JP6747175B2 - 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、エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft to which a first motor and a second motor are connected, is connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車において、シフトポジションがリバース用ポジションであり、エンジンが始動していないときに段差が検出されたときにはエンジンを始動しておくものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、リバース走行する際に段差を乗り越えようとする前にエンジンを予め始動させておくことにより、エンジン始動による飛び出し感等の違和感をドライバーに与えないようにしている。 Conventionally, as this type of hybrid vehicle, a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft to which a first motor and a second motor are connected is connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism, and a shift position is a reverse position. There is a proposal to start the engine when a step is detected when the engine is not started (for example, refer to Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the engine is pre-started before attempting to climb over a step when traveling in reverse, so that the driver does not feel discomfort due to the engine starting.

また、クランク軸を正転方向と逆転方向に駆動可能な正逆転切換装置が取り付けられたエンジンが提案されている(例えば、特許文献2参照)。正逆転切換装置は、シリンダヘッドに回転自在に装着されたカムシャフトに、吸気弁用の動弁カムと排気弁用の動弁カムとをカムシャフトに対して正転位置と逆転位置とに切換移動自在に嵌合する構成となっており、動弁カムの位相がクランク軸の正転時と逆転時とで切り換えられる。これにより、正転側のトルクと逆転側のトルクとを自在に出力することができる。 Further, there is proposed an engine equipped with a forward/reverse switching device capable of driving a crankshaft in a forward rotation direction and a reverse rotation direction (for example, refer to Patent Document 2). The forward/reverse switching device switches a valve cam for an intake valve and a valve cam for an exhaust valve between a forward rotation position and a reverse rotation position with respect to a cam shaft on a cam shaft rotatably mounted on a cylinder head. The phase of the valve cam is switched between forward rotation and reverse rotation of the crankshaft. As a result, the forward rotation side torque and the reverse rotation side torque can be freely output.

特開2013−166415号公報JP, 2013-166415, A 特開2005−2812号公報JP 2005-2812A

エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車では、エンジンからのトルクは前進方向に作用するため、リバース走行はエンジンを停止した状態で第2モータからトルクにより行なわれる。このため、リバース走行に要求される要求トルクが第2モータの許容最大トルクを超えたときには、要求トルクを出力することができない。 In a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft to which the first motor and the second motor are connected is connected to three rotating elements of the planetary gear mechanism, the torque from the engine acts in the forward direction, and therefore the reverse running causes the engine to travel. It is performed by torque from the second motor in the stopped state. Therefore, when the required torque required for reverse running exceeds the maximum allowable torque of the second motor, the required torque cannot be output.

本発明のハイブリッド自動車は、エンジンと第1モータと第2モータが連結された駆動軸とが遊星歯車機構の3つの回転要素に接続されたハイブリッド自動車において、リバース走行時でも要求トルクにより走行することを主目的とする。 A hybrid vehicle of the present invention is a hybrid vehicle in which an engine, a drive shaft to which a first motor and a second motor are connected is connected to three rotating elements of a planetary gear mechanism, and the hybrid vehicle can travel with a required torque even during reverse traveling. The main purpose is.

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 adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.

本発明のハイブリッド自動車は、
正回転駆動と逆回転駆動とが可能なエンジンと、
第1モータと、
共線図において順に並ぶ3つの回転要素に順に前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪が連結された駆動軸とが接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能に回転軸が接続された第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを駆動制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、リバース走行時に走行に要求される要求トルクが前記第2モータの許容最大トルクを上回ったときには、前記エンジンを逆回転駆動して前記エンジンからの逆回転トルクを用いてリバース走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
An engine capable of forward rotation drive and reverse rotation drive,
A first motor,
A planetary gear mechanism in which a rotating shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a drive shaft to which drive wheels are connected are sequentially connected to three rotating elements arranged in order in an alignment chart,
A second motor having a rotating shaft connected to the drive shaft so as to output power;
A battery for exchanging electric power with the first motor and the second motor;
A control device for driving and controlling the engine, the first motor, and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
When the required torque required for traveling during reverse traveling exceeds the allowable maximum torque of the second motor, the control device drives the engine in reverse to perform reverse traveling using reverse rotational torque from the engine. To control the engine, the first motor, and the second motor,
It is characterized by

この本発明のハイブリッド自動車では、正回転駆動と逆回転駆動とが可能なエンジンを備え、リバース走行時に走行に要求される要求トルクが第2モータの許容最大トルクを上回ったときには、エンジンを逆回転駆動してエンジンからの逆回転トルクを用いてリバース走行するようにエンジンと第1モータと第2モータとを制御する。これにより、リバース走行でも要求トルクにより走行することができる。 The hybrid vehicle of the present invention is provided with an engine capable of normal rotation driving and reverse rotation driving, and reversely rotates the engine when the required torque required for traveling during reverse traveling exceeds the maximum allowable torque of the second motor. The engine, the first motor, and the second motor are controlled so that the engine is driven and the vehicle reversely travels using the reverse rotation torque from the engine. As a result, the vehicle can travel with the required torque even in reverse travel.

