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JP2008195153A - Vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP2008195153A
JP2008195153A JP2007030631A JP2007030631A JP2008195153A JP 2008195153 A JP2008195153 A JP 2008195153A JP 2007030631 A JP2007030631 A JP 2007030631A JP 2007030631 A JP2007030631 A JP 2007030631A JP 2008195153 A JP2008195153 A JP 2008195153A
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JP
Japan
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driving force
torque
motor
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007030631A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tsukajima
浩幸 塚嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007030631A priority Critical patent/JP2008195153A/en
Publication of JP2008195153A publication Critical patent/JP2008195153A/en
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Abstract

【課題】駆動軸に要求される要求駆動力に対応しながら内燃機関を始動する。
【解決手段】モータMG1によりエンジンをモータリングする際にモータMG2の回転軸に作用する反力トルクをキャンセルするためのトルクと要求トルクT*とをモータMG2,MG3からの出力により賄える範囲内で閾値Trefを設定し(S120)、要求トルクT*が閾値Tref以上または要求パワーPe*が閾値Pref以上で且つエンジンが運転されていないときに(S130〜S150)、モータMG1のトルク指令Tm1*にモータリングトルクTcを設定し(S230)、反力トルクと要求トルクT*とを用いてモータMG2,MG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を設定し(S180〜S220)、トルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*を用いてモータMG1,MG2,MG3を制御し(S230)、モータリングに伴ってエンジンを始動する(S240,S250)。
【選択図】図2
An internal combustion engine is started in response to a required driving force required for a drive shaft.
SOLUTION: The torque for canceling the reaction torque acting on the rotating shaft of the motor MG2 when the engine is motored by the motor MG1 and the required torque T * are within a range that can be covered by the output from the motors MG2, MG3. A threshold value Tref is set (S120), and when the required torque T * is equal to or greater than the threshold value Tref or the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref and the engine is not operating (S130 to S150), the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set. Motoring torque Tc is set (S230), torque commands Tm2 * and Tm3 * of motors MG2 and MG3 are set using reaction force torque and required torque T * (S180 to S220), and torque commands Tm1 * and Tm2 are set. *, Tm3 * are used to control motors MG1, MG2, and MG3 (S230). To start the engine with the grayed (S240, S250).
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.

従来、この種の車両としては、エンジンと、エンジンの出力軸にクラッチを介して接続されると共に車輪に変速機を介して連結されたモータ・ジェネレータと、を備え、エンジンを始動するときには、クラッチを接続してモータによりエンジンをモータリングして始動するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、エンジンを始動する際には、エンジンのモータリングに要するモータリングトルクとエンジンの回転数の変化率に応じた慣性トルクとの和としてのアシストトルクを車両に要求される駆動要求トルクに加えたトルクをモータ・ジェネレータから出力することにより、走行中の駆動力の一時的な不足を防止することができる、としている。
2002−27611号公報
Conventionally, this type of vehicle includes an engine and a motor / generator connected to an output shaft of the engine via a clutch and connected to a wheel via a transmission. There has been proposed one in which an engine is motored by a motor and started by a motor (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, when the engine is started, the drive request torque required for the vehicle is an assist torque that is the sum of the motoring torque required for engine motoring and the inertia torque according to the rate of change of the engine speed. By outputting the torque applied to the motor / generator from the motor / generator, a temporary shortage of driving force during traveling can be prevented.
No. 2002-27611

上述の車両では、エンジンを始動する際に駆動要求トルクにアシストトルクを加えたトルクをモータ・ジェネレータから出力することにより駆動力の一時的な不足を防止できるとしているが、エンジンの始動要求がなされる条件によっては、駆動要求トルクとアシストトルクとの和のトルクがモータ・ジェネレータから出力可能な最大トルクよりも大きくなってしまい、駆動要求トルクに十分に対応できない場合が生じる。   In the above-described vehicle, a temporary deficiency in driving force can be prevented by outputting torque obtained by adding assist torque to drive request torque from the motor generator when starting the engine. Depending on the conditions, the sum of the drive request torque and the assist torque becomes larger than the maximum torque that can be output from the motor / generator, and the drive request torque may not be sufficiently handled.

また、こうした車両では、1カ所に大きなスペースが確保できず各スペースが分散していて体格の大きなモータ・ジェネレータを搭載することが困難となる場合に、モータ・ジェネレータからの動力だけで走行可能な駆動要求トルクの範囲をある程度大きくすることが望まれる。   In addition, in such a vehicle, when a large space cannot be secured in one place and it is difficult to mount a large motor / generator because each space is dispersed, it is possible to run only with the power from the motor / generator. It is desired to increase the range of the drive request torque to some extent.

本発明の車両およびその制御方法は、駆動軸に要求される要求駆動力に対応しながら内燃機関を始動することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、電動機からの動力だけで走行可能な要求駆動力の範囲を大きくすることを目的の一つとする。   One object of the vehicle and the control method thereof according to the present invention is to start the internal combustion engine while responding to the required driving force required for the drive shaft. Another object of the vehicle and the control method thereof of the present invention is to increase the range of the required driving force that can be traveled only by the power from the electric motor.

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明の車両は、
内燃機関と、
前記内燃機関と第1の車軸側とに接続され、車速を低下させる方向の該第1の車軸側への駆動力の出力を伴って前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、
前記第1の車軸側とは異なる第2車軸側に動力を入出力可能な第2の電動機と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングする際に前記第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と、前記設定された要求駆動力と、を前記第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
前記内燃機関が運転停止されている状態で前記判定手段により前記所定の運転開始条件が成立したと判定されたとき、前記内燃機関をモータリングするための駆動力が前記モータリング手段から出力されるよう該モータリング手段を制御し、前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を制御し、前記内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう該内燃機関を制御する始動時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The vehicle of the present invention
An internal combustion engine;
Motoring means connected to the internal combustion engine and the first axle side and motoring the internal combustion engine with an output of driving force to the first axle side in a direction to reduce the vehicle speed;
A first electric motor capable of inputting and outputting power to the first axle side;
A second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle side different from the first axle side;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
A driving force for canceling a reaction force driving force that is a driving force output to the first axle side when the internal combustion engine is motored by the motoring means, and the set required driving force, Determining means for determining whether or not a predetermined operation start condition including a driving force condition set within a range that can be covered by outputs from the first electric motor and the second electric motor is satisfied;
A driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means when the determination means determines that the predetermined operation start condition is satisfied while the internal combustion engine is stopped. Controlling the motoring means, canceling the reaction force driving force and controlling the first electric motor and / or the second electric motor to travel with the set required driving force, and the internal combustion engine Start-up control means for controlling the internal combustion engine to be started along with motoring;
It is a summary to provide.

