JP5772673B2 - Hybrid car - Google Patents

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JP5772673B2 JP2012065394A JP2012065394A JP5772673B2 JP 5772673 B2 JP5772673 B2 JP 5772673B2 JP 2012065394 A JP2012065394 A JP 2012065394A JP 2012065394 A JP2012065394 A JP 2012065394A JP 5772673 B2 JP5772673 B2 JP 5772673B2
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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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で駆動軸,出力軸,回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、第1モータおよび第2モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle. More specifically, the present invention relates to an engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the first motor. A planetary gear connected in order of a drive shaft, an output shaft, and a rotary shaft; a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft; and a battery capable of exchanging power with the first motor and the second motor. It relates to a hybrid vehicle equipped.

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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、第1モータや第2モータと電力をやりとりするバッテリとを備え、要求パワーに応じた目標回転数でエンジンが回転するよう設定した第1モータの仮トルクが第1モータに課されたトルク制限外のときには、第1モータの仮トルクとトルク制限との差分に基づいて要求パワーを制限してこの制限後のパワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御する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、こうした制御により、第1モータのトルクがトルク制限によって制限を受けるときでも、第1モータの過回転を抑止できるようにしている。   Conventionally, in this type of hybrid vehicle, an engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the first motor are connected to a ring gear, a carrier, and a sun gear. A distribution integration mechanism, a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and a battery for exchanging electric power with the first motor or the second motor, so that the engine rotates at a target rotational speed corresponding to the required power. When the set temporary torque of the first motor is outside the torque limit imposed on the first motor, the required power is limited based on the difference between the temporary torque of the first motor and the torque limit, and the power after the limit is Have been proposed that control the engine so that it is output from (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, such control makes it possible to suppress over-rotation of the first motor even when the torque of the first motor is limited by torque limitation.

特開2011−235694号公報JP 2011-235694 A

上述のハイブリッド自動車では、第1モータの仮トルクがトルク制限外となったときに要求パワーを制限することによって第1モータの過回転を抑止しているが、その後に、第1モータがトルク制限内となったときに要求パワーの制限を中止すると、エンジンの出力の急増と第1モータの仮トルクによる駆動との干渉により、エンジンの回転数が大きく変動する場合がある。   In the above-mentioned hybrid vehicle, the overspeed of the first motor is suppressed by limiting the required power when the temporary torque of the first motor is outside the torque limit. If the restriction on the required power is stopped when the engine becomes inside, the engine speed may fluctuate greatly due to the interference between the rapid increase in the output of the engine and the drive by the temporary torque of the first motor.

本発明のハイブリッド自動車は、エンジンを目標回転数で回転させるための第1モータの目標トルクがトルク制限を超過した後にその目標トルクがトルク制限を超過しなくなったときに、エンジンの回転数が大きく変動するのを抑制することを主目的とする。   In the hybrid vehicle of the present invention, when the target torque of the first motor for rotating the engine at the target rotational speed exceeds the torque limit and the target torque does not exceed the torque limit, the rotational speed of the engine increases. The main purpose is to suppress fluctuations.

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

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で前記駆動軸,前記出力軸,前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第1モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが前記第1モータから出力されるよう該第1モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0未満の第1状態のときには該差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、前記差分回転数が値0以上で前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する第2状態のときには前記補正値を保持し、前記差分回転数が値0以上で前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限を超過しない第3状態のときには該第3状態の継続に従って徐々に大きくなるよう前記補正値を設定し、前記補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the first motor have three rotation elements on the nomographic chart, the drive shaft, the output shaft, A planetary gear connected to be arranged in order of the rotation shaft, a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, a battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor, and an output from the engine A first motor target torque is set so that the engine rotates at a target engine speed corresponding to the required power to be controlled, the engine is controlled so that the required power is output from the engine, and the first motor target torque is set. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the first motor so that torque obtained by limiting the torque by torque limitation is output from the first motor. ,
In the first state, the differential rotational speed obtained by subtracting the engine rotational speed from the engine target rotational speed is less than 0 after the excess condition that the first motor target torque exceeds the torque limit is satisfied. , A negative correction value is set by feedback control using a proportional term and an integral term so that the differential rotational speed becomes 0, and when the differential rotational speed is 0 or more and the first motor target torque is the torque When the second state exceeds the limit, the correction value is held, and when the difference rotational speed is 0 or more and the first motor target torque does not exceed the torque limit, the third state is continued. The correction value is set so as to increase gradually, and the engine is controlled so that corrected power obtained by adding the correction value to the required power is output from the engine. It is,
This is the gist.

この本発明のハイブリッド自動車では、基本的には、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第1モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第1モータから出力されるよう第1モータを制御する。そして、第1モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0未満の第1状態のときには差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、差分回転数が値0以上で第1モータ目標トルクがトルク制限を超過する第2状態のときには補正値を保持し、差分回転数が値0以上で第1モータ目標トルクがトルク制限を超過しない第3状態のときにはこの第3状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御する。   In this hybrid vehicle of the present invention, basically, the first motor target torque is set so that the engine rotates at the target engine speed corresponding to the required power to be output from the engine, and the required power is output from the engine. The first motor is controlled such that torque obtained by controlling the engine and limiting the first motor target torque by torque limitation is output from the first motor. Then, after the excess condition that the first motor target torque exceeds the torque limit is satisfied, when the differential rotational speed obtained by subtracting the engine rotational speed from the engine target rotational speed is less than 0, the differential rotational speed is A negative correction value is set by feedback control using a proportional term and an integral term so that the value becomes 0, and is corrected when the differential rotation speed is 0 or more and the first motor target torque exceeds the torque limit in the second state. The value is held, and when the differential rotational speed is 0 or more and the first motor target torque is in the third state where the torque limit is not exceeded, the correction value is set so as to gradually increase as the third state continues. The engine is controlled such that the corrected power obtained in addition to the required power is output from the engine.

一般に、第1モータはエンジンに比して応答性が高いことから、超過条件が成立すると、第1モータから第1モータ目標トルクを出力しないことによってエンジン回転数がエンジン目標回転数より大きくなると考えられる。したがって、第1状態のときに、差分回転数が値0となるよう負の補正値を設定すると共に設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワー(要求パワーより小さなパワー)を用いてエンジンを制御することにより、エンジン回転数がエンジン目標回転数に比して大きく吹き上がったり第1モータによる発電電力が大きくなり過ぎたり(バッテリに過大な電力が入力されたり)するのを抑制することができ、エンジン回転数がエンジン目標回転数以下となるようにすることができる。   In general, since the first motor has higher responsiveness than the engine, if the excess condition is satisfied, the first motor target torque is not output from the first motor, so that the engine speed becomes larger than the engine target speed. It is done. Therefore, in the first state, a negative correction value is set so that the differential rotation speed becomes 0, and corrected power obtained by adding the set correction value to the required power (power smaller than the required power) is used. By controlling the engine, it is possible to prevent the engine speed from blowing up as compared with the target engine speed or the power generated by the first motor from becoming too large (excessive power is input to the battery). The engine speed can be made equal to or lower than the engine target speed.

そして、エンジン回転数が低下してエンジン目標回転数に略等しくなったときには、フィードバック制御の積分項の影響によって補正値は負の値となっているから、第2状態のときには補正値を保持し、第3状態のときにはこの第3状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーを用いてエンジンを制御することにより、補正値を大きくする際(補正後パワーを要求パワーに近づける)際にエンジン回転数が大きく変動するのを抑制することができる。   When the engine speed decreases and becomes approximately equal to the engine target speed, the correction value is negative due to the influence of the integral term of the feedback control. Therefore, the correction value is held in the second state. In the third state, the correction value is set so as to gradually increase as the third state continues, and the correction is performed by controlling the engine using the corrected power obtained by adding the set correction value to the required power. When the value is increased (the corrected power is brought close to the required power), it is possible to prevent the engine speed from fluctuating greatly.

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記超過条件が成立して前記エンジン回転数が前記エンジン目標回転数より大きくなってから前記補正後パワーが前記要求パワー以上に至るまで、該補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means performs the correction until the corrected power reaches the required power or more after the excess condition is satisfied and the engine speed becomes higher than the engine target speed. It can also be a means for controlling the rear power to be output from the engine.