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。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the hybrid vehicle 20 as one Example of this invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the engine 22. 正回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子と逆回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of operation|movement of the engine 22 when outputting a power to a normal rotation direction, and the mode of operation of the engine 22 when outputting a power to a reverse rotation direction. 実施例のHVECU70によって実行される制御ルーチンの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control routine performed by HVECU70 of an Example. エンジン22を逆回転駆動させながらリバース走行する際のプラネタリギヤ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。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an alignment chart showing a dynamic relationship between the rotational speed and the torque in the rotating element of the planetary gear 30 when the engine 22 is driven in the reverse rotation direction while traveling in reverse. 実施例のハイブリッド自動車20のリバース走行時の時間変化の様子の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of how the hybrid vehicle 20 of the embodiment changes with time during reverse traveling.

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, modes for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、エンジン22の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、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 schematic diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an engine 22. As illustrated, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as "HVECU"). And 70.

エンジン22は、吸気,圧縮,爆発(燃焼),排気の各行程を有する4サイクル機関として構成されており、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジン22は、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸気管125吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128aを介して燃焼室129に吸入する。吸入した混合気は、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼され、エンジン22は、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、排気バルブ128bを介して排気管133へ送り出された後、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気へ排出される。 The engine 22 is configured as a four-cycle engine having strokes of intake, compression, explosion (combustion), and exhaust, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 controls fuel injection, ignition, and intake. It is under operation control such as air amount adjustment control. As shown in FIG. 2, the engine 22 sucks the air cleaned by the air cleaner 122 through the throttle valve 124 and injects the gasoline from the fuel injection valve 126, and mixes the sucked air with the gasoline. Then, this mixture is sucked into the combustion chamber 129 via the intake valve 128a. The sucked air-fuel mixture is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130, and the engine 22 converts the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy into the rotary motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is sent to an exhaust pipe 133 through an exhaust valve 128b, and then a purification catalyst (which purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx) ( It is discharged to the outside air through a purifying device 134 having a three-way catalyst).

吸気バルブ128aおよび排気バルブ128bは、動弁機構137によって開閉駆動される。動弁機構137は、吸気カム138aと、排気カム138bと、吸気側可変バルブタイミング機構139aと、排気側可変バルブタイミング機構139bと、を備える。 The intake valve 128a and the exhaust valve 128b are opened and closed by a valve mechanism 137. The valve mechanism 137 includes an intake cam 138a, an exhaust cam 138b, an intake side variable valve timing mechanism 139a, and an exhaust side variable valve timing mechanism 139b.

吸気カム138aは、吸気カムシャフトに取り付けられ、吸気カムシャフトの回転により回転して吸気バルブ128a(吸気ポート)を開閉する。排気カム138bは、排気カムシャフトに取り付けられ、排気カムシャフトの回転により回転して排気バルブ128b(排気ポート)を開閉する。吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトは、クランクシャフト26の回転が図示しないタイミングチェーンまたはタイミングベルトを介して伝達され、クランクシャフト26が2回転する間、1回転する。 The intake cam 138a is attached to the intake cam shaft and rotates by the rotation of the intake cam shaft to open and close the intake valve 128a (intake port). The exhaust cam 138b is attached to the exhaust cam shaft and rotates by the rotation of the exhaust cam shaft to open and close the exhaust valve 128b (exhaust port). The intake camshaft and the exhaust camshaft rotate once while the rotation of the crankshaft 26 is transmitted through a timing chain or timing belt (not shown), and the crankshaft 26 makes one rotation while rotating twice.

吸気側可変バルブタイミング機構139aは、吸気カム138aの吸気カムシャフトに対する位相を変更したり、位相が異なる2種類のカムを切り替えたりすることにより、吸気バルブ128aの開閉タイミングを変更する。また、排気側可変バルブタイミング機構139bは、同様に、排気カム138bの排気カムシャフトに対する位相を変更したり、位相が異なる2種類のカムを切り替えたりすることにより、排気バルブ128bの開閉タイミングを変更する。なお、吸気側可変バルブタイミング機構139aおよび排気側可変バルブタイミング機構139bは、例えば、特開2005−2812号公報に記載された構成を採用することができる。 The intake side variable valve timing mechanism 139a changes the opening/closing timing of the intake valve 128a by changing the phase of the intake cam 138a with respect to the intake camshaft or switching between two types of cams having different phases. Similarly, the exhaust side variable valve timing mechanism 139b changes the opening/closing timing of the exhaust valve 128b by changing the phase of the exhaust cam 138b with respect to the exhaust cam shaft or switching between two types of cams having different phases. To do. The intake side variable valve timing mechanism 139a and the exhaust side variable valve timing mechanism 139b can adopt the configuration described in, for example, JP-A-2005-2812.

