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JP2010195255A - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP2010195255A
JP2010195255A JP2009043671A JP2009043671A JP2010195255A JP 2010195255 A JP2010195255 A JP 2010195255A JP 2009043671 A JP2009043671 A JP 2009043671A JP 2009043671 A JP2009043671 A JP 2009043671A JP 2010195255 A JP2010195255 A JP 2010195255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
internal combustion
combustion engine
torque
output
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2009043671A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Fukushiro
英司 福代
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 JP2009043671A priority Critical patent/JP2010195255A/en
Publication of JP2010195255A publication Critical patent/JP2010195255A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

【課題】リバース走行時の登坂性能を向上させると共に燃費を向上させる。
【解決手段】エンジンからの動力を用いてバッテリを充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し(S130)、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定する(S140)。そして、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジンから出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸に出力されるようエンジンやモータMG1,MG2を制御する(S150〜S210)。これにより、リバース走行時の登坂性能を向上させることができると共に燃費を向上させることができる。
【選択図】図2
An object of the present invention is to improve climbing performance during reverse running and improve fuel efficiency.
When reverse running while charging a battery using power from an engine, when an ascending slope as reverse running is less than an absolute value of a threshold value θset, a large electric power W1 is set as the charging electric power Wb as an absolute value ( S130) When the climbing gradient as the reverse running is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset, a small electric power W2 as an absolute value is set as the charging electric power Wb (S140). Then, the engine and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power Pe * set based on the charging power Wb is output from the engine and the required torque Tr * is output to the drive shaft (S150 to S210). As a result, the climbing performance during reverse running can be improved and the fuel efficiency can be improved.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、内燃機関と、内燃機関の出力軸に接続されると共に出力軸とは独立に回転可能に駆動輪に連結された駆動軸に接続されて電力と動力の入出力を伴って出力軸と駆動軸と動力を入出力する電力動力入出力手段と、駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、電力動力入出力手段および電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車、および、こうしたハイブリッド車において内燃機関からの動力の一部を用いて蓄電手段を充電しながらリバース走行するときの制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more particularly to an internal combustion engine and a drive shaft connected to a drive wheel that is connected to an output shaft of the internal combustion engine and is rotatable independently of the output shaft. Electric power input / output means for inputting / outputting power to / from the output shaft and drive shaft with input / output of electric power and power, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, electric power input / output means, and exchange of electric power with the motor The present invention relates to a hybrid vehicle provided with power storage means for performing the above-mentioned and a control method for reverse running while charging the power storage means using a part of power from an internal combustion engine in such a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、第1モータと、エンジンの出力軸と第1モータの回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸にキャリア,サンギヤ,リングギヤがそれぞれ接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を出力可能に接続された第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、リバース走行する際にバッテリの充電が必要なときには、エンジンの目標トルクに所定の充電用トルクを設定すると共にエンジンの目標回転数にバッテリの残容量が小さいほど大きな回転数を設定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、エンジンをバッテリの残容量が小さいほど大きな回転数で所定の充電用トルクが出力されるよう制御することにより、エンジンから出力するトルクのうちプラネタリギヤを介して駆動軸に作用するトルクを変動させることなく、バッテリの残容量が小さいほど大きな充電電力によりバッテリを充電している。   Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a first motor, an output shaft of the engine, a rotation shaft of the first motor, and a drive shaft connected to a drive wheel, each having a carrier, a sun gear, and a ring gear. A connected planetary gear, a second motor connected to the drive shaft so that power can be output, and a battery capable of exchanging power with the first motor and the second motor, and charging the battery during reverse running When required, a predetermined charging torque is set as the target torque of the engine, and a larger rotation speed is set as the remaining battery capacity is reduced as the target rotation speed of the engine (see, for example, Patent Document 1). ). In this vehicle, the torque that acts on the drive shaft via the planetary gear among the torque output from the engine is controlled by controlling the engine so that a predetermined charging torque is output at a larger rotational speed as the remaining capacity of the battery is smaller. Without fluctuation, the battery is charged with a larger charge power as the remaining capacity of the battery is smaller.