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記第3状態のときには、前記エンジン目標回転数が小さいほど小さくなる傾向の正の変化値だけ前回の前記補正値から大きくした値を新たな前記補正値に設定する手段である、ものとすることもできる。   Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the control means may correct the previous correction by a positive change value that tends to decrease as the engine target speed decreases in the third state after the excess condition is satisfied. It can also be a means for setting a value increased from the value as a new correction value.

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数が許容上限回転数より低い回転数閾値以上のときには、前記補正値と、前記エンジン目標回転数が前記許容上限回転数に近づくほど負側に大きくなる傾向の第2補正値と、を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、エンジン回転数が許容上限回転数を超えるのを抑制することができる。   Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, after the excess condition is satisfied, the control means, when the engine target rotational speed is equal to or higher than a rotational speed threshold lower than an allowable upper limit rotational speed, the correction value and the engine target rotational speed. Means for controlling the engine such that a corrected power obtained by adding a second correction value, which tends to increase toward the negative side as the number approaches the allowable upper limit rotational speed, is output from the engine. There can be. In this way, it is possible to suppress the engine speed from exceeding the allowable upper limit speed.

加えて、本発明のハイブリッド自動車において、前記トルク制限は、前記第1モータから出力されて前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に作用するトルクと前記第2モータから前記駆動軸に出力されるトルクとの和が前記駆動軸の要求トルクとなる関係と、前記第1モータによって入出力される電力と前記第2モータによって入出力される電力との和が前記バッテリの入力制限となる関係と、を共に満たすよう設定される制限である、ものとすることもできる。   In addition, in the hybrid vehicle of the present invention, the torque limitation includes torque output from the first motor and acting on the drive shaft via the planetary gear, and torque output from the second motor to the drive shaft. And the relationship that the sum of the power input and output by the first motor and the power input and output by the second motor becomes the input limit of the battery. It can also be a restriction set to satisfy both.

本発明の参考例のハイブリッド自動車は、
エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で前記駆動軸,前記出力軸,前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第1モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが前記第1モータから出力されるよう該第1モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって補正値を設定し、該補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限を超過しないときには、前記第1モータ目標トルクの前記トルク制限に対するトルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向に前記比例項および前記積分項のゲインを設定する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the reference example of the present invention is
An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the first motor have three rotation elements on the nomographic chart, the drive shaft, the output shaft, A planetary gear connected to be arranged in order of the rotation shaft, a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, a battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor, and an output from the engine A first motor target torque is set so that the engine rotates at a target engine speed corresponding to the required power to be controlled, the engine is controlled so that the required power is output from the engine, and the first motor target torque is set. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the first motor so that torque obtained by limiting the torque by torque limitation is output from the first motor. ,
The control means is a proportional term so that a differential speed obtained by subtracting the engine speed from the engine target speed becomes a value of 0 after an excess condition that the first motor target torque exceeds the torque limit is satisfied. And a correction value is set by feedback control using an integral term, and the engine is controlled so that corrected power obtained by adding the correction value to the required power is output from the engine,
Further, after the excess condition is satisfied, the control means tends to be smaller as the torque margin of the first motor target torque with respect to the torque limit is smaller when the first motor target torque does not exceed the torque limit. A means for setting the gain of the proportional term and the integral term to
This is the gist.

この本発明の参考例のハイブリッド自動車では、基本的には、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第1モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第1モータから出力されるよう第1モータを制御する。そして、第1モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるよう該エンジンを制御する。ここで、超過条件が成立した以降で第1モータ目標トルクがトルク制限を超過しないときには、第1モータ目標トルクのトルク制限に対するトルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向に比例項および積分項のゲインを設定する。トルク余裕分が小さいときには、補正値(補正後パワー)の変化などによって第1モータ目標トルクがトルク制限を再超過する可能性がある。トルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向の比例項および積分項のゲインを用いたフィードバック制御によって補正値を設定すると共に設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーを用いてエンジンを制御することにより、第1モータ目標トルクがトルク制限を再超過したときに、エンジン回転数がエンジン目標回転数に比して大きく吹き上がったり第1モータによる発電電力が大きくなり過ぎたり(バッテリに過大な電力が入力されたり)するのを抑制することができる。   In the hybrid vehicle of the reference example of the present invention, basically, the first motor target torque is set so that the engine rotates at the target engine speed corresponding to the required power to be output from the engine, and the required power is obtained from the engine. The engine is controlled so as to be output, and the first motor is controlled so that torque obtained by limiting the first motor target torque by torque limitation is output from the first motor. Then, after the excess condition that the first motor target torque exceeds the torque limit is satisfied, the proportional term and the integral term are used so that the differential rotational speed obtained by subtracting the engine rotational speed from the engine target rotational speed becomes 0. The correction value is set by the feedback control, and the engine is controlled so that the corrected power obtained by adding the correction value to the required power is output from the engine. Here, when the first motor target torque does not exceed the torque limit after the excess condition is satisfied, the gains of the proportional and integral terms tend to decrease as the torque margin for the torque limit of the first motor target torque decreases. Set. When the torque margin is small, the first motor target torque may exceed the torque limit again due to a change in the correction value (corrected power) or the like. The correction value is set by feedback control using the proportional term and integral term gain, which tends to decrease as the torque margin decreases, and the engine is controlled using the corrected power obtained by adding the set correction value to the required power. As a result, when the first motor target torque exceeds the torque limit again, the engine speed increases significantly compared to the engine target speed, or the electric power generated by the first motor becomes too large (the battery is excessive). It is possible to suppress the input of electric power).

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. 実施例のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの前半部分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 first half part of the drive control routine performed by HVECU70 of an Example. 実施例のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの後半部分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 second half part of the drive control routine performed by HVECU70 of an Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*を設定する様子とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the operating line of the engine 22, and a mode that the target rotation speed Ne * is set. エンジン22からパワーを出力しながら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。4 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 planetary gear 30 when traveling while outputting power from the engine 22. FIG. モータMG1のトルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of torque limitation Tm1min of motor MG1, and Tm1max. 変形例の駆動制御ルーチンの後半部分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 second half part of the drive control routine of a modification. 補正値設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for correction value setting. 変形例の駆動制御ルーチンの後半部分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 second half part of the drive control routine of a modification. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification.

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

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that controls the drive of the engine 22, an engine, and the like. A planetary gear 30 having a carrier connected to the crankshaft 26 and a ring gear connected to a drive shaft 36 connected to drive wheels 38a and 38b via a differential gear 37, and a rotor configured as a synchronous generator motor, for example. Motor MG1 connected to the sun gear of planetary gear 30, for example, a motor MG2 configured as a synchronous generator motor and having a rotor connected to drive shaft 36, inverters 41 and 42 for driving motors MG1 and MG2, Inverters 41 and 42 not shown A motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40 that drives and controls the motors MG1 and MG2 by switching the elements, and a motor MG1, configured as, for example, a lithium ion secondary battery via inverters 41 and 42. A battery 50 that exchanges power with the MG 2, a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52 that manages the battery 50, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as a HVECU) 70 that controls the entire vehicle. Prepare.

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

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

バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . The battery ECU 52 is attached to a signal necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor 51a installed between terminals of the battery 50 or an electric power line connected to an output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the current sensor 51b, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to the battery 50, and the like are input, and data relating to the state of the battery 50 is transmitted to the HVECU 70 by communication as necessary. . Further, the battery ECU 52 is a ratio of the capacity of electric power that can be discharged from the battery 50 at that time based on the integrated value of the charge / discharge current Ib detected by the current sensor 51b in order to manage the battery 50. The power storage ratio SOC is calculated, and the input / output limits Win and Wout that are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50 are calculated based on the calculated power storage ratio SOC and the battery temperature Tb. 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 limiting limit are set based on the storage ratio SOC of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient and multiplying the basic value of the set input / output limits Win and Wout by the correction coefficient.