この本発明の車両では、内燃機関が運転停止されている状態でモータリング手段により内燃機関をモータリングする際に第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と走行に要求される要求駆動力とを第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したときには、内燃機関をモータリングするための駆動力がモータリング手段から出力されるようモータリング手段を制御し、反力駆動力をキャンセルし且つ要求駆動力により走行するよう第1の電動機および/または第2の電動機を制御し、内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう内燃機関を制御する。これにより、要求駆動力に対応しながら内燃機関を始動することができる。しかも、第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、第2の車軸側に動力を入出力を可能な第2の電動機と、の二つの電動機を用いるから、第1の電動機または第2の電動機と同程度の定格の電動機を一つだけ用いるものに比して駆動力条件を設定可能な範囲を広くすることができる。これにより、駆動力条件が成立しない要求駆動力の範囲を広くすること、即ち、電動機からの動力だけで走行可能な要求駆動力の範囲を広くすることが可能となる。さらに、異なる車軸側に動力を入出力可能な二つの電動機を用いることにより、比較的大きい体格の一つの電動機を用いるものに比して、スペースを有効利用することができると共に一方の車軸側の重量だけが大きくなるのを回避することができる。   In the vehicle of the present invention, the reaction force driving force that is the driving force output to the first axle side when the internal combustion engine is motored by the motoring means while the operation of the internal combustion engine is stopped is canceled. Predetermined driving start conditions are established including a driving force condition set within a range in which the driving force required for driving and the required driving force required for traveling can be covered by the outputs from the first motor and the second motor. In this case, the motoring means is controlled so that the driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means, the reaction force driving force is canceled, and the first electric motor and / or the vehicle is driven with the required driving force. Alternatively, the second electric motor is controlled to control the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started with motoring. As a result, the internal combustion engine can be started while responding to the required driving force. In addition, since the first electric motor that can input and output power to the first axle side and the second electric motor that can input and output power to the second axle side are used, the first electric motor is used. The range in which the driving force condition can be set can be widened as compared with a motor using only one motor having the same rating as that of the electric motor or the second electric motor. As a result, it is possible to widen the range of the requested driving force where the driving force condition is not satisfied, that is, to widen the range of the requested driving force that can travel only with the power from the electric motor. Further, by using two electric motors that can input and output power on different axles, space can be used more effectively than one using a relatively large electric motor, and one axle side can be used. Only the weight can be avoided.

こうした本発明の車両において、前記所定の運転開始条件は、前記反力駆動力と前記設定された要求駆動力とを前記第1の電動機からの出力だけでは賄うことができない範囲で設定される条件であるものとすることもできる。こうすれば、第1の電動機と同程度の定格の電動機を一つだけ用いるものに比して電動機からの動力だけで走行可能な範囲を広くすることができる。この場合、前記始動時制御手段は、前記第1の電動機から出力可能な最大駆動力の該第1の電動機からの出力を伴って前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう制御する手段であるものとすることもできる。
請求項2記載の車両。
In such a vehicle of the present invention, the predetermined driving start condition is a condition set within a range in which the reaction force driving force and the set required driving force cannot be covered only by the output from the first electric motor. It can also be assumed. By so doing, it is possible to widen the range in which the vehicle can travel only with the power from the motor as compared with a motor using only one motor having the same rating as the first motor. In this case, the start time control means cancels the reaction force driving force with the output from the first electric motor of the maximum driving force that can be output from the first electric motor, and the set required driving force. It can also be a means to control to run by.
The vehicle according to claim 2.

また、本発明の車両において、前記モータリング手段は、前記第1の車軸側と前記内燃機関の出力軸と第3の軸との3軸を有し該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。   In the vehicle of the present invention, the motoring means has three axes, that is, the first axle side, the output shaft of the internal combustion engine, and a third axis, and any two of the three axes. It is a means provided with a three-shaft power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on the input / output power, and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft. You can also.

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関と第1の車軸側とに接続され車速を低下させる方向の該第1の車軸側への駆動力の出力を伴って前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、前記第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、前記第1の車軸側とは異なる第2車軸側に動力を入出力可能な第2の電動機と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関が運転停止されている状態で、前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングする際に前記第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と、走行に要求される要求駆動力と、を前記第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したとき、前記内燃機関をモータリングするための駆動力が前記モータリング手段から出力されるよう該モータリング手段を制御し、前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を制御し、前記内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。
The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine, and motoring means connected to the internal combustion engine and the first axle side for motoring the internal combustion engine with an output of a driving force to the first axle side in a direction to reduce the vehicle speed; Control of a vehicle comprising: a first electric motor capable of inputting / outputting power to / from the first axle side; and a second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle side different from the first axle side. A method,
Driving for canceling reaction force driving force that is output to the first axle when the internal combustion engine is motored by the motoring means with the internal combustion engine stopped. Predetermined driving start conditions including a driving force condition set within a range in which the force and the required driving force required for traveling can be covered by the outputs from the first electric motor and the second electric motor. When established, the motoring means is controlled so that a driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means, the reaction force driving force is canceled, and the set required driving force is applied. Controlling the first electric motor and / or the second electric motor to travel, and controlling the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started along with motoring;
It is characterized by that.

この本発明の車両の制御方法では、内燃機関が運転停止されている状態でモータリング手段により内燃機関をモータリングする際に第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と走行に要求される要求駆動力とを第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したときには、内燃機関をモータリングするための駆動力がモータリング手段から出力されるようモータリング手段を制御し、反力駆動力をキャンセルし且つ要求駆動力により走行するよう第1の電動機および/または第2の電動機を制御し、内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう内燃機関を制御する。これにより、要求駆動力に対応しながら内燃機関を始動することができる。しかも、第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、第2の車軸側に動力を入出力を可能な第2の電動機と、の二つの電動機を用いるから、第1の電動機または第2の電動機と同程度の定格の電動機を一つだけ用いるものに比して駆動力条件を設定可能な範囲を広くすることができる。これにより、駆動力条件が成立しない要求駆動力の範囲を広くすること、即ち、電動機からの動力だけで走行可能な要求駆動力の範囲を広くすることが可能となる。さらに、異なる車軸側に動力を入出力可能な二つの電動機を用いることにより、比較的大きい体格の一つの電動機を用いるものに比して、スペースを有効利用することができると共に一方の車軸側の重量だけが大きくなるのを回避することができる。   In the vehicle control method of the present invention, the reaction force driving force, which is the driving force output to the first axle when the internal combustion engine is motored by the motoring means while the internal combustion engine is stopped, is generated. Predetermined operation start including a driving force condition set within a range in which the driving force for canceling and the required driving force required for traveling can be covered by the outputs from the first electric motor and the second electric motor When the condition is satisfied, the motoring means is controlled such that the driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means, the reaction force driving force is canceled, and the first driving is performed so as to travel with the requested driving force. The electric motor and / or the second electric motor is controlled to control the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started along with the motoring. As a result, the internal combustion engine can be started while responding to the required driving force. In addition, since the first electric motor that can input and output power to the first axle side and the second electric motor that can input and output power to the second axle side are used, the first electric motor is used. The range in which the driving force condition can be set can be widened as compared with a motor using only one motor having the same rating as that of the electric motor or the second electric motor. As a result, it is possible to widen the range of the requested driving force where the driving force condition is not satisfied, that is, to widen the range of the requested driving force that can travel only with the power from the electric motor. Further, by using two electric motors that can input and output power on different axles, space can be used more effectively than one using a relatively large electric motor, and one axle side can be used. Only the weight can be avoided.

