JP4241710B2 - Vehicle and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、車両およびこれを制御するための車両の制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle and a vehicle control method for controlling the vehicle.

従来から、この種の車両として、エンジンの出力軸、発電機および駆動出力軸に接続された3つの回転要素を有する遊星歯車機構と、駆動出力軸に連結された電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりを行なうバッテリとを備えたハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両の定常走行時には、要求動力に見合う動力が出力されるようにエンジンが制御されると共にエンジンから出力される動力のすべてが遊星歯車機構と発電機と電動機とによってトルク変換されて駆動出力軸に出力されるように発電機と電動機とが制御される。
特開平10−295003号公報
Conventionally, as this type of vehicle, an engine output shaft, a generator and a planetary gear mechanism having three rotating elements connected to the drive output shaft, an electric motor connected to the drive output shaft, a generator and an electric motor, A hybrid vehicle including a battery that exchanges electric power is known (see, for example, Patent Document 1). During steady running of the vehicle, the engine is controlled so that power corresponding to the required power is output, and all of the power output from the engine is torque-converted by the planetary gear mechanism, the generator, and the motor to drive the drive output shaft. The generator and the motor are controlled so as to be output to each other.
JP-A-10-295003

ところで、上述のような車両では、エンジンを任意の運転ポイントで運転することが可能であることから、駆動出力軸に車両を走行させるための駆動力が出力されている最中に、発電機からエンジンの出力軸に出力される動力(トルク)を調整してエンジンの回転数を変化させることにより、有段の自動変速機を備えた車両における変速感に似た走行感覚を運転者らに提供することができる。ただし、発電機から出力される動力を小さくしてエンジンの回転数を高める場合には、発電機の発電電力が小さくなるので、それを補うべく電動機で消費される電力の一部を蓄電装置の放電によりまかなう必要が生じる。この際に、蓄電装置の状態によっては蓄電装置から電動機に十分な電力が供給されず、要求駆動力に応じた駆動力が得られなくなるおそれもある。   By the way, in the vehicle as described above, it is possible to drive the engine at an arbitrary driving point. Therefore, while the driving force for driving the vehicle to the drive output shaft is being output, By adjusting the power (torque) output to the output shaft of the engine and changing the engine speed, the driver feels like a shift in a vehicle with a stepped automatic transmission. can do. However, if the power output from the generator is reduced to increase the engine speed, the generated power of the generator is reduced, so that part of the power consumed by the motor is compensated for by the power storage device. It is necessary to cover the discharge. At this time, depending on the state of the power storage device, sufficient power may not be supplied from the power storage device to the motor, and a driving force corresponding to the required driving force may not be obtained.

そこで、本発明の車両およびその制御方法は、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により車両が走行している最中に内燃機関の回転数を変更するときに車両を走行させるための駆動力の低下を抑制することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関の回転数を変更するときに蓄電装置の過大な電力による充放電を抑制することを目的の一つとする。   Therefore, a vehicle and a control method thereof according to the present invention are for causing a vehicle to travel when the rotational speed of an internal combustion engine is changed while the vehicle is traveling by a driving force based on a required driving force required for traveling. One of the purposes is to suppress a decrease in driving force. Another object of the vehicle and the control method thereof according to the present invention is to suppress charging / discharging due to excessive electric power of the power storage device when the rotational speed of the internal combustion engine is changed.

本発明による車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一つを達成するために以下の手段を採っている。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least one of the above objects.

本発明による車両は、
内燃機関と、
車両の何れかの車軸である第1車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第1車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記第1車軸または該第1車軸とは異なる車軸の何れかである第2車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機との間で電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段についての電力の入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力による走行中に所定の変更条件の成立に応じて前記電力動力入力手段によって前記内燃機関の回転数を変更するときには、所定の解除条件が成立するまで、前記設定された前記蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を伴って前記内燃機関の回転数が変更されると共に補正後の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるものである。
The vehicle according to the present invention is
An internal combustion engine;
An electric power input unit that is connected to a first axle as one of the axles of the vehicle and an output shaft of the internal combustion engine and that can input and output power to and from the first axle and the output shaft with input and output of electric power and power. Output means;
An electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle that is either the first axle or an axle different from the first axle;
Power storage means capable of exchanging power between the power drive input / output means and the electric motor;
An input / output limit setting means for setting an input / output limit of power for the power storage means based on the state of the power storage means;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
When the rotational speed of the internal combustion engine is changed by the electric power input means according to the establishment of a predetermined change condition during traveling by the driving force based on the set required driving force, until a predetermined release condition is satisfied, A driving force based on the set required driving force within a range of the corrected input / output limit while the rotational speed of the internal combustion engine is changed with a correction to expand the set input / output limit of the power storage unit Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means and the electric motor so that
Is provided.

この車両では、蓄電手段の状態に基づいて当該蓄電手段についての電力の入出力制限を設定すると共に、走行に要求される要求駆動力を設定した上で、設定した要求駆動力に基づく駆動力による走行中に所定の変更条件の成立に応じて電力動力入力手段によって内燃機関の回転数を変更するときには、所定の解除条件が成立するまで、設定した蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を伴って内燃機関の回転数が変更されると共に補正後の入出力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを制御する。このように、要求駆動力に基づく駆動力による車両走行中に電力動力入出力手段によって内燃機関の回転数を変更するときに、所定の解除条件が成立するまで蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を行えば、電力動力入出力手段から出力される電力が変化しても、蓄電手段から電動機に十分な電力を供給して駆動力の低下を抑制することが可能となる。そして、この車両において、蓄電手段の入出力範囲を拡大する補正は所定の変更条件の成立から所定の解除条件が成立するまでの間に限定されるので、蓄電装置の過大な電力による充放電を抑制することができる。   In this vehicle, the power input / output restriction for the power storage means is set based on the state of the power storage means, the required driving force required for traveling is set, and the driving force based on the set required driving force is used. When the rotational speed of the internal combustion engine is changed by the electric power input means in response to the establishment of a predetermined change condition during traveling, there is a correction that expands the set input / output limit of the power storage means until the predetermined release condition is satisfied. Then, the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor are controlled so that the rotational speed of the internal combustion engine is changed and the driving force based on the required driving force is output within the corrected input / output limit range. As described above, when the rotational speed of the internal combustion engine is changed by the power power input / output means during traveling of the vehicle based on the driving force based on the required driving force, the input / output limit of the power storage means is expanded until a predetermined release condition is satisfied. If correction is performed, even if the power output from the power drive input / output means changes, it is possible to supply sufficient power from the power storage means to the electric motor to suppress a decrease in driving force. In this vehicle, the correction for expanding the input / output range of the power storage means is limited to the time from when the predetermined change condition is satisfied until the predetermined release condition is satisfied. Can be suppressed.