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

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

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図2および図3は、実施例のHVECU70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. 2 and 3 are flowcharts illustrating an example of a drive control routine executed by the HVECU 70 of the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neは、図示しないクランクポジションセンサにより検出されたクランクポジションθcrに基づいて演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により検出されたモータMG1,MG2のロータの回転位置θm1,θm2に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の蓄電割合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。   When the drive control routine is executed, first, the HVECU 70 first determines the accelerator opening degree 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 rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Nm2, input / output restrictions Win and Wout of the battery 50 is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated from the crank position θcr detected by a crank position sensor (not shown) and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are calculated from the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44 by communication from the motor ECU 40. It was supposed to be entered. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the storage ratio SOC of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を走行用パワーPdrv*から減じて車両に要求されるパワー(エンジン22から出力すべきパワー)の仮の値としての仮要求パワーPetmpを計算する(ステップS110)。ここで、要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しない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4に示す。また、駆動軸36の回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。   When the data is input in this way, a required torque Tr * to be output to the drive shaft 36 is set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the set required torque Tr * is multiplied by the rotational speed Nr of the drive shaft 36. The travel power Pdrv * required for travel is calculated, and the charge / discharge required power Pb * (positive value when discharged from the battery 50) obtained based on the storage ratio SOC of the battery 50 is used for travel. A temporary required power Petmp is calculated as a temporary value of the power required for the vehicle (power to be output from the engine 22) by subtracting from the power Pdrv * (step S110). Here, in the embodiment, the required torque Tr * is stored in a ROM (not shown) as a required torque setting map by predetermining the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr *. When Acc and vehicle speed V are given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. An example of the required torque setting map is shown in FIG. Further, as the rotational speed Nr of the drive shaft 36, a rotational speed obtained by multiplying the rotational speed Nm2 of the motor MG2 or the vehicle speed V by a conversion factor can be used.

続いて、仮要求パワーPetmpと、エンジン22を効率よく動作させるエンジン22の回転数とトルクとの関係としての動作ライン(例えば、燃費動作ライン)と、に基づいてエンジン22を運転すべき目標運転ポイントにおける回転数としての目標回転数Ne*を設定する(ステップS120)。図5は、エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*を設定する様子とを示す説明図である。エンジン22の目標回転数Ne*は、図示するように、エンジン22の動作ラインと仮要求パワーPetmpが一定の曲線との交点として求めることができる。   Subsequently, a target operation for operating the engine 22 based on the temporary required power Petmp and an operation line (for example, a fuel efficiency operation line) as a relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 for operating the engine 22 efficiently. A target rotational speed Ne * is set as the rotational speed at the point (step S120). FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * is set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * of the engine 22 can be obtained as an intersection of the operating line of the engine 22 and a curve with a temporary required power Petmp constant.

次に、設定したエンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2とプラネタリギヤ30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)とを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に仮要求パワーPetmpと目標回転数Ne*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとモータMG1の目標回転数Nm1*および回転数Nm1とを用いて式(2)によりモータMG1から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクTm1tmpを計算する(ステップS130)。ここで、式(1)は、プラネタリギヤ30の回転要素に対する力学的な関係式である。図6は、エンジン22からパワーを出力しながら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である駆動軸36の回転数Nrを示す。なお、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(−Tm1/ρ)と、モータMG2から駆動軸36に出力されるトルクTm2とを示す。また、実施例では、図中上向き矢印を正のトルクとし、図中下向き矢印を負のトルクとして説明する。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式(2)は、モータMG1の回転数Nm1が目標回転数Nm1*となるようにする(エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにする)ための回転数フィードバック制御の関係式であり、式(2)中、右辺第1項はフィードフォワード項であり、右辺第2項はフィードバックの比例項であり、右辺第3項はフィードバックの積分項である。右辺第1項は、エンジン22から出力されてクランクシャフト26,プラネタリギヤ30のキャリアを介してプラネタリギヤ30のサンギヤに作用するトルクを受け止めるためのトルクである。また、右辺第2項の「k1」(>0)は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」(>0)は積分項のゲインである。なお、エンジン22からパワーを出力しながら走行するときには、エンジン22からのパワーを用いてモータMG1によって発電を行なう(図6中、S軸の下向き矢印参照)ことから、通常、モータMG1の仮トルクTm1tmpは負のトルク(エンジン22の回転数Neを押さえ込む方向のトルク)となる。   Next, using the set target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30 (the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear), the motor MG1 Is calculated using the provisional required power Petmp, the target rotational speed Ne *, the gear ratio ρ of the planetary gear 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, and the rotational speed Nm1 according to the equation (2). A temporary torque Tm1tmp is calculated as a temporary value of torque to be output from MG1 (step S130). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the planetary gear 30. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque of the rotating element of the planetary gear 30 when traveling while outputting power from the engine 22. In the figure, the left S-axis indicates the rotational speed of the sun gear, which is the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotational speed of the carrier, which is the rotational speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotational speed Nm2 of the motor MG2. The rotational speed Nr of the drive shaft 36 is shown. Two thick arrows on the R axis indicate torque (−Tm1 / ρ) output from the motor MG1 and acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30, and torque Tm2 output from the motor MG2 to the drive shaft 36. It shows. In the embodiment, an upward arrow in the figure is a positive torque, and a downward arrow in the figure is a negative torque. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. Further, the equation (2) represents the rotational speed feedback control for causing the rotational speed Nm1 of the motor MG1 to become the target rotational speed Nm1 * (so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *). In the equation (2), the first term on the right side is a feedforward term, the second term on the right side is a proportional term of feedback, and the third term on the right side is an integral term of feedback. The first term on the right side is a torque for receiving the torque output from the engine 22 and acting on the sun gear of the planetary gear 30 via the carrier of the crankshaft 26 and the planetary gear 30. Also, “k1” (> 0) in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and “k2” (> 0) in the third term on the right side is the gain of the integral term. When the vehicle travels while outputting power from the engine 22, power is generated by the motor MG1 using the power from the engine 22 (see the downward arrow on the S axis in FIG. 6). Tm1tmp is a negative torque (torque in a direction to hold down the rotational speed Ne of the engine 22).

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=-ρ・Petmp/((1+ρ)・Ne*)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (1)
Tm1tmp = -ρ ・ Petmp / ((1 + ρ) ・ Ne *) + k1 ・ (Nm1 * -Nm1) + k2 ・ ∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

続いて、次式(3)および式(4)を共に満たすモータMG1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Tm1min,Tm1maxを設定し(ステップS140)、式(5)に示すように、設定した仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1min,Tm1maxで制限してモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定する(ステップS150)。ここで、式(3)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(−Tm1/ρ)とモータMG2から駆動軸36に出力されるトルクTm2との和が値0以上で要求トルクTr*以下の範囲内となる関係であり、式(4)は、モータMG1によって入出力される電力(Tm1・Nm1)とモータMG2によって入出力される電力(Tm2・Nm2)との和がバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内となる関係である。図7は、モータMG1のトルク制限Tm1min,Tm1maxの一例を示す説明図である。トルク制限Tm1min,Tm1maxは、図中斜線で示した領域におけるトルクTm1の最大値と最小値として求めることができる。なお、要求トルクTr*が正の値のときには、図7から分かるように、トルク(−Tm1/ρ)とトルクTm2との和が要求トルクTr*となる関係と電力(Tm1・Nm1)と電力(Tm2・Nm2)との和がバッテリ50の入力制限Winとなる関係とを満たすモータMG1の駆動点をトルク制限Tm1minに設定し、トルク(−Tm1/ρ)とトルクTm2との和が値0となる関係と電力(Tm1・Nm1)と電力(Tm2・Nm2)との和がバッテリ50の出力制限Woutとなる関係とを満たすモータMG1の駆動点をトルク制限Tm1maxに設定することになる。
Subsequently, torque limits Tm1min and Tm1max are set as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG1 that satisfies both the following expressions (3) and (4) (step S140), as shown in expression (5): Then, the set temporary torque Tm1tmp is limited by the torque limits Tm1min and Tm1max, and a torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 is set (step S150). Here, the expression (3) is obtained by calculating the sum of the torque ( −Tm1 / ρ) output from the motor MG1 and acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 and the torque Tm2 output from the motor MG2 to the drive shaft 36. a relation of the torque demand Tr * the range in values 0 or more, the formula (4), the power input to and output power output by the motor MG1 and (Tm1 · Nm1) by the motor MG2 (Tm2 · Nm2 ) Is within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of torque limits Tm1min and Tm1max of the motor MG1. The torque limits Tm1min and Tm1max can be obtained as the maximum value and the minimum value of the torque Tm1 in the region indicated by the oblique lines in the figure. Note that when the torque demand Tr * is a positive value, as can be seen from Figure 7, the torque - and (Tm1 / ρ) and the sum of the torque Tm2 becomes the required torque Tr * relationship with the power (Tm1 · Nm1) Power the sum of (Tm2 · Nm2) and sets the drive point of the motor MG1 to satisfy the relation of the input limit Win of the battery 50 to the torque limit Tm1min, a torque (- Tm1 / ρ) and the sum value of the torque Tm2 0 The driving point of the motor MG1 that satisfies the relationship and the relationship in which the sum of the power ( Tm1 · Nm1) and the power ( Tm2 · Nm2) becomes the output limit Wout of the battery 50 is set to the torque limit Tm1max.

