JP5810879B2 - Hybrid car - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, a hybrid including an engine capable of outputting driving power, a motor capable of inputting / outputting power to / from the engine output shaft, and a battery capable of exchanging electric power with the motor. It relates to automobiles.

従来、ハイブリッド自動車に用いられるバッテリの入出力制御装置として、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリの充電率(SOC)と予め定められたSOC−入出力可能パワー相関とを用いて入出力可能パワーを算出すると共に、算出した入出力可能パワーに基づいてバッテリの入出力制御(入出力可能パワーの範囲内でバッテリを充放電させる制御)を行なうものにおいて、大電流入出力に起因するバッテリ内部物質の分布の偏りの程度を示す指標が所定値以上のときには、バッテリの入出力可能パワーを制限するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、こうした処理により、SOC−入出力可能パワー相関に崩れが生じたときでも二次電池の入出力制御を適切に行なうことができる、としている。   Conventionally, as a battery input / output control device used in a hybrid vehicle, input / output is possible by using a charge rate (SOC) of a battery configured as a lithium ion secondary battery and a predetermined SOC-input / output capable power correlation. In addition to calculating the power and performing input / output control of the battery based on the calculated input / output possible power (control to charge / discharge the battery within the range of input / output possible power) When the index indicating the degree of unevenness of the distribution of the substance is equal to or greater than a predetermined value, one that restricts the input / output power of the battery has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this apparatus, the input / output control of the secondary battery can be appropriately performed by such processing even when the SOC-input / output capable power correlation is disrupted.

特開2005−160184号公報JP 2005-160184 A

こうした装置を搭載するハイブリッド自動車では、バッテリの劣化を抑制するために、バッテリの充電の継続に従って制限量が大きくなる(大きさが小さくなる)傾向にバッテリの入力可能パワーを設定することが考えられている。このため、その状態でバッテリの充電が更に継続されると、その後の走行時にバッテリに比較的大きな電力量を充電できる機会が生じたときに、バッテリに十分な電力量の充電を行なうことができず、エネルギ効率の向上を十分に図ることができない場合が生じる。   In a hybrid vehicle equipped with such a device, in order to suppress the deterioration of the battery, it is conceivable that the input power of the battery is set so that the limit amount becomes larger (the size becomes smaller) as the battery is continuously charged. ing. For this reason, if the battery is further charged in that state, the battery can be charged with a sufficient amount of power when the battery has an opportunity to charge a relatively large amount of power during subsequent travel. Therefore, there may be a case where the energy efficiency cannot be sufficiently improved.

本発明のハイブリッド自動車は、車両のエネルギ効率の更なる向上を図ることを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to further improve the energy efficiency of the vehicle.

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、前記バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共に前記バッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる傾向の制御用許容充電電力の範囲内で前記バッテリが充放電されながら走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記制御用許容充電電力の大きさが閾値以下に制限されている厳制限状態かつ現在より後の走行において所定時間以上の前記モータの回生駆動要求が予測される回生要求予測状態となったとき、所定の終了条件が成立するまでは前記バッテリが充電されずに走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine capable of outputting power for traveling, a motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, a battery capable of exchanging electric power with the motor, and the restriction becomes stricter as charging of the battery continues. A hybrid comprising: control means for controlling the engine and the motor so that the battery travels while being charged and discharged within a range of allowable charging power for control that tends to loosen as the battery is continuously interrupted. In cars,
The control means is a regenerative request prediction state in which the regenerative drive request of the motor for a predetermined time or longer is predicted in a strictly limited state in which the magnitude of the control allowable charging power is limited to a threshold value or less and traveling after the present The engine and the motor are controlled so that the battery travels without being charged until a predetermined end condition is satisfied.
This is the gist.

この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共にバッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる傾向の制御用許容充電電力の範囲内でバッテリが充放電されながら走行するようエンジンとモータとを制御するものにおいて、制御用許容充電電力の大きさが閾値以下に制限されている厳制限状態かつ現在より後の走行において所定時間以上のモータの回生駆動要求が予測される回生要求予測状態となったときには、所定の終了条件が成立するまでは、バッテリが充電されずに走行するようエンジンとモータとを制御する。即ち、厳制限状態かつ回生予測状態となったときには、所定の終了条件が成立するまでは、バッテリが充電されずに走行するようエンジンとモータとを制御し、所定の終了条件が成立した後は、制御用許容充電電力の範囲内でバッテリが充放電されながら走行するようエンジンとモータとを制御するのである。これにより、厳制限状態かつ回生予測状態となったときに、制御用許容充電電力の大きさが更に小さくなるのを抑制することができるから、所定の終了条件の成立後の走行においてある程度の時間の回生駆動要求が行なわれたときに、バッテリに充電可能な電力(電力量)をより多くすることができる。この結果、車両のエネルギ効率の更なる向上を図ることができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the vehicle travels while being charged / discharged within the range of the allowable charging power for control in which the restriction becomes stricter as the charging of the battery continues and the restriction tends to become looser as the charging of the battery continues to be interrupted. In the control of the engine and the motor, a regenerative drive request for the motor for a predetermined time or longer is predicted in a severely restricted state where the amount of allowable charging power for control is limited to a threshold value or less and in a run after the present time. When the regeneration request prediction state is established, the engine and the motor are controlled so that the battery travels without being charged until a predetermined end condition is satisfied. That is, when a severely restricted state and a regeneration prediction state are established, the engine and the motor are controlled so that the battery travels without being charged until the predetermined end condition is satisfied, and after the predetermined end condition is satisfied, The engine and the motor are controlled so that the battery travels while being charged and discharged within the range of the allowable charging power for control. As a result, it is possible to suppress a further decrease in the amount of allowable charging power for control when a severely restricted state and a regeneration prediction state are reached. When the regenerative drive request is made, more power (amount of power) can be charged in the battery. As a result, it is possible to further improve the energy efficiency of the vehicle.

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記バッテリの蓄電割合および温度に応じた第1許容充電電力と、前記バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共に前記バッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる第2許容充電電力と、のうち大きさが小さい方を前記制御用許容充電電力とすると共に、前記第1許容充電電力の大きさより所定値だけ小さい値を前記閾値とする手段である、ものとすることもできる。即ち、第1許容充電電力と第2許容充電電力とのうち大きさが小さい方として設定された制御用許容充電電力の大きさが第1許容充電電力の大きさより所定値だけ小さい閾値以下に制限されているときを厳制限状態とする、ものとすることもできる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means becomes more restrictive as the first allowable charging power according to the storage ratio and temperature of the battery and the continuation of charging of the battery, and the interruption of the charging of the battery continues. And the second allowable charging power whose restriction is loosened according to the above, the smaller one is set as the control allowable charging power, and the threshold value is a value smaller than the first allowable charging power by a predetermined value. It can also be. That is, the control allowable charging power set as the smaller one of the first allowable charging power and the second allowable charging power is limited to a threshold value that is smaller than the first allowable charging power by a predetermined value or less. It is also possible to make the time of being strictly limited.