また、前記解除条件は、前記内燃機関の回転数の変更が概ね完了することであってもよい。これにより、所定の変更条件の成立から内燃機関の回転数の変更が概ね完了するまでの間、蓄電出段の入出力制限を拡大して車両を走行させるための駆動力の低下を抑制することが可能となる。   Further, the release condition may be that the change of the rotational speed of the internal combustion engine is substantially completed. As a result, from the establishment of the predetermined change condition until the change of the rotational speed of the internal combustion engine is almost completed, the input / output limit of the power storage output stage is expanded to suppress a decrease in driving force for driving the vehicle. Is possible.

更に、前記解除条件は、前記変更条件の成立から所定時間が経過することであってもよい。このように、内燃機関の回転数の変更が概ね完了するか否かに拘わらず、変更条件の成立から所定時間が経過するまで蓄電出段の入出力制限を拡大することにより、蓄電装置の過大な電力による充放電を必要最小限に抑制して蓄電手段の劣化を抑制することが可能となる。   Further, the release condition may be that a predetermined time elapses after the change condition is satisfied. In this way, regardless of whether or not the change of the rotational speed of the internal combustion engine is almost completed, the input / output limit of the storage output stage is increased until a predetermined time elapses after the change condition is satisfied, thereby It is possible to suppress deterioration of the power storage means by suppressing charging / discharging by the necessary electric power to a necessary minimum.

また、本発明による車両は、前記内燃機関の車速と前記内燃機関の回転数との関係を定めるためのシフトポジションを設定するシフト設定手段を更に備えてもよく、前記変更条件は、前記シフト設定手段によってそれまでとは異なるシフトポジションが設定されることであってもよい。これにより、シフトポジションの変更に応じて運転者らに変速感を与えるべく内燃機関の回転数を変更するときに、車両を走行させるための駆動力の低下を抑制することが可能となる。   The vehicle according to the present invention may further include shift setting means for setting a shift position for determining a relationship between a vehicle speed of the internal combustion engine and a rotation speed of the internal combustion engine, and the change condition is the shift setting. Different shift positions may be set depending on the means. As a result, when the rotational speed of the internal combustion engine is changed so as to give the driver a sense of shift according to the change of the shift position, it is possible to suppress a decrease in driving force for running the vehicle.

この場合、前記変更条件は、前記シフト設定手段によってダウンシフト側にシフトポジションが設定されることであってもよい。これにより、ダウンシフトに応じて内燃機関の回転数を高める場合に、電力動力入出力手段から出力される電力が減少しても、蓄電手段から電動機に十分な電力を供給して駆動力の低下を抑制することが可能となる。   In this case, the change condition may be that a shift position is set on the downshift side by the shift setting means. As a result, when the rotational speed of the internal combustion engine is increased in response to a downshift, even if the power output from the power drive input / output means decreases, sufficient power is supplied from the power storage means to the motor to reduce the driving force. Can be suppressed.

そして、前記シフト設定手段は、運転者のシフト操作に応じて前記シフトポジションを設定するものであってもよい。これにより、運転者のダウンシフト要求に応じて内燃機関の回転数を変更するときに、車両を走行させるための駆動力の低下を抑制することが可能となる。   The shift setting means may set the shift position in accordance with a driver's shift operation. Thereby, when changing the rotation speed of an internal combustion engine according to a driver | operator's downshift request | requirement, it becomes possible to suppress the fall of the driving force for making a vehicle drive | work.

また、前記電力動力入出力手段は、前記第1車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第3軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3軸に動力を入出力可能な発電機とを備えるものであってもよい。   The power power input / output means is connected to the first axle, the output shaft of the internal combustion engine, and a rotatable third shaft, and is used for power input / output to any two of these three shafts. There may be provided three-axis power input / output means for inputting / outputting power determined on the basis of the remaining shaft, and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft.

本発明による車両の制御方法は、内燃機関と、車両の何れかの車軸である第1車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第1車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記第1車軸または該第1車軸とは異なる車軸の何れかである第2車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機との間で電力をやりとり可能な蓄電手段とを備える車両の制御方法であって、
(a)前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段についての電力の入出力制限を設定するステップと、
(b)走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により前記車両が走行している最中に所定の変更条件の成立に応じて前記電力動力入力手段によって前記内燃機関の回転数を変更するときには、所定の解除条件が成立するまで、前記設定した前記蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を伴って前記内燃機関の回転数が変更されると共に補正後の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
The vehicle control method according to the present invention includes an internal combustion engine, a first axle that is one of the axles of the vehicle, and an output shaft of the internal combustion engine. Electric power input / output means capable of inputting / outputting power to / from the output shaft; an electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle which is either the first axle or an axle different from the first axle; A vehicle control method comprising power input / output means and power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
(A) setting power input / output restrictions for the power storage means based on the state of the power storage means;
(B) The rotational speed of the internal combustion engine is changed by the electric power input means according to the establishment of a predetermined change condition while the vehicle is running with a driving force based on the required driving force required for running. In some cases, the rotational speed of the internal combustion engine is changed with a correction that expands the set input / output limit of the power storage unit until a predetermined release condition is satisfied, and within the corrected input / output limit range. Controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means, and the electric motor so that a driving force based on a set required driving force is output;
Is included.

この車両の制御方法によれば、蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段についての電力の入出力制限が設定されると共に、走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力により車両が走行している最中に所定の変更条件の成立に応じて電力動力入力手段によって内燃機関の回転数を変更するときには、所定の解除条件が成立するまで、蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を伴って内燃機関の回転数が変更されると共に補正後の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とが制御される。これにより、電力動力入出力手段によって内燃機関の回転数を変更するときに、電力動力入出力手段から出力される電力が変化しても、蓄電手段から電動機に十分な電力を供給して駆動力の低下を抑制することが可能となる。また、蓄電手段の入出力範囲を拡大する補正は、所定の変更条件の成立から所定の解除条件が成立するまでの間に限定されるので、蓄電装置の過大な電力による充放電を抑制することができる。   According to this vehicle control method, the power input / output limit for the power storage means is set based on the state of the power storage means, and the vehicle travels with the driving force based on the required driving force required for traveling. When changing the rotational speed of the internal combustion engine by the electric power input means in response to the establishment of the predetermined change condition, the correction for expanding the input / output limit of the power storage means is performed until the predetermined release condition is satisfied. The internal combustion engine, the power power input / output means, and the electric motor so that a driving force based on the set required driving force is output within a range of the corrected input / output restriction while the rotational speed of the internal combustion engine is changed And are controlled. As a result, even when the power output from the power power input / output means changes when the rotational speed of the internal combustion engine is changed by the power power input / output means, sufficient power is supplied from the power storage means to the motor to drive the driving force. Can be suppressed. Further, since the correction for expanding the input / output range of the power storage means is limited to the time from when the predetermined change condition is satisfied until the predetermined release condition is satisfied, charging / discharging due to excessive electric power of the power storage device is suppressed. Can do.