0≦-Tm1/ρ+Tm2≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)
0 ≦ -Tm1 / ρ + Tm2 ≦ Tr * (3)
Win ≦ Tm1, Nm1 + Tm2, Nm2 ≦ Wout (4)
Tm1 * = max (min (Tm1tmp, Tm1max), Tm1min) (5)

次に、初期値として値0が設定されると共にモータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過する(トルク制限Tm1minより小さくなる)超過条件が成立したときに値1が設定される超過条件フラグFの値を調べ(ステップ160)、超過条件フラグFが値0のときには、モータMG1の仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1minと比較する(ステップS170)。ステップS160の処理は、超過条件の成立後であるか否かを判定する処理であり、ステップS170の処理は、超過条件が成立したか否かを判定する処理である。なお、超過条件が成立しやすいときとしては、エンジン22の吸気温Taが低いときや大気圧Paが大きいときなどのようにエンジン22に吸入される空気の密度(空気密度)が大きいためにエンジン22からの出力(パワーやトルク)が要求値に対して大きくなりやすいときや、バッテリ50が低温(例えば、−10℃以下や−15℃以下など)や高温(例えば、40℃以上や45℃以上など)でバッテリ50の入出力制限Win,Woutが比較的大きく制限されているとき(絶対値として比較的小さな値が設定されているとき)などが考えられる。   Next, an excess condition flag in which a value 0 is set as an initial value and an excess condition in which the provisional torque Tm1tmp of the motor MG1 exceeds the torque limit Tm1min (is smaller than the torque limit Tm1min) is established. The value of F is checked (step 160). When the excess condition flag F is 0, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is compared with the torque limit Tm1min (step S170). The process in step S160 is a process for determining whether or not the excess condition has been established, and the process in step S170 is a process for determining whether or not the excess condition has been established. Note that when the excess condition is likely to be satisfied, the engine 22 has a high density of air (air density) drawn into the engine 22 such as when the intake air temperature Ta of the engine 22 is low or when the atmospheric pressure Pa is high. When the output (power and torque) from 22 is likely to be larger than the required value, the battery 50 is low temperature (for example, −10 ° C. or lower, −15 ° C. or lower) or high temperature (for example, 40 ° C. or higher or 45 ° C.). For example, when the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are restricted relatively large (when a relatively small value is set as an absolute value).

ステップS160で超過条件フラグFが値0であり、ステップS170でモータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min以上のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないとき)には、超過条件の成立後ではなく且つ超過条件は成立していないと判断し、仮要求パワーPetmpを要求パワーPe*に設定し(ステップS310)、次式(6)に示すように、モータMG1のトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除したものを要求トルクTr*に加えてモータMG2から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクTm2tmpを計算し(ステップS330)、式(7)および式(8)に示すように、バッテリ50の入出力制限Win,WoutとモータMG1のトルク指令Tm1*に回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との差分をモータMG2の回転数Nm2で除してモータ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を計算し(ステップS340)、式(9)に示すように、仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm2*を設定する(ステップS350)。ここで、式(6)は、図6の共線図から容易に導くことができる。   If the excess condition flag F is 0 in step S160 and the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is greater than or equal to the torque limit Tm1min in step S170 (when the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min), the excess condition is satisfied. If the excess condition is not satisfied, the temporary required power Petmp is set to the required power Pe * (step S310), and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is changed to the planetary gear as shown in the following equation (6). The torque divided by the gear ratio ρ of 30 is added to the required torque Tr * to calculate a temporary torque Tm2tmp as a temporary value of the torque to be output from the motor MG2 (step S330), and the expressions (7) and (8) As shown, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the torque command Tm1 of the motor MG1 The torque limit Tm2min as the upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the difference from the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the rotation speed Nm1 by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 Tm2max is calculated (step S340), and as shown in the equation (9), the temporary torque Tm2tmp is limited by the torque limits Tm2min and Tm2max, and a torque command Tm2 * as a torque to be output from the motor MG2 is set (step S350). ). Here, Expression (6) can be easily derived from the alignment chart of FIG.

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)
Tm2tmp = Tr * + Tm1 * / ρ (6)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (7)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (8)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (9)

こうして要求パワーPe*やエンジン22の目標回転数Ne*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、要求パワーPe*やエンジン22の目標回転数Ne*についてはエンジンECU24に送信し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信して(ステップS360)、本ルーチンを終了する。要求パワーPe*とエンジン22の目標回転数Ne*とを受信したエンジンECU24は、要求パワーPe*をエンジン22の目標回転数Ne*で除してエンジン22の目標トルクTe*を計算し、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる運転ポイント(目標運転ポイント)で運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。また、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   When the required power Pe *, the target engine speed Ne * of the engine 22 and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are thus set, the required power Pe * and the target engine speed Ne * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24. The torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S360), and this routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the required power Pe * and the target rotational speed Ne * of the engine 22 calculates the target torque Te * of the engine 22 by dividing the required power Pe * by the target rotational speed Ne * of the engine 22. The intake air amount control, fuel injection control, ignition control, and the like of the engine 22 are performed so that the engine 22 is operated at an operation point (target operation point) composed of the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. .

ステップS160で超過条件フラグFが値0であり、ステップS170でモータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minより小さいとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過するとき)には、超過条件が成立したと判断し、超過条件フラグFに値1を設定する(ステップS180)。なお、モータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minより小さいときには、仮トルクTm1tmpより大きな(絶対値としては小さな)トルク制限Tm1minをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータMG1を制御することになる。そして、一般に、モータMG1はエンジン22に比して応答性が高い。したがって、超過条件が成立すると、モータMG1から仮トルクTm1tmpを出力しない(エンジン22の回転数Neを押さえ込む方向のトルクが不足する)ことにより、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*より大きくなると考えられる。   When the excess condition flag F is 0 in step S160 and the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is smaller than the torque limit Tm1min in step S170 (when the temporary torque Tm1tmp exceeds the torque limit Tm1min), the excess condition is satisfied. And the value 1 is set to the excess condition flag F (step S180). When the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is smaller than the torque limit Tm1min, the torque limit Tm1min larger than the temporary torque Tm1tmp (small in absolute value) is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1 to control the motor MG1. Become. In general, the motor MG1 is more responsive than the engine 22. Therefore, when the excess condition is satisfied, the temporary torque Tm1tmp is not output from the motor MG1 (the torque in the direction for pressing down the rotational speed Ne of the engine 22 is insufficient), so that the rotational speed Ne of the engine 22 is larger than the target rotational speed Ne *. It is considered to be.

ステップ180で超過条件フラグFに値1を設定した後や、ステップS160で超過条件フラグFが値1のときには、エンジン22の目標回転数Ne*から回転数Neを減じて差分回転数ΔNeを計算すると共に(ステップS190)、計算した差分回転数ΔNeを値0と比較する(ステップS200)。   After setting the excess condition flag F to 1 in step 180 or when the excess condition flag F is 1 in step S160, the rotational speed Ne is subtracted from the target rotational speed Ne * of the engine 22 to calculate the differential rotational speed ΔNe. At the same time (step S190), the calculated differential rotational speed ΔNe is compared with the value 0 (step S200).

差分回転数ΔNeが値0未満のとき(エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*より大きいとき)には、差分回転数ΔNeを用いて次式(10)により補正値αの計算に用いる比例項の値αpを計算すると共に(ステップS210)、差分回転数ΔNeと補正値αの計算に用いる積分項の前回値(前回αi)とを用いて式(11)により積分項の値αiを計算し(ステップS220)、計算した比例項の値αpと積分項の値αiとの和を補正値αとして計算する(ステップS270)。ここで、式(10),(11)は、それぞれ、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御における比例項,積分項の計算式であり、式(10)の「k3」(>0)は比例項のゲインであり、式(11)の「k4」(>0)は積分項のゲインである。いま、差分回転数ΔNeが値0未満のときを考えているから、比例項の値αp,積分項の値αiは共に負の値となり、補正値αは負の値となる。   When the differential rotational speed ΔNe is less than 0 (when the rotational speed Ne of the engine 22 is larger than the target rotational speed Ne *), the differential rotational speed ΔNe is used to calculate the correction value α using the following equation (10). The proportional term value αp is calculated (step S210), and the integral term value αi is calculated by the equation (11) using the differential rotation speed ΔNe and the previous value (previous αi) of the integral term used for calculating the correction value α. The sum of the calculated proportional term value αp and the integral term value αi is calculated as the correction value α (step S270). Here, Equations (10) and (11) are equations for calculating a proportional term and an integral term, respectively, in the rotational speed feedback control so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *. “K3” (> 0) in Expression (10) is the gain of the proportional term, and “k4” (> 0) in Expression (11) is the gain of the integral term. Now, since the case where the differential rotation speed ΔNe is less than 0 is considered, both the value αp of the proportional term and the value αi of the integral term are negative values, and the correction value α is a negative value.