点火プラグ130は、イグナイタと一体化されたイグニッションコイルに駆動信号が出力されることにより、電気火花を発生させる。 The ignition plug 130 generates an electric spark by outputting a drive signal to an ignition coil integrated with an igniter.

本実施例のエンジン22は、吸気カム138aおよび排気カム138bの位相と点火プラグ130の点火時期とを変更することにより、正逆両回転方向に動力を出力することができるようになっている。図3は、正回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子と逆回転方向に動力を出力する場合のエンジン22の動作の様子とを示す説明図である。エンジン22は4サイクルエンジンであり、エンジン22が正回転する場合、図示するように、ピストン132は、吸気行程において下降し、圧縮行程において上昇し、爆発行程において下降し、排気行程において上昇する。そして、吸気バルブ128aは、吸気行程の直前に開弁するよう開閉タイミングが設定され、排気バルブ128bは、排気工程の直前に開弁するよう開閉タイミングが設定され、点火プラグ130は、爆発行程の直前に点火するよう点火タイミングが設定される。一方、エンジン22が逆回転すると、図示するように、ピストン132は、エンジン22が正回転する場合とは逆に上下動する。このため、エンジン22が逆回転する場合には、エンジン22が正回転する場合の排気行程,爆発行程,圧縮行程,吸気行程がそれぞれ吸気行程,圧縮行程,爆発行程,排気行程となるように、吸気バルブ128aの開閉タイミング,排気バルブ128bの開閉タイミングおよび点火プラグ130の点火タイミングを変更する。これにより、エンジン22が正回転方向および逆回転方向のいずれの方向に回転する場合でも、最適な開閉タイミングおよび点火タイミングでエンジン22を負荷運転することができる。 The engine 22 of the present embodiment can output power in both forward and reverse rotation directions by changing the phases of the intake cam 138a and the exhaust cam 138b and the ignition timing of the spark plug 130. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operating state of the engine 22 when outputting power in the forward rotation direction and an operating state of the engine 22 when outputting power in the reverse rotation direction. The engine 22 is a four-cycle engine, and when the engine 22 rotates in the normal direction, as illustrated, the piston 132 descends in the intake stroke, rises in the compression stroke, descends in the explosion stroke, and rises in the exhaust stroke. The intake valve 128a has an opening/closing timing set to open immediately before the intake stroke, the exhaust valve 128b has an opening/closing timing set to open immediately before the exhaust stroke, and the spark plug 130 has a spark plug 130 of the explosion stroke. The ignition timing is set so that the ignition is performed immediately before. On the other hand, when the engine 22 rotates in the reverse direction, the piston 132 moves up and down as opposed to the case where the engine 22 rotates in the normal direction, as illustrated. Therefore, when the engine 22 rotates in the reverse direction, the exhaust stroke, the explosion stroke, the compression stroke, and the intake stroke when the engine 22 rotates in the normal rotation are the intake stroke, the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke, respectively. The opening/closing timing of the intake valve 128a, the opening/closing timing of the exhaust valve 128b, and the ignition timing of the spark plug 130 are changed. As a result, regardless of whether the engine 22 rotates in the forward rotation direction or the reverse rotation direction, the engine 22 can be operated under load at the optimum opening/closing timing and ignition timing.

エンジンECU24は、図示しないが、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に、処理プログラムを記憶するROM24b,データを一時的に記憶するRAM24c,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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温を挙げることができる。また、吸気カム138a(吸気カムシャフト)および排気カム138b(排気カムシャフト)の回転位置をそれぞれ検出するカムポジションセンサ144a,144bからのカムポジションや、スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルポジションセンサ146からのスロットルポジション、エンジン22の負荷としての吸入空気量を検出するバキュームセンサ148からの吸入空気量なども挙げることができる。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。各種制御信号としては、例えば、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号や、燃料噴射弁126への駆動信号を挙げることができる。また、点火プラグ130(イグニッションコイル)への制御信号や、吸気側可変バルブタイミング機構139aおよび排気側可変バルブタイミング機構139bへの制御信号なども挙げることができる。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。 Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU 24a, and includes a CPU 24a, a ROM 24b for storing a processing program, a RAM 24c for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. .. Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via input ports. The signals from the various sensors include, for example, the crank angle θcr from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26 of the engine 22, and the cooling water temperature from the water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. Can be mentioned. Further, the cam position from the cam position sensors 144a and 144b for respectively detecting the rotational positions of the intake cam 138a (intake cam shaft) and the exhaust cam 138b (exhaust cam shaft) and the throttle position sensor 146 for detecting the position of the throttle valve 124. And the intake air amount from the vacuum sensor 148 that detects the intake air amount as the load of the engine 22. Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 through the output port. Examples of various control signals include a drive signal for the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124 and a drive signal for the fuel injection valve 126. Further, a control signal to the spark plug 130 (ignition coil), a control signal to the intake side variable valve timing mechanism 139a and an exhaust side variable valve timing mechanism 139b, and the like can be given. The engine ECU 24 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The engine ECU 24 calculates the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr from the crank position sensor 140.

プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、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が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。 The planetary gear 30 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism. The sun gear of the planetary gear 30 is connected to the rotor of the motor MG1. The ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 that is connected to the drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37. The crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier of the planetary gear 30 via a damper 28.

モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が減速ギヤ35を介して駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、モータMG1,MG2と接続されると共に電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。 The motor MG1 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and the rotor is connected to the sun gear of the planetary gear 30 as described above. The motor MG2 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and the rotor is connected to the drive shaft 36 via the reduction gear 35. Inverters 41 and 42 are connected to motors MG1 and MG2, and are also connected to battery 50 via power line 54. The motors MG1 and MG2 are rotationally driven by a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 being switching-controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40.

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,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を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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,モータMG2の温度を検出する温度センサ45からのモータMG2の温度tm2などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない複数の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。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。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の回転数Nm1,Nm2を演算している。 Although not shown, the motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input/output port, and a communication port. .. The motor ECU 40 has signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, for example, rotational positions θm1 from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect rotational positions of rotors of the motors MG1 and MG2. , Θm2, the temperature tm2 of the motor MG2 from the temperature sensor 45 that detects the temperature of the motor MG2, and the like are input via the input port. From the motor ECU 40, switching control signals to a plurality of switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 are output via the output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port. Motor ECU 40 calculates rotational speeds Nm1 and Nm2 of motors MG1 and MG2 based on rotational positions θm1 and θm2 of rotors of motors MG1 and MG2 from rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-hydrogen secondary battery, and is connected to the inverters 41 and 42 via a power line 54. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52.

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,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各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流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を挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このバッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電圧センサ51aからの電池電圧Vbと電流センサ51bからの電池電流Ibとの積として充放電電力Pbを演算している。バッテリECU52は、電流センサ51bからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリECU52は、演算した蓄電割合SOCと、温度センサからの電池温度Tbと、に基づいて入出力制限Win,Woutを演算している。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい許容最大電力である。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input/output port, and a communication port. .. Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via an input port. The signals input to the battery ECU 52 include, for example, the battery voltage Vb from the voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50, the battery current Ib from the current sensor 51b installed at the output terminal of the battery 50, and the battery 50. The battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to can be mentioned. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port. The battery ECU 52 outputs data regarding the state of the battery 50 to the HVECU 70 as needed. The battery ECU 52 calculates the charge/discharge power Pb as the product of the battery voltage Vb from the voltage sensor 51a and the battery current Ib from the current sensor 51b. The battery ECU 52 calculates the charge ratio SOC based on the integrated value of the battery current Ib from the current sensor 51b. The charge ratio SOC is the ratio of the capacity of the electric power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50. Further, the battery ECU 52 calculates the input/output limits Win and Wout based on the calculated charge ratio SOC and the battery temperature Tb from the temperature sensor. The input/output limits Win and Wout are maximum allowable electric power with which the battery 50 may be charged and discharged.

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,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、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。ここで、シフトポジションSPとしては、駐車ポジション(Pポジション)、後進ポジション(Rポジション)、ニュートラルポジション(Nポジション)、前進ポジション(Dポジション)などがある。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されている。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes, in addition to the CPU, a ROM that stores a processing program, a RAM that temporarily stores data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via input ports. Examples of the signal input to the HVECU 70 include an ignition signal from the ignition switch 80 and a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81. Further, the accelerator pedal position Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88 from the vehicle speed sensor 88. The vehicle speed V can also be mentioned. Here, the shift position SP includes a parking position (P position), a reverse position (R position), a neutral position (N position), a forward position (D position), and the like. 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.

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、ハイブリッド走行(HV走行)モードや電動走行(EV走行)モードで走行する。ここで、HV走行モードは、エンジン22の運転を伴って走行するモードであり、EV走行モードは、エンジン22の運転を伴わずに走行するモードである。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this manner travels in a hybrid travel (HV travel) mode or an electric travel (EV travel) mode. Here, the HV traveling mode is a mode in which the vehicle is traveling with the operation of the engine 22, and the EV traveling mode is a mode in which the vehicle is traveling without the operation of the engine 22.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、シフトポジションSPがRポジションのときの動作について説明する。図4は、実施例のHVECU70によって実行される制御ルーチンの一例を示す説明図である。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 hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, especially the operation when the shift position SP is the R position will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a control routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (every few msec, for example).