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

図1は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「ハイブリッドECU」という)70とを備える。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as “hybrid ECU”) 70 for controlling the entire power output apparatus.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油等の炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力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により燃料噴射制御や点火制御、入空気量調節制御等の運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号によりエンジン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ハイブリッドECU70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) that inputs signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24) is under operation control such as fuel injection control, ignition control, and intake air amount adjustment control. The engine ECU 24 communicates with the hybrid ECU 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 to the hybrid ECU 70 as necessary.

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

モータMG1およびモータMG2は、何れも発電機として作動することができると共に電動機として作動可能な周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の何れかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。従って、バッテリ50は、モータMG1,MG2の何れかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、何れもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流等が入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッドECU70と通信しており、ハイブリッドECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッドECU70に出力する。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are configured as well-known synchronous generator motors that can operate as a generator and operate as an electric motor, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive bus and a negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the power generated by any one of the motors MG 1 and MG 2 It can be consumed by a motor. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of the motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as “motor ECU”) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid ECU 70, controls the driving of the motors MG1, MG2 by a control signal from the hybrid ECU 70, and outputs data related to the operating state of the motors MG1, MG2 to the hybrid ECU 70 as necessary.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tb等が入力されており、バッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッドECU70に出力する。なお、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as “battery ECU”) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input, and the battery ECU 52 communicates data regarding the state of the battery 50 as necessary. Is output to the hybrid ECU 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッドECU70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、計時指令に応じて計時処理を実行するタイマ78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッドECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、シフトレバー81の操作位置であるシフトポジションSPを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP、アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ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等が入力ポートを介して入力されている。ハイブリッドECU70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。   The hybrid ECU 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, and a timer that executes a timing process in response to a timing command. 78, and an input / output port and a communication port (not shown). The hybrid ECU 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the shift position SP that is the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from 84, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid ECU 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.

ここで、本実施例のハイブリッド自動車20では、シフトレバー81のシフトポジションSPとして、駐車時に用いる駐車ポジション、後進走行用のリバースポジション、中立のニュートラルポジション、前進走行用の通常のDポジション、3rdポジション、2ndポジション、1stポジションが用意されている。そして、本実施例のハイブリッド自動車20は、シフトポジションSPとしてDポジションが選択されたときにはエンジン22が効率よく運転されるように駆動制御され、シフトポジションSPとして3rd,2ndまたは1stポジションが選択されたときには車速VとシフトポジションSPとに応じた回転数でエンジン22が回転するように駆動制御される、いわゆるシーケンシャルシフトを模した構成を採用している。これにより、例えば運転者によってシフトレバー81が操作されて3rdポジションから2ndポジションへのダウンシフトがなされた場合には、モータMG1から出力されるトルクTm1を調整することによってエンジン22の回転数Neを高めて、それにより、有段の自動変速機を備えた車両における変速感としてのダウンシフト感に似た走行感覚を運転者らに与えることができる。また、例えば運転者によってシフトレバー81が操作されて2ndポジションから3rndポジションへのアップシフトがなされた場合には、モータMG1から出力されるトルクTm1を大きくすることによってエンジン22の回転数Neを低下させて、それにより、有段の自動変速機を備えた車両における変速感としてのアップシフト感に似た走行感覚を運転者らに与えることができる。なお、アクセル開度が10%以下となるアクセルオフ時には、燃料カットした状態のエンジン22をモータMG1によってモータリングしてシフトポジションSPと車速Vとに応じた回転数で強制的に回転させると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに制度トルクを出力すれば、いわゆるエンジンブレーキに似た走行感覚をも運転者らに提供することができる。   Here, in the hybrid vehicle 20 of the present embodiment, as the shift position SP of the shift lever 81, the parking position used during parking, the reverse position for reverse travel, the neutral position for neutral travel, the normal D position for forward travel, the 3rd position 2nd position and 1st position are prepared. In the hybrid vehicle 20 of this embodiment, when the D position is selected as the shift position SP, driving control is performed so that the engine 22 is efficiently operated, and the 3rd, 2nd, or 1st position is selected as the shift position SP. In some cases, a configuration simulating so-called sequential shift is adopted in which drive control is performed so that the engine 22 rotates at a rotational speed corresponding to the vehicle speed V and the shift position SP. Thus, for example, when the shift lever 81 is operated by the driver to downshift from the 3rd position to the 2nd position, the rotation speed Ne of the engine 22 is adjusted by adjusting the torque Tm1 output from the motor MG1. Thus, it is possible to give the driving feeling similar to a downshift feeling as a shift feeling in a vehicle equipped with a stepped automatic transmission. For example, when the driver operates the shift lever 81 to upshift from the 2nd position to the 3rd position, the rotational speed Ne of the engine 22 is decreased by increasing the torque Tm1 output from the motor MG1. Thus, it is possible to give the driving feeling similar to an upshift feeling as a shift feeling in a vehicle equipped with a stepped automatic transmission to the drivers. When the accelerator opening is 10% or less and the accelerator is off, the fuel-cut engine 22 is motored by the motor MG1 to forcibly rotate and drive at a rotational speed corresponding to the shift position SP and the vehicle speed V. If the system torque is output to the ring gear shaft 32a as a shaft, a driving feeling similar to a so-called engine brake can be provided to the drivers.

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御モードとしては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようにモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するように運転制御するモータ運転モード等がある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above is a request to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The engine 22, the motor MG <b> 1, and the motor MG <b> 2 are controlled so that the torque is calculated and the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32 a. As the operation control mode of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is a power distribution integration mechanism. 30, a torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, the required power and the power required for charging and discharging the battery 50 The operation of the engine 22 is controlled so that the power corresponding to the sum of the power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution integration mechanism 30 and the motor. The required power is ringed with torque conversion by MG1 and motor MG2. Charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 to be output to the gear shaft 32a, and the operation to stop the operation of the engine 22 and output the power corresponding to the required power from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a. There are motor operation modes to be controlled.

次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に運転者によってシフトレバー81が操作されてシフトポジションSPが変更された際の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転者によりシフトポジションSPとして3rd,2ndまたは1stポジションが選択されたときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment, particularly the operation when the shift lever 81 is changed by the driver operating the shift lever 81 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is executed every predetermined time (for example, every several msec) when the 3rd, 2nd, or 1st position is selected as the shift position SP by the driver.