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、走行に要求される走行用パワーから前記バッテリの充放電要求パワーを減じて得られるパワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段であり、更に、前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、値0以上のパワーを前記バッテリの充放電要求パワーに設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、走行用パワー以下のパワーがエンジンから出力されることになり、バッテリが充電されないようにすることができる。この場合、前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、前記バッテリの蓄電割合が所定割合以下のときには値0を前記バッテリの充放電要求パワーに設定し、前記バッテリの蓄電割合が前記所定割合より大きいときには該バッテリの蓄電割合が大きいほど大きくなる傾向のパワーを前記バッテリの充放電要求パワーに設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、バッテリの蓄電割合が低くなり過ぎるのを抑制することができる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the control means is a means for controlling the power obtained by subtracting the charge / discharge required power of the battery from the driving power required for traveling to be output from the engine. Furthermore, the control means may be means for setting a power of a value of 0 or more to the charge / discharge request power of the battery when the strict limit state and the regeneration request prediction state are reached. If it carries out like this, the power below driving | running | working power will be output from an engine, and it can prevent a battery being charged. In this case, the control means sets the value 0 to the charge / discharge request power of the battery when the storage ratio of the battery is equal to or less than a predetermined ratio when the strictly limited state and the regeneration request prediction state are established, and the battery When the storage ratio of the battery is larger than the predetermined ratio, the power that tends to increase as the storage ratio of the battery increases can be set as the charge / discharge required power of the battery. In this way, it is possible to suppress the battery charge ratio from becoming too low.

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、値0を前記制御用許容充電電力に設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、値0を制御用許容充電電力に設定することによってバッテリが充電されないようにすることができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the control means may be means for setting a value of 0 to the allowable charging power for control when the strict restriction state and the regeneration request prediction state are established. it can. In this way, the battery can be prevented from being charged by setting the value 0 to the allowable charging power for control.

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記所定の終了条件は、前記制御用許容充電電力の大きさが前記閾値より大きな第2の閾値以上になる条件である、ものとすることもできる。また、前記所定の終了条件は、前記バッテリが充電されずに走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御を開始してから所定時間が経過する条件である、ものとすることもできる。   Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, the predetermined termination condition may be a condition in which the magnitude of the allowable charging power for control is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the threshold value. The predetermined end condition may be a condition in which a predetermined time elapses after starting control for controlling the engine and the motor so that the battery travels without being charged.

あるいは、本発明のハイブリッド自動車において、前記回生要求予測状態は、車速が所定車速以上である状態および/または標高が所定標高以上である状態である、ものとすることもできる。   Alternatively, in the hybrid vehicle of the present invention, the regeneration request prediction state may be a state where the vehicle speed is a predetermined vehicle speed or higher and / or an altitude is a predetermined altitude or higher.

加えて、本発明のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記バッテリと電力のやりとりが可能で、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、を備え、前記制御手段は、走行に際して、前記エンジンと前記モータと前記第2モータとを制御する手段である、ものとすることもできる。   In addition, in the hybrid vehicle of the present invention, a planetary gear in which three rotation elements are connected to a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the motor, and the battery can exchange power. And a second motor having a rotating shaft connected to the drive shaft, and the control means is means for controlling the engine, the motor, and the second motor during traveling. You can also.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. 電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between battery temperature Tb and input-output restrictions Win and Wout. バッテリ50の蓄電割合SOCと入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the electrical storage ratio SOC of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 実施例のHVECU70により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the charging / discharging request | requirement power setting routine performed by HVECU70 of an Example. 基本充放電要求パワー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 basic charging / discharging request | requirement power setting. 回生要求予測状態か否か,バッテリ50の充放電電力Wb,制御用入力制限Winf,蓄電割合SOCの時間変化の様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the mode of the time change of the charging / discharging electric power Wb of the battery 50, the input limit for control Winf, and the electrical storage ratio SOC whether it is a regeneration request | requirement prediction state. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example. 変形例のハイブリッド自動車320の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 320 of a modified example.

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、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、リチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that controls the drive of the engine 22, an engine, and the like. A planetary gear 30 having a carrier connected to the crankshaft 26 and a ring gear connected to a drive shaft 36 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37, and a rotor configured as a synchronous generator motor, for example. Motor MG1 connected to the sun gear of planetary gear 30, for example, a motor MG2 configured as a synchronous generator motor and having a rotor connected to drive shaft 36, inverters 41 and 42 for driving motors MG1 and MG2, Inverters 41 and 42 not shown A motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40 that controls driving of the motors MG1 and MG2 by switching the elements, and a motor MG1 and MG2 configured as a lithium ion secondary battery via inverters 41 and 42. A battery 50 for exchanging electric power, a battery electronic control unit (hereinafter referred to as battery ECU) 52 for managing the battery 50, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as HVECU) 70 for controlling the entire vehicle. .

エンジンECU24は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθca,スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションTP,吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ta,排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比AF,同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号O2などが入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号,吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。   Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22, for example, a water temperature sensor that detects the crank position θcr from the crank position sensor that detects the rotational position of the crankshaft 26 and the coolant temperature of the engine 22. From the cam position sensor for detecting the cooling water temperature Tw from the cylinder, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor installed in the combustion chamber, the rotational position of the intake valve for intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft for opening and closing the exhaust valve Position θca, throttle position TP from a throttle valve position sensor that detects the position of the throttle valve, intake air amount Qa from an air flow meter attached to the intake pipe, intake air temperature Ta from a temperature sensor also attached to the intake pipe, Installed in the exhaust system The air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor and the oxygen signal O2 from the oxygen sensor attached to the exhaust system are input via the input port, and the engine ECU 24 is for driving the engine 22. Various control signals, such as the drive signal to the fuel injection valve, the drive signal to the throttle motor that adjusts the throttle valve position, the control signal to the ignition coil integrated with the igniter, and the opening / closing timing of the intake valve can be changed A control signal to the variable valve timing mechanism is output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the HVECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 to the HVECU 70 as necessary. The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26.

モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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からの回転位置θm1,θm2や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。   Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, rotational positions θm1 and θm2 from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and not shown. A phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by the current sensor is input via the input port, and the motor ECU 40 outputs a switching control signal to switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42. It is output through the port. The motor ECU 40 is in communication with the HVECU 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the HVECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 also calculates the rotational angular velocities ωm1, ωm2 and the rotational speeds Nm1, Nm2 of the motors MG1, MG2 based on the rotational positions θm1, θm2 of the rotors of the motors MG1, MG2 from the rotational position detection sensors 43, 44. ing.