図4の制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、アクセルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,バッテリ50の出力制限Wout,エンジン22の回転数Ne,モータMG2の回転数Nm2,シフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPなどの走行制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、バッテリ50の出力制限Woutは、バッテリECU52により演算されたものを通信により入力するものとした。エンジン22の回転数Neは、エンジンECU24により演算されたものを通信により入力するものとした。モータMG2の回転数Nm2は、モータECU40により演算されたものを通信により入力するものとした。 When the control routine of FIG. 4 is executed, the HVECU 70 firstly determines the accelerator opening Acc from the accelerator position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the output limit Wout of the battery 50, the engine speed Ne of the engine 22, and the motor. Data necessary for traveling control such as the rotation speed Nm2 of MG2, the shift position SP from the shift position sensor 82, and the like are input (step S100). Here, as the output limit Wout of the battery 50, the one calculated by the battery ECU 52 is input by communication. The rotation speed Ne of the engine 22 is calculated by the engine ECU 24 and is input through communication. The rotation speed Nm2 of the motor MG2 is calculated by the motor ECU 40 and is input by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したシフトポジションSPがRポジションであるか否かを判定する(ステップS110)。シフトポジションSPがRポジションではないと判定したときには、エンジン22が逆回転駆動している(逆回転オン)か否かを判定し(ステップS120)、エンジン22が逆回転駆動していると判定したときには、エンジン22をオフして(ステップS130)、通常制御を実行し(ステップS140)、本ルーチンを終了する。エンジン22のオフは、エンジン22の停止を指示する制御信号がエンジンECU24に送信され、エンジンECU24によりエンジン22の燃料噴射制御,点火制御などが停止されることにより行なわれる。エンジン22の逆回転駆動については後述する。通常制御とは、シフトポジションSPがDポジションのときには前進走行するための駆動制御である。この通常制御は、本発明の中核をなさないから、これ以上の説明は省略する。ステップS120で、エンジン22が逆回転駆動していないと判定したときには、通常制御を実行し(ステップS140)、本ルーチンを終了する。 When the data is thus input, it is determined whether the input shift position SP is the R position (step S110). When it is determined that the shift position SP is not the R position, it is determined whether or not the engine 22 is driven in reverse rotation (reverse rotation ON) (step S120), and it is determined that the engine 22 is driven in reverse rotation. At this time, the engine 22 is turned off (step S130), normal control is executed (step S140), and this routine is ended. The engine 22 is turned off when a control signal instructing to stop the engine 22 is transmitted to the engine ECU 24 and the engine ECU 24 stops fuel injection control, ignition control, etc. of the engine 22. The reverse rotation drive of the engine 22 will be described later. The normal control is drive control for traveling forward when the shift position SP is at the D position. Since this normal control does not form the core of the present invention, further explanation is omitted. When it is determined in step S120 that the engine 22 is not driven in the reverse rotation, normal control is executed (step S140), and this routine is ended.

ステップS110で、シフトポジションSPがRポジションであると判定したときには、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に要求されるリバース走行方向の要求トルクTp*(負の値)を設定する(ステップS150)。ここで、要求トルクTp*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTp*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTp*を導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップでは、要求トルクTp*は、アクセル開度Accが大きいほど負の値としてその絶対値が大きくなる傾向に、かつ、車速Vが大きいほど絶対値が小さくなる傾向に設定するものとした。続いて、モータMG2の回転数Nm2に基づくリバース走行方向の定格トルクTm2rtとバッテリ50の出力制限WoutをモータMG2の回転数Nm2で割った値とのうち負の値としてその絶対値が小さい方をモータMG2の許容トルクTm2limとして設定する(ステップS160)。そして、モータMG2の許容トルクTm2limに減速ギヤ35の減速比Grを乗じたものの絶対値が要求トルクTp*の絶対値より小さいか否かを判定する(ステップS170)。この判定は、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで要求トルクTp*を賄うことができるか否かの判定ということができる。モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで要求トルクTp*を賄うことができると判定したときには、エンジン22を運転しているときにはエンジン22をオフする(ステップS180)。ここで、エンジン22のオフは、ステップS130と同様にエンジン22の燃料噴射制御,点火制御などを停止することにより行なわれる。そして、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にモータMG2のトルク指令Tm2*に要求トルクTp*を減速比Grで除したものを設定し(ステップS190)、本ルーチンを終了する。こうしてモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*が設定されると、設定と同時にトルク指令Tm1*,Tm2*がモータECU40に送信され、モータECU40によりモータMG1,MG2からトルク指令Tm1*,Tm2*に相当するトルクが出力されるようにインバータ41,42のスイッチング素子が制御される。 When it is determined in step S110 that the shift position SP is the R position, the required torque Tp* (negative value) in the reverse traveling direction required for the drive shaft 36 is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V. (Step S150). Here, in the embodiment, the required torque Tp* is stored in a ROM (not shown) as a required torque setting map in which the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V and the required torque Tp* is predetermined and stored. When the Acc and the vehicle speed V are given, the corresponding required torque Tp* is derived from the stored map and set. In the required torque setting map, the required torque Tp* is set such that the larger the accelerator opening Acc is, the more negative the absolute value thereof becomes, and the larger the vehicle speed V, the smaller the absolute value thereof becomes. And Then, the smaller of the absolute values of the rated torque Tm2rt in the reverse traveling direction based on the rotation speed Nm2 of the motor MG2 and the value obtained by dividing the output limit Wout of the battery 50 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is given as a negative value. The allowable torque Tm2lim of the motor MG2 is set (step S160). Then, it is determined whether the absolute value of the allowable torque Tm2lim of the motor MG2 multiplied by the reduction ratio Gr of the reduction gear 35 is smaller than the absolute value of the required torque Tp* (step S170). This determination can be said to be determination of whether or not the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36 can cover the required torque Tp*. When it is determined that the required torque Tp* can be covered by the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36, the engine 22 is turned off while the engine 22 is operating (step S180). Here, the engine 22 is turned off by stopping the fuel injection control, the ignition control, etc. of the engine 22 as in step S130. Then, the torque command Tm1* of the motor MG1 is set to the value 0, and the torque command Tm2* of the motor MG2 is set to the required torque Tp* divided by the reduction ratio Gr (step S190), and the routine is finished. When the torque commands Tm1*, Tm2* of the motors MG1, MG2 are set in this manner, the torque commands Tm1*, Tm2* are transmitted to the motor ECU 40 at the same time as the setting, and the motor ECU 40 causes the torque commands Tm1*, Tm2 to be transmitted from the motors MG1, MG2. The switching elements of the inverters 41 and 42 are controlled so that the torque corresponding to * is output.