αp=k3・ΔNe (10)
αi=前回αi+k4・ΔNe (11)
αp = k3 ・ ΔNe (10)
αi = previous αi + k4 ・ ΔNe (11)

そして、計算した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算し(ステップS280)、計算した補正後要求パワーPeadを仮要求パワーPetmpと比較する(ステップS290)。補正値αが負の値となるときには、補正後パワーPeadは仮要求パワーPetmpより小さな値となる。   Then, the calculated correction value α is added to the temporary required power Petmp to calculate the corrected required power Pead (Step S280), and the calculated corrected required power Pead is compared with the temporary required power Petmp (Step S290). When the correction value α is a negative value, the corrected power Pead is smaller than the temporary required power Petmp.

補正後要求パワーPeadが仮要求パワーPetmp未満のときには、補正後要求パワーPeadを要求パワーPe*に設定し(ステップS320)、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS330〜S350)、要求パワーPe*やエンジン22の目標回転数Ne*についてはエンジンECU24に送信し、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信して(ステップS360)、本ルーチンを終了する。   When the corrected required power Pead is less than the temporary required power Petmp, the corrected required power Pead is set to the required power Pe * (step S320), and the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set (steps S330 to S350). The power Pe * and the target rotational speed Ne * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24, the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S360), and this routine is terminated. .

このように、超過条件が成立した以降でエンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*より大きいときには、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によって負の補正値αを設定し、設定した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて得られる補正後要求パワーPeadを要求パワーPe*に設定してエンジン22を制御することにより、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に比して大きく吹き上がったりモータMG1による発電電力が大きくなり過ぎたり(バッテリ50に過大な電力が入力されたり)するのを抑制して、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*以下となるようにすることができる。   In this way, when the engine speed Ne of the engine 22 is greater than the target engine speed Ne * after the excess condition is satisfied, the engine speed feedback control for making the engine speed Ne become the target engine speed Ne *. By setting the negative correction value α by the above, and setting the corrected correction power Pead obtained by adding the set correction value α to the temporary required power Petmp to the required power Pe * to control the engine 22, The rotational speed of the engine 22 is suppressed by preventing the rotational speed Ne from blowing up as compared with the target rotational speed Ne * or excessively generating electric power generated by the motor MG1 (excessive power is input to the battery 50). Ne can be made equal to or less than the target rotational speed Ne *.

ステップS200で差分回転数ΔNeが値0以上のとき(エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*以下のとき)には、比例項の値αpに値0を設定し(ステップS230)、モータMG1の仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1minと比較する(ステップS240)。   When the difference rotational speed ΔNe is equal to or greater than 0 in step S200 (when the rotational speed Ne of the engine 22 is equal to or less than the target rotational speed Ne *), a value 0 is set as the proportional term value αp (step S230), The temporary torque Tm1tmp of MG1 is compared with the torque limit Tm1min (step S240).

仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min未満のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過するとき)には、積分項の前回値(前回αi)を保持し(ステップS250)、比例項の値αp(値0)と積分項の値αiとの和を補正値αとして計算し(ステップS270)、計算した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算する(ステップS280)。この場合、補正値αは、前回の補正値(前回α)を保持することになる。なお、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*より高い状態から低下して目標回転数Ne*に略等しくなったときには、積分項の値αi(補正値α)は、回転数Neが目標回転数Ne*より高かったときの影響によって負の値となっている。   When the temporary torque Tm1tmp is less than the torque limit Tm1min (when the temporary torque Tm1tmp exceeds the torque limit Tm1min), the previous value of the integral term (previous αi) is held (step S250), and the value αp (value of the proportional term) 0) and the value αi of the integral term are calculated as a correction value α (step S270), and the calculated correction value α is added to the provisional required power Petmp to calculate a corrected required power Pead (step S280). In this case, the correction value α holds the previous correction value (previous α). When the rotational speed Ne of the engine 22 decreases from a state higher than the target rotational speed Ne * and becomes substantially equal to the target rotational speed Ne *, the integral term value αi (correction value α) is the target rotational speed Ne. It is a negative value due to the influence when it is higher than the rotational speed Ne *.

一方、仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1minがトルク制限Tm1min以上のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないとき)には、積分項の前回値(前回αi)に正の変化値Δαiを加えて積分項の値αiを計算し(ステップS260)、比例項の値αp(値0)と積分項の値αiとの和を補正値αとして計算し(ステップS270)、計算した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算する(ステップS280)。この場合、補正後要求パワーPeadは、前回の補正後要求パワー(前回Pead)に比して変化値Δαiだけ仮要求パワーPetmpに近づいた値となる。ここで、変化値Δαiは、本ルーチンの実行間隔(例えば、数msec毎)で補正値αを増加させる(絶対値としては減少させる)程度である。この変化値Δαiについての詳細は後述する。   On the other hand, when the torque limit Tm1min is equal to or greater than the torque limit Tm1min (when the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min), the positive change value Δαi is added to the previous value of the integral term (previous αi). The integral term value αi is calculated (step S260), the sum of the proportional term value αp (value 0) and the integral term value αi is calculated as the correction value α (step S270), and the calculated correction value α is temporarily calculated. In addition to the required power Petmp, the corrected required power Pead is calculated (step S280). In this case, the corrected required power Pead becomes a value that is close to the temporary required power Petmp by the change value Δαi as compared to the previous corrected required power (previous Lead). Here, the change value Δαi is such that the correction value α is increased (decreased as an absolute value) at an execution interval (for example, every several msec) of this routine. Details of the change value Δαi will be described later.

こうして補正後要求パワーPeadを計算すると、計算した補正後要求パワーPeadを仮要求パワーPetmpと比較し(ステップS290)、補正後要求パワーPeadが仮要求パワーPetmp未満のときには、補正後要求パワーPeadを要求パワーPe*に設定し(ステップS320)、ステップS330〜S360の処理を実行して本ルーチンを終了する。   When the corrected required power Pead is calculated in this way, the calculated corrected required power Pead is compared with the temporary required power Petmp (step S290). When the corrected required power Pead is less than the temporary required power Petmp, the corrected required power Pead is calculated. The required power Pe * is set (step S320), the processing of steps S330 to S360 is executed, and this routine is terminated.

したがって、超過条件が成立した以降に、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*以下でモータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min以上のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないとき)には、補正値αを正の変化値Δαiずつ増加させることになる。ところで、補正値αの増加率(本ルーチンの実行間隔あたりの増加量)が大きいと、その程度によっては、要求パワーPe*が仮要求パワーPetmpに近づくときの増加率が大きくなり過ぎて、エンジン22の回転数Neが比較的大きく変動する場合が生じる。したがって、実施例では、変化値Δαiは、エンジン22の回転変動を抑制できるよう予め実験や解析などによって定めた値、例えば、エンジン22の目標回転数Ne*が小さいほど小さくなる傾向の値などを用いるものとした。こうした制御により、補正後要求パワーPead(要求パワーPe*)を仮要求パワーPetmpに近づける際のエンジン22の回転変動を抑制することができる。なお、エンジン22の目標回転数Ne*が小さいほど変化値Δαiを小さくするのは、エンジン22の目標回転数Ne*が小さいほど補正値αを大きくする(補正後要求パワーPeadを仮要求パワーPetmpに近づける)際にエンジン22の回転数Neが変動しやすいと考えられる、という理由に基づく。この変化値Δαiは、固定値を用いるものとしてもよい。   Therefore, after the excess condition is satisfied, when the rotational speed Ne of the engine 22 is equal to or less than the target rotational speed Ne * and the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is equal to or greater than the torque limit Tm1min (when the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min). In this case, the correction value α is increased by a positive change value Δαi. By the way, if the rate of increase of the correction value α (the amount of increase per execution interval of this routine) is large, the rate of increase when the required power Pe * approaches the temporary required power Petmp becomes too large depending on the degree. There are cases where the rotational speed Ne of 22 fluctuates relatively greatly. Therefore, in the embodiment, the change value Δαi is a value determined in advance by experiment or analysis so as to suppress the rotational fluctuation of the engine 22, for example, a value that tends to decrease as the target rotational speed Ne * of the engine 22 decreases. It was supposed to be used. By such control, it is possible to suppress the rotational fluctuation of the engine 22 when the corrected required power Pead (required power Pe *) is brought close to the temporary required power Petmp. The smaller the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, the smaller the change value Δαi is. The smaller the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, the larger the correction value α is (the post-correction required power Pead is set as the temporary required power Petmp). This is based on the reason that the rotational speed Ne of the engine 22 is considered to fluctuate easily. The change value Δαi may be a fixed value.