バッテリECU52は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50の許容充電電力である入力制限Win(≦0)および許容放電電力である出力制限Wout(≧0)を演算したり、充放電電流Ibに基づいてバッテリ50の許容充電電力である電流起因入力制限IWin(≦0)を演算したり、バッテリ50の出力制限Woutを制御用出力制限Woutfに設定すると共にバッテリ50の入力制限Winと電流起因入力制限IWinとのうち大きい方(大きさの小さい方)を制御用入力制限Winfに設定したりしている。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定すると共に、バッテリ50の蓄電割合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って設定することができる。図2に電池温度Tbと入出力制限Win,Woutとの関係の一例を示し、図3にバッテリ50の蓄電割合SOCと入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。この入出力制限Win,Woutは、図示するように、バッテリ50の劣化をより確実に抑止するために電池温度Tbの上下限付近や蓄電割合SOCの上下限付近で比較的制限量が大きくなる、即ち値0に近づくように設定される。また、電流起因入力制限IWinは、次式(1)に示すように、バッテリ50の入力制限Winや充放電電流Ib,蓄電割合SOC,電池温度Tbに基づいて計算することができる。リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50は、充電が継続されると、負極表面にリチウムが析出して劣化(容量の低下)が促進される現象が生じる。したがって、電流起因入力制限IWinは、バッテリ50の劣化を抑制するために、バッテリ50の充電の継続に従ってそのときのバッテリ50の充電電力が大きいほど制限量が大きくなる(大きさが小さくなる)よう設定され、バッテリ50の充電の中断の継続に従ってそのときのバッテリ50の放電電力が大きいほど制限量が小さくなる(大きさが大きくなる)よう設定される。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 is attached to a signal necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor 51a installed between terminals of the battery 50 or an electric power line connected to an output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the current sensor 51b, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to the battery 50, and the like are input, and data relating to the state of the battery 50 is transmitted to the HVECU 70 by communication as necessary. . Further, the battery ECU 52 is a ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the battery 50 at that time based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor 51b in order to manage the battery 50. The storage ratio SOC is calculated, or the input limit Win (≦ 0) that is the allowable charging power of the battery 50 and the output limit Wout (≧ 0) that is the allowable discharge power based on the calculated storage ratio SOC and the battery temperature Tb. And calculating the current-induced input limit IWin (≦ 0), which is the allowable charging power of the battery 50, based on the charge / discharge current Ib, and setting the output limit Wout of the battery 50 to the control output limit Woutf. Of the 50 input limit Win and the current-induced input limit IWin, the larger one (the smaller one) is the control input limit. It is or set to inf. 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 Tb, and the output limiting correction coefficient and the input limit based on the storage ratio SOC of the battery 50. The correction coefficient can be set by multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 2 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win and Wout, and FIG. 3 shows an example of the relationship between the storage ratio SOC of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win and Wout. As shown in the figure, the input / output limits Win and Wout have relatively large limits near the upper and lower limits of the battery temperature Tb and near the upper and lower limits of the power storage rate SOC in order to more reliably suppress the deterioration of the battery 50. That is, the value is set to approach zero. The current-induced input limit IWin can be calculated based on the input limit Win of the battery 50, the charge / discharge current Ib, the storage rate SOC, and the battery temperature Tb, as shown in the following equation (1). When the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery is continuously charged, a phenomenon occurs in which lithium is deposited on the negative electrode surface and deterioration (decrease in capacity) is promoted. Therefore, in order to suppress the deterioration of the battery 50, the current-induced input limit IWin increases as the charging power of the battery 50 at that time increases as the charging of the battery 50 continues (the size decreases). It is set so that the limit amount becomes smaller (the magnitude becomes larger) as the discharging power of the battery 50 at that time increases as the charging of the battery 50 continues to be interrupted.

IWin=Win-f(Ib,SOC,Tb) (1)   IWin = Win-f (Ib, SOC, Tb) (1)

HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,大気圧センサ89からの大気圧Paなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. The HVECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening degree from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the atmospheric pressure Pa from the atmospheric pressure sensor 89, and the like are input via the input port. Yes. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

こうして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の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード,エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力を駆動軸36に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 is calculated based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque Tr * is output to the drive shaft 36. As the operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that the power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear 30 and the motor. The torque conversion operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that the torque is converted by the MG1 and the motor MG2 and output to the drive shaft 36, and the sum of the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 is met. Operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is torque generated by the planetary gear 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is output to the drive shaft 36 with conversion. Charge-discharge drive mode for driving and controlling the motors MG1 and MG2, there is a motor operation mode in which operation control to output a power commensurate to stop the operation of the engine 22 to the required power from the motor MG2 to the drive shaft 36. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required power is output to the drive shaft 36 with the operation of the engine 22. Since there is no substantial difference in control, both are hereinafter referred to as the engine operation mode.

エンジン運転モードでは、HVECU70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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の制御用入出力制限Winf,Woutfの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転しながらバッテリ50の制御用入出力制限Winf,Woutfの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、エンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を運転停止した方がよい要求パワーPe*の範囲の上限として定められた停止用閾値Pstop以下に至ったときなどに、エンジン22の運転を停止してモータ運転モードに移行する。   In the engine operation mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the set required torque Multiply Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (for example, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 or the rotational speed obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor) to calculate the traveling power Pdrv * required for traveling, The required power Pe * as the power to be output from the engine 22 is set by subtracting the charge / discharge required power Pb * (a positive value when discharging from the battery 50) from the calculated traveling power Pdrv *. Then, the target rotational speed Ne of the engine 22 is obtained using an operation line (for example, a fuel efficiency optimal operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can efficiently output the required power Pe * from the engine 22. * And target torque Te * are set, and the rotational speed feedback control is performed so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne * within the range of the control input / output limits Winf and Woutf for the battery 50. Is used to set a torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1, and when the motor MG1 is driven with the torque command Tm1 *, the torque acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 is subtracted from the required torque Tr *. Set torque command Tm2 * for motor MG2, set target speed Ne * and target torque e * capital sends to the engine ECU24 for the torque command Tm1 *, the Tm2 * is sent to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, controls the intake air amount, fuel injection control, and ignition of the engine 22 so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that performs control or the like and receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. With such control, it is possible to travel while outputting the required torque Tr * to the drive shaft 36 within the range of the control input / output limits Winf, Woutf of the battery 50 while operating the engine 22 efficiently. In this engine operation mode, when the required power Pe * of the engine 22 reaches a stop threshold value Pstop defined as the upper limit of the range of the required power Pe * that is better to stop the engine 22, the engine 22 Stop operation and enter motor operation mode.

モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共に制御用入出力制限Winf,Woutfの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の制御用入出力制限Winf,Woutfの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて得られる走行用パワーPdrv*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*を減じて得られるエンジン22の要求パワーPe*がエンジン22を始動した方がよい要求パワーPe*の範囲の下限として定められた始動用閾値Pstart以上に至ったときなどに、エンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。   In the motor operation mode, the HVECU 70 sets the required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and sets a value 0 to the torque command Tm1 * of the motor MG1 and for control. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set and transmitted to motor ECU 40 so that required torque Tr * is output to drive shaft 36 within the range of input / output limits Winf and Woutf. Then, the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. With such control, the engine 22 can travel while outputting the required torque Tr * to the drive shaft 36 within the range of the control input / output limits Winf, Woutf for the battery 50 with the engine 22 stopped. In this motor operation mode, the required power Pe * of the engine 22 obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 from the traveling power Pdrv * obtained by multiplying the required torque Tr * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36. When the engine 22 has reached the start threshold Pstart determined as the lower limit of the range of the required power Pe * that should be started, the engine 22 is started and the engine operation mode is entered.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図4は、実施例のHVECU70により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a charge / discharge required power setting routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