ステップS170で、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで要求トルクTp*を賄うことができないと判定したときには、エンジン22を逆回転方向に始動して逆回転駆動をオンとする(ステップS200)。ここで、エンジン22の逆回転方向の始動は、HVECU70から動弁機構137が正回転用から逆回転用へ切り換わるよう切換指令をエンジンECU24とモータECU40とに送信することにより行なわれる。この切換指令を受信したエンジンECU24は、動弁機構137を正回転用から逆回転用へ切り換え、同様に切換指令を受信したモータECU40により駆動されるモータMG1による逆回転方向へのクランキングによりエンジン22の回転数Neの絶対値が閾値以上に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより、エンジン22を逆回転方向に始動する。なお、モータMG1によるエンジン22の逆回転方向のクランキングの際に駆動軸36に前進方向のトルクが出力されるが、このトルクはモータMG2によりキャンセルされるようにモータMG2が制御される。 When it is determined in step S170 that the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36 cannot satisfy the required torque Tp*, the engine 22 is started in the reverse rotation direction to turn on the reverse rotation drive (step S200). ). Here, the engine 22 is started in the reverse rotation direction by transmitting a switching command from the HVECU 70 to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 so as to switch the valve mechanism 137 from the forward rotation to the reverse rotation. The engine ECU 24 that has received this switching command switches the valve mechanism 137 from forward rotation to reverse rotation, and the engine MG24 is cranked in the reverse rotation direction by the motor MG1 driven by the motor ECU 40 that also received the switching command. The engine 22 is started in the reverse rotation direction by starting fuel injection control and ignition control when the absolute value of the rotation speed Ne of the engine 22 reaches a threshold value or more. When the motor MG1 cranks the engine 22 in the reverse rotation direction, torque in the forward direction is output to the drive shaft 36. The motor MG2 controls the motor MG2 so that the torque is canceled by the motor MG2.