図2の駆動制御ルーチンが開始されると、ハイブリッドECU70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc、車速センサ88からの車速V、エンジン22の回転数Ne、モータMG1,MG2の回転数Nm1,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、バッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*、バッテリ50の入出力制限Win,Woutといった制御に必要なデータの入力処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Ne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計算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。充放電要求パワーPb*は、バッテリ50の残容量(SOC)等に基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じて入出力制限Win,Woutを設定することができる。図3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4にバッテリ50の残容量(SOC)と入出力制限Win,Woutの補正係数との関係の一例を示す。   When the drive control routine of FIG. 2 is started, first, the CPU 72 of the hybrid ECU 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, the motor MG1, and so on. Input processing of data necessary for control such as the rotational speed Nm1, Nm2 of MG2, the shift position SP from the shift position sensor 82, the charge / discharge required power Pb * to be charged / discharged by the battery 50, and the input / output limits Win, Wout of the battery 50 Is executed (step S100). Here, the rotation speed Ne of the engine 22 is calculated based on a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. It was supposed to be. The charge / discharge required power Pb * is set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the like, and is input from the battery ECU 52 by communication. Input / output restrictions Win and Wout of the battery 50 are input from the battery ECU 52 by communication from the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It was. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the 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 are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. The limiting correction coefficient is set, and the input / output limits Win and Wout can be set by multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient. FIG. 3 shows an example of the relationship between the battery temperature Tb and the input / output limits Win, Wout, and FIG. 4 shows an example of the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the correction coefficients of the input / output limits Win, Wout.

ステップS100のデータ入力処理の後、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動輪39a,39bに車軸36を介して接続されたリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると当該マップから両者に対応する要求トルクTr*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の一例を図5に示す。また、実施例では、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が充放電すべき充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として要求パワーPe*を設定するものとした。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、図示するようにモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除するか、あるいは、車速Vに換算計数kを乗じることにより求められる。   After the data input process in step S100, the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a connected to the drive wheels 39a and 39b via the axle 36 based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the engine 22 Is set to the required power Pe * (step S110). In the embodiment, the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * is determined in advance and stored in the ROM 74 as a required torque setting map. When the accelerator opening Acc and the vehicle speed V are given, the map is displayed. From this, the required torque Tr * corresponding to both is derived and set. An example of the required torque setting map is shown in FIG. In the embodiment, the required power Pe * is set as the sum of the required torque Tr * multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a and the charge / discharge required power Pb * to be charged / discharged by the battery 50 and the loss Loss. It was supposed to be. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by dividing the rotational speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35, as shown in the figure, or by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k.

次いで、ステップS100で入力したシフトポジションSPと車速Vとに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*を設定すると共に、設定した目標回転数Ne*に基づいてエンジン22の目標トルクTe*を設定する(ステップS120)。本実施例では、シフトポジションSPと車速Vとエンジン22の目標回転数Ne*との関係を予め定めて目標回転数設定用マップとしてROM74に記憶しておき、シフトポジションSPと車速Vとが与えられると当該マップから両者に対応するエンジン22の目標回転数Ne*を導出して設定するものとした。シフトポジションSPと車速Vと目標回転数Ne*との関係の一例を図6に示す。同図に示すように、車速Vが一定であれば、シフトポジションSPがダウンシフト側に変更されるほどエンジン22の回転数は高められることになる。また、本実施例において、エンジン22の目標トルクTe*は、設定した目標回転数Ne*とステップS110で設定した要求パワーPe*とに基づいて設定される。エンジン22に対する要求パワーが一定であれば、エンジン22の回転数とトルクとは図7に例示するような相関を示すので、ステップS120では、要求パワーPe*(=Ne*×Te*)が一定であることを示す曲線から目標回転数Ne*に対応するトルクの値が目標トルクTe*として設定される。   Next, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is set based on the shift position SP and the vehicle speed V input in step S100, and the target torque Te * of the engine 22 is set based on the set target rotational speed Ne *. (Step S120). In this embodiment, the relationship between the shift position SP, the vehicle speed V, and the target rotational speed Ne * of the engine 22 is determined in advance and stored in the ROM 74 as a target rotational speed setting map, and the shift position SP and the vehicle speed V are given. If so, the target rotational speed Ne * of the engine 22 corresponding to both is derived from the map and set. An example of the relationship among the shift position SP, the vehicle speed V, and the target rotational speed Ne * is shown in FIG. As shown in the figure, if the vehicle speed V is constant, the rotational speed of the engine 22 is increased as the shift position SP is changed to the downshift side. In the present embodiment, the target torque Te * of the engine 22 is set based on the set target rotational speed Ne * and the required power Pe * set in step S110. If the required power for the engine 22 is constant, the rotational speed and torque of the engine 22 show a correlation as illustrated in FIG. 7, and therefore, in step S120, the required power Pe * (= Ne * × Te *) is constant. The torque value corresponding to the target rotational speed Ne * is set as the target torque Te * from the curve indicating that the

続いて、シフトポジションSPのダウンシフト側への変更に伴う処理を実行すべきか否かを判定する(ステップS130,S140)。実施例では、ダウンシフトに伴う処理の実行の可否をフラグFの値とシフトポジションSPのダウンシフト側への変更の有無とに基づいて判定するものとした(ステップS130,S140)。フラグFは、ダウンシフトに伴う処理が行なわれているか否かを示すものであり、初期値として値0が設定され、当該処理が行われているときに値1が設定される。また、ダウンシフト(例えば、3rdポジションから2ndポジションへの変更)がなされたか否かは、入力したシフトポジションSPの今回値と前回値とを比較することにより判定される。フラグFが値0であり、かつ、ダウンシフトがなされていないときには、ダウンシフトに伴う処理を実行する必要がないと判断し、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Woutを制御用出力制限Wout*として設定する(ステップS150)。   Subsequently, it is determined whether or not the process accompanying the change of the shift position SP to the downshift side should be executed (steps S130 and S140). In the embodiment, it is determined whether or not the process associated with the downshift can be executed based on the value of the flag F and whether or not the shift position SP is changed to the downshift side (steps S130 and S140). The flag F indicates whether or not processing associated with downshifting is being performed. A value 0 is set as an initial value, and a value 1 is set when the processing is being performed. Further, whether or not a downshift (for example, a change from the 3rd position to the 2nd position) has been made is determined by comparing the current value of the input shift position SP with the previous value. When the flag F is 0 and no downshift has been performed, it is determined that it is not necessary to execute the process associated with the downshift, and the output limit Wout of the battery 50 input in step S100 is determined as the control output limit Wout. * Is set (step S150).