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

図1は、本発明の一実施例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、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能な発電機としてのモータMG1と、動力分配統合機構30に接続されると共に前輪63a,63bの前軸64にディファレンシャルギヤ62を介して接続された第1電動機としてのモータMG2と、後輪68a,68bの後軸69にディファレンシャルギヤ67を介して接続された第2電動機としてのモータMG3と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット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 figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 serving as a generator capable of generating electricity connected to the mechanism 30 and a first motor connected to the front shaft 64 of the front wheels 63a and 63b via the differential gear 62 while being connected to the power distribution and integration mechanism 30. A motor MG2, a motor MG3 as a second electric motor connected to the rear shaft 69 of the rear wheels 68a and 68b via a differential gear 67, and a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle are provided.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   The engine 22 is an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) that receives signals from various sensors that detect the operating state of the engine 22. ) 24 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, intake air amount adjustment control and the like. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, transmits data related to the operating state of the engine 22 to the hybrid electronic control. Output to unit 70.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介してモータMG2がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60,デファレンシャルギヤ62を介して前軸64に出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 disposed concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the motor MG2 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When the motor MG1 functions as a motor, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine 22 input from the carrier 34. And the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is output from the ring gear shaft 32a to the front shaft 64 via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1,MG2,MG3は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42,43を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42,43とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42,43が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2,MG3のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2,MG3のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2,MG3により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2,MG3は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2,MG3を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2,MG3の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ44,45,46からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2,MG3に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42,43へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2,MG3を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2,MG3の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。   Each of the motors MG1, MG2, and MG3 is configured as a well-known synchronous generator motor that can be driven as a generator and driven as an electric motor, and exchanges electric power with the battery 50 via inverters 41, 42, and 43. Do. The electric power line 54 connecting the inverters 41, 42, 43 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41, 42, 43, and generates power with any of the motors MG1, MG2, MG3. The electric power generated can be consumed by other motors. Therefore, the battery 50 is charged / discharged by electric power generated from any of the motors MG1, MG2, and MG3 or insufficient electric power. Note that the battery 50 is not charged / discharged if the power balance is balanced by the motors MG1, MG2, and MG3. The motors MG1, MG2, and MG3 are all driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 receives signals necessary for driving and controlling the motors MG1, MG2, and MG3, such as signals from rotational position detection sensors 44, 45, and 46 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1, MG2, and MG3. A phase current applied to the motors MG1, MG2, and MG3 detected by a current sensor (not shown) is input, and a switching control signal to the inverters 41, 42, and 43 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and controls the driving of the motors MG 1, MG 2, MG 3 by the control signal from the hybrid electronic control unit 70 and operates the motors MG 1, MG 2, MG 3 as necessary. Data on the state is output to the hybrid electronic control unit 70.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vb,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も計算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 includes signals necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor (not shown) installed between the terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. A charge / discharge current Ib from a current sensor (not shown) attached to the battery 50, a battery temperature Tb from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 50, and the like are input. Output to the hybrid electronic control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置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,車両の前後方向の車速を検出可能な車速センサ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。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 that can detect the vehicle speed in the longitudinal direction of the vehicle, etc. Is entered through. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via communication ports, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. Is doing.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力により走行するように、エンジン22とモータMG1,MG2,MG3とが運転制御される。エンジン22とモータMG1,MG2,MG3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動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2およびモータMG3のいずれか又は両方とによってトルク変換されて出力されるようモータMG1とモータMG2とモータMG3とを駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2およびモータMG3のいずれか又は両方とによるトルク変換を伴って要求動力が出力されるようモータMG1とモータMG2とモータMG3と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およびモータMG3のいずれか又は両方から要求動力に見合う動力がに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this manner calculates a required torque to be output to the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver, The engine 22 and the motors MG1, MG2, and MG3 are operated and controlled so as to travel with the corresponding required power. As the operation control of the engine 22 and the motors MG1, MG2, and MG3, the engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is a power distribution integration mechanism. 30, a torque conversion operation mode for controlling the motor MG 1, the motor MG 2, and the motor MG 3 so that the torque is converted and output by one or both of the motor MG 1, the motor MG 2, and the motor MG 3. The engine 22 is operated and controlled so that the power corresponding to the sum of the power necessary for charging and discharging is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging and discharging of the battery 50 is performed. Power distribution integration mechanism 30, motor MG1, motor MG2 and motor MG3 Charge / discharge operation mode in which the motor MG1, the motor MG2, and the motor MG3 are driven and controlled so that the required power is output with torque conversion due to either or both of them, and the operation of the engine 22 is stopped and the motor MG2 and the motor MG3 are There is a motor operation mode in which operation control is performed so that power corresponding to the required power is output from either or both.

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22を始動する際の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 configured as described above, particularly the operation when starting the engine 22 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is 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、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc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の回転数Nm1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、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1の回転数Nm1は、回転位置検出センサ43により検出されるモータMG1の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Ne of the engine 22, the motor MG1. A process of inputting data necessary for control such as the rotation speed Nm1 is executed (step S100). Here, the rotational speed Ne of the engine 22 is calculated based on a signal from a crank position sensor (not shown) attached to the crankshaft 26 and is input from the engine ECU 24 by communication. Further, the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is calculated based on the rotational position of the rotor of the motor MG1 detected by the rotational position detection sensor 43, and is input from the motor ECU 40 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とに基づいて車両に要求されるトルク要求トルクT*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクT*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクT*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクT*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクT*に車速Vを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。   When the data is input in this way, the torque required torque T * required for the vehicle and the required power Pe * required for the engine 22 are set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110). In the embodiment, the required torque T * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque T * in the ROM 74 as a required torque setting map. , The corresponding required torque T * is derived from the stored map and set. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. The required power Pe * can be calculated as the sum of the set required torque T * multiplied by the vehicle speed V and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss Loss.

続いて、モータMG2から出力可能な最大トルクTm2limと換算係数Ga(リングギヤ軸32aの回転数/前軸64の回転数)とモータMG3から出力可能な最大トルクTm3limと換算係数Gb(モータMG3の回転軸の回転数/後軸69の回転数)とモータMG1によりエンジン22をモータリングする際にモータMG1から出力されるモータリングトルクTcと動力分配統合機構30のギヤ比ρと正の所定トルクΔTとを用いて次式(1)により閾値Trefを設定し(ステップS120)、要求トルクT*を閾値Trefと比較し(ステップS130)、要求パワーPe*を閾値Prefと比較する(ステップS140)。ここで、モータリングトルクTcは、エンジン22を後述の所定回転数Nref以上の回転数までモータリング可能なトルクを用いることができ、実施例では、固定値を用いるものとした。また、所定トルクΔTについては後述する。さらに、閾値Trefおよび閾値Prefは、エンジン22を運転するか否かを判定するために用いられるものであり、閾値Prefは、エンジン22を効率よく運転できるパワーの下限値などを用いることができる。閾値Trefについての詳細は後述する。   Subsequently, the maximum torque Tm2lim that can be output from the motor MG2 and the conversion coefficient Ga (the rotation speed of the ring gear shaft 32a / the rotation speed of the front shaft 64), the maximum torque Tm3lim that can be output from the motor MG3, and the conversion coefficient Gb (the rotation of the motor MG3) Shaft rotational speed / rear shaft 69 rotational speed), motoring torque Tc output from motor MG1 when motor 22 is motored by motor MG1, gear ratio ρ of power distribution and integration mechanism 30, and positive predetermined torque ΔT Is used to set a threshold value Tref according to the following equation (1) (step S120), the required torque T * is compared with the threshold value Tref (step S130), and the required power Pe * is compared with the threshold value Pref (step S140). Here, as the motoring torque Tc, a torque capable of motoring the engine 22 to a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed Nref described later can be used, and a fixed value is used in the embodiment. The predetermined torque ΔT will be described later. Furthermore, the threshold value Tref and the threshold value Pref are used to determine whether or not the engine 22 is to be operated. As the threshold value Pref, a lower limit value of power that can efficiently operate the engine 22 can be used. Details of the threshold value Tref will be described later.