こうしてエンジン22の逆回転駆動をオンとすると、次式(1),(2)を用いて、要求トルクTp*に不足するトルクをエンジン22から駆動軸36に出力されるトルクで賄うようにエンジン22の目標トルクTe*,目標回転数Ne*を設定する(ステップS210)。式(1)中、「ρ」はプラネタリギヤ30の減速比(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)である。式(2)中、「Np」は駆動軸36の回転数(負の値)であり、モータMG2の回転数Nm2(負の値)を減速比Grで除して計算したり、車速V(負の値)に換算係数を乗じて計算したりするものとした。エンジン22の目標トルクTe*,目標回転数Ne*が設定されると、設定と同時にエンジン22の目標トルクTe*,目標回転数Ne*がエンジンECU24に送信され、エンジンECU24によりエンジン22が目標トルクTe*,目標回転数Ne*で駆動するように吸入空気量制御などが実行される。そして、モータMG2の許容トルクTm2limをモータMG2のトルク指令Tm2*に設定すると共に、式(3)を用いて、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにモータMG1のトルク指令Tm1*を設定し(ステップS220)、本ルーチンを終了する。図5は、エンジン22を逆回転駆動させながらリバース走行しているときのプラネタリギヤ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。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤの回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリアの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除して得られるリングギヤ(駆動軸36)の回転数Npを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルク(エンジン22から駆動軸36に出力されるトルク)と、モータMG2から出力されて減速ギヤ35を介して駆動軸36に作用するトルクとを示す。式(3)は、エンジン22を目標回転数Ne*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(3)中、右辺第1項はフィードフォワード項であり、右辺第2項,第3項はフィードバックの比例項,積分項である。右辺第1項は、共線図を用いれば容易に導くことができる。また、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。このように、シフトポジションSPがRポジションであるときに、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで要求トルクTp*を賄うことができないと判定したときには、許容トルクTm2limをモータMG2から出力すると共に要求トルクTp*に不足するトルクをエンジン22から駆動軸36に出力されるトルクで賄うようにエンジン22を逆回転駆動することで、リバース走行時でも要求トルクTp*により走行することができる。 When the reverse rotation drive of the engine 22 is turned on in this way, the torque insufficient for the required torque Tp* is covered by the torque output from the engine 22 to the drive shaft 36 by using the following equations (1) and (2). The target torque Te* and the target rotation speed Ne* of 22 are set (step S210). In Expression (1), “ρ” is the reduction ratio of the planetary gear 30 (the number of teeth of the sun gear/the number of teeth of the ring gear). In the formula (2), “Np” is the rotation speed (negative value) of the drive shaft 36, and is calculated by dividing the rotation speed Nm2 (negative value) of the motor MG2 by the reduction ratio Gr or the vehicle speed V( Negative value) was multiplied by the conversion factor for calculation. When the target torque Te* and the target rotation speed Ne* of the engine 22 are set, the target torque Te* and the target rotation speed Ne* of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24 at the same time as the setting. Intake air amount control and the like are executed so as to drive at Te* and the target rotation speed Ne*. Then, the allowable torque Tm2lim of the motor MG2 is set to the torque command Tm2* of the motor MG2, and the torque command of the motor MG1 is set so that the rotation speed Ne of the engine 22 becomes the target rotation speed Ne* by using the equation (3). Tm1* is set (step S220), and this routine ends. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an alignment chart showing a mechanical relationship between the rotational speed and the torque in the rotating element of the planetary gear 30 when the engine 22 is running in reverse while being driven in reverse. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear, which is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier, which is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis is the rotation speed Nm2 of the motor MG2. Represents the rotation speed Np of the ring gear (drive shaft 36) obtained by dividing by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. Two thick line arrows on the R-axis are output from the motor MG1 and act on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 (torque output from the engine 22 to the drive shaft 36) and output from the motor MG2. And the torque acting on the drive shaft 36 via the reduction gear 35. Expression (3) is a relational expression in feedback control for rotating the engine 22 at the target rotation speed Ne*. In Expression (3), the first term on the right side is the feedforward term, and the second term on the right side and the second term The third term is the proportional and integral terms of feedback. The first term on the right side can be easily derived by using an alignment chart. Further, “k1” of the second term on the right side is the gain of the proportional term, and “k2” of the third term on the right side is the gain of the integral term. As described above, when it is determined that the required torque Tp* cannot be covered by the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36 when the shift position SP is the R position, the allowable torque Tm2lim is output from the motor MG2. At the same time, by driving the engine 22 in the reverse rotation so that the torque output from the engine 22 to the drive shaft 36 covers the torque lacking in the required torque Tp*, the vehicle can travel with the required torque Tp* even during reverse traveling.

Te*=(Tp*-Tm2lim・Gr)・(1+ρ)(1)
Ne*=(Tp*・Np-Tm2lim・Nm2)/Te*(2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Ne*-Ne)+k2・∫(Ne*-Ne)dt (3)
Te*=(Tp*-Tm2lim・Gr)・(1+ρ)(1)
Ne*=(Tp*・Np-Tm2lim・Nm2)/Te*(2)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1・(Ne*-Ne)+k2・∫(Ne*-Ne)dt (3)