更に、ステップS120で設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(=Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとに基づいて次式(1)を用いた計算によりモータMG1の目標回転数Nm1*を設定すると共に、設定した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて次式(2)を用いた計算によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS160)。式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に関連する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素についての回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図8に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はリングギヤ32(リングギヤ軸32a)の回転数Nrを示す。モータMG1の目標回転数Nm1*は、この共線図における回転数の関係を用いれば容易に導くことができる。従って、モータMG1が式(1)から求められる目標回転数Nm1*で回転するようにトルク指令Tm1*を設定してモータMG1を駆動制御することによりエンジン22を目標回転数Ne*で回転させることができる。式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。なお、図8におけるR軸上の上向きの2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで運転したときにエンジン22からリングギヤ軸32aに直接伝達されるトルク(−1/ρ・Tm1*)と、モータMG2から減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに加えられるトルクTm2*・Grとを示す。   Further, based on the target rotational speed Ne * set in step S120, the rotational speed Nr (= Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the calculation using the following equation (1) is performed. The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set by calculation using the following equation (2) based on the set target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1. (Step S160). Expression (1) is a dynamic relational expression related to the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 8 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque for the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the ring gear 32 (ring gear). The rotational speed Nr of the shaft 32a) is shown. The target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 can be easily derived by using the rotational speed relationship in this alignment chart. Accordingly, the engine 22 is rotated at the target rotational speed Ne * by setting the torque command Tm1 * so that the motor MG1 rotates at the target rotational speed Nm1 * obtained from the equation (1) and drivingly controlling the motor MG1. Can do. Expression (2) is a relational expression in the feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In the expression (2), “k1” in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and the right side The third term “k2” is the gain of the integral term. Note that the two bold arrows pointing upward on the R axis in FIG. 8 indicate the torque that is directly transmitted from the engine 22 to the ring gear shaft 32a when the engine 22 is operated at the operation point of the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. (−1 / ρ · Tm1 *) and torque Tm2 * · Gr applied from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35.

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

モータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを設定すると、それまでに設定したバッテリ50についての制御用出力制限Wout*やステップS100で入力したバッテリ50の入力制限Winと設定したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2max,Tm2minを次式(3)および式(4)を用いて計算する(ステップS170)。更に、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)を用いて計算し(ステップS180)、計算した仮モータトルクTm2tmpをトルク制限Tm2max,Tm2minで制限することによりモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。このようにしてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、リングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を基本的にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内に制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、図8の共線図から容易に導き出すことができる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are set, the control output limit Wout * for the battery 50 set so far and the input limit Win of the battery 50 input in step S100 and the set motor MG1 May be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the current torque command Tm1 * by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2. Torque limits Tm2max and Tm2min as upper and lower torque limits are calculated using the following equations (3) and (4) (step S170). Further, a temporary motor torque Tm2tmp as a torque to be output from the motor MG2 is calculated using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and the gear ratio Gr of the reduction gear 35. ) (Step S180), and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by limiting the calculated temporary motor torque Tm2tmp with the torque limits Tm2max and Tm2min (step S190). By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque Tr * output to the ring gear shaft 32a is basically set as a torque that is limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. be able to. Equation (5) can be easily derived from the alignment chart of FIG.

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

エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS200)、駆動制御ルーチンを一端終了させる。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって定まる運転ポイントで運転されるようにエンジン22についての燃料噴射制御や点火制御等を実行する。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*に従ってモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*に従ってモータMG2が駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are sent to the engine ECU 24 and the motor MG1. , MG2 torque commands Tm1 * and Tm2 * are respectively transmitted to the motor ECU 40 (step S200), and the drive control routine is ended once. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control on the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point determined by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Ignition control etc. are executed. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * switches the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven according to the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven according to the torque command Tm2 *. Take control.

一方、ステップS130でフラグFが値0であり、かつ、ステップS140でダウンシフトがなされたと判断されたときには、フラグFを値1とした上で(ステップS210)、ステップS120で設定したエンジン22の目標回転数Ne*(今回値)とステップS100で入力したエンジン22の現在の回転数Neとの偏差ΔNeを計算し(ステップS220)、更に、計算した偏差ΔNeが予め定められた閾値α以下であるか否かを判定する(ステップS230)。ステップS230で用いられる閾値αは、ダウンシフトに応じて高められるエンジン22の回転数が目標回転数Ne*に概ね達しているか否かを判定するためのものであり、比較的小さな正の値とされる。ステップS230で偏差ΔNeが予め定められた閾値α以下ではないと判断された場合、運転者によりシフトレバー81が操作されてダウンシフトがなされた時点から所定時間tが経過したか否かを判定する(ステップS240)。そして、ステップS240でダウンシフトがなされた時点から所定時間tが経過していないと判断されたならば、次式(6)に示すように、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Woutに予め定められた補正値ΔWを加算した値を制御用出力制限Wout*として設定し(ステップS250)、ステップS160以降の処理を実行する。なお、実施例では、運転者によりシフトレバー81を介してダウンシフトがなされたときにタイマ78による計時を開始させると共にステップS240にてタイマ78による計時値を読み込むものとした。また、ステップS240における時間tは、補正値ΔWの大きさや、バッテリ50の耐久性等を考慮して定められる。同様に、ステップS250における補正値ΔWは、バッテリ50の特性、バッテリ50の耐久性等を考慮して定められる。所定時間tや補正値ΔWは、一定の値とされてもよく、また、車速V等に応じて変化させられてもよい。   On the other hand, when it is determined in step S130 that the flag F has a value of 0 and downshift has been performed in step S140, the flag F is set to 1 (step S210) and the engine 22 set in step S120 is set. A deviation ΔNe between the target rotational speed Ne * (current value) and the current rotational speed Ne of the engine 22 input in step S100 is calculated (step S220), and the calculated deviation ΔNe is less than a predetermined threshold value α. It is determined whether or not there is (step S230). The threshold value α used in step S230 is for determining whether or not the rotational speed of the engine 22 that is increased according to the downshift has substantially reached the target rotational speed Ne *, and is a relatively small positive value. Is done. If it is determined in step S230 that the deviation ΔNe is not less than or equal to the predetermined threshold value α, it is determined whether or not a predetermined time t has elapsed since the driver operated the shift lever 81 and downshifted. (Step S240). If it is determined in step S240 that the predetermined time t has not elapsed since the downshift was performed, the output limit Wout of the battery 50 input in step S100 is set in advance as shown in the following equation (6). A value obtained by adding the determined correction value ΔW is set as a control output limit Wout * (step S250), and the processes after step S160 are executed. In the embodiment, the time measurement by the timer 78 is started when a downshift is performed by the driver via the shift lever 81, and the time measurement value by the timer 78 is read in step S240. The time t in step S240 is determined in consideration of the magnitude of the correction value ΔW, the durability of the battery 50, and the like. Similarly, the correction value ΔW in step S250 is determined in consideration of the characteristics of the battery 50, the durability of the battery 50, and the like. The predetermined time t and the correction value ΔW may be fixed values or may be changed according to the vehicle speed V or the like.