特開2004−56922号公報JP 2004-56922 A

上述のハイブリッド車では、エンジンから所定の充電用トルクを出力するため、リバース走行時の登り勾配が大きいときには、エンジンから出力したトルクのうちプラネタリギヤを介して駆動軸に作用するトルクのためにリバース走行することができない場合が生じる。また、登り勾配が小さいときや登り勾配ではないときに大きな電力によりバッテリを充電すると、エンジンから出力するトルクに比して回転数が大きくなってエンジンを効率よく運転することができず、車両の燃費を著しく低下させる場合が生じる。   In the hybrid vehicle described above, a predetermined charging torque is output from the engine. Therefore, when the climbing gradient during reverse traveling is large, the reverse traveling is performed due to the torque that acts on the drive shaft via the planetary gear out of the torque output from the engine. There are cases where it cannot be done. In addition, if the battery is charged with a large amount of power when the climbing slope is small or not climbing, the engine speed cannot be increased and the engine cannot be operated efficiently due to the torque output from the engine. In some cases, fuel consumption is significantly reduced.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、リバース走行時の登坂性能を向上させると共に燃費を向上させることを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle and its control method of the present invention is to improve the hill-climbing performance during reverse running and to improve the fuel efficiency.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、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 and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド車は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
前記内燃機関から出力するパワーの増加に対して該内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を該内燃機関の運転に課した状態で該内燃機関からの動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときには、前記検出された路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
A planet in which three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. A hybrid vehicle comprising a gear mechanism, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and an electric storage means for exchanging electric power with the generator and the electric motor,
Road surface gradient detecting means for detecting the road surface gradient;
The power storage using a part of the power from the internal combustion engine in a state where a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase in power output from the internal combustion engine is imposed on the operation of the internal combustion engine The internal combustion engine and the generator are configured to reverse travel with charging of the power storage means by electric power that tends to be smaller as the detected road surface gradient is increased when the detected road surface gradient is an ascending slope. And control means for controlling the electric motor;
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、内燃機関から出力するパワーの増加に対して内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を内燃機関の運転に課した状態で内燃機関からの動力の一部を用いて蓄電手段を充電しながらリバース走行するときには、路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。登り勾配が大きいときに蓄電手段を充電する電力を小さくすることにより、内燃機関から出力するパワーを小さくして内燃機関から出力するトルクを小さくし、内燃機関から出力するトルクのうち遊星歯車機構を介して駆動軸に作用する前進方向のトルクを小さくすることができる。この結果、リバース走行時の登坂性能を向上させることができる。また、登り勾配が小さいときや登り勾配でないときには蓄電手段を充電する電力として大きな電力が設定されるから、迅速に蓄電手段を充電することができる。さらに、内燃機関から出力するトルクに対して過剰に回転数だけを大きくするものではないので、車両の燃費を著しく低下させることはない。この結果、内燃機関から出力するトルクに対して過剰に回転数だけ大きくする制御に比して燃費を向上させることができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, a part of the power from the internal combustion engine is applied in a state in which the predetermined restriction that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase in the power output from the internal combustion engine is imposed on the operation of the internal combustion engine. When reversing while charging the power storage means, the internal combustion engine, the generator, and the motor are connected so that the power storage means is charged with electric power that tends to be smaller as the road surface gradient is increased. Control. By reducing the power to charge the power storage means when the climbing gradient is large, the power output from the internal combustion engine is reduced by reducing the power output from the internal combustion engine, and the planetary gear mechanism of the torque output from the internal combustion engine is reduced. Thus, the forward torque acting on the drive shaft can be reduced. As a result, it is possible to improve the climbing performance during reverse traveling. In addition, when the climbing gradient is small or not climbing, a large electric power is set as the electric power for charging the power storage means, so that the power storage means can be charged quickly. Further, since the rotational speed is not excessively increased with respect to the torque output from the internal combustion engine, the fuel consumption of the vehicle is not significantly reduced. As a result, fuel consumption can be improved as compared with control in which the rotational speed is excessively increased with respect to the torque output from the internal combustion engine.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記検出された路面勾配が所定の登り勾配未満のときには第1の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された路面勾配が前記所定の登り勾配以上のときには前記第1の電力より小さい第2の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機と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、制御を簡易なものとすることができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means causes the internal combustion engine and the power generation unit to reverse travel with charging of the power storage means by the first electric power when the detected road surface gradient is less than a predetermined climb gradient. The internal combustion engine and the electric motor, and when the detected road gradient is equal to or greater than the predetermined climb gradient, the internal combustion engine is configured to reverse travel with charging of the power storage means by the second electric power smaller than the first electric power. The engine, the generator, and the electric motor may be controlled. In this way, the control can be simplified.