図6は、実施例のハイブリッド自動車20のリバース走行時の時間変化の様子の一例を示す説明図である。時間t1にシフトポジションSPがRポジションとされると、要求トルクTp*にクリープトルクが設定され、モータMG2からリバース走行方向にクリープトルクが出力される。時間t2にアクセルペダル83が踏まれることによりアクセル開度Accが大きくなると、アクセル開度Accに応じて要求トルクTp*の絶対値が大きくなり、モータMG2のトルクTm2の絶対値が大きくなり、車速Vの絶対値が大きくなる。アクセル開度Accが大きくなることで絶対値が大きくなった要求トルクTp*をモータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで賄うことができなくなる時間t3に、エンジン22が逆回転方向に始動して、許容トルクTm2limをモータMG2から出力すると共に要求トルクTp*に不足するトルクをエンジン22から駆動軸36に出力されるトルクで賄うようにエンジン22を逆回転駆動する。この結果、リバース走行時でも要求トルクTp*により走行することができる。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of how the hybrid vehicle 20 of the embodiment changes with time during reverse traveling. When the shift position SP is set to the R position at time t1, the required torque Tp* is set to the creep torque, and the motor MG2 outputs the creep torque in the reverse traveling direction. When the accelerator pedal opening Acc increases due to the depression of the accelerator pedal 83 at time t2, the absolute value of the required torque Tp* increases in accordance with the accelerator pedal opening Acc, and the absolute value of the torque Tm2 of the motor MG2 increases, and the vehicle speed increases. The absolute value of V becomes large. The engine 22 starts in the reverse rotation direction at time t3 when the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36 cannot be covered by the required torque Tp* whose absolute value has increased due to the increase in the accelerator opening Acc. Then, the allowable torque Tm2lim is output from the motor MG2, and the engine 22 is driven in the reverse rotation so that the torque insufficient for the required torque Tp* is covered by the torque output from the engine 22 to the drive shaft 36. As a result, the vehicle can travel with the required torque Tp* even during reverse travel.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションSPがRポジションのときに、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクで要求トルクTp*を賄うことができないと判定したときには、許容トルクTm2limをモータMG2から出力すると共に要求トルクTp*に不足するトルクをエンジン22から駆動軸36に出力されるトルクで賄うようにエンジン22を逆回転駆動する。この結果、リバース走行時でも要求トルクTp*により走行することができる。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when it is determined that the torque output from the motor MG2 to the drive shaft 36 cannot satisfy the required torque Tp* when the shift position SP is at the R position, the allowable torque Tm2lim. Is output from the motor MG2 and the engine 22 is driven to rotate in the reverse direction so that the torque insufficient for the required torque Tp* is covered by the torque output from the engine 22 to the drive shaft 36. As a result, the vehicle can travel with the required torque Tp* even during reverse travel.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2は、減速ギヤ35を介して駆動軸36に接続されるものとしたが、駆動軸36に直接接続されるものとしてもよいし、変速機を介して接続されるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor MG2 is connected to the drive shaft 36 via the reduction gear 35, but may be directly connected to the drive shaft 36 or may be connected via a transmission. It may be done.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを備えるものとした。しかし、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。 The hybrid vehicle 20 of the embodiment includes the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70. However, the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70 may be configured as a single electronic control unit.

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「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当する。 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 will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “first motor”, the planetary gear 30 corresponds to the “planetary gear mechanism”, the motor MG2 corresponds to the “second motor”, The battery 50 corresponds to a “battery”, and the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70 correspond to a “control device”.

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 that the embodiment implements the invention described in the section of means for solving the problem. This is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just 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。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. 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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles and the like.

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、35 減速ギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置センサ、45 温度センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 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、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、126 燃料噴射弁、128a 吸気バルブ、128b 排気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気管、134 浄化装置、136 スロットルモータ、137 動弁機構、138a 吸気カム、138b 排気カム、139a 吸気側可変バルブタイミング機構、139b 排気側可変バルブタイミング機構、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144a,144b カムポジションセンサ、146 スロットルポジションセンサ、148 バキュームセンサ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 35 reduction gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a , 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position sensor, 45 temperature sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery Electronic control unit (battery ECU), 54 electric power line, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 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, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 125 intake pipe, 126 fuel injection valve, 128a intake valve, 128b exhaust valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust pipe, 134 purification Device 136 Throttle motor 137 Valve mechanism, 138a Intake cam, 138b Exhaust cam, 139a Intake side variable valve timing mechanism, 139b Exhaust side variable valve timing mechanism, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144a, 144b Cam position sensor 146 throttle position sensor, 148 vacuum sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (1)

正回転駆動と逆回転駆動とが可能なエンジンと、
第1モータと、
共線図において順に並ぶ3つの回転要素に順に前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と駆動輪が連結された駆動軸とが接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を出力可能に回転軸が接続された第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを駆動制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、リバース走行時には、走行に要求される要求トルクと前記第2モータの許容最大トルクとを比較し、前記要求トルクが前記許容最大トルク以下のときには、前記エンジンを停止した状態で前記第2モータからのトルクのみでリバース走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御し、前記要求トルクが前記許容最大トルクを上回ったときには、前記エンジンを逆回転駆動して前記エンジンから前記要求トルクから前記許容最大トルクを減じたトルクが前記駆動軸に出力されてリバース走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する、
ハイブリッド自動車。
An engine capable of forward rotation drive and reverse rotation drive,
A first motor,
A planetary gear mechanism in which a rotating shaft of the first motor, an output shaft of the engine, and a drive shaft to which drive wheels are connected are sequentially connected to three rotating elements arranged in order in an alignment chart,
A second motor having a rotating shaft connected to the drive shaft so as to output power;
A battery for exchanging electric power with the first motor and the second motor;
A control device for driving and controlling the engine, the first motor, and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
During reverse traveling, the control device compares a required torque required for traveling with an allowable maximum torque of the second motor. When the required torque is equal to or less than the allowable maximum torque, the engine is stopped while the engine is stopped. The engine, the first motor, and the second motor are controlled so that the vehicle travels in reverse only with the torque from the second motor, and when the required torque exceeds the maximum allowable torque, the engine is reversely driven. The engine, the first motor, and the second motor are controlled so that a torque obtained by subtracting the allowable maximum torque from the required torque is output from the engine to the drive shaft to perform reverse traveling.
Hybrid car.
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