Tref=Tm2lim・Ga+Tm3lim・Gb-Tc・Ga/ρ-ΔT (1)   Tref = Tm2lim ・ Ga + Tm3lim ・ Gb-Tc ・ Ga / ρ-ΔT (1)

要求トルクT*が閾値Tref以上のときや、要求パワーPe*が閾値Pref以上のときには、エンジン22が運転されているか否かを判定し(ステップS150)、エンジン22が運転されていると判定されたときには、要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図4に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   When the required torque T * is greater than or equal to the threshold Tref, or when the required power Pe * is greater than or equal to the threshold Pref, it is determined whether or not the engine 22 is operating (step S150), and it is determined that the engine 22 is operating. If so, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the required power Pe * (step S160). This setting is performed based on an operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 4 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS170)。ここで、式(2)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22が運転されているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図5に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2であるリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルク(以下、このトルクを反力トルクという)と、モータMG2から出力されるトルクTm2がリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。   Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2). Based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (3) (step S170). Here, Expression (2) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 5 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is in operation. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the rotation speed of the motor MG2. The rotation speed Nr of the ring gear 32, which is a number Nm2, is shown. Equation (2) can be easily derived by using this alignment chart. Note that the two thick arrows on the R-axis indicate that torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a (hereinafter referred to as reaction torque) and torque Tm2 output from the motor MG2. The torque acting on the ring gear shaft 32a is shown. Expression (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotation speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (2)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)

こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、要求トルクT*とトルク指令Tm1*と換算係数Gaと動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(4)により計算し(ステップS180)、計算した仮モータトルクTm2tmpをモータMG2から出力可能な最大トルクTm2limで制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。ここで、式(4)は、前述した図5の共線図から容易に導き出すことができる。そして、要求トルクT*とモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*と動力分配統合機構30のギヤ比ρと換算係数Ga,Gbとを用いてモータMG3から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm3tmp式(5)により計算し(ステップS200)、計算した仮モータトルクTm3tmpをモータMG3から出力可能な最大トルクTm3limで制限した値としてモータMG3のトルク指令Tm3*を設定する(ステップS210)。ステップS200,S210の処理により、モータMG2の仮モータトルクTm2tmpが最大トルクTm2lim以下のとき、即ち、モータMG3からトルクを出力しなくても要求トルクT*に対応することができるときには、モータMG3のトルク指令Tm3*に値0が設定されることになる。   When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the output from the motor MG2 using the required torque T *, the torque command Tm1 *, the conversion coefficient Ga, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. The temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be calculated is calculated by the equation (4) (step S180), and the calculated temporary motor torque Tm2tmp is limited to the maximum torque Tm2lim that can be output from the motor MG2 as a torque command Tm2 * of the motor MG2. Is set (step S190). Here, the equation (4) can be easily derived from the alignment chart of FIG. Then, the temporary motor as the torque to be output from the motor MG3 using the required torque T *, the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2, the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, and the conversion factors Ga, Gb. Torque Tm3tmp Formula (5) is calculated (step S200), and the motor MG3 torque command Tm3 * is set as a value obtained by limiting the calculated temporary motor torque Tm3tmp with the maximum torque Tm3lim that can be output from the motor MG3 (step S210). When the temporary motor torque Tm2tmp of the motor MG2 is equal to or less than the maximum torque Tm2lim by the processing of steps S200 and S210, that is, when the required torque T * can be handled without outputting torque from the motor MG3, the motor MG3 The value 0 is set in the torque command Tm3 *.

Tm2tmp=T*/Ga+Tm1*/ρ (4)
Tm3tmp=(T*-(Tm2*-Tm1*/ρ)・Ga)/Gb (5)
Tm2tmp = T * / Ga + Tm1 * / ρ (4)
Tm3tmp = (T *-(Tm2 * -Tm1 * / ρ) ・ Ga) / Gb (5)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動され、トルク指令Tm3*でモータMG3が駆動されるようインバータ41,42,43のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。   When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 *, Tm2 * and Tm3 * of the motors MG1, MG2 and MG3 are thus set, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set. Transmits to the engine ECU 24 torque commands Tm1 *, Tm2 *, and Tm3 * of the motors MG1, MG2, and MG3, respectively, to the motor ECU 40 (step S220), and the drive control routine ends. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * performs fuel injection control in the engine 22 such that the engine 22 is operated at an operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 *, Tm2 *, and Tm3 * drives the motor MG1 with the torque command Tm1 *, drives the motor MG2 with the torque command Tm2 *, and drives the motor MG3 with the torque command Tm3 *. Switching control of the switching elements of the inverters 41, 42, and 43 is performed so as to be driven.