また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、走行に要求される要求駆動力に基づいて演算される走行用パワーと前記蓄電手段を充電する電力に相当するパワーとの和のパワーである要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記内燃機関が効率よく運転される回転数とトルクとに対する制約を前記所定の制約として前記要求パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとを設定し、前記内燃機関が目標回転数と目標トルクとからなる運転ポイントで運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、ものとすることもできる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the control means is a sum of a traveling power calculated based on a required driving force required for traveling and a power corresponding to the power for charging the power storage means. It may be a means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so that the required power is output from the internal combustion engine and travels by the required driving force. In this case, the control means sets the target rotational speed and the target torque for operating the internal combustion engine based on the required power with the restrictions on the rotational speed and torque at which the internal combustion engine is efficiently operated as the predetermined restrictions. And controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at an operation point including a target rotational speed and a target torque and travels with the requested driving force. It can also be.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車において、前記内燃機関から出力するパワーの増加に対して該内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を該内燃機関の運転に課した状態で該内燃機関からの動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときの該ハイブリッド車の制御方法であって、
路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
A planet in which three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. In a hybrid vehicle comprising a gear mechanism, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and an electric power driving input / output means and an electric storage means for exchanging electric power with the electric motor, the output of the power output from the internal combustion engine Reverse running while charging the power storage means using a part of the power from the internal combustion engine in a state where a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase is imposed on the operation of the internal combustion engine A control method of the hybrid vehicle at the time,
Controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to reverse travel with charging of the power storage means with electric power that tends to decrease as the road surface gradient becomes an ascending gradient;
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関から出力するパワーの増加に対して内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を内燃機関の運転に課した状態で内燃機関からの動力の一部を用いて蓄電手段を充電しながらリバース走行するときには、路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。登り勾配が大きいときに蓄電手段を充電する電力を小さくすることにより、内燃機関から出力するパワーを小さくして内燃機関から出力するトルクを小さくし、内燃機関から出力するトルクのうち遊星歯車機構を介して駆動軸に作用する前進方向のトルクを小さくすることができる。この結果、リバース走行時の登坂性能を向上させることができる。また、登り勾配が小さいときや登り勾配でないときには蓄電手段を充電する電力として大きな電力が設定されるから、迅速に蓄電手段を充電することができる。さらに、内燃機関から出力するトルクに対して過剰に回転数だけを大きくするものではないので、車両の燃費を著しく低下させることはない。この結果、内燃機関から出力するトルクに対して過剰に回転数だけ大きくする制御に比して燃費を向上させることができる。   In this hybrid vehicle control method of the present invention, the power from the internal combustion engine is controlled in a state where a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase in power output from the internal combustion engine is imposed on the operation of the internal combustion engine. When reversing while charging the power storage means using a part of the internal combustion engine and the generator so as to reverse travel with charging of the power storage means with electric power that tends to be smaller as the road gradient is increased Control the motor. By reducing the power to charge the power storage means when the climbing gradient is large, the power output from the internal combustion engine is reduced by reducing the power output from the internal combustion engine, and the planetary gear mechanism of the torque output from the internal combustion engine is reduced. Thus, the forward torque acting on the drive shaft can be reduced. As a result, it is possible to improve the climbing performance during reverse traveling. In addition, when the climbing gradient is small or not climbing, a large electric power is set as the electric power for charging the power storage means, so that the power storage means can be charged quickly. Further, since the rotational speed is not excessively increased with respect to the torque output from the internal combustion engine, the fuel consumption of the vehicle is not significantly reduced. As a result, fuel consumption can be improved as compared with control in which the rotational speed is excessively increased with respect to the torque output from the internal combustion engine.

本発明の一実施例である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 according to an embodiment of the present invention. 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるリバース充電走行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 reverse charge traveling control routine performed by the electronic control unit for hybrid 70 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*と目標トルクTe*と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, the target rotational speed Ne *, and the target torque Te * are set. リバース走行時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の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the collinear diagram which shows the dynamic relationship of the rotation speed and torque in the rotation element of the power distribution integration mechanism 30 at the time of reverse driving | running | working. モータMG2の回転数Nm2と定格トルクとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the rotation speed Nm2 of motor MG2, and rated torque. 充電電力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 charging power setting. 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、本発明の一実施例である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モータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、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 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution / integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, and power distribution / integration. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution and integration mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire vehicle.

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。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。   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. 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.