Wout*=Wout+ΔW …(6)   Wout * = Wout + ΔW (6)

上述のように、運転者によりダウンシフトがなされた場合には、S250で設定した制御用出力制限Wout*(=Wout+ΔW)を用いてモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを設定し(ステップS170)、設定したトルク制限Tm2min,Tm2maxを用いてモータMG2に対するトルク指令Tm2*を制限する。このように、運転者によりダウンシフトがなされた場合にバッテリ50の出力制限Woutに補正値ΔWを加算した値を制御用出力制限Wout*として設定するのは次のような理由による。すなわち、ダウンシフトがなされた場合には、モータMG1からのトルクを小さくしてエンジン22の回転数を高めることにより運転者らにダウンシフト感を与えることになるが、モータMG1からのトルクTm1を小さくすると、モータMG1の発電電力(Tm1×Nm1)も小さくなるため、それを補うべくモータMG2で消費される電力の一部をバッテリ50の放電によりまかなう必要が生じる。この際、バッテリ50の状態すなわちバッテリ50の出力制限Woutの値によっては、バッテリ50からモータMG2に十分な電力を供給し得なくなり、ステップS110で設定した要求トルクTr*に基づく駆動力をリングギヤ軸32aに出力し得なくなるおそれがある。このため、ダウンシフトがなされた場合には、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Woutに補正値ΔWを加算してバッテリ50の入出力制限を拡大することにより、トルク制限Tm2min,Tm2maxの範囲を拡大し、モータMG2に十分な電力を供給できるようにするのである。これにより、要求トルクTr*に基づく駆動力による車両走行中にダウンシフトがなされ、運転者らにダウンシフト感を与えるべくモータMG1によってエンジン22の回転数を高める際に、モータMG1から出力されるトルクが減少しても、バッテリ50からモータMG2に十分な電力を供給してモータMG2からのトルクを大きくし、それにより駆動力の低下を抑制することが可能となる。   As described above, when the downshift is performed by the driver, the torque limit as the upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 using the control output limit Wout * (= Wout + ΔW) set in S250. Tm2min and Tm2max are set (step S170), and the torque command Tm2 * for the motor MG2 is limited using the set torque limits Tm2min and Tm2max. Thus, when the driver downshifts, the value obtained by adding the correction value ΔW to the output limit Wout of the battery 50 is set as the control output limit Wout * for the following reason. That is, when a downshift is performed, the torque from the motor MG1 is reduced to increase the number of revolutions of the engine 22 to give the driver a sense of downshift. However, the torque Tm1 from the motor MG1 is reduced. If the power is reduced, the generated power (Tm1 × Nm1) of the motor MG1 is also reduced, so that it is necessary to cover part of the power consumed by the motor MG2 by discharging the battery 50 in order to compensate for this. At this time, depending on the state of the battery 50, that is, the value of the output limit Wout of the battery 50, sufficient power cannot be supplied from the battery 50 to the motor MG2, and the driving force based on the required torque Tr * set in step S110 is changed to the ring gear shaft. There is a possibility that it cannot be output to 32a. For this reason, when downshifting is performed, the correction value ΔW is added to the output limit Wout of the battery 50 input in step S100 to increase the input / output limit of the battery 50, so that the ranges of the torque limits Tm2min and Tm2max Thus, sufficient electric power can be supplied to the motor MG2. As a result, a downshift is performed while the vehicle is driven by the driving force based on the required torque Tr *, and is output from the motor MG1 when the motor MG1 increases the rotational speed of the engine 22 to give the driver a sense of downshift. Even if the torque decreases, it is possible to supply sufficient power from the battery 50 to the motor MG2 to increase the torque from the motor MG2, thereby suppressing a decrease in driving force.

さて、運転者によりダウンシフトがなされたことにより、ステップS210にてフラグFが値1に設定されると、次に図2の駆動制御ルーチンが実行された際に、ステップS130にてダウンシフトに伴う処理を実行すべきと判断される。この場合には、ステップS120で設定したエンジン22の目標回転数Ne*(今回値)とステップS100で入力したエンジン22の現在の回転数Neとの偏差ΔNeを計算し(ステップS220)、計算した偏差ΔNeが閾値α以下であるか否かを判定する(ステップS230)。そして、偏差ΔNeが閾値α以下であり、ダウンシフトに伴うエンジン22の回転数の変更が概ね完了していると判断されたならば、フラグFを値0に設定した上で(ステップS260)、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Woutを制御用出力制限Wout*として設定する(ステップS150)。すなわち、実施例において、バッテリ50の入出力制限を拡大する補正は、最大で、エンジン22の回転数を変更する条件としての運転者によるダウンシフト時からダウンシフトに応じたエンジン22の回転数の変更が概ね完了するまでの間に限定され、その間、バッテリ50の入出力制限を拡大してハイブリッド自動車20を走行させるための駆動力の低下を抑制することが可能となる。   If the flag is set to 1 in step S210 due to the downshift being performed by the driver, the next time the drive control routine of FIG. 2 is executed, the downshift is performed in step S130. It is determined that the accompanying process should be executed. In this case, a deviation ΔNe between the target engine speed Ne * (current value) set in step S120 and the current engine speed Ne input in step S100 is calculated (step S220). It is determined whether or not the deviation ΔNe is equal to or less than the threshold value α (step S230). If it is determined that the deviation ΔNe is equal to or less than the threshold value α and the change in the rotational speed of the engine 22 due to the downshift is substantially completed, the flag F is set to 0 (step S260). The output limit Wout of the battery 50 input in step S100 is set as the control output limit Wout * (step S150). In other words, in the embodiment, the correction for expanding the input / output limit of the battery 50 is the maximum, the rotation speed of the engine 22 corresponding to the downshift from the downshift by the driver as a condition for changing the rotation speed of the engine 22. It is limited until the change is almost completed, and during that time, the input / output restriction of the battery 50 can be expanded to suppress the decrease in driving force for running the hybrid vehicle 20.

また、図2の駆動制御ルーチンが実行された際に、ステップS130にてダウンシフトに伴う処理を実行すべきと判断された後、エンジン22の目標回転数Ne*(今回値)と前回値との偏差ΔNeが閾値αを上回っていると判断されても、運転者によりダウンシフトがなされた時点から所定時間tが経過したならば、フラグFを値0に設定した上で(ステップS260)、ステップS100で入力したバッテリ50の出力制限Woutを制御用出力制限Wout*として設定する(ステップS150)。すなわち、実施例において、バッテリ50の入出力制限を拡大する補正は、エンジン22の回転数の変更が概ね完了するか否かに拘わらず、運転者によるダウンシフト時から所定時間tが経過するまでの間に限定される。これにより、バッテリ50の過大な電力による充放電を必要最小限に抑制してバッテリ50の劣化を抑制することが可能となる。   Further, when the drive control routine of FIG. 2 is executed, after it is determined in step S130 that the process associated with the downshift should be executed, the target rotational speed Ne * (current value) of the engine 22 and the previous value are determined. Even if it is determined that the deviation ΔNe exceeds the threshold value α, if the predetermined time t has elapsed since the time when the downshift was performed by the driver, the flag F is set to 0 (step S260), The output limit Wout of the battery 50 input in step S100 is set as the control output limit Wout * (step S150). That is, in the embodiment, the correction for expanding the input / output limit of the battery 50 is performed until a predetermined time t elapses from the time of the downshift by the driver regardless of whether or not the change in the rotation speed of the engine 22 is almost completed. It is limited between. As a result, charging / discharging due to excessive power of the battery 50 can be suppressed to the minimum necessary, and deterioration of the battery 50 can be suppressed.