こうして補正後要求パワーPeadを徐々に増加させて(仮要求パワーPetmpに近づけて)、ステップS290で補正後要求パワーPeadが仮要求パワーPetmp以上であると判定されると、超過条件フラグFに値0を設定し(ステップS300)、仮要求パワーPetmpを要求パワーPe*に設定し(ステップS310)、ステップS330〜S360の処理を実行して本ルーチンを終了する。   In this way, the corrected required power Pead is gradually increased (approached to the temporary required power Petmp), and if it is determined in step S290 that the corrected required power Pead is equal to or higher than the temporary required power Petmp, the excess condition flag F is set to a value. 0 is set (step S300), the temporary required power Petmp is set to the required power Pe * (step S310), the processing of steps S330 to S360 is executed, and this routine is terminated.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過する超過条件が成立した以降、エンジン22の目標回転数Ne*から回転数Neを減じて得られる差分回転数ΔNeが値0未満のときには差分回転数ΔNeが値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値αを設定し、差分回転数ΔNeが値0以上で仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過するときには補正値αを保持し、差分回転数ΔNeが値0以上で仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないときには前回の補正値(前回α)より変化値Δαiだけ大きな値を新たな補正値αに設定し、設定した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて得られる補正後要求パワーPeadを要求パワーPe*に設定してエンジン22を制御するから、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*より大きいときには、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に比して大きく吹き上がったりモータMG1による発電電力が大きくなり過ぎたり(バッテリ50に過大な電力が入力されたり)するのを抑制することができ、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*以下のときには、補正後要求パワーPead(要求パワーPe*)を仮要求パワーPetmpに近づける際のエンジン22の回転変動を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, after the excess condition that the provisional torque Tm1tmp of the motor MG1 exceeds the torque limit Tm1min is satisfied, it is obtained by subtracting the rotation speed Ne from the target rotation speed Ne * of the engine 22. When the differential rotational speed ΔNe is less than 0, a negative correction value α is set by feedback control using a proportional term and an integral term so that the differential rotational speed ΔNe becomes 0, and the differential rotational speed ΔNe is 0 or more. When the temporary torque Tm1tmp exceeds the torque limit Tm1min, the correction value α is held. When the differential rotational speed ΔNe is 0 or more and the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min, the change value Δαi from the previous correction value (previous α). Is set to a new correction value α, and the set correction value α is added to the temporary required power Petmp. Therefore, when the engine speed Ne is greater than the target engine speed Ne *, the engine speed Ne is set to the target engine speed Ne *. As compared with the above, it is possible to prevent the electric power generated by the motor MG1 from blowing up excessively or the electric power generated by the motor MG1 from becoming excessively large (excessive electric power is input to the battery 50). In the following cases, the rotation fluctuation of the engine 22 when the corrected required power Pead (required power Pe *) is brought close to the temporary required power Petmp can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、超過条件が成立した以降、差分回転数ΔNeに応じた補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算するものとしたが、補正値αと、エンジン22の目標回転数Ne*と許容上限回転数Nelimとに応じた補正値βと、を仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算するものとしてもよい。ここで、許容上限回転数Nelimは、例えば、エンジン22の定格上限回転数Nelim1(例えば、5000rpmや6000rpmなど)と、モータMG1の定格上限回転数Nm1lim(例えば、11000rpmや1200rpmなど)をこの定格上限回転数Nm1limと駆動軸36の回転数Nr(モータMG2の回転数Nm2)とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(12)により換算したエンジン22の上限回転数Nelim2と、のうち小さい方を用いるものなどとすることができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, after the excess condition is satisfied, the corrected required power Pead is calculated by adding the correction value α corresponding to the difference rotational speed ΔNe to the temporary required power Petmp. The corrected required power Pead may be calculated by adding the correction value β corresponding to the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the allowable upper limit rotational speed Nelim to the temporary required power Petmp. Here, the allowable upper limit rotational speed Nelim is, for example, a rated upper limit rotational speed Nelim1 (for example, 5000 rpm or 6000 rpm) of the engine 22 and a rated upper limit rotational speed Nm1lim (for example, 11000 rpm or 1200 rpm) of the motor MG1. Of the upper limit rotational speed Nelim2 of the engine 22 converted by the following equation (12) using the rotational speed Nm1lim, the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (the rotational speed Nm2 of the motor MG2), and the gear ratio ρ of the planetary gear 30 is smaller. Can be used.

Nelim2=(ρ・Nm1lim+Nm2)/(1+ρ) (12)   Nelim2 = (ρ ・ Nm1lim + Nm2) / (1 + ρ) (12)

この場合の駆動制御ルーチン(後半部分)の一例を図8に示す。このルーチンは、ステップS280の処理に代えてステップS400〜S420の処理を実行する点を除いて、図2および図3の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。   An example of the drive control routine (second half) in this case is shown in FIG. This routine is the same as the drive control routine of FIGS. 2 and 3 except that the processes of steps S400 to S420 are executed instead of the process of step S280. Therefore, the same process is given the same step number, and the detailed description thereof is omitted.

図8の駆動制御ルーチン(後半部分)では、ステップS270で補正値αを計算すると、エンジン22の許容上限回転数Nelimから目標回転数Ne*を減じて、目標回転数Ne*の許容上限回転数Nelimに対する余裕分としての回転数余裕分Nemgを計算し(ステップS400)、計算した回転数余裕分Nemgに基づいて補正値βを設定し(ステップS410)、補正値αと補正値βとを仮要求パワーPetmpに加えて補正後要求パワーPeadを計算し(ステップS420)、ステップS290以降の処理を実行する。ここで、補正値βは、この変形例では、回転数余裕分Nemgと補正値βとを予め定めて補正値設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、回転数余裕分Nemgが与えられると記憶したマップから対応する補正値βを導出して設定するものとした。補正値設定用マップの一例を図9に示す。補正値βは、図9に示すように、所定値Nemgref(例えば、数百rpmなど)以下の領域で回転数余裕分Nemgが小さいほど値0から小さくなる(負側に大きくなる)傾向に設定するものとした。こうして設定した補正値βを用いて補正後要求パワーPeadを計算することにより、エンジン22の回転数Neが許容上限回転数Nelimが超えるのを抑制することができる。なお、実施例では、この補正値βを考慮していないため、補正値αが値0以上に至ったときに補正後要求パワーPeadが仮要求パワーPetmp以上となって超過条件フラグFを値0に切り替えることになるが、この変形例では、補正値αと補正値βとの和が値0以上に至ったときに補正後要求パワーPeadが仮要求パワーPetmp以上となって超過条件フラグFを値0に切り替えることになる。   In the drive control routine (second half portion) of FIG. 8, when the correction value α is calculated in step S270, the target upper speed Ne * is subtracted from the allowable upper limit speed Nelim of the engine 22, and the allowable upper limit speed of the target speed Ne *. A rotation speed margin Nemg as a margin for Nelim is calculated (step S400), a correction value β is set based on the calculated rotation speed margin Nemg (step S410), and the correction value α and the correction value β are temporarily set. In addition to the required power Petmp, the corrected required power Pead is calculated (step S420), and the processes after step S290 are executed. Here, in this modified example, the rotation speed margin Nemg and the correction value β are previously determined and stored in a ROM (not shown) as a correction value setting map, and the rotation speed margin Nemg is given as the correction value β. The corresponding correction value β is derived from the stored map and set. An example of the correction value setting map is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the correction value β is set to tend to decrease from the value 0 (increase to the negative side) as the rotation speed margin Nemg decreases in a region below a predetermined value Nemgref (for example, several hundred rpm). To do. By calculating the corrected required power Pead using the correction value β set in this way, it is possible to prevent the engine speed Ne from exceeding the allowable upper limit engine Nelim. In the embodiment, since the correction value β is not taken into consideration, when the correction value α reaches the value 0 or more, the corrected required power Pead becomes the temporary required power Petmp or more and the excess condition flag F is set to the value 0. However, in this modification, when the sum of the correction value α and the correction value β reaches a value of 0 or more, the corrected required power Pead becomes equal to or higher than the temporary required power Petmp, and the excess condition flag F is set. The value will be switched to 0.