ステップS150でエンジン22が運転されていないと判定されたときには、エンジン22を始動すべきと判断し、モータMG1のトルク指令Tm1*にエンジン22をモータリングするためのモータリングトルクTcを設定する(ステップS230)。そして、エンジン22の回転数Neが閾値Nrefと比較し(ステップS240)、エンジン22の回転数Neが閾値Nrefより小さいときには、モータMG1によるエンジン22のモータリングに伴ってリングギヤ軸32aに作用する反力をキャンセルできると共に要求トルクT*に対応するトルクを出力して走行できるようモータMG2,MG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を設定し(ステップS180〜S210)、モータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*をモータECU40に送信して(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、閾値Nrefは、燃料噴射制御や点火制御を開始するエンジン22の回転数Neであり、例えば、1000rpmや1200rpmなどのように設定される。こうしてこのルーチンが繰り返し実行されてステップS240でエンジン22の回転数Neが閾値Nref以上になったときに、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御の開始を指示して(ステップS250)、ステップS180〜S220の処理を実行して、駆動制御ルーチンを終了する。燃料噴射制御や点火制御の開始の指示を受信したエンジンECU24は、これらを開始する。図6にモータMG1によりエンジン22をモータリングして始動する際の動力分配統合機構30の各回転要素の回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。エンジン22をモータリングする際には、図6に示すように、反力トルク(−Tm1*/ρ)はR軸上下向きのトルクとなる。即ち、前輪63a,63bの前軸64にギヤ機構60を介してリングギヤ軸32aが連結されているため、エンジン22をモータリングする際には、車両を減速させる方向のトルク(以下、減速トルクという)(−Tm1*・Ga/ρ)が車両に作用することになる。このとき、要求トルクT*に対応するためには、要求トルクT*と減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルするためのトルク(以下、キャンセルトルクという)との和のトルクをモータMG2,MG3から車両に作用させる必要が生じる。なお、前述しように、トルク指令Tm1*にはモータリングトルクTcが設定されるため、前述の式(1)では、第3項の「Tc・Ga/ρ」がキャンセルトルクに相当すると言える。エンジン22の始動条件を式(1)を用いて定めない場合、その始動条件によっては、エンジン22をモータリングしていないときには要求トルクT*に対応することができても、エンジン22をモータリングする際に、キャンセルトルクと要求トルクT*とをモータMG2,MG3からの出力により賄うことができない場合が生じる。実施例では、前述の式(1)により、モータMG2,MG3から車両に作用させることができる最大トルクからキャンセルトルクを減じて(これが、キャンセルトルクと要求トルクT*とをモータMG2,MG3からの出力により賄うことができる最大トルクに相当する)さらに正の所定トルクΔTを減じたものを閾値Trefに設定し、要求トルクT*が閾値Tref以上のときにエンジン22をモータリングして始動するから、エンジン22を始動する際に要求トルクT*に対応できなくなるのを抑制することができる。また、正の所定トルクΔTは、モータMG2,MG3からの動力だけで走行可能な要求トルクT*の範囲を定めるために用いられるものと言え、式(1)より、この所定トルクΔTが小さいほどモータMG2,MG3からの動力だけで走行可能な要求トルクT*の範囲は広くなる。したがって、この所定トルクΔTに比較的小さい値を用いれば、モータMG2,MG3からの動力だけで走行可能な要求トルクT*の範囲を広くすることができる。しかも、モータMG2から車両に作用させることができる最大トルク(Tm2lim・Ga)からキャンセルトルクを減じたものよりも閾値Trefが大きくなるよう所定トルクΔTを設定すれば、即ち、次式(6)を満たすよう所定トルクΔTを設定すれば、モータMG2だけを用いるものに比してモータMG2,MG3からの動力だけで走行可能な要求トルクT*の範囲を広くすることができる。なお、この場合、モータMG2からの出力だけではキャンセルトルクと要求トルクT*とを賄うことができないため、モータMG2のトルク指令Tm2*には最大トルクTm2limが設定され、モータMG3のトルク指令Tm3*には式(5)により得られるトルクが設定される。さらに、実施例では、二つのモータMG2,MG3を用いるものとしたから、モータMG3を備えずモータMG2の体格を大きくするものに比して前輪63a,63b側と後輪68a,68b側との重量のバランスの向上させることができ、1カ所に大きなスペースを確保できず各スペースが分散している場合に各スペースを有効利用することができる。また、二つのモータMG2,MG3を用いることにより、一つの大きなモータを用いるものに比して各モータに通電させる最大電流を抑えることができるから、各モータの損失を低減することができ、各モータの温度上昇を抑制することができる。   If it is determined in step S150 that the engine 22 is not operating, it is determined that the engine 22 should be started, and a motoring torque Tc for motoring the engine 22 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 ( Step S230). Then, the rotational speed Ne of the engine 22 is compared with the threshold value Nref (step S240), and when the rotational speed Ne of the engine 22 is smaller than the threshold value Nref, the reaction acting on the ring gear shaft 32a with motoring of the engine 22 by the motor MG1. Torque commands Tm2 * and Tm3 * of the motors MG2 and MG3 are set so that the force can be canceled and torque corresponding to the required torque T * can be output (steps S180 to S210), and the torques of the motors MG1, MG2 and MG3 are set. Commands Tm1 *, Tm2 *, Tm3 * are transmitted to motor ECU 40 (step S220), and the drive control routine is terminated. Here, the threshold value Nref is the rotational speed Ne of the engine 22 at which the fuel injection control and the ignition control are started, and is set to, for example, 1000 rpm or 1200 rpm. Thus, this routine is repeatedly executed, and when the rotational speed Ne of the engine 22 becomes greater than or equal to the threshold value Nref in step S240, the start of fuel injection control and ignition control of the engine 22 is instructed (step S250). The process of S220 is executed and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received an instruction to start fuel injection control or ignition control starts them. FIG. 6 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque of each rotary element of the power distribution and integration mechanism 30 when the engine 22 is motored and started by the motor MG1. When motoring the engine 22, as shown in FIG. 6, the reaction force torque (-Tm1 * / [rho]) is a torque directed upward and downward on the R axis. That is, since the ring gear shaft 32a is connected to the front shaft 64 of the front wheels 63a, 63b via the gear mechanism 60, when the engine 22 is motored, torque in the direction of decelerating the vehicle (hereinafter referred to as deceleration torque). ) (−Tm1 * · Ga / ρ) acts on the vehicle. At this time, in order to correspond to the required torque T *, the sum of the required torque T * and the torque for canceling the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ) (hereinafter referred to as cancel torque) is obtained by the motor. MG2 and MG3 need to act on the vehicle. As described above, since the motoring torque Tc is set in the torque command Tm1 *, it can be said that “Tc · Ga / ρ” in the third term corresponds to the cancel torque in the above equation (1). If the starting condition of the engine 22 is not determined using the equation (1), the engine 22 is motored even if the engine 22 is not motored depending on the starting condition, even if the required torque T * can be handled. In this case, there is a case where the cancel torque and the required torque T * cannot be covered by the outputs from the motors MG2 and MG3. In the embodiment, the cancellation torque is subtracted from the maximum torque that can be applied to the vehicle from the motors MG2 and MG3 according to the above-described equation (1) (this reduces the cancellation torque and the required torque T * from the motors MG2 and MG3). The value obtained by further subtracting the positive predetermined torque ΔT (corresponding to the maximum torque that can be covered by the output) is set as the threshold value Tref, and the engine 22 is motored and started when the required torque T * is equal to or greater than the threshold value Tref. It is possible to prevent the engine 22 from responding to the required torque T * when starting. Further, it can be said that positive predetermined torque ΔT is used to determine the range of required torque T * that can be traveled only by the power from motors MG2 and MG3. From equation (1), the smaller predetermined torque ΔT is, the smaller the predetermined torque ΔT is. The range of required torque T * that can be traveled only by the power from motors MG2 and MG3 is widened. Therefore, if a relatively small value is used for this predetermined torque ΔT, the range of required torque T * that can be traveled only by the power from motors MG2 and MG3 can be widened. Moreover, if the predetermined torque ΔT is set so that the threshold Tref is larger than the value obtained by subtracting the cancel torque from the maximum torque (Tm2lim · Ga) that can be applied to the vehicle from the motor MG2, that is, the following equation (6) is satisfied. If the predetermined torque ΔT is set so as to satisfy, the range of the required torque T * that can be traveled only by the power from the motors MG2 and MG3 can be made wider than that using only the motor MG2. In this case, since the cancel torque and the required torque T * cannot be covered only by the output from the motor MG2, the maximum torque Tm2lim is set in the torque command Tm2 * of the motor MG2, and the torque command Tm3 * of the motor MG3. Is set to the torque obtained from equation (5). Furthermore, in the embodiment, since the two motors MG2 and MG3 are used, the front wheels 63a and 63b and the rear wheels 68a and 68b are provided with a motor MG3 which is not provided and the size of the motor MG2 is increased. The balance of weight can be improved, and when a large space cannot be secured in one place and each space is dispersed, each space can be used effectively. In addition, by using two motors MG2 and MG3, the maximum current to be supplied to each motor can be suppressed as compared with the one using one large motor, so that the loss of each motor can be reduced. The temperature rise of the motor can be suppressed.

