例のハイブリッド自動車20では、走行開始後のエンジン22の初回始動直後にエミッションの悪化を抑制しつつ運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクを良好に得ることができる。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、走行に要求される要求走行パワーPr*等に基づく総要求パワーPtotalがバッテリ50の出力制限Wout以上になるとエンジン22が始動されることになるが、比較的大きなパワーの要求に応じてエンジン22が始動された時点でのバッテリ50の残容量SOC(出力制限Wout)をより多く確保するために、走行開始後にエンジン22が最初に始動されるまでの間、例えばバッテリ50の出力制限Woutから所定値を減じた値を総要求パワーPtotalと比較される閾値とすることにより当該閾値をその後に用いられるものに比べて小さくしてもよい。   Further, the hybrid vehicle 20 of the embodiment is configured as a so-called plug-in hybrid vehicle in which the battery 50 can be charged in advance by the electric power from the external power supply 90 before the start of traveling. 20, the engine 22 is kept running for a while after the start of running, and the engine 22 is only in a stage where a relatively large power is required for the vehicle by the driver's accelerator operation. It is assumed that will be started more often. It is assumed that the remaining capacity SOC of the battery 50 is often secured to some extent at the time when the engine 22 is started in response to a relatively large power request. In such a case, the power from the battery 50 is Thus, it is possible to satisfactorily cover the power for obtaining the driving torque according to the driver's accelerator operation. Therefore, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, it is possible to satisfactorily obtain the torque for traveling according to the driver's accelerator operation while suppressing the deterioration of the emission immediately after the engine 22 is started for the first time after the start of traveling. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22 is started when the total required power Ptotal based on the required travel power Pr * and the like required for travel exceeds the output limit Wout of the battery 50. In order to secure a larger remaining capacity SOC (output limit Wout) of the battery 50 at the time when the engine 22 is started in response to a request for large power, until the engine 22 is started for the first time after the start of traveling, For example, by setting a value obtained by subtracting a predetermined value from the output limit Wout of the battery 50 as a threshold value to be compared with the total required power Ptotal, the threshold value may be made smaller than those used thereafter.

更に、実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリECU52によりバッテリ温度Tbatや残容量SOCに基づいて出力制限Woutが設定されると共に、ステップS140にて走行開始後のエンジン22の初回始動直後に要求パワーPerqがパワー制限判定閾値Pref以上であると判断されたときには、バッテリ50の状態(バッテリ温度Tbatおよび残容量SOC)に基づく出力制限Woutが一時的に増加(再設定)される(ステップS210)。このように、走行開始後のエンジン22の初回始動直後に一時的にバッテリ50の出力制限Woutを増加させれば、その際にモータMG2からより大きな走行用のトルクを出力することが可能となるので、走行開始後のエンジン22の初回始動直後にエンジン22が実質的にトルクを出力しないように自立運転されたとしても、運転者のアクセル操作に応じた走行用のトルクをより良好に得ることができる。   Further, in hybrid vehicle 20 of the embodiment, output limit Wout is set by battery ECU 52 based on battery temperature Tbat and remaining capacity SOC, and required power Perq immediately after the initial start of engine 22 after the start of traveling in step S140. Is determined to be equal to or greater than the power limit determination threshold value Pref, the output limit Wout based on the state of the battery 50 (battery temperature Tbat and remaining capacity SOC) is temporarily increased (reset) (step S210). Thus, if the output limit Wout of the battery 50 is temporarily increased immediately after the engine 22 is started for the first time after the start of traveling, a larger traveling torque can be output from the motor MG2 at that time. Therefore, even if the engine 22 is autonomously operated so that the engine 22 does not substantially output torque immediately after the initial start of the engine 22 after the start of traveling, it is possible to obtain better traveling torque according to the driver's accelerator operation. Can do.