以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車20では、要求トルクTr*に基づく駆動力による走行中に変更条件としての運転者によるダウンシフトに応じてモータMG1によってエンジン22の回転数を変更するときには、バッテリ50の入出力制限を拡大する補正を伴ってエンジン22の回転数が変更されると共に補正後のバッテリ50の入出力制限の範囲内で要求駆動力に基づく駆動力が出力されるようにエンジン22やモータMG1,MG2が制御される。このように、運転者らに変速感を与えるべくモータMG1によってエンジン22の回転数を変更するときにバッテリ50の入出力制限を拡大する補正を行うことにより、モータMG1から出力されるトルクが減少しても、バッテリ50からモータMG2に十分な電力を供給して駆動力の低下を抑制することが可能となる。そして、バッテリ50の入出力範囲を拡大する補正は、運転者によるダウンシフト後、エンジン22の回転数の変更が概ね完了するまで、あるいは、所定時間が経過するまでの間に限定されるので、バッテリ50の過大な電力による充放電を抑制することができる。   As described above, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the rotational speed of the engine 22 is changed by the motor MG1 in accordance with the downshift by the driver as the change condition during traveling by the driving force based on the required torque Tr *. Further, the rotational speed of the engine 22 is changed with a correction for expanding the input / output limit of the battery 50, and the driving force based on the required driving force is output within the corrected input / output limit range of the battery 50. The engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled. Thus, the torque output from the motor MG1 is reduced by correcting the input / output restriction of the battery 50 when the motor MG1 changes the rotational speed of the engine 22 to give the driver a sense of shift. Even so, it is possible to supply sufficient electric power from the battery 50 to the motor MG2 to suppress a decrease in driving force. And since the correction which expands the input / output range of the battery 50 is limited until the change of the rotational speed of the engine 22 is almost completed after the downshift by the driver or until a predetermined time elapses. Charging / discharging due to excessive power of the battery 50 can be suppressed.

なお、上記実施例では、バッテリ50の入出力範囲を拡大する補正を運転者によるダウンシフト後、エンジン22の回転数の変更が概ね完了するまで、あるいは、所定時間が経過するまでの間に限定したが、これに限られるものではない。すなわち、バッテリ50の入出力範囲を拡大する補正を解除するための条件は、バッテリ50の特性等に応じて、ダウンシフト後に前記内燃機関の回転数の変更が概ね完了すること、ダウンシフト後に所定時間が経過することとの何れか一方としてもよい。   In the above-described embodiment, the correction for expanding the input / output range of the battery 50 is limited until the change of the rotation speed of the engine 22 is almost completed after the downshift by the driver or until a predetermined time elapses. However, it is not limited to this. That is, the condition for canceling the correction for expanding the input / output range of the battery 50 is that the change in the rotational speed of the internal combustion engine is generally completed after the downshift, and is predetermined after the downshift. It may be either one of the passage of time.

また、上記実施例については、運転者によるダウンシフトに応じてエンジン22の回転数を変更する場合の処理について説明したが、要求トルクTr*に基づく駆動力による走行中に運転者によるアップシフトに応じてモータMG1によってエンジン22の回転数を変更する場合に上述の処理と同様の処理を実行してもよい。このようなアップシフトがなされた場合には、モータMG1からのトルクを大きくしてエンジン22の回転数を低下させることにより運転者らにアップシフト感を与えることになるが、モータMG1からのトルクTm1を大きくすると、モータMG1の発電電力(Tm1×Nm1)も大きくなるため、モータMG1の発電電力のうち、モータMG2で消費しきれない余剰電力はバッテリ50に充電されることになる。この際、バッテリ50の状態すなわちバッテリ50の入力制限Winの値によっては、余剰電力によりバッテリ50を充電できず、余剰電力がモータMG2に供給されてしまって、過剰な駆動力がリングギヤ軸32aに出力されてしまい、運転者らにアップシフト感を与えられなくなるおそれもある。このため、要求トルクTr*に基づく駆動力による走行中に運転者によってアップシフトがなされた場合に、ステップS100で入力したバッテリ50の入力制限Winから補正値ΔW′を減じてバッテリ50の入出力制限を拡大することにより、余剰電力によるバッテリ50の充電を可能としてもよい。ただし、こうした制御と異なる制御、例えば、余剰電力がモータMG2に供給されることによって過剰となる駆動力をブレーキ装置による制動力で打ち消す制御を行うのであれば、このようなバッテリ50の入出力制限を拡大する補正を行う必要はない。   Further, in the above-described embodiment, the processing in the case where the rotation speed of the engine 22 is changed in accordance with the downshift by the driver has been described. However, the driver can upshift while driving with the driving force based on the required torque Tr *. Accordingly, when the rotation speed of the engine 22 is changed by the motor MG1, the same process as described above may be executed. When such an upshift is performed, the torque from the motor MG1 is increased to reduce the rotational speed of the engine 22, thereby giving the driver a sense of upshifting. When Tm1 is increased, the generated power (Tm1 × Nm1) of the motor MG1 is also increased. Therefore, surplus power that cannot be consumed by the motor MG2 among the generated power of the motor MG1 is charged in the battery 50. At this time, depending on the state of the battery 50, that is, the value of the input limit Win of the battery 50, the battery 50 cannot be charged with surplus power, and surplus power is supplied to the motor MG2, and excessive driving force is applied to the ring gear shaft 32a. There is a possibility that the driver will not be given an upshift feeling. For this reason, when an upshift is performed by the driver during traveling using the driving force based on the required torque Tr *, the correction value ΔW ′ is subtracted from the input limit Win of the battery 50 input in step S100 to input / output the battery 50. By enlarging the limit, the battery 50 may be charged with surplus power. However, if control different from such control, for example, control for canceling excess driving force by supplying surplus power to the motor MG2 by braking force by the brake device, such input / output limitation of the battery 50 is performed. There is no need to make corrections to enlarge the image.

更に、本発明は、運転者によるシフト操作が行われた場合に限られず、シフトポジションSPの変更以外の要因によってエンジン22の回転数を急変させる際に適用されてもよい。   Further, the present invention is not limited to the case where the driver performs a shift operation, and may be applied when the rotational speed of the engine 22 is suddenly changed due to a factor other than the change of the shift position SP.