充放電要求パワー設定ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、車速センサ88からの車速Vや、標高H,バッテリ50の蓄電割合SOC,入力制限Win,制御用入力制限Winfなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、標高Hは、大気圧センサ89からの大気圧Paを標高Hに換算したものを入力するものとした。また、バッテリ50の蓄電割合SOC,入力制限Win,制御用入力制限Winfは、それぞれ、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて演算されたもの,バッテリ50の電池温度Tbと蓄電割合SOCとに基づいて演算されたもの,充放電電流Ibに基づいて演算された電流起因入力制限IWinと入力制限Winとのうち大きい方(大きさの小さい方)として設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。   When the charge / discharge required power setting routine is executed, the HVECU 70 first inputs data such as the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the altitude H, the storage ratio SOC of the battery 50, the input limit Win, and the control input limit Winf. The process which performs is performed (step S100). Here, the altitude H is assumed to be the value obtained by converting the atmospheric pressure Pa from the atmospheric pressure sensor 89 into the altitude H. Further, the storage ratio SOC, the input limit Win, and the control input limit Winf of the battery 50 are calculated based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor 51b, respectively, and the battery temperature Tb of the battery 50 Calculated based on the storage rate SOC and the current-based input limit IWin calculated based on the charge / discharge current Ib and the input limit Win set as the larger one (the smaller one). Input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ50の蓄電割合SOCに基づいてバッテリ50の充放電要求パワーPb*の基本値としての基本充放電要求パワーPbtmpを設定する(ステップS110)。ここで、基本充放電要求パワーPbtmpは、実施例では、バッテリ50の蓄電割合SOCと基本充放電要求パワーPbtmpとの関係を予め定めて基本充放電要求パワー設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、バッテリ50の蓄電割合SOCが与えられると記憶したマップから対応する基本充放電要求パワーPbtmpを導出して設定するものとした。基本充放電要求パワー設定用マップの一例を図5に示す。基本充放電要求パワーPbtmpは、図示するように、バッテリ50の蓄電割合SOCが予め定められた目標割合SOC*(例えば、55%や60%,65%など)より大きいときには正(放電側)の値が設定され、バッテリ50の蓄電割合SOCが目標割合SOC*より小さいときには負(充電側)の値が設定される。   When the data is input in this way, the basic charge / discharge required power Pbtmp as a basic value of the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 is set based on the input storage ratio SOC of the battery 50 (step S110). Here, the basic charge / discharge required power Pbtmp is stored in a ROM (not shown) as a basic charge / discharge required power setting map by predetermining the relationship between the storage ratio SOC of the battery 50 and the basic charge / discharge required power Pbtmp in the embodiment. In addition, when the storage ratio SOC of the battery 50 is given, the corresponding basic charge / discharge required power Pbtmp is derived and set from the stored map. An example of the basic charge / discharge required power setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the basic charge / discharge required power Pbtmp is positive (discharge side) when the storage ratio SOC of the battery 50 is larger than a predetermined target ratio SOC * (for example, 55%, 60%, 65%, etc.). When a value is set and the storage ratio SOC of the battery 50 is smaller than the target ratio SOC *, a negative (charge side) value is set.

続いて、バッテリ50の制御用入力制限Winfから入力制限Winを減じることにより、制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αを計算する(ステップS120)。ここで、制限量αは、電流起因入力制限IWinが入力制限Win以下のとき(電流起因入力制限IWinの大きさが入力制限Winの大きさ以上のとき)には入力制限Winが制御用入力制限Winfに設定されるために値0となり、電流起因入力制限IWinが入力制限Winより大きいときには電流起因入力制限IWinが制御用入力制限Winfに設定されるために正の値となる。   Subsequently, a limit amount α of the control input limit Winf with respect to the input limit Win is calculated by subtracting the input limit Win from the control input limit Winf of the battery 50 (step S120). Here, the limit amount α is such that when the current-induced input limit IWin is less than or equal to the input limit Win (when the current-induced input limit IWin is greater than or equal to the input limit Win), the input limit Win is the control input limit. Since it is set to Winf, the value is 0. When the current-induced input limit IWin is larger than the input limit Win, the current-induced input limit IWin is set to the control input limit Winf, and thus has a positive value.

次に、フラグFの値を調べる(ステップS130)。ここで、フラグFは、基本充放電要求パワーPbtmpを充放電要求パワーPb*に設定するときに値0が設定され、それ以外の方法によって充放電要求パワーPb*を設定するときに値1が設定されるフラグである。   Next, the value of the flag F is checked (step S130). Here, the flag F is set to 0 when the basic charge / discharge required power Pbtmp is set to the charge / discharge required power Pb *, and is set to 1 when the charge / discharge required power Pb * is set by any other method. The flag to be set.

フラグFが値0のときには、制限量αを閾値αref1と比較する(ステップS140)。ここで、閾値αref1は、制御用入力制限Winfが入力制限Winに対してある程度制限されている厳制限状態であるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、1kWや2kW,3kWなどを用いることができる。   When the flag F is 0, the limit amount α is compared with the threshold value αref1 (step S140). Here, the threshold value αref1 is used to determine whether or not the control input limit Winf is in a severely limited state in which the input limit Win is limited to some extent with respect to the input limit Win. For example, 1 kW, 2 kW, 3 kW Etc. can be used.

制限量αが閾値αref1未満のとき(制御用入力制限Winfが値(Win+αref1)未満のとき)には、厳制限状態でないと判断し、ステップS110で設定した基本充放電要求パワーPbtmpをバッテリ50の充放電要求パワーPb*に設定し(ステップS170)、フラグFに値0を設定して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。これにより、上述した駆動制御によって、走行用パワーPdrv*と充放電要求パワーPb*(=Pbtmp)とに基づく要求パワーPe*をエンジン22から出力しながら、即ち、充放電要求パワーPb*に応じた電力でバッテリ50を充放電しながら走行することができる。   When the limit amount α is less than the threshold value αref1 (when the control input limit Winf is less than the value (Win + αref1)), it is determined that there is no strict limit state, and the basic charge / discharge request power Pbtmp set in step S110 is determined. The charge / discharge required power Pb * is set (step S170), the value 0 is set in the flag F (step S180), and this routine is terminated. As a result, the drive control described above outputs the required power Pe * based on the travel power Pdrv * and the charge / discharge required power Pb * (= Pbtmp) from the engine 22, that is, according to the charge / discharge required power Pb *. It is possible to travel while charging and discharging the battery 50 with the generated electric power.