Tm2lim・Ga-Tm1*・Ga/ρ<Tref<Tm2lim・Ga+Tm3lim・Gb-Tm1*・Ga/ρ (6)   Tm2lim ・ Ga-Tm1 * ・ Ga / ρ <Tref <Tm2lim ・ Ga + Tm3lim ・ Gb-Tm1 * ・ Ga / ρ (6)

ステップS130で要求トルクT*が閾値Tref未満で、且つ、要求パワーPe*が閾値Pref未満のときには、エンジン22の運転が停止されるよう又は停止状態が保持されるようエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に共に値0を設定し(ステップS260)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS270)、ステップS180〜S220の処理を実行して、駆動制御ルーチンを終了する。   If the required torque T * is less than the threshold value Tref and the required power Pe * is less than the threshold value Pref in step S130, the target rotational speed Ne of the engine 22 is set so that the operation of the engine 22 is stopped or the stopped state is maintained. * And the target torque Te * are both set to 0 (step S260), the motor MG1 torque command Tm1 * is set to 0 (step S270), and the processing of steps S180 to S220 is executed. Exit.

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MG2,MG3から車両に作用させることができる最大トルクから減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルするためのキャンセルトルクを減じてさらに正の所定トルクΔTを減じたものを閾値Trefに設定し、エンジン22が運転されていない状態で要求トルクT*が閾値Tref以上のときに、モータMG1のトルク指令Tm1*にモータリングトルクTcを設定し、減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルし且つ要求トルクT*により走行するためのトルクが車両に作用するようモータMG2,MG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を設定し、モータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*を用いてモータMG1,MG2,MG3を制御し、そのモータリングに伴ってエンジン22を始動するから、エンジン22を始動する際に要求トルクT*に対応できなくなるのを抑制することができる。しかも、モータMG2から車両に作用させることができる最大トルク(Tm2lim・Ga)からキャンセルトルクを減じたものよりも閾値Trefが大きくなる範囲で所定トルクΔTを設定すれば、モータMG2だけを用いるものに比してモータMG2,MG3からの動力だけで走行可能な領域を広くすることができる。さらに、二つのモータMG2,MG3を用いるから、モータMG3を備えずモータMG2の体格を大きくするものに比して前輪63a,63b側と後輪68a,68b側との重量のバランスの向上させることができ、1カ所に大きなスペースを確保できず各スペースが分散している場合に各スペースを有効利用することができる。また、二つのモータMG2,MG3を用いることにより、一つの大きなモータを用いるものに比して各モータに通電させる最大電流を抑えることができるから、各モータの損失を低減することができ、各モータの温度上昇を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the cancel torque for canceling the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ) is further reduced from the maximum torque that can be applied to the vehicle from the motors MG2 and MG3. A value obtained by subtracting a predetermined positive torque ΔT is set as a threshold value Tref. When the engine 22 is not operated and the required torque T * is equal to or greater than the threshold value Tref, the motoring torque Tc is set to the torque command Tm1 * of the motor MG1. Set, cancel torque reduction torque (−Tm1 * · Ga / ρ) and set torque commands Tm2 * and Tm3 * of the motors MG2 and MG3 so that torque for traveling by the required torque T * acts on the vehicle, Using the torque commands Tm1 *, Tm2 *, Tm3 * of the motors MG1, MG2, MG3, the motors MG1, MG It can control the MG3, because to start the engine 22 with its motoring, to prevent the can not be corresponding to the calculated torque demand T * at the start of the engine 22. In addition, if the predetermined torque ΔT is set in a range where the threshold Tref is larger than the maximum torque (Tm2lim · Ga) that can be applied to the vehicle from the motor MG2, the threshold torque Tref is set to be larger, only the motor MG2 is used. In comparison, it is possible to widen the region where the vehicle can travel only with the power from the motors MG2 and MG3. Further, since the two motors MG2 and MG3 are used, the weight balance between the front wheels 63a and 63b and the rear wheels 68a and 68b is improved as compared with the motor MG2 which does not include the motor MG3 and increases the size of the motor MG2. Each space can be used effectively when a large space cannot be secured in one place and each space is dispersed. In addition, by using two motors MG2 and MG3, the maximum current to be supplied to each motor can be suppressed as compared with the one using one large motor, so that the loss of each motor can be reduced. The temperature rise of the motor can be suppressed.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2から車両に作用させることができる最大トルク(Tm2lim・Ga)からキャンセルトルクを減じたものよりも閾値Trefが大きくなるよう正の所定トルクΔTを設定するものとしたが、所定トルクΔTは、値0を用いるものとしてもよく、トルク(Tm2lim・Ga)からキャンセルトルクを減じたもの以下に閾値Trefがなるトルクを用いるものとしてもよい。前者の場合、要求トルクT*が閾値Trefに等しくなったときにモータMG2、MG3から共に最大トルクTm2lim,Tm3limを出力しながらモータMG1によりエンジン22をモータリングして始動することになり、後者の場合、モータMG2、MG3の少なくとも一方からのトルクの出力を伴ってモータMG1によりエンジン22をモータリングして始動することになる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the positive predetermined torque ΔT is set so that the threshold Tref is larger than the maximum torque (Tm2lim · Ga) that can be applied to the vehicle from the motor MG2 than the cancellation torque. However, the value 0 may be used as the predetermined torque ΔT, or a torque having a threshold Tref that is equal to or less than the value obtained by subtracting the cancel torque from the torque (Tm2lim · Ga) may be used. In the former case, when the required torque T * becomes equal to the threshold value Tref, the motor MG1 starts to motor the engine 22 while outputting the maximum torques Tm2lim and Tm3lim from the motors MG2 and MG3. In this case, the engine 22 is motored by the motor MG1 with the output of torque from at least one of the motors MG2 and MG3, and is started.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2から車両に作用させることができる最大トルク(Tm2lim・Ga)からキャンセルトルクを減じたトルクよりも大きくなるよう閾値Trefを設定し、要求トルクT*が閾値Tref以上となってエンジン22を始動する際には、モータMG2から最大トルクTm2limを出力し、要求トルクT*に対応するのに不足する分をモータMG3から出力するものとしたが、モータMG2およびモータMG3から出力するトルクの関係は、反力トルクをキャンセルしつつ要求トルクT*に対応できれば、如何なるものとしてもよい。例えば、所定の分配比でモータMG2とモータMG3とから出力するものとしてもよいし、モータMG3から最大トルクTm3limを出力し、要求トルクT*に対応するのに不足する分をモータMG2から出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the threshold Tref is set to be larger than the torque obtained by subtracting the cancel torque from the maximum torque (Tm2lim · Ga) that can be applied to the vehicle from the motor MG2, and the required torque T * is the threshold Tref. When the engine 22 is started as described above, the maximum torque Tm2lim is output from the motor MG2, and the motor MG3 outputs the shortage to meet the required torque T *. The relationship of the torque output from MG3 may be anything as long as it can respond to the required torque T * while canceling the reaction torque. For example, the motor MG2 and the motor MG3 may output at a predetermined distribution ratio, or the motor MG3 may output the maximum torque Tm3lim, and the motor MG2 may output an insufficient amount corresponding to the required torque T *. It may be a thing.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力を動力分配統合機構30を介して前輪63a,63bの前軸64に接続されたリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図7の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ132と前輪63a,63bの前軸64に連結されたアウターロータ134とを有し、エンジン22の動力の一部を前軸64に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機130を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a connected to the front shaft 64 of the front wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30, but the modified example of FIG. The hybrid vehicle 120 includes an inner rotor 132 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and an outer rotor 134 connected to the front shaft 64 of the front wheels 63a and 63b. It is good also as providing the counter-rotor electric motor 130 which transmits a part to the front axis | shaft 64 and converts the remaining motive power into electric power.

ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「モータリング手段」に相当し、モータMG2が「第1の電動機」に相当し、モータMG3が「第2の電動機」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルク要求トルクT*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、モータMG2,MG3から車両に作用させることができる最大トルクから減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルするためのキャンセルトルクを減じてさらに正の所定トルクΔTを減じたものを閾値Trefに設定し、要求トルクT*を閾値Trefと比較したり要求パワーPe*を閾値Prefと比較したりする図2の駆動制御ルーチンのステップS120〜S140の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70「判定手段」に相当し、要求トルクT*が閾値Tref以上のときや要求パワーPe*が閾値Pref以上のときで、且つ、エンジン22が運転されていないときに、モータMG1のトルク指令Tm1*にモータリングトルクTcを設定し、減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルをキャンセルし且つ要求トルクT*により走行するためのトルクが車両に作用するようモータMG2,MG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を設定し、設定したモータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*をモータECU40に送信し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上になったときにエンジン22の燃料噴射制御や点火制御の開始の指示をエンジンECU24に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS180〜S250の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と受信したモータMG1,MG2,MG3のトルク指令Tm1*,Tm2*,Tm3*を用いてモータMG1,MG2,MG3を制御するモータECU40と受信した燃料噴射制御や点火制御の開始の指示に基づいてこれらを開始するエンジンECU24とが「始動時制御手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「モータリング手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、内燃機関と第1の車軸側とに接続され車速を低下させる方向の第1の車軸側への駆動力の出力を伴って内燃機関をモータリングするものであれば如何なるものとしても構わない。「第1の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、第1の車軸側に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「第2の電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG3に限定されるものではなく、誘導電動機など、第1の車軸側とは異なる第2車軸側に動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルク要求トルクT*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「判定手段」としては、モータMG2,MG3から車両に作用させることができる最大トルクから減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルするためのキャンセルトルクを減じてさらに正の所定トルクΔTを減じたものを閾値Trefに設定し、要求トルクT*を閾値Trefと比較したり要求パワーPe*を閾値Prefと比較したりするもの限定されるものではなく、要求トルクT*を閾値Trefと比較するだけで要求パワーPe*を閾値Prefと比較しないものや、要求トルクT*を閾値Trefと比較したり要求パワーPe*を閾値Prefと比較したりするのに加えて他の要件を考慮するものなど、モータリング手段により内燃機関をモータリングする際に第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と要求駆動力とを第1の電動機および第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70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り構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクT*が閾値Tref以上のときや要求パワーPe*が閾値Pref以上のときで且つエンジン22が運転されていないときに、モータMG1のトルク指令Tm1*にモータリングトルクTcを設定してモータMG1を制御し、減速トルク(−Tm1*・Ga/ρ)をキャンセルし且つ要求トルクT*により走行するためのトルクが車両に作用するようモータMG2,MG3のトルク指令Tm2*,Tm3*を設定してモータMG2,MG3を制御し、エンジン22の回転数Neが閾値Nref以上になったときにエンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始するものだけでなく、内燃機関が運転停止されている状態で所定の運転開始条件が成立したと判定されたとき、内燃機関をモータリングするための駆動力がモータリング手段から出力されるようモータリング手段を制御し、反力駆動力をキャンセルし且つ要求駆動力により走行するよう第1の電動機および/または第2の電動機を制御し、内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう内燃機関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。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、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最良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。   Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples 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 an “internal combustion engine”, the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 correspond to “motoring means”, the motor MG2 corresponds to a “first electric motor”, and the motor MG3 corresponds to This is equivalent to the “second electric motor”, and for the hybrid that executes the process of step S110 of the drive control routine of FIG. 2 for setting the torque required torque T * required for the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V The electronic control unit 70 corresponds to “required driving force setting means”, and a cancel torque for canceling the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ) from the maximum torque that can be applied to the vehicle from the motors MG2 and MG3. A value obtained by subtracting the positive predetermined torque ΔT and setting the threshold value Tref is set as the threshold value Tref. It corresponds to the hybrid electronic control unit 70 “determination means” that executes the processing of steps S120 to S140 of the drive control routine of FIG. 2 that is compared with the threshold value Pref, and when the required torque T * is equal to or higher than the threshold value Tref or the required power When Pe * is equal to or greater than the threshold value Pref and the engine 22 is not in operation, the motoring torque Tc is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1, and the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ) is set. Torque commands Tm2 * and Tm3 * of the motors MG2 and MG3 are set so that the torque for canceling the cancellation and traveling with the required torque T * acts on the vehicle, and the torque commands Tm1 * of the set motors MG1, MG2 and MG3 , Tm2 *, Tm3 * are transmitted to the motor ECU 40, and the rotational speed Ne of the engine 22 is the threshold value Nr. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S180 to S250 of the drive control routine of FIG. 2 that transmits an instruction to start the fuel injection control and ignition control of the engine 22 to the engine ECU 24 when it becomes f or more and receives. The motor ECU 40 that controls the motors MG1, MG2, and MG3 using the torque commands Tm1 *, Tm2 *, and Tm3 * of the motors MG1, MG2, and MG3, and these instructions based on the received fuel injection control and ignition control start instructions. The engine ECU 24 to start corresponds to “starting time control means”. Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “motoring means” is not limited to a combination of the power distribution and integration mechanism 30 and the motor MG1 or the counter-rotor motor 230, and is connected to the internal combustion engine and the first axle side to increase the vehicle speed. Any method may be used as long as it motors the internal combustion engine with the output of the driving force toward the first axle in the decreasing direction. The “first electric motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any one that can input and output power to the first axle side, such as an induction motor. I do not care. The “second electric motor” is not limited to the motor MG3 configured as a synchronous generator motor, but can input and output power to the second axle side different from the first axle side, such as an induction motor. Anything can be used. The “required driving force setting means” is not limited to one that sets the torque required torque T * required for the vehicle based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, but only based on the accelerator opening Acc. Set the required torque required for travel, such as those that set the required torque and those that set the travel route in advance, such as those that set the required torque based on the travel position in the travel route It does not matter as long as there is any. As the “determination means”, the cancellation torque for canceling the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ) is subtracted from the maximum torque that can be applied to the vehicle from the motors MG2 and MG3, and a positive predetermined torque ΔT is further obtained. The subtracted value is set as the threshold value Tref, and the required torque T * is compared with the threshold value Tref, or the required power Pe * is compared with the threshold value Pref. That does not compare the required power Pe * with the threshold value Pref, or considers other requirements in addition to comparing the required torque T * with the threshold value Tref or comparing the required power Pe * with the threshold value Pref When the internal combustion engine is motored by the motoring means, the reaction force driving force that is output to the first axle is canceled. Whether or not a predetermined operation start condition including a driving force condition set within a range in which the driving force and the required driving force for power supply can be covered by the outputs from the first motor and the second motor Anything can be used as long as it can be determined. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 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”, when the required torque T * is equal to or greater than the threshold Tref, or when the required power Pe * is equal to or greater than the threshold Pref, and the engine 22 is not operated, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set. The motor MG1 is controlled by setting the motoring torque Tc, controlling the motor MG1, canceling the deceleration torque (−Tm1 * · Ga / ρ), and applying the torque required to travel with the required torque T * to the vehicle. In addition to controlling the motors MG2 and MG3 by setting the torque commands Tm2 * and Tm3 * and starting the fuel injection control and ignition control of the engine 22 when the rotational speed Ne of the engine 22 exceeds the threshold value Nref The internal combustion engine is motored when it is determined that the predetermined operation start condition is satisfied while the internal combustion engine is stopped. For controlling the motoring means so that the driving force for output is outputted from the motoring means, canceling the reaction force driving force and controlling the first electric motor and / or the second electric motor so as to travel with the required driving force, As long as the internal combustion engine is controlled so that the internal combustion engine is started along with the motoring, any configuration may be used. Note that the correspondence between the main elements of the embodiment and the modified example and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Since this is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, 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最良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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.