また、上記実施例のように、パワー制限判定閾値Prefをエンジン22の温度すなわち冷却水温度Twが高いほど大きくなる傾向に設定すれば、パワー制限判定閾値Prefをエミッションの悪化の抑制と走行用のトルクの確保とを両立させる上でより適正なものとすることが可能となる。更に、上記実施例のように、パワー制限実行時間trefをエンジン22の温度すなわち冷却水温度Twが高いほど短くなる傾向に設定される水温起因制限実行時間(第1の時間)twと、ステップS110にて設定される要求パワーPerqが大きいほど短くなる傾向に設定されるパワー起因制限実行時間(第2の時間)tpとのうちの短い方とすれば、パワー制限実行時間trefをエミッションの悪化の抑制と走行用のトルクの確保とを両立させる上でより適正なものとすることが可能となる。ただし、パワー制限実行時間trefは、水温起因制限実行時間twとパワー起因制限実行時間tpとバッテリ50の出力制限Woutを一時的に増加させるのに許容される所定時間(第3の時間)toutとのうちの最も短い時間とされてもよい。   Moreover, if the power limit determination threshold value Pref is set to increase as the temperature of the engine 22, that is, the coolant temperature Tw increases, as in the above-described embodiment, the power limit determination threshold value Pref can be used for suppressing emission deterioration and for traveling. It is possible to make it more appropriate in achieving both securing of torque. Further, as in the above embodiment, the power limit execution time tref is set such that the power limit execution time tref is set to be shorter as the temperature of the engine 22, that is, the coolant temperature Tw is higher, and step S110. If the shorter one of the power-based limited execution time (second time) tp, which tends to be shorter as the required power Perq set in (2) is larger, the power limited execution time tref is set to reduce the emission. It becomes possible to make it more appropriate in achieving both suppression and securing of traveling torque. However, the power limit execution time tref is a water temperature-based limit execution time tw, a power-based limit execution time tp, and a predetermined time (third time) tout allowed to temporarily increase the output limit Wout of the battery 50. May be the shortest of these times.

なお、上記ハイブリッド自動車20では、リングギヤ軸32aとモータMG2とがモータMG2の回転数を減速してリングギヤ軸32aに伝達する減速ギヤ35を介して連結されているが、減速ギヤ35の代わりに、例えばHi,Loの2段の変速段あるいは3段以上の変速段を有し、モータMG2の回転数を変速してリングギヤ軸32aに伝達する変速機を採用してもよい。更に、上記ハイブリッド自動車20は、モータMG2の動力を減速ギヤ35により減速してリングギヤ軸32aに出力するものであるが、本発明の適用対象は、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、図9に示す変形例としてのハイブリッド自動車120のように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aに接続された車軸(駆動輪である車輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪39c,39dに接続された車軸)に出力するものに適用されてもよい。   In the hybrid vehicle 20, the ring gear shaft 32 a and the motor MG 2 are connected via a reduction gear 35 that reduces the rotational speed of the motor MG 2 and transmits it to the ring gear shaft 32 a, but instead of the reduction gear 35, For example, a transmission that has two shift stages of Hi and Lo, or three or more shift stages, and changes the rotational speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a may be employed. Furthermore, although the hybrid vehicle 20 decelerates the power of the motor MG2 by the reduction gear 35 and outputs it to the ring gear shaft 32a, the application target of the present invention is not limited to this. That is, according to the present invention, as in a hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. 9, the power of the motor MG2 is connected to the ring gear shaft 32a (the axle to which the wheels 39a and 39b as drive wheels are connected). May be applied to those that output to different axles (axles connected to the wheels 39c, 39d in FIG. 9).