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を介して減速ギヤ35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およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. 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 reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、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を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2の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。モータMG1,MG2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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド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を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tb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。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)を演算したり、演算した残容量(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 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above.

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,車速センサ88からの車速V,勾配センサ89からの路面勾配θなどが入力ポートを介して入力されている。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, the road gradient θ from the gradient sensor 89, etc. Have been entered. 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 the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

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とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう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 thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, 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 is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is 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 the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so as to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行する際の動作について説明する。実施例のハイブリッド自動車20では、リバース走行時は、バッテリ50の残容量(SOC)が所定値(例えば、40%)以上のときには、エンジン22の運転を停止した状態でモータMG2からのトルクにより走行する駆動制御となるが、バッテリ50の残容量(SOC)が所定値未満に至ると、バッテリ50を充電する必要から、エンジン22を運転してバッテリ50を充電しながら走行する駆動制御となる。このエンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときにハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるリバース充電走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートを図2に示す。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation when reverse running while charging the battery 50 using the power from the engine 22 will be described. In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, during reverse running, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is equal to or greater than a predetermined value (for example, 40%), the engine 22 stops running and is driven by torque from the motor MG2. However, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is less than a predetermined value, the battery 50 needs to be charged, and therefore, the driving control is performed while the engine 22 is operated and the battery 50 is charged. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a reverse charge travel control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 when performing reverse travel while charging the battery 50 using the power from the engine 22. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

リバース充電走行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,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,勾配センサ89からの路面勾配θなどリバース走行の制御に必要なデータを入力する処理を実行すると共に(ステップS100)、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として駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。ここで、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の回転子の回転位置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。また、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Tr*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。図3の要求トルク設定用マップでは、リバース走行時であるため、車速Vも要求トルクTr*も負の値となる。   When the reverse charging travel control routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly, 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 of the motors MG1, MG2. Nm1, Nm2, a process of inputting data necessary for reverse running control such as road surface gradient θ from the gradient sensor 89 is executed (step S100), and the vehicle is requested based on the input accelerator opening Acc and vehicle speed V. The required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b is set as the torque to be generated (step S110). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, in the embodiment, the required torque Tr * is stored in the ROM 74 as a required torque setting map by predetermining the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr *, and the accelerator opening Acc and the vehicle speed. When V is given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 3 shows an example of the required torque setting map. In the required torque setting map of FIG. 3, since the vehicle is running in reverse, both the vehicle speed V and the required torque Tr * are negative values.

次に、路面勾配θが予め設定された負の値としての閾値θset以下であるか否かを判定し(ステップS120)、路面勾配θが閾値θsetより大きいとき(絶対値としては閾値θsetより小さいとき)にはバッテリ50を充電する充電電力Wbに負の値の電力W1を設定し(ステップS130)、路面勾配θが閾値θset以下のとき(絶対値としては閾値θset以上のとき)にはバッテリ50を充電する充電電力Wbに電力W1より大きい(絶対値としては小さい)負の値の電力W2を設定する(ステップS140)。ここで、路面勾配θは、実施例では車両を前進させるときに登り勾配となるときを正としているから、路面勾配θが負の値のときにはリバース走行では登り勾配となる。また、閾値θsetは、リバース走行で緩い登り勾配となる路面勾配として設定されるものであり、例えば、2度や3度,4度などを用いることができる。従って、上述のステップS120〜S140の処理は、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定する処理となる。なお、実施例では、充電電力Wbとしては負の値を用いている。   Next, it is determined whether or not the road surface gradient θ is equal to or smaller than a predetermined negative threshold value θset (step S120). When the road surface gradient θ is larger than the threshold value θset (the absolute value is smaller than the threshold value θset). When the road surface gradient θ is less than or equal to the threshold θset (when the absolute value is greater than or equal to the threshold θset), the charging power Wb for charging the battery 50 is set to a negative value W1 (step S130). A negative power W2 larger than the power W1 (small as an absolute value) is set as the charging power Wb for charging 50 (step S140). Here, since the road surface gradient θ is positive when the vehicle is moving forward in the embodiment, the road surface gradient θ is positive when the road surface gradient θ is a negative value. Further, the threshold value θset is set as a road surface gradient that becomes a gentle climbing gradient in reverse traveling, and for example, 2 degrees, 3 degrees, 4 degrees, or the like can be used. Therefore, in the processing of steps S120 to S140 described above, when the climbing slope as the reverse running is less than the absolute value of the threshold value θset, a large power W1 is set as the charging power Wb as the absolute value, and the climbing slope as the reverse running is the threshold value θset. When the absolute value is equal to or larger than the absolute value, the power W2 that is small as the absolute value is set as the charging power Wb. In the embodiment, a negative value is used as the charging power Wb.