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. 実施例のハイブリッド自動車20により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed with the hybrid vehicle 20 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*および目標トルクTe*を設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, and target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. エンジン22が運転されているときの動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the alignment chart for demonstrating dynamically the rotational element of the power distribution integration mechanism 30 when the engine 22 is drive | operating. モータMG1によりエンジン22をモータリングして始動する際の動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the alignment chart for demonstrating dynamically the rotational element of the power distribution integration mechanism 30 at the time of motoring and starting the engine 22 with the motor MG1. 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.

符号の説明Explanation of symbols

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ
、34 キャリア、37 ギヤ機構、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b,39c,39d 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42,43 インバータ、44,45,46 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 前輪、64 前軸、67 デファレンシャルギヤ、68a,68b 後輪、69 後軸、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、130 対ロータ電動機、132 インナーロータ 134 アウターロータ、MG1,MG2,MG3 モータ。
20, 120 Hybrid vehicles, 22 engines, 24 engine electronic control units (engine ECUs), 26 crankshafts, 28 dampers, 30 power distribution integration mechanisms, 31 sun gears, 32 ring gears, 32a ring gear shafts, 33 pinion gears, 34 carriers, 37 Gear mechanism, 38 differential gear, 39a, 39b, 39c, 39d drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42, 43 inverter, 44, 45, 46 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature Sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Electric power line, 60 Gear mechanism, 62 Differential gear, 63a, 63b Front wheel, 64 Front shaft, 67 Differential gear, 68a, 68b Rear wheel, 69 Rear shaft, 70 Hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed Sensor, 130 pair rotor motor, 132 inner rotor 134 outer rotor, MG1, MG2, MG3 motor.

Claims (5)

内燃機関と、
前記内燃機関と第1の車軸側とに接続され、車速を低下させる方向の該第1の車軸側への駆動力の出力を伴って前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、
前記第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、
前記第1の車軸側とは異なる第2の車軸側に動力を入出力可能な第2の電動機と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングする際に前記第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と、前記設定された要求駆動力と、を前記第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
前記内燃機関が運転停止されている状態で前記判定手段により前記所定の運転開始条件が成立したと判定されたとき、前記内燃機関をモータリングするための駆動力が前記モータリング手段から出力されるよう該モータリング手段を制御し、前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を制御し、前記内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう該内燃機関を制御する始動時制御手段と、
を備える車両。
An internal combustion engine;
Motoring means connected to the internal combustion engine and the first axle side and motoring the internal combustion engine with an output of driving force to the first axle side in a direction to reduce the vehicle speed;
A first electric motor capable of inputting and outputting power to the first axle side;
A second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle side different from the first axle side;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
A driving force for canceling a reaction force driving force that is a driving force output to the first axle side when the internal combustion engine is motored by the motoring means, and the set required driving force, Determining means for determining whether or not a predetermined operation start condition including a driving force condition set within a range that can be covered by outputs from the first electric motor and the second electric motor is satisfied;
A driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means when the determination means determines that the predetermined operation start condition is satisfied while the internal combustion engine is stopped. Controlling the motoring means, canceling the reaction force driving force and controlling the first electric motor and / or the second electric motor to travel with the set required driving force, and the internal combustion engine Start-up control means for controlling the internal combustion engine to be started along with motoring;
A vehicle comprising:
前記所定の運転開始条件は、前記反力駆動力と前記設定された要求駆動力とを前記第1の電動機からの出力だけでは賄うことができない範囲で設定される条件である請求項1記載の車両。   The predetermined operation start condition is a condition set in a range in which the reaction force driving force and the set required driving force cannot be covered only by an output from the first electric motor. vehicle. 前記始動時制御手段は、前記第1の電動機から出力可能な最大駆動力の該第1の電動機からの出力を伴って前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう制御する手段である請求項2記載の車両。   The start-up control means cancels the reaction force driving force with the output from the first motor of the maximum driving force that can be output from the first motor and travels with the set required driving force. The vehicle according to claim 2, wherein the vehicle is a means for controlling. 前記モータリング手段は、前記第1の車軸側と前記内燃機関の出力軸と第3の軸との3軸を有し該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記第3の軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項1ないし3いずれか記載の車両。   The motoring means has three shafts of the first axle side, the output shaft of the internal combustion engine, and a third shaft, and is based on power input / output to / from any two of the three shafts. 4. The vehicle according to claim 1, further comprising: a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft; and a generator capable of inputting / outputting power to / from the third shaft. 内燃機関と、前記内燃機関と第1の車軸側とに接続され車速を低下させる方向の該第1の車軸側への駆動力の出力を伴って前記内燃機関をモータリングするモータリング手段と、前記第1の車軸側に動力を入出力可能な第1の電動機と、前記第1の車軸側とは異なる第2の車軸側に動力を入出力可能な第2の電動機と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関が運転停止されている状態で、前記モータリング手段により前記内燃機関をモータリングする際に前記第1の車軸側に出力される駆動力である反力駆動力をキャンセルするための駆動力と、走行に要求される要求駆動力と、を前記第1の電動機および前記第2の電動機からの出力により賄うことができる範囲内で設定される駆動力条件を含む所定の運転開始条件が成立したとき、前記内燃機関をモータリングするための駆動力が前記モータリング手段から出力されるよう該モータリング手段を制御し、前記反力駆動力をキャンセルし且つ前記設定された要求駆動力により走行するよう前記第1の電動機および/または前記第2の電動機を制御し、前記内燃機関がモータリングに伴って始動されるよう該内燃機関を制御する、
ことを特徴とする車両の制御方法。
An internal combustion engine, and motoring means connected to the internal combustion engine and the first axle side for motoring the internal combustion engine with an output of a driving force to the first axle side in a direction to reduce the vehicle speed; A vehicle comprising: a first electric motor capable of inputting / outputting power to / from the first axle side; and a second electric motor capable of inputting / outputting power to / from a second axle side different from the first axle side. A control method,
Driving for canceling reaction force driving force that is output to the first axle when the internal combustion engine is motored by the motoring means with the internal combustion engine stopped. Predetermined driving start conditions including a driving force condition set within a range in which the force and the required driving force required for traveling can be covered by the outputs from the first electric motor and the second electric motor. When established, the motoring means is controlled so that a driving force for motoring the internal combustion engine is output from the motoring means, the reaction force driving force is canceled, and the set required driving force is applied. Controlling the first electric motor and / or the second electric motor to travel, and controlling the internal combustion engine so that the internal combustion engine is started along with motoring;
A method for controlling a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012116452A (en) * 2010-12-03 2012-06-21 Hyundai Motor Co Ltd System and method for shift transmission control at hybrid vehicle engine starting
WO2014199891A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-18 トヨタ自動車株式会社 Power supply system for electric vehicle

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