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

すなわち、上記実施例のハイブリッド自動車20では、駆動軸としてのリングギヤ軸32aとモータMG2とがモータMG2の回転数を減速してリングギヤ軸32aに伝達する減速ギヤ35を介して連結しているが、減速ギヤ35の代わりに、例えばHi,Loの2段の変速段あるいは3段以上の変速段を有し、モータMG2の回転数を変速してリングギヤ軸32aに伝達する変速機を採用してもよい。   That is, in the hybrid vehicle 20 of the above embodiment, the ring gear shaft 32a as the drive shaft and the motor MG2 are connected via the reduction gear 35 that reduces the rotational speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a. Instead of the reduction gear 35, for example, a transmission that has two or three shift stages of Hi and Lo and shifts the rotation speed of the motor MG2 and transmits it to the ring gear shaft 32a may be adopted. Good.

また、上記実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、モータMG2の動力を減速ギヤ35により減速してリングギヤ軸32aに出力しているが、図9に示す変形例としてのハイブリッド自動車120のように、モータMG2の動力を変速機65により変速してリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪39a,39bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪39c,39dに接続された車軸)に伝達するようにしてもよい。   Further, in the hybrid vehicles 20 and 20B of the above embodiment, the power of the motor MG2 is decelerated by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a, but like the hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. An axle (an axle connected to wheels 39c and 39d in FIG. 9) different from an axle (an axle to which driving wheels 39a and 39b are connected) to which the power of motor MG2 is changed by transmission 65 and ring gear shaft 32a is connected. You may make it transmit to.

更に、上記各実施例のハイブリッド自動車20、20Bは、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪39a,39bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものであるが、図10に示す変形例としてのハイブリッド自動車220のように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪39a,39bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものであってもよい。   Furthermore, the hybrid vehicles 20 and 20B of each of the above embodiments output the power of the engine 22 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 39a and 39b via the power distribution and integration mechanism 30. Like the modified hybrid vehicle 220 shown in FIG. 10, an inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 234 connected to a drive shaft that outputs power to the drive wheels 39a and 39b And a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining power into electric power.

本発明の実施例であるハイブリッド自動車20の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 20 that is an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッドECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by hybrid ECU70 of an Example. バッテリ50における電池温度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 the battery temperature Tb in the battery 50, and the input / output restrictions Win and Wout. バッテリ50の残容量(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 remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the correction coefficient of input / output restrictions Win and Wout. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. シフトポジションSPと車速Vと目標回転数Ne*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 shift position SP, vehicle speed V, and target rotational speed Ne *. エンジン22の回転数とトルクとの相関を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the correlation with the rotation speed of an engine 22, and a torque. 動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in a rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 変形例のハイブリッド自動車120の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the hybrid vehicle 120 of the modification. 変形例のハイブリッド自動車220の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle 220 of a modification example.

符号の説明Explanation of symbols

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、36 車軸、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、65 変速機、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(ハイブリッドECU)、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 タイマ、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier 35, reduction gear, 36 axle, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 65 transmission, 70 electronic control unit for hybrid (hybrid ECU), 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 8 timer, 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, 230 counter rotor motor, 232 inner rotor 234 outer Rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (7)

内燃機関と、
車両の何れかの車軸である第1車軸と前記内燃機関の出力軸とに接続されて電力と動力の入出力を伴って前記第1車軸および前記出力軸に動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記第1車軸または該第1車軸とは異なる車軸の何れかである第2車軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記電力動力入出力手段および前記電動機との間で電力をやりとり可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段についての電力の入出力制限を設定する入出力制限設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づく駆動力による走行中に所定の変更条件の成立に応じて前記電力動力入力手段によって前記内燃機関の回転数を変更するときには、所定の解除条件が成立するまで、前記設定された前記蓄電手段の入出力制限を拡大する補正を伴って前記内燃機関の回転数が変更されると共に補正後の入出力制限の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるように前記内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備える車両。
An internal combustion engine;
An electric power input unit that is connected to a first axle as one of the axles of the vehicle and an output shaft of the internal combustion engine and that can input and output power to and from the first axle and the output shaft with input and output of electric power and power. Output means;
An electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle that is either the first axle or an axle different from the first axle;
Power storage means capable of exchanging power between the power drive input / output means and the electric motor;
An input / output limit setting means for setting an input / output limit of power for the power storage means based on the state of the power storage means;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
When the rotational speed of the internal combustion engine is changed by the electric power input means according to the establishment of a predetermined change condition during traveling by the driving force based on the set required driving force, until a predetermined release condition is satisfied, A driving force based on the set required driving force within a range of the corrected input / output limit while the rotational speed of the internal combustion engine is changed with a correction to expand the set input / output limit of the power storage unit Control means for controlling the internal combustion engine, the power drive input / output means and the electric motor so that
A vehicle comprising:
前記解除条件は、前記内燃機関の回転数の変更が概ね完了することである請求項1に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the release condition is that a change in the rotational speed of the internal combustion engine is substantially completed. 前記解除条件は、前記変更条件の成立から所定時間が経過することである請求項1に記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the release condition is that a predetermined time elapses from the establishment of the change condition. 請求項1から3の何れかに記載の車両であって、
前記内燃機関の車速と前記内燃機関の回転数との関係を定めるためのシフトポジションを設定するシフト設定手段を更に備え、
前記変更条件は、前記シフト設定手段によってそれまでとは異なるシフトポジションが設定されることである、
車両。
A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
Shift setting means for setting a shift position for determining the relationship between the vehicle speed of the internal combustion engine and the rotational speed of the internal combustion engine;
The change condition is that a shift position different from that is set by the shift setting means.
vehicle.
前記変更条件は、前記シフト設定手段によってダウンシフト側にシフトポジションが設定されることである請求項4に記載の車両。   The vehicle according to claim 4, wherein the change condition is that a shift position is set on the downshift side by the shift setting means. 前記シフト設定手段は、運転者のシフト操作に応じて前記シフトポジションを設定する請求項4または5に記載の車両。   The vehicle according to claim 4 or 5, wherein the shift setting means sets the shift position in accordance with a driver's shift operation. 前記電力動力入出力手段は、前記第1車軸と前記内燃機関の出力軸と回転可能な第3軸とに接続され、これら3軸のうちの何れか2軸に入出力される動力に基づいて定まる動力を残余の軸に入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3軸に動力を入出力可能な発電機とを備える請求項1から6の何れかに記載の車両。

The power power input / output means is connected to the first axle, the output shaft of the internal combustion engine, and a rotatable third shaft, and based on power input / output to any two of these three shafts. The vehicle according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a three-axis power input / output unit that inputs / outputs a fixed power to / from a remaining shaft; and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft.

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