ここで、上記実施例および変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例においては、リングギヤ軸32aに動力を出力可能なエンジン22が「内燃機関」に相当し、リングギヤ軸32aに動力を出力可能なモータMG2が「電動機」に相当し、モータMG2等と電力をやり取り可能であると共に外部電源90からの電力により充電することができるバッテリ50が「蓄電手段」に相当し、図2のステップS110の処理を実行するハイブリッドECU70が「要求トルク設定手段」および「要求機関パワー設定手段」に相当し、図2のステップS120〜S140の処理を実行するハイブリッドECU70が「パワー制限判定手段」に相当し、図2のステップS180〜S280の処理を実行するハイブリッドECU70、エンジンECU24およびモータECU40の組み合わせが「制御手段」に相当する。また、バッテリECU52と図2のステップS200およびS210の処理を実行するハイブリッドECU70との組み合わせが「出力制限設定手段」に相当し、モータMG1が「第2の電動機」に相当し、動力分配統合機構30が「遊星歯車機構」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the above-described embodiments and modifications and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. That is, in the above embodiment, the engine 22 that can output power to the ring gear shaft 32a corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG2 that can output power to the ring gear shaft 32a corresponds to an “electric motor”, and the motor MG2 and the like. The battery 50 that can exchange electric power with the battery 50 and can be charged by the electric power from the external power source 90 corresponds to the “power storage means”, and the hybrid ECU 70 that executes the process of step S110 in FIG. The hybrid ECU 70 that corresponds to the “required engine power setting means” and that executes the processes of steps S120 to S140 in FIG. 2 corresponds to the “power limit determination means” and that executes the processes of steps S180 to S280 in FIG. The combination of the ECU 70, the engine ECU 24 and the motor ECU 40 is “control”. It corresponds to the stage. " Further, the combination of the battery ECU 52 and the hybrid ECU 70 that executes the processes of steps S200 and S210 in FIG. 2 corresponds to “output limit setting means”, the motor MG1 corresponds to “second electric motor”, and the power distribution integration mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”.

ただし、「内燃機関」は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力するエンジン22に限られず、水素エンジンといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「電動機」や「第2の電動機」は、モータMG1およびMG2のような同期発電電動機に限られず、誘導電動機といったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「蓄電手段」は、電動機や発電用電動機と電力をやり取り可能であれば、如何なる形式のものであっても構わない。「要求トルク設定手段」は、運転者の駆動力要求操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定するものであれば、例えばアクセル開度Accのみに基づいて要求トルクを設定するものといったような他の如何なる形式のものであっても構わない。「要求機関パワー設定手段」は、要求トルクに基づいて内燃機関に要求されるパワーである要求機関パワーを設定するものであれば、如何なる形式のものであっても構わない。「制御手段」は、単一の電子制御ユニットといったようなハイブリッドECU70とエンジンECU24とモータECU40との組み合わせ以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。   However, the “internal combustion engine” is not limited to the engine 22 that outputs power by receiving a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and may be of any other type such as a hydrogen engine. The “motor” and “second motor” are not limited to the synchronous generator motors such as the motors MG1 and MG2, and may be of any other type such as an induction motor. The “storage means” may be of any type as long as it can exchange electric power with an electric motor or a generator motor. If the “request torque setting means” is to set the required torque required for traveling according to the driving force request operation of the driver, for example, the required torque is set based only on the accelerator opening Acc. Any other format may be used. The “required engine power setting means” may be of any type as long as it sets the required engine power, which is the power required for the internal combustion engine, based on the required torque. The “control means” may be of any type other than the combination of the hybrid ECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 such as a single electronic control unit. In any case, the correspondence between the main elements of the embodiments and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Therefore, the present invention is not limited to the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. In other words, the examples are merely specific examples of the invention described in the column of means for solving the problem, and the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the description of that column. Should be done on the basis.

以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above using the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Needless to say.

本発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、37 ギヤ列、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、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 充電用電子制御ユニット(充電用ECU)、62 車両側コネクタ、64 充電用リレー、66 AC/DCコンバータ、68 DC/DCコンバータ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルストロークセンサ、87 車速センサ、90 外部電源、92 外部電源側コネクタ、MG1,MG2 モータ。   20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 Reduction gear, 37 gear train, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d wheels, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor , 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Electric power line, 60 Charging electronic control unit (charging ECU), 62 Vehicle side connector, 64 Charging relay, 66 AC / DC converter, 68 D / DC converter, 70 Hybrid electronic control unit (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal , 86 Brake pedal stroke sensor, 87 Vehicle speed sensor, 90 External power supply, 92 External power supply side connector, MG1, MG2 motor.