こうして充電電力Wbを設定すると、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものから充電電力Wbに換算係数kを乗じたものを減じ、さらに装置の損失としてのロスLossを加えた値として、エンジン22から出力すべき要求パワーPe*を設定し(ステップS150)、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと設定した要求パワーPe*とに基づいてエンジン22を運転すべき目標とする運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。ここで、要求トルクTr*は前述したとおり負の値であり、リングギヤ軸32aの回転数Nrもリバース走行であるから負の値であるから、これらの積として表わされる走行に必要なパワーは正の値となる。また、充電電力Wbは負の値であるから、これに換算係数kを乗じたものを減じることは、充電電力Wbに換算係数kを乗じたものの絶対値を加えることになる。従って、要求パワーPe*は、走行に必要なパワーとバッテリ50を充電するのに必要なパワーと損失に相当するパワーとの和として計算されることになる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。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。図中、「Pe1=一定」の破線は充電電力Wbに電力W1が設定されたときの要求パワーPe*が一定の曲線を示し、「Pe2=一定」の破線は充電電力Wbに電力W2が設定されたときの要求パワーPe*が一定の曲線を示す。従って、充電電力Wbに電力W1が設定されたときには目標回転数Ne*,目標トルクTe*として回転数Ne1,トルクTe1が設定され、充電電力Wbに電力W2が設定されたときには目標回転数Ne*,目標トルクTe*として回転数Ne2,トルクTe2が設定される。即ち、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1が充電電力Wbに設定されると共に目標回転数Ne*,目標トルクTe*として回転数Ne1,トルクTe1が設定され、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2が充電電力Wbに設定されると共に目標回転数Ne*,目標トルクTe*として回転数Ne1,トルクTe1より小さな回転数Ne1,トルクTe1が設定される。   When the charging power Wb is set in this way, the value obtained by multiplying the required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is subtracted from the value obtained by multiplying the charging power Wb by the conversion factor k, and a loss Los as a loss of the device is added. The required power Pe * to be output from the engine 22 is set as a value (step S150), and the engine 22 is set as a target to be operated based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the set required power Pe *. A target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points (step S160). Here, the required torque Tr * is a negative value as described above, and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is also a negative value because it is a reverse travel. Therefore, the power required for travel expressed as the product of these is positive. It becomes the value of. Further, since the charging power Wb is a negative value, subtracting the value obtained by multiplying this by the conversion factor k adds the absolute value of the charging power Wb multiplied by the conversion factor k. Therefore, the required power Pe * is calculated as the sum of the power required for traveling, the power required to charge the battery 50, and the power corresponding to the loss. The rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a can be obtained by multiplying the vehicle speed V by the conversion factor k, or can be obtained by dividing the rotation speed Nm2 of the motor MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. 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. In the figure, the broken line “Pe1 = constant” indicates a curve in which the required power Pe * is constant when the power W1 is set to the charging power Wb, and the broken line “Pe2 = constant” sets the power W2 to the charging power Wb. The required power Pe * at this time shows a constant curve. Therefore, when the power W1 is set as the charging power Wb, the rotational speed Ne1 and the torque Te1 are set as the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, and when the power W2 is set as the charging power Wb, the target rotational speed Ne *. , The rotational speed Ne2 and the torque Te2 are set as the target torque Te *. That is, when the climbing gradient as the reverse running is less than the absolute value of the threshold value θset, a large electric power W1 is set as the charging electric power Wb and the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are the rotational speed Ne1 and the torque Te1. When the climb slope as the reverse running is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset, a small electric power W2 is set as the charging power Wb as an absolute value and the rotational speed Ne1 and the torque Te1 as the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. A smaller rotation speed Ne1 and torque Te1 are set.