実施例のハイブリッド自動車20では、超過条件が成立した以降、差分回転数ΔNeが値0未満のときには上述の式(10),(11)により比例項の値αp,積分項の値αiを計算し、差分回転数ΔNeが値0以上のときには比例項の値αpに値0を設定すると共に積分項の値αiに前回値(前回αi)や前回値(前回αi)に変化値Δαiを加えた値(前回αi+Δαi)を設定するものとしたが、差分回転数ΔNeに拘わらず式(10),(11)により比例項の値αp,積分項の値αiを計算するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチン(後半部分)の一例を図10に示す。このルーチンは、ステップS200〜260の処理に代えてステップS500〜S550の処理を実行する点を除いて、図2および図3の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, after the excess condition is satisfied, when the differential rotational speed ΔNe is less than 0, the proportional term value αp and the integral term value αi are calculated by the above formulas (10) and (11). When the differential rotation speed ΔNe is greater than or equal to 0, the value 0 is set to the value αp of the proportional term and the change value Δαi is added to the previous value (previous αi) or the previous value (previous αi) to the integral term value αi Although (previous αi + Δαi) is set, the value αp of the proportional term and the value αi of the integral term may be calculated by the equations (10) and (11) regardless of the differential rotation speed ΔNe. An example of the drive control routine (second half) in this case is shown in FIG. This routine is the same as the drive control routine of FIGS. 2 and 3 except that the processes of steps S500 to S550 are executed instead of the processes of steps S200 to S260. Therefore, the same process is given the same step number, and the detailed description thereof is omitted.

図10の駆動制御ルーチン(後半部分)では、ステップS190で差分回転数ΔNeを計算すると、モータMG1の仮トルクTm1tmpをトルク制限Tm1minと比較し(ステップS500)、仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min未満のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過するとき)には、実験や解析などによって予め定められた適合値としての所定値k31,k41を比例項,積分項のゲインk3,k4に設定し(ステップS510)、差分回転数ΔNeと比例項のゲインk3とを用いて式(10)により比例項の値αpを計算すると共に(ステップS540)、差分回転数ΔNeと積分項のゲインk4と積分項の前回値(前回αi)とを用いて式(11)により積分項の値αiを計算し(ステップS550)、計算した比例項の値αpと積分項の値αiとの和を補正値αとして計算し(ステップS270)、ステップS280以降の処理を実行する。   In the drive control routine (second half) of FIG. 10, when the differential rotation speed ΔNe is calculated in step S190, the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 is compared with the torque limit Tm1min (step S500), and the temporary torque Tm1tmp is less than the torque limit Tm1min. Time (when the temporary torque Tm1tmp exceeds the torque limit Tm1min), predetermined values k31 and k41 are set as proportional values and gains k3 and k4 of the integral terms as appropriate values determined in advance through experiments and analyzes ( In step S510, the value of the proportional term αp is calculated by the equation (10) using the differential rotational speed ΔNe and the proportional term gain k3 (step S540), and the differential rotational speed ΔNe, the integral term gain k4 and the integral term are calculated. The value αi of the integral term is calculated by the equation (11) using the previous value (previous αi) of 550), to calculate the sum of the values αp of the calculated proportional term and the value αi of the integral term as a correction value alpha (Step S270), step S280 to execute the subsequent processing.

ステップS500で仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min以上のとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないとき)には、仮トルクTm1tmpからトルク制限Tm1minを減じて、仮トルクTm1tmpのトルク制限Tm1minに対する余裕分としてのトルク余裕分Tm1mgを計算し(ステップS520)、計算したトルク余裕分Tm1mgに基づいて比例項,積分項のゲインk3,k4を設定し(ステップS530)、ステップS540以降の処理を実行する。この場合、比例項,積分項のゲインk3,k4は、トルク余裕分Tm1mgが小さいほど小さくなる傾向に設定するものとした。これにより、仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1min以上のときにおいて、トルク余裕分Tm1mgが小さいとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minに対してそれほど余裕がないとき)には補正値αがそれほど大きく変化せず、トルク余裕分Tm1mgが大きいとき(仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minに対してある程度余裕があるとき)には補正値αが比較的大きく変化することになる。   When the temporary torque Tm1tmp is equal to or greater than the torque limit Tm1min in step S500 (when the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min), the temporary torque Tm1tmp is subtracted from the torque limit Tm1min to obtain a margin of the temporary torque Tm1tmp relative to the torque limit Tm1min. Torque margin Tm1mg is calculated (step S520), and proportional and integral term gains k3 and k4 are set based on the calculated torque margin Tm1mg (step S530), and the processing after step S540 is executed. In this case, the gains k3 and k4 of the proportional term and the integral term are set so as to decrease as the torque margin Tm1 mg decreases. As a result, when the temporary torque Tm1tmp is equal to or greater than the torque limit Tm1min, the correction value α does not change so much when the torque margin Tm1mg is small (when the temporary torque Tm1tmp is not so large with respect to the torque limit Tm1min). When the torque margin Tm1mg is large (when the temporary torque Tm1tmp has a certain margin with respect to the torque limit Tm1min), the correction value α changes relatively large.

トルク余裕分Tm1mgが値0に近いときには、補正値α(補正後要求パワーPead)の変化などによって仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを再超過する可能性がある。したがって、トルク余裕分Tm1mgが小さいほど小さくなる傾向の比例項,積分項のゲインk3,k4を用いて補正値αを設定することにより、仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを再超過したときに、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*に比して大きく吹き上がったりモータMG1による発電電力が大きくなり過ぎたり(バッテリ50に過大な電力が入力されたり)するのを抑制することができる。   When the torque margin Tm1mg is close to the value 0, there is a possibility that the temporary torque Tm1tmp again exceeds the torque limit Tm1min due to a change in the correction value α (corrected required power Pead) or the like. Accordingly, by setting the correction value α using the proportional term and the gains k3 and k4 of the integral term that tend to be smaller as the torque margin Tm1mg is smaller, when the temporary torque Tm1tmp again exceeds the torque limit Tm1min, the engine Thus, it is possible to prevent the rotational speed Ne of 22 from being blown up more than the target rotational speed Ne * or the power generated by the motor MG1 from becoming too large (excessive power is input to the battery 50).

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限を超過するか否かの判定に、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(−Tm1/ρ)とモータMG2から駆動軸36に出力されるトルクTm2との和が要求トルクTr*となる関係と、モータMG1によって入出力される電力(Tm1・Nm1)とモータMG2によって入出力される電力(Tm2・Nm2)との和がバッテリ50の入力制限Winとなる関係とを、共に満たすよう設定したトルク制限Tm1minを用いるものとしたが、これに代えて又は加えて、モータMG1の回転数Nm1における負側の定格最大トルクTm1min2を用いるものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in determining whether or not the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 exceeds the torque limit, the torque ( −Tm1 / ρ) output from the motor MG1 and acting on the drive shaft 36 via the planetary gear 30 is determined . ) And the torque Tm2 output from the motor MG2 to the drive shaft 36 is the required torque Tr *, and the power ( Tm1 · Nm1) input / output by the motor MG1 and the power input / output by the motor MG2 ( The torque limit Tm1min that is set so as to satisfy the relationship that the sum of Tm2 and Nm2) is the input limit Win of the battery 50 is used, but instead of or in addition to this, at the rotational speed Nm1 of the motor MG1 The negative maximum rated torque Tm1min2 may be used.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the motor MG2 is output to the drive shaft 36. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. 11, the drive shaft 36 transmits the power from the motor MG2. It may be output to an axle (an axle connected to the wheels 39a and 39b in FIG. 11) different from the connected axle (the axle to which the drive wheels 38a and 38b are connected).