ステップS140で制限量αが閾値αref1以上のとき(制御用入力制限Winfが値(Win+αref1)以上のとき)には、厳制限状態であると判断し、車速Vを閾値Vrefと比較すると共に(ステップS150)、標高Hを閾値Hrefと比較する(ステップS160)。ここで、閾値Vrefや閾値Hrefは、その後の走行において所定時間(例えば、数十秒や数分など)以上のモータMG2の回生駆動(バッテリ50の充電)の要求が予測される回生要求予測状態(いわゆる回生ポテンシャルを有している状態)を判定するために用いられるものであり、閾値Vrefは、例えば、50km/hや60km/h,70km/hなどを用いることができ、閾値Hrefは、例えば、800mや1000m,1200mなどを用いることができる。このステップS150,S160の処理は、高車速で走行しているときには大きな運動エネルギを有しており高地を走行しているときには大きな位置エネルギを有していることからその後の走行において所定時間以上のモータMG2の回生駆動の要求が予測されると考えられる、という理由に基づいて行なう処理ある。   When the limit amount α is greater than or equal to the threshold value αref1 in step S140 (when the control input limit Winf is greater than or equal to the value (Win + αref1)), it is determined that it is in a severely restricted state, and the vehicle speed V is compared with the threshold value Vref (step). S150), the altitude H is compared with the threshold value Href (step S160). Here, the threshold value Vref and the threshold value Href are regenerative request prediction states in which a request for regenerative driving (charging of the battery 50) of the motor MG2 for a predetermined time (for example, several tens of seconds or several minutes) or longer in the subsequent travel is predicted. The threshold Vref can be, for example, 50 km / h, 60 km / h, 70 km / h, or the like, and the threshold Href is For example, 800 m, 1000 m, 1200 m, or the like can be used. The processes in steps S150 and S160 have a large kinetic energy when traveling at a high vehicle speed, and a large potential energy when traveling on a high altitude. There is a process performed based on the reason that it is considered that a request for regenerative driving of motor MG2 is predicted.

車速Vが閾値Vref未満のときや標高Hが閾値Href未満のときには、回生要求予測状態でないと判断し、基本充放電要求パワーPbtmpをバッテリ50の充放電要求パワーPb*に設定し(ステップS170)、フラグFに値0を設定して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。   When the vehicle speed V is less than the threshold value Vref or when the altitude H is less than the threshold value Href, it is determined that the regeneration request prediction state is not established, and the basic charge / discharge request power Pbtmp is set to the charge / discharge request power Pb * of the battery 50 (step S170). Then, the flag F is set to 0 (step S180), and this routine is terminated.

一方、車速Vが閾値Vref以上で且つ標高Hが閾値Href以上のときには、回生要求予測状態であると判断し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定し(ステップS190)、フラグFに値1を設定して(ステップS200)、本ルーチンを終了する。ここで、充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の蓄電割合SOCが所定値Sref(例えば、35%や40%,45%など)以下のときには値0を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCが所定値Srefより高いときには蓄電割合SOCが高いほど値0から大きくなる傾向の値(正の値)を設定するものとした。このように、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときに、バッテリ50の蓄電割合SOCに応じて充放電要求パワーPb*(≧0)を設定することにより、上述の駆動制御において、要求パワーPe*が走行用パワーPdrv*以下のパワーとなるから、バッテリ50の充電が行なわれなくなるようにすることができ、バッテリ50の制御用入力制限Winf(電流起因入力制限IWin)が大きくなる(大きさが小さくなる)のを抑制することができる。しかも、バッテリ50の蓄電割合SOCが所定値Sref以下のときに充放電要求パワーPb*に値0を設定することにより、バッテリ50の蓄電割合SOCが低くなり過ぎるのを抑制することができる。   On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref and the altitude H is equal to or higher than the threshold value Href, it is determined that the regeneration request is predicted, and the charge / discharge required power Pb * is within a range of 0 or more based on the storage ratio SOC of the battery 50. Is set (step S190), a value 1 is set to the flag F (step S200), and this routine is terminated. Here, the charge / discharge required power Pb * is set to a value of 0 when the storage ratio SOC of the battery 50 is less than or equal to a predetermined value Sref (for example, 35%, 40%, 45%, etc.), and the storage ratio SOC of the battery 50 is When the value is higher than the predetermined value Sref, a value (positive value) that tends to increase from the value 0 as the power storage ratio SOC increases is set. In this way, in the drive control described above, the charge / discharge required power Pb * (≧ 0) is set according to the storage ratio SOC of the battery 50 when the strict limit state and the regeneration request prediction state are reached. Since the power Pe * is equal to or less than the traveling power Pdrv *, the battery 50 can be prevented from being charged, and the control input limit Winf (current-induced input limit IWin) of the battery 50 is increased ( (The size is reduced). Moreover, by setting the charge / discharge request power Pb * to 0 when the storage ratio SOC of the battery 50 is equal to or less than the predetermined value Sref, it is possible to suppress the storage ratio SOC of the battery 50 from becoming too low.

こうしてフラグFに値1が設定されると、次回に本ルーチンが実行されたときには、ステップS130でフラグFが値1であると判定され、制限量αを、値0以上で閾値αref1より小さな閾値αref2と比較する(ステップS210)。ここで、閾値αref2は、厳制限状態でなくなったと判断してよいか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、値0などを用いることができる。   When the value 1 is set in the flag F in this way, the next time this routine is executed, it is determined in step S130 that the flag F is a value 1, and the limit amount α is a threshold value α that is greater than or equal to 0 and smaller than the threshold value αref1. Compare with αref2 (step S210). Here, the threshold value αref2 is used to determine whether or not it may be determined that the strict restriction state has been reached. For example, a value of 0 or the like can be used.

制限量αが閾値αref2より大きいとき(制御用入力制限Winfが値(Win+αref2)より大きいとき)には、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定し(ステップS190)、フラグFに値1を設定して(ステップS200)、本ルーチンを終了する。   When the limit amount α is greater than the threshold value αref2 (when the control input limit Winf is greater than the value (Win + αref2)), the charge / discharge required power Pb * is set in a range of 0 or more based on the storage ratio SOC of the battery 50. (Step S190), the flag F is set to 1 (Step S200), and this routine is terminated.

一方、制限量αが閾値αref2以下のとき(制御用入力制限Winfが値(Win+αref2)以下のとき)には、基本充放電要求パワーPbtmpをバッテリ50の充放電要求パワーPb*に設定し(ステップS170)、フラグFに値0を設定して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。   On the other hand, when the limit amount α is equal to or smaller than the threshold value αref2 (when the control input limit Winf is equal to or smaller than the value (Win + αref2)), the basic charge / discharge required power Pbtmp is set to the charge / discharge required power Pb * of the battery 50 (step (S170) A value 0 is set in the flag F (step S180), and this routine is terminated.

このように、制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αが閾値αref1以上で車速Vが閾値Vref以上で標高Hが閾値Href以上のときには、その後に制限量αが閾値αref2以下になるまで、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定するから、バッテリ50の制御用入力制限Winf(電流起因入力制限IWin)が大きくなる(大きさが小さくなる)のを抑制することができる。これにより、制限量αが閾値αref2以下になった後の走行において、ある程度の時間(例えば、数十秒や数分など)のモータMG2の回生駆動が要求されたときに、バッテリ50に充電可能な電力(電力量)をより多くすることができる。この結果、車両のエネルギ効率の更なる向上を図ることができる。   As described above, when the limit amount α of the control input limit Winf with respect to the input limit Win is equal to or greater than the threshold value αref1, the vehicle speed V is equal to or greater than the threshold value Vref, and the altitude H is equal to or greater than the threshold value Href, the limit amount α is thereafter decreased to the threshold value αref2 or less. Since the charge / discharge required power Pb * is set in the range of 0 or more, the control input limit Winf (current-induced input limit IWin) of the battery 50 can be prevented from increasing (decreasing in size). . As a result, the battery 50 can be charged when regenerative driving of the motor MG2 is requested for a certain amount of time (for example, several tens of seconds or several minutes) during travel after the limit amount α becomes equal to or less than the threshold value αref2. More power (amount of power) can be increased. As a result, it is possible to further improve the energy efficiency of the vehicle.