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/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρ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(2)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(1)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。リバース走行時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を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)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に作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。なお、図5中、実線は電力W2が充電電力Wbに設定されたときを示し、破線は電力W1が充電電力Wbに設定されたときを示す。また、図5中の矢印等は電力W2が充電電力Wbに設定されたときのものを示す。   Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30, the target rotational speed Nm1 of the motor MG1 is given by the following equation (1). * Is calculated and a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S170). Here, Expression (1) 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 in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 during reverse traveling. 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 rotational speed Nr of the ring gear 32 obtained by dividing the number Nm2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 is shown. Expression (1) can be easily derived by using this alignment chart. The two thick arrows on the R axis indicate that the torque Tm1 output from the motor MG1 acts on the ring gear shaft 32a and the torque Tm2 output from the motor MG2 acts on the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. Torque. Expression (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (2), “k1” in the second term on the right side is a gain of a proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term. In FIG. 5, the solid line indicates the time when the power W2 is set to the charging power Wb, and the broken line indicates the time when the power W1 is set to the charging power Wb. In addition, arrows and the like in FIG. 5 indicate those when the power W2 is set to the charging power Wb.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

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Tr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρ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(3)により計算すると共に(ステップS180)、モータMG2の回転数Nm2に基づいてモータMG2の定格トルクをトルク制限Tm2minとして設定し(ステップS190)、設定したトルク制限Tm2minで仮モータトルクTm2tmpを制限した値、即ち、トルク制限Tm2minと仮モータトルクTm2tmpとのうち大きい方(絶対値としては小さい方)をモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS200)。ここで、トルク制限Tm2minは、実施例では、モータMG2の製造メーカー等からの諸元に基づいてモータMG2の回転数Nm2と定格トルクとの関係を予めトルク制限設定用マップとしてROM74に記憶しておき、モータMG2の回転数Nm2が与えられるとマップから対応する定格トルクを導出することにより設定するものとした。モータMG2の回転数Nm2と定格トルクとの関係の一例を図6に示す。リバース走行のときには第3象限(回転数もトルクも負の値となる象限)の関係が用いられる。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*をモータMG2の定格トルクの範囲内で設定することができる。なお、式(3)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。   When the target rotation speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are calculated in this way, the torque MG2 to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 * and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 is calculated. Temporary motor torque Tm2tmp is calculated by equation (3) (step S180), and the rated torque of motor MG2 is set as torque limit Tm2min based on rotation speed Nm2 of motor MG2 (step S190). A value obtained by limiting the temporary motor torque Tm2tmp, that is, the larger one of the torque limit Tm2min and the temporary motor torque Tm2tmp (the smaller one as an absolute value) is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2 (step S200). Here, in the embodiment, the torque limit Tm2min is stored in the ROM 74 as a torque limit setting map in advance in a relationship between the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the rated torque based on specifications from the manufacturer of the motor MG2. When the rotation speed Nm2 of the motor MG2 is given, the corresponding rated torque is derived from the map. An example of the relationship between the rotational speed Nm2 of the motor MG2 and the rated torque is shown in FIG. During reverse running, the relationship of the third quadrant (a quadrant in which both the rotation speed and the torque are negative values) is used. By setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 in this way, the required torque Tr * output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft can be set within the rated torque range of the motor MG2. Equation (3) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 5 described above.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)   Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)