Claims (7)

走行用の動力を駆動軸に出力可能な内燃機関と、走行用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを含むハイブリッド車両であって、
運転者の駆動力要求操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーである要求機関パワーを設定する要求機関パワー設定手段と、
走行開始後の最初の始動要求に応じた前記内燃機関の始動が完了した後に前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーが前記内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であるか否かを判定するパワー制限判定手段と、
前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値未満であると判断されたときには、前記内燃機関が前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーに基づくパワーを出力すると共に前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときには、前記内燃機関が所定のパワー制限実行時間だけ自立運転されると共に前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車両。
A hybrid vehicle comprising: an internal combustion engine capable of outputting traveling power to a drive shaft; an electric motor capable of outputting traveling power to the drive shaft; and a storage means capable of exchanging electric power with the motor,
Requested torque setting means for setting a requested torque required for traveling in response to a driver's driving force request operation;
Requested engine power setting means for setting requested engine power, which is power required for the internal combustion engine, based on the requested torque set by the requested torque setting means;
Whether the required engine power set by the required engine power setting means after the start of the internal combustion engine in response to the first start request after the start of traveling is equal to or greater than a power limit determination threshold based on the temperature of the internal combustion engine Power limit determination means for determining whether or not
When the power limit determining means determines that the required engine power is less than the power limit determination threshold, the internal combustion engine outputs power based on the required engine power set by the required engine power setting means and The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that a traveling torque based on the required torque set by the required torque setting means is output to the drive shaft, and the required engine power is converted to the power by the power limit determining means. When it is determined that it is greater than or equal to a limit determination threshold, the internal combustion engine is operated independently for a predetermined power limit execution time, and traveling torque based on the required torque set by the required torque setting means is applied to the drive shaft. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor to be output ;
A hybrid vehicle comprising:
請求項1に記載のハイブリッド車両において、
前記蓄電手段は、外部電源からの電力により充電することができるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The power storage means is a hybrid vehicle that can be charged with electric power from an external power source.
請求項1または2に記載のハイブリッド車両において、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の放電に許容される電力である出力制限を設定すると共に、前記パワー制限判定手段により前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときに前記出力制限を一時的に増加させる出力制限設定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記出力制限設定手段により設定された出力制限の範囲内で前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するハイブリッド車両。
In the hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
Based on the state of the power storage means, an output limit that is power allowed for discharging the power storage means is set, and the power limit determination means determines that the required engine power is greater than or equal to the power limit determination threshold. Further comprising output limit setting means for temporarily increasing the output limit sometimes.
The control means causes the internal combustion engine and the electric motor to obtain a traveling torque based on the required torque set by the required torque setting means within a range of the output restriction set by the output restriction setting means. Hybrid vehicle to control.
請求項1から3の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記パワー制限判定閾値は、前記内燃機関の温度が高いほど大きくなる傾向に設定されるハイブリッド車両。
In the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The hybrid vehicle in which the power limit determination threshold is set to increase as the temperature of the internal combustion engine increases.
請求項1から4の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記パワー制限実行時間は、前記内燃機関の温度が高いほど短くなる傾向に設定される第1の時間と、前記要求機関パワー設定手段により設定された要求機関パワーが大きいほど短くなる傾向に設定される第2の時間とのうちの短い方とされるハイブリッド車両。
In the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The power limit execution time is set to a first time that tends to be shorter as the temperature of the internal combustion engine is higher, and to be shorter as the required engine power set by the required engine power setting means is larger. A hybrid vehicle that is the shorter of the second time.
請求項1から5の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
動力を入出力可能であると共に前記蓄電手段と電力をやり取りすることができる第2の電動機と、
前記内燃機関の出力軸に接続される第1要素と、前記第2の電動機の回転軸に接続される第2要素と、駆動輪に連結された前記駆動軸に接続される第3要素とを有すると共に、これら3つの要素が互いに差動回転できるように構成された遊星歯車機構とを更に備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能であり、
前記制御手段は、前記要求トルク設定手段により設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが得られるように前記内燃機関と前記電動機と前記第2の電動機とを制御するハイブリッド車両。
In the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A second electric motor capable of inputting and outputting power and capable of exchanging electric power with the power storage means;
A first element connected to an output shaft of the internal combustion engine, a second element connected to a rotating shaft of the second electric motor, and a third element connected to the drive shaft connected to driving wheels And a planetary gear mechanism configured so that these three elements can differentially rotate with respect to each other.
The electric motor can output power to the drive shaft,
The control means is a hybrid vehicle that controls the internal combustion engine, the electric motor, and the second electric motor so as to obtain a running torque based on the required torque set by the required torque setting means.
走行用の動力を駆動軸に出力可能な内燃機関と、走行用の動力を前記駆動軸に出力可能な電動機と、該電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法であって、
(a)運転者の駆動力要求操作に応じて走行に要求される要求トルクを設定するステップと、
(b)ステップ(a)にて設定された要求トルクに基づいて前記内燃機関に要求されるパワーである要求機関パワーを設定するステップと、
(c)走行開始後の最初の始動要求に応じた前記内燃機関の始動が完了した後にステップ(b)にて設定された要求機関パワーが前記内燃機関の温度に基づくパワー制限判定閾値以上であるか否かを判定するステップと、
(d)ステップ(c)にて前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値未満であると判断されたときには、前記内燃機関がステップ(b)にて設定された要求機関パワーに基づくパワーを出力すると共にステップ(a)にて設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御し、ステップ(c)にて前記要求機関パワーが前記パワー制限判定閾値以上であると判断されたときには、前記内燃機関が所定のパワー制限実行時間だけ自立運転されると共にステップ(a)にて設定された要求トルクに基づく走行用のトルクが前記駆動軸に出力されるように前記内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド車両の制御方法。