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「プラネタリギヤ」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、図2および図3の駆動制御ルーチンを実行するHVECU70と、HVECU70から要求パワーPe*とエンジン22の目標回転数Ne*とを受信してエンジン22を制御するエンジンECU24と、HVECU70からモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信してモータMG1,MG2を制御するモータECU40と、が「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “engine”, the motor MG1 corresponds to the “first motor”, the planetary gear 30 corresponds to the “planetary gear”, the motor MG2 corresponds to the “second motor”, and the battery 50 Corresponds to the “battery”, the HVECU 70 that executes the drive control routine of FIGS. 2 and 3, and the engine ECU 24 that receives the required power Pe * and the target engine speed Ne * of the engine 22 from the HVECU 70 and controls the engine 22. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 from the HVECU 70 and controls the motors MG1 and MG2 corresponds to “control means”.

ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第1モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、如何なるタイプのモータであっても構わない。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ30(シングルピニオン式のプラネタリギヤ)に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤや、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で駆動軸,出力軸,回転軸の順に並ぶよう接続されたものであれば如何なるタイプのプラネタリギヤであっても構わない。「第2モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、第1モータおよび第2モータと電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく、単一の電子制御ユニットによって構成されるものなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、モータMG1の仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過する超過条件が成立した以降、エンジン22の目標回転数Ne*から回転数Neを減じて得られる差分回転数ΔNeが値0未満のときには差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値αを設定し、差分回転数ΔNeが値0以上で仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過するときには補正値αを保持し、差分回転数ΔNeが値0以上で仮トルクTm1tmpがトルク制限Tm1minを超過しないときには前回の補正値(前回α)より変化値Δαiだけ大きな値を新たな補正値αに設定し、設定した補正値αを仮要求パワーPetmpに加えて得られる補正後要求パワーPeadを要求パワーPe*に設定してエンジン22を制御するものに限定されるものではなく、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第1モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第1モータから出力されるよう第1モータを制御し、第1モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0未満の第1状態のときには差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、差分回転数が値0以上で第1モータ目標トルクがトルク制限を超過する第2状態のときには補正値を保持し、差分回転数が値0以上で第1モータ目標トルクがトルク制限を超過しない第3状態のときにはこの第3状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, the “engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using gasoline or light oil as a fuel, and may be any type of engine. The “first motor” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor. The “planetary gear” is not limited to the planetary gear 30 (single pinion type planetary gear), but includes a drive shaft connected to the axle, such as a double pinion type planetary gear or a combination of a plurality of planetary gears. Any type of planetary gear can be used as long as three rotating elements are connected to the output shaft of the engine and the rotating shaft of the first motor so that the driving shaft, the output shaft and the rotating shaft are arranged in this order on the alignment chart. I do not care. The “second motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the drive shaft. The “battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and the first motor, the second motor, and the electric power such as a nickel hydride secondary battery, a nickel cadmium secondary battery, and a lead storage battery. Any type of battery may be used as long as the exchange is possible. The “control means” is not limited to the combination of the HVECU 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, after the excess condition that the temporary torque Tm1tmp of the motor MG1 exceeds the torque limit Tm1min is satisfied, the differential speed ΔNe obtained by subtracting the speed Ne from the target speed Ne * of the engine 22 is established. When the value is less than 0, a negative correction value α is set by feedback control using a proportional term and an integral term so that the differential rotational speed becomes 0. The differential rotational speed ΔNe is 0 or more and the temporary torque Tm1tmp is the torque. When the limit Tm1min is exceeded, the correction value α is held, and when the differential rotational speed ΔNe is 0 or more and the temporary torque Tm1tmp does not exceed the torque limit Tm1min, a value larger than the previous correction value (previous α) by a change value Δαi is newly added. Is set to a correct correction value α, and the corrected required power Pead obtained by adding the set correction value α to the temporary required power Petmp is obtained. The first motor target torque is set so that the engine rotates at the target engine speed corresponding to the required power to be output from the engine. The engine is controlled so that the required power is output from the engine, and the first motor is controlled so that the torque obtained by limiting the first motor target torque by torque limitation is output from the first motor, and the first motor target After the excess condition that the torque exceeds the torque limit is satisfied, the differential rotational speed is proportional to the value 0 in the first state where the differential rotational speed obtained by subtracting the engine rotational speed from the engine target rotational speed is less than 0. A negative correction value is set by feedback control using a term and an integral term, and the first motor target torque is torque limited when the differential rotation speed is 0 or more. The correction value is retained when the second state is exceeded, and is corrected so as to increase gradually as the third state is continued in the third state where the differential rotational speed is 0 or more and the first motor target torque does not exceed the torque limit. Any value may be used as long as the engine is controlled so that the corrected power obtained by setting the value and adding the correction value to the required power is output from the engine.

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

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

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

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、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)、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、MG1,MG2 モータ。   20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronics Control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 70 hybrid electronics Control unit (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 6 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で前記駆動軸,前記出力軸,前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第1モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第1モータ目標トルクを下限値および上限値からなるトルク制限で制限して得られるトルクが前記第1モータから出力されるよう該第1モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値0未満の第1状態のときには該差分回転数が値0となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、前記第1状態から前記差分回転数が値0以上で前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過する第2状態に移行すると、該第2状態では前記補正値を保持し、前記第2状態から前記差分回転数が値0以上で前記第1モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過しない第3状態に移行すると、該第3状態では該第3状態の継続に従って徐々に大きくなるよう前記補正値を設定し、前記補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the first motor have three rotation elements on the nomographic chart, the drive shaft, the output shaft, A planetary gear connected to be arranged in order of the rotation shaft, a second motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, a battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor, and an output from the engine A first motor target torque is set so that the engine rotates at a target engine speed corresponding to the required power to be controlled, the engine is controlled so that the required power is output from the engine, and the first motor target torque is set. and a control means for controlling the first motor so that the torque obtained by limited by the torque limit consisting of the lower limit value and the upper limit value is output from the first motor In the hybrid vehicle,
The control means has a differential rotational speed obtained by subtracting the engine rotational speed from the engine target rotational speed after the excess condition that the first motor target torque exceeds the lower limit value of the torque limit is satisfied. In the first state, a negative correction value is set by feedback control using a proportional term and an integral term so that the differential rotational speed becomes a value of 0. From the first state, the differential rotational speed is a value of 0 or more. When the first motor target torque shifts to a second state where the torque limit exceeds the lower limit value of the torque limit , the correction value is held in the second state, and the differential rotational speed is 0 or more from the second state. When the first target motor torque is shifted to the third state does not exceed the lower limit value of the torque limit, the third state setting the correction value to be gradually increased in accordance with the continuation of the third state, the A means for controlling the engine to the corrected power obtained a positive value in addition to the required power is output from the engine,
Hybrid car.
請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記超過条件が成立して前記エンジン回転数が前記エンジン目標回転数より大きくなってから前記補正後パワーが前記要求パワー以上に至るまで、該補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means outputs the corrected power from the engine until the corrected power reaches the required power after the excess condition is satisfied and the engine speed is greater than the engine target speed. Is a means to control
Hybrid car.
請求項1または2記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記第3状態のときには、前記エンジン目標回転数が小さいほど小さくなる傾向の正の変化値だけ前回の前記補正値から大きくした値を新たな前記補正値に設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
In the third state, after the excess condition is established, the control means newly increases a value that is increased from the previous correction value by a positive change value that tends to decrease as the engine target speed decreases. A means for setting a correction value,
Hybrid car.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数が許容上限回転数より低い回転数閾値以上のときには、前記補正値と、前記エンジン目標回転数が前記許容上限回転数に近づくほど負側に大きくなる傾向の第2補正値と、を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
When the engine target rotational speed is equal to or higher than a rotational speed threshold lower than the allowable upper limit rotational speed after the excess condition is satisfied, the control means causes the correction value and the engine target rotational speed to approach the allowable upper limit rotational speed. A means for controlling the engine such that the corrected power obtained by adding the second correction value, which tends to increase toward the negative side, to the required power is output from the engine,
Hybrid car.
請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記トルク制限の前記下限値は、前記第1モータから出力されて前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に作用するトルクと前記第2モータから前記駆動軸に出力されるトルクとの和が前記駆動軸の要求トルクとなる関係と、前記第1モータによって入出力される電力と前記第2モータによって入出力される電力との和が前記バッテリの入力制限となる関係と、を共に満たすよう設定される制限である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The lower limit value of the torque limit is the sum of the torque output from the first motor and acting on the drive shaft via the planetary gear and the torque output from the second motor to the drive shaft. And the relationship that the sum of the power input / output by the first motor and the power input / output by the second motor becomes the input limit of the battery. Is a limitation,
Hybrid car.
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