図6は、回生要求予測状態か否か,バッテリ50の充放電電力Wb,制御用入力制限Winf,蓄電割合SOCの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときにバッテリ50を充電しないようにする実施例の様子を示し、一点鎖線は厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときでもバッテリ50の充電を中断しない比較例の様子を示す。なお、バッテリ50の充放電電力Wbは、例えば、バッテリ50の端子間電圧Vbと充放電電流Ibとの積などによって演算することができる。比較例では、図中一点鎖線に示すように、バッテリ50の充電の継続に従って制御用入力制限Winfが大きくなっていき(大きさが小さくなっていき)、バッテリ50の充電電力Wbも小さくなっていく。一方、実施例では、図中実線に示すように、制御用入力制限Winf(電流起因入力制限IWin)が入力制限Winに対して制限され始めた時刻t1より後に、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったとき時刻t2にバッテリ50の充電を中断する。これにより、その後に制御用入力制限Winf(電流起因入力制限IWin)が徐々に小さくなっていき、厳制限状態でなくなった時刻t3にバッテリ50の充電を再開する。そして、その後に、厳制限状態になった時刻t4に回生要求予測状態でなければバッテリ50の充電を継続する。したがって、時刻t3より後に、ある程度の時間(例えば、数十秒や数分など)のモータMG2の回生駆動が要求されたときに、制御用入力制限Winfが小さい(大きさが大きい)状態からバッテリ50を充電することができるから、バッテリ50に充電可能な電力(電力量)をより多くすることができる。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a change over time of whether or not the regeneration request is predicted, charge / discharge power Wb of battery 50, control input limit Winf, and storage rate SOC. In the figure, the solid line indicates the state of the embodiment in which the battery 50 is not charged when the strict restriction state and the regeneration request prediction state are reached, and the alternate long and short dash line indicates the strict restriction state and the regeneration request prediction state. The mode of the comparative example which does not interrupt charge of the battery 50 is shown. The charge / discharge power Wb of the battery 50 can be calculated by, for example, the product of the inter-terminal voltage Vb of the battery 50 and the charge / discharge current Ib. In the comparative example, as indicated by the alternate long and short dash line in the figure, the control input limit Winf increases (the size decreases) as the battery 50 continues to be charged, and the charging power Wb of the battery 50 also decreases. Go. On the other hand, in the embodiment, as shown by the solid line in the figure, after the time t1 when the control input limit Winf (current-induced input limit IWin) starts to be limited with respect to the input limit Win, the severely limited state and the regeneration request prediction state Then, charging of the battery 50 is interrupted at time t2. As a result, the control input limit Winf (current-induced input limit IWin) gradually decreases thereafter, and the charging of the battery 50 is resumed at time t3 when the severe limit state is not reached. After that, if the regeneration request prediction state is not reached at time t4 when the severe restriction state is reached, charging of the battery 50 is continued. Therefore, when the regenerative drive of the motor MG2 for a certain time (for example, several tens of seconds or several minutes) is requested after the time t3, the battery is switched from a state where the control input limit Winf is small (large). 50 can be charged, so that the electric power (amount of electric power) that can be charged in the battery 50 can be increased.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、バッテリ50の蓄電割合SOCおよび電池温度Tbに応じた入力制限Winとバッテリ50の充放電電流Ibに応じた電流起因入力制限IWinとのうち制限量が大きい(大きさが小さい)方が設定された制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αが閾値αref1以上で、車速Vが閾値Vref以上で、標高Hが閾値Href以上のときには、その後に制限量αが閾値αref1より小さな閾値αref2以下になるまで、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定し、走行用パワーPdrv*から充放電要求パワーPb*を減じて得られるパワーがエンジン22から出力されると共にバッテリ50の出力制限Woutが設定された制御用出力制限Woutfと制御用入力制限Winfとの範囲内でモータMG1,MG2が駆動されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、バッテリ50が(一時的に)充電されないようにすることができ、制限量αが閾値αref2以下になった後の走行において、ある程度の時間のモータMG2の回生駆動が要求されたときに、バッテリ50に充電可能な電力(電力量)をより多くすることができる。この結果、車両のエネルギ効率の更なる向上を図ることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the amount of restriction between the input restriction Win according to the storage ratio SOC of the battery 50 and the battery temperature Tb and the current-induced input restriction IWin according to the charge / discharge current Ib of the battery 50. When the control input limit Winf for which the input is larger (smaller) is greater than the threshold value αref1, the vehicle speed V is greater than or equal to the threshold value Vref, and the altitude H is greater than or equal to the threshold value Href, Until the limit amount α becomes equal to or less than the threshold value αref2 smaller than the threshold value αref1, the charge / discharge required power Pb * is set in the range of 0 or more, and the power obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * from the travel power Pdrv * Is output from the engine 22 and the output limit Woutf for control in which the output limit Wout of the battery 50 is set. Since the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that the motors MG1 and MG2 are driven within the range of the control input limit Winf, the battery 50 can be prevented from being (temporarily) charged. In the travel after the amount α becomes equal to or less than the threshold value αref2, when the regenerative drive of the motor MG2 for a certain period of time is requested, the power (power amount) that can be charged to the battery 50 can be increased. As a result, it is possible to further improve the energy efficiency of the vehicle.

実施例のハイブリッド自動車20では、制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αが閾値αref1以上のときにおいて、車速Vと標高Hとを用いて回生要求予測状態であるか否かを判定するものとしたが、車速Vと標高Hとのうちいずれか一方だけを用いて回生要求予測状態であるか否かを判定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the limit amount α of the control input limit Winf with respect to the input limit Win is equal to or greater than the threshold value αref1, it is determined whether or not the regeneration request prediction state is established using the vehicle speed V and the altitude H. However, it is also possible to determine whether the vehicle is in the regeneration request prediction state using only one of the vehicle speed V and the altitude H.

実施例のハイブリッド自動車20では、厳制限状態かつ回生要求予測状態になったときには、その後に制限量αが閾値αref1より小さな閾値αref2以下になるまで、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定する充電回避設定処理を実行するものとしたが、充電回避設定処理を開始してから所定時間(例えば、数秒など)が経過するまで充電回避設定処理を継続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 according to the embodiment, when the vehicle is in the severely restricted state and the regeneration request prediction state, the charge / discharge required power Pb * is in the range of 0 or more until the limit amount α becomes equal to or less than the threshold value αref2 smaller than the threshold value αref1 thereafter. However, the charging avoidance setting process may be continued until a predetermined time (for example, several seconds) elapses after the start of the charging avoidance setting process.