A control method for a hybrid vehicle, comprising: an internal combustion engine capable of outputting traveling power to a drive shaft; an electric motor capable of outputting traveling power to the drive shaft; and a storage means capable of exchanging electric power with the motor. There,
(A) a step of setting a required torque required for traveling according to a driver's driving force request operation;
(B) setting required engine power, which is power required for the internal combustion engine, based on the required torque set in step (a);
(C) The required engine power set in step (b) after the start of the internal combustion engine in response to the first start request after the start of traveling is equal to or greater than a power limit determination threshold based on the temperature of the internal combustion engine. Determining whether or not,
(D) When it is determined in step (c) that the required engine power is less than the power limit determination threshold, the internal combustion engine outputs power based on the required engine power set in step (b). In addition, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that a traveling torque based on the required torque set in step (a) is output to the drive shaft, and in step (c), the required engine power is When it is determined that the power limit determination threshold is exceeded, the internal combustion engine is independently operated for a predetermined power limit execution time, and the driving torque based on the required torque set in step (a) is driven. Controlling the internal combustion engine and the electric motor to be output to a shaft ;
A control method for a hybrid vehicle including:

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JP2013133040A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Toyota Motor Corp Hybrid vehicle and control method for the same
JP5904131B2 (en) * 2013-01-17 2016-04-13 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle control device and hybrid vehicle
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3000804B2 (en) * 1992-10-21 2000-01-17 日産自動車株式会社 Hybrid electric vehicle
JP2003020981A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Nissan Motor Co Ltd Control device at the time of starting internal combustion engine
JP2004183570A (en) * 2002-12-04 2004-07-02 Nissan Motor Co Ltd Engine starter
JP2006306213A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Toyota Motor Corp Power output device and automobile mounted with the same and method for controlling power output device
JP2008007004A (en) * 2006-06-30 2008-01-17 Fuji Heavy Ind Ltd Controller for hybrid vehicle
JP4967898B2 (en) * 2007-07-27 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP5023957B2 (en) * 2007-10-17 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle and control method thereof

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