実施例のハイブリッド自動車20では、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときには、バッテリ50の蓄電割合SOCに応じて値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定するものとしたが、バッテリ50の蓄電割合SOCに拘わらず値0以上の固定値を充放電要求パワーPb*に設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the charge / discharge required power Pb * is set within a range of 0 or more according to the storage ratio SOC of the battery 50 when the strict limit state and the regeneration request prediction state are reached. Regardless of the storage ratio SOC of the battery 50, a fixed value of 0 or more may be set as the charge / discharge required power Pb *.

実施例のハイブリッド自動車20では、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときには、バッテリ50の蓄電割合SOCに応じて値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定するものとしたが、基本充放電要求パワーPbtmpに対して充放電要求パワーPb*が値0以上となる範囲の補正値ΔPbを加えて充放電要求パワーPb*を設定するものとしてもよい。ここで、基本値ΔPbは、例えば、基本充放電要求パワーPbtmpが値0以上のときには値0または正の値を設定し、基本充放電要求パワーPbtmpが値0未満のときには絶対値が基本充放電要求パワーPbtmp以上の正の値を設定するものなどとすることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the charge / discharge required power Pb * is set within a range of 0 or more according to the storage ratio SOC of the battery 50 when the strict limit state and the regeneration request prediction state are reached. The charge / discharge required power Pb * may be set by adding a correction value ΔPb in a range where the charge / discharge required power Pb * is 0 or more to the basic charge / discharge required power Pbtmp. Here, the basic value ΔPb is set to a value of 0 or a positive value, for example, when the basic charge / discharge required power Pbtmp is greater than or equal to the value 0, and when the basic charge / discharge required power Pbtmp is less than the value 0, the absolute value is the basic charge / discharge. For example, a positive value greater than or equal to the required power Pbtmp can be set.

実施例のハイブリッド自動車20では、厳制限状態かつ回生要求予測状態となったときには、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定してこれを駆動制御に用いることによってバッテリ50が充電されないようにするものとしたが、これ以外の手法、例えば、バッテリ50の制御用入力制限Winfに値0を設定してこれを駆動制御に用いることによってバッテリ50が充電されないようにするものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the strict limit state and the regeneration request prediction state are established, the battery 50 is not charged by setting the charge / discharge request power Pb * within a range of 0 or more and using it for drive control. However, it is also possible to prevent the battery 50 from being charged by setting a value 0 to the control input limit Winf for control of the battery 50 and using it for drive control. .

実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の入力制限Winと電流起因入力制限IWinとのうち大きい方(大きさの小さい方)を制御用入力制限Winfに設定するものとしたが、これに限られず、バッテリ50の充電の継続に従って制限量が大きくなる(大きさが小さくなる)と共にバッテリ50の充電の中断の継続に従って制限量が小さくなる(大きさが大きくなる)傾向に制御用入力制限Winfを設定するものであればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the larger one (smaller one) of the input limit Win of the battery 50 and the current-induced input limit IWin is set as the control input limit Winf. However, the present invention is not limited to this. The control input limit Winf tends to increase (decrease in size) as the battery 50 continues to be charged and decrease in size (increase in size) as the charging of the battery 50 continues to be interrupted. Anything can be set.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bが接続された車軸)とは異なる車軸(図7における車輪39a,39bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. 7, the drive shaft 36 transmits the power from the motor MG2. It may be connected to an axle (an axle connected to the wheels 39a and 39b in FIG. 7) different from the connected axle (the axle to which the drive wheels 38a and 38b are connected).

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに動力を出力する駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22からの動力の一部を駆動軸36に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, but is exemplified in the hybrid vehicle 220 of the modification of FIG. As described above, the inner rotor 232 connected to the crankshaft of the engine 22 and the outer rotor 234 connected to the drive shaft 36 that outputs power to the drive wheels 38a and 38b have a part of the power from the engine 22. A counter-rotor motor 230 that transmits power to the drive shaft 36 and converts remaining power into electric power may be provided.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に変速機330を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the planetary gear 30, and the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 320 of the modified example of FIG. 9, the motor MG is attached to the drive shaft 36 connected to the drive wheels 38a and 38b via the transmission 330, and the clutch 329 is attached to the rotation shaft of the motor MG. The power from the engine 22 is output to the drive shaft 36 via the rotation shaft of the motor MG and the transmission 330, and the power from the motor MG is output to the drive shaft via the transmission 330. It is good also as what outputs to.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、バッテリ50の蓄電割合SOCおよび電池温度Tbに応じた入力制限Winとバッテリ50の充放電電流Ibに応じた電流起因入力制限IWinとのうち制限量が大きい(大きさが小さい)方が設定された制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αが閾値αref1以上で、車速Vが閾値Vref以上で、標高Hが閾値Href以上のときには、その後に制限量αが閾値αref1より小さな閾値αref2以下になるまで、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定し、走行用パワーPdrv*から充放電要求パワーPb*を減じて得られるパワーがエンジン22から出力されると共にバッテリ50の出力制限Woutが設定された制御用出力制限Woutfと制御用入力制限Winfとの範囲内でモータMG1,MG2が駆動されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「モータ」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “battery”, and the input restriction Win according to the storage ratio SOC of the battery 50 and the battery temperature Tb. And the control input limit Winf for which the limit amount is larger (smaller) between the current-induced input limit IWin corresponding to the charge / discharge current Ib of the battery 50 and the limit amount α for the input limit Win is the threshold value αref1. As described above, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref and the altitude H is equal to or higher than the threshold value Href, the required charge / discharge power Pb * is set in a range of 0 or higher until the limit amount α becomes equal to or lower than the threshold value αref2 smaller than the threshold value αref1. The power obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * from the traveling power Pdrv * is output from the engine 22 and HVECU 70 and engine which control engine 22 and motors MG1 and MG2 so that motors MG1 and MG2 are driven within the range of control output limit Woutf and control input limit Winf in which output limit Wout of battery 50 is set. The ECU 24 and the motor ECU 40 correspond to “control means”. Further, the planetary gear 30 corresponds to a “planetary gear”, and the motor MG2 corresponds to a “motor”.

ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、モータと電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく、単一の電子制御ユニットによって構成されるものなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ50の蓄電割合SOCおよび電池温度Tbに応じた入力制限Winとバッテリ50の充放電電流Ibに応じた電流起因入力制限IWinとのうち制限量が大きい(大きさが小さい)方が設定された制御用入力制限Winfの入力制限Winに対する制限量αが閾値αref1以上で、車速Vが閾値Vref以上で、標高Hが閾値Href以上のときには、その後に制限量αが閾値αref1より小さな閾値αref2以下になるまで、値0以上の範囲で充放電要求パワーPb*を設定し、走行用パワーPdrv*から充放電要求パワーPb*を減じて得られるパワーがエンジン22から出力されると共にバッテリ50の出力制限Woutが設定された制御用出力制限Woutfと制御用入力制限Winfとの範囲内でモータMG1,MG2が駆動されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するものに限定されるものではなく、バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共にバッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる傾向の制御用許容充電電力の範囲内でバッテリが充放電されながら走行するようエンジンとモータとを制御するものにおいて、制御用許容充電電力の大きさが閾値以下に制限されている厳制限状態かつ現在より後の走行において所定時間以上のモータの回生駆動要求が予測される回生要求予測状態となったときには、所定の終了条件が成立するまではバッテリが充電されずに走行するようエンジンとモータとを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ30(シングルピニオン式のプラネタリギヤ)に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤや、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸とモータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「第2モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、バッテリと電力のやりとりが可能で駆動軸に回転軸が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using gasoline, light oil, or the like as a fuel, but may be any engine that can output driving power, such as a hydrogen engine. I do not care. The “motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any one that can input and output power to the output shaft of the engine, such as an induction motor. The “battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and may be any battery as long as it can exchange electric power with the motor. The “control means” is not limited to the combination of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. As the “control means”, the limit amount is large (large) between the input limit Win according to the storage ratio SOC of the battery 50 and the battery temperature Tb and the current-based input limit IWin according to the charge / discharge current Ib of the battery 50 (large). When the control input limit Winf for which the control input limit Winf is set is smaller than the threshold value αref1, the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, and the altitude H is equal to or higher than the threshold value Href, the limit amount α is thereafter set. The charge / discharge required power Pb * is set in the range of 0 or more until the value becomes less than the threshold value αref2 smaller than the threshold value αref1, and the power obtained by subtracting the charge / discharge required power Pb * from the traveling power Pdrv * is obtained from the engine 22. A control output limit Woutf and a control input limit Winf for which the output limit Wout of the battery 50 is set. Is not limited to controlling the engine 22 and the motors MG1 and MG2 so that the motors MG1 and MG2 are driven within the range of In the control of the engine and the motor so that the battery travels while being charged and discharged within the range of the allowable charging power for control that tends to loosen as the continuation continues, the allowable charging power for control is limited to a threshold value or less. When the motor is in a regenerative request prediction state in which a motor regenerative drive request for a predetermined time or longer is predicted in a severely restricted state and running after the present, the battery is not charged until a predetermined end condition is satisfied. As long as it controls the engine and the motor, it does not matter. The “planetary gear” is not limited to the planetary gear 30 (single pinion type planetary gear), but includes a drive shaft connected to the axle, such as a double pinion type planetary gear or a combination of a plurality of planetary gears. As long as three rotating elements are connected to the output shaft of the engine and the rotating shaft of the motor, any configuration may be used. The “second motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, but may be an induction motor or the like that can exchange power with a battery and has a rotating shaft connected to a drive shaft. It doesn't matter what.

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

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

20,120,220,320 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、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 大気圧センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 70 hybrid electronic control unit (HV ECU), 80 ignition Switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 89 atmospheric pressure sensor, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (7)

走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、前記バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共に前記バッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる傾向の制御用許容充電電力の範囲内で前記バッテリが充放電されながら走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記制御用許容充電電力の大きさが閾値以下に制限されている厳制限状態かつ現在より後の走行において所定時間以上の前記モータの回生駆動要求が予測される回生要求予測状態となったとき、所定の終了条件が成立するまでは前記バッテリが充電されずに走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する手段であり、
前記回生要求予測状態は、車速が所定車速以上で且つ標高が所定標高以上である状態である、
ハイブリッド自動車。
An engine capable of outputting power for traveling, a motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, a battery capable of exchanging electric power with the motor, and the restriction becomes stricter as charging of the battery continues. A hybrid comprising: control means for controlling the engine and the motor so that the battery travels while being charged and discharged within a range of allowable charging power for control that tends to loosen as the battery is continuously interrupted. In cars,
The control means is a regenerative request prediction state in which the regenerative drive request of the motor for a predetermined time or longer is predicted in a strictly limited state in which the magnitude of the control allowable charging power is limited to a threshold value or less and traveling after the present time when it becomes, until predetermined termination condition is satisfied Ri means der for controlling said said engine motor so that the battery is running without being charged,
The regeneration request prediction state, the vehicle speed is situations that der and altitude above the predetermined vehicle speed is not less than a predetermined altitude,
Hybrid car.
請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記バッテリの蓄電割合および温度に応じた第1許容充電電力と、前記第1許容充電電力と前記バッテリの充放電電流および蓄電割合および温度とに応じて前記バッテリの充電の継続に従って制限が厳しくなると共に前記バッテリの充電の中断の継続に従って制限が緩くなる第2許容充電電力と、のうち大きさが小さい方を前記制御用許容充電電力とすると共に、前記第1許容充電電力の大きさより所定値だけ小さい値を前記閾値とする手段である、
ハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means continues the charging of the battery according to the first allowable charging power according to the storage ratio and temperature of the battery, and the first allowable charging power and the charge / discharge current, storage ratio and temperature of the battery. Of the second allowable charge power that becomes more restrictive according to the continuation of the interruption of charging of the battery and that has a smaller magnitude as the allowable charge power for control, and the first allowable charge power A value that is a predetermined value smaller than the size of
Hybrid car.
請求項1または2記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、走行に要求される走行用パワーから前記バッテリの充放電要求パワーを減じて得られるパワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、値0以上のパワーを前記バッテリの充放電要求パワーに設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control means is a means for controlling the power obtained by subtracting the charging / discharging required power of the battery from the driving power required for traveling to be output from the engine,
Further, the control means is means for setting a power of a value of 0 or more to the charge / discharge request power of the battery when the strict restriction state and the regeneration request prediction state are established.
Hybrid car.
請求項3記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、前記バッテリの蓄電割合が所定割合以下のときには値0を前記バッテリの充放電要求パワーに設定し、前記バッテリの蓄電割合が前記所定割合より大きいときには該バッテリの蓄電割合が大きいほど大きくなる傾向のパワーを前記バッテリの充放電要求パワーに設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 3,
The control means sets a value of 0 to the charge / discharge required power of the battery when the storage ratio of the battery is equal to or less than a predetermined ratio when the strictly limited state and the regeneration request prediction state are established, and the storage ratio of the battery Is a means for setting the power that tends to increase as the power storage ratio of the battery increases to the charge / discharge required power of the battery when the battery is larger than the predetermined ratio.
Hybrid car.
請求項1または2記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記厳制限状態かつ前記回生要求予測状態となったとき、値0を前記制御用許容充電電力に設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control means is means for setting a value of 0 to the allowable charging power for control when the strict restriction state and the regeneration request prediction state are established.
Hybrid car.
請求項1ないし5のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記所定の終了条件は、前記制御用許容充電電力の大きさが前記閾値より大きな第2の閾値以上になる条件である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
The predetermined termination condition is a condition in which the magnitude of the control allowable charging power is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the threshold value.
Hybrid car.
請求項1ないしのいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記バッテリと電力のやりとりが可能で、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、
を備え、
前記制御手段は、走行に際して、前記エンジンと前記モータと前記第2モータとを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6 ,
A planetary gear in which three rotating elements are connected to a driving shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the motor;
A second motor capable of exchanging electric power with the battery and having a rotation shaft connected to the drive shaft;
With
The control means is means for controlling the engine, the motor, and the second motor during traveling.
Hybrid car.
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