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のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS210)、リバース充電走行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*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。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for motors MG1 and MG2 are transmitted to motor ECU 40 (step S210), and the reverse charge travel control routine is terminated. 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 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定するから、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには、登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときに比して、小さな要求パワーPe*を設定すると共に小さな目標回転数Ne*,目標トルクTe*を設定し、エンジン22から出力されるトルクのうち駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する前進方向のトルクを小さくすることができる。この前進方向のトルクは、図5に示すように、要求トルクTr*とは逆向きになるから、この前進方向のトルクを小さくすることによって、リバース走行時の登坂性能を向上させることができる。また、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには、登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときに比して、大きな要求パワーPe*を設定すると共に大きな目標回転数Ne*,目標トルクTe*を設定し、バッテリ50を絶対値の大きな電力W1によって充電するから、バッテリ50を迅速に充電することができる。このとき、エンジン22から出力されるトルクのうち駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用する前進方向のトルクも大きくなるが、リバース走行としての登り勾配が小さいため、車両の登坂に影響を及ぼすことはない。しかも、エンジン22を効率よく運転する動作ライン上で運転するから、エンジン22から出力するトルクに対して過剰に回転数だけを大きくするものに比して燃費を向上させることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the reverse running is performed while charging the battery 50 using the power from the engine 22, the absolute value is obtained when the climbing gradient as the reverse running is less than the absolute value of the threshold θset. When the large electric power W1 is set as the charging electric power Wb and the climbing gradient as the reverse traveling is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset, the small electric power W2 is set as the charging power Wb as the absolute value. Is smaller than the absolute value of the threshold value θset, a smaller required power Pe * is set and a smaller target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set. Of the output torque, the forward torque acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft It can be reduced. As shown in FIG. 5, the forward torque is in the opposite direction to the required torque Tr *. Therefore, the climbing performance during reverse traveling can be improved by reducing the forward torque. Further, when the climbing gradient as the reverse running is less than the absolute value of the threshold value θset, a larger required power Pe * is set and a larger target rotational speed Ne *, compared to when the climbing gradient is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset. Since the target torque Te * is set and the battery 50 is charged with the electric power W1 having a large absolute value, the battery 50 can be charged quickly. At this time, the forward torque acting on the ring gear shaft 32a as the drive shaft out of the torque output from the engine 22 also increases. However, since the climb gradient as the reverse travel is small, the climbing of the vehicle is not affected. Absent. In addition, since the engine 22 is operated on an operation line for efficiently operating, the fuel consumption can be improved as compared with the case where only the rotational speed is excessively increased with respect to the torque output from the engine 22.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定するものとしたが、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が大きいほど絶対値の小さな負の値の電力を充電電力Wbに設定するものとしてもよい。この場合、図2のステップS120〜S140の処理に代えて、図7に例示する充電電力設定用マップを用いて路面勾配θに基づいて充電電力Wbを設定する処理を実行すればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the reverse running is performed while charging the battery 50 using the power from the engine 22, the electric power W1 is charged as an absolute value when the climbing gradient as the reverse running is less than the absolute value of the threshold θset. The electric power Wb is set, and when the climbing gradient as the reverse running is equal to or larger than the absolute value of the threshold θset, the small electric power W2 is set as the charging electric power Wb as the absolute value. When reverse traveling while charging, the negative power having a smaller absolute value may be set as the charging power Wb as the climbing gradient as reverse traveling is larger. In this case, instead of the processing in steps S120 to S140 in FIG. 2, a processing for setting the charging power Wb based on the road surface gradient θ may be executed using the charging power setting map illustrated in FIG.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*を設定する際に用いる動作ラインとしてエンジン22を効率よく動作させる動作ラインを用いたが、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインに限定されるものではなく、エンジン22から出力するパワーが増加すると目標トルクも増加する制約の動作ラインであれば如何なる動作ラインを用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the operation line for efficiently operating the engine 22 is used as the operation line used when setting the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22. However, the engine 22 operates efficiently. Any operation line may be used as long as the power output from the engine 22 increases and the target torque increases as the power output from the engine 22 increases.

実施例のハイブリッド自動車20では、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the motor MG2 is attached to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the reduction gear 35. However, the motor MG2 may be directly attached to the ring gear shaft 32a, or Instead, the motor MG2 may be attached to the ring gear shaft 32a via a transmission such as a 2-speed, 3-speed, or 4-speed.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modified example of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 8) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態や車両の制御方法の形態としてもよい。   Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It is good also as a form of vehicles other than a motor vehicle, and the control method of a vehicle.

次に、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「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、勾配センサ89が「路面勾配検出手段」に相当し、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定し、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*,目標トルクTe*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に送信する図2のリバース充電走行制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、目標回転数Ne*,目標トルクTe*を受信してエンジン22を制御するエンジンECU24と、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。   Next, 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 an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the power distribution and integration mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG2 corresponds to a “motor”. When the battery 50 corresponds to the “power storage means”, the gradient sensor 89 corresponds to the “road surface gradient detection means”, and the battery 50 is charged while charging using the power from the engine 22, the climbing as the reverse running is performed. When the gradient is less than the absolute value of the threshold value θset, a large power W1 is set as the charging power Wb as an absolute value, and the required power Pe * set based on the charging power Wb is output from the engine 22 and the required torque Tr *. Is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft so that the target rotational speed Ne * of the engine 22, the target torque Te *, and the motors MG1 and MG2 When the torque commands Tm1 * and Tm2 * are set and the climbing gradient as the reverse running is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset, a small power W2 is set as the absolute value as the charging power Wb, and the charging power Wb is set. The target rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands of the motors MG1 and MG2 so that the required power Pe * is output from the engine 22 and the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft. Tm1 * and Tm2 * are set, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * are transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40. A hybrid electronic control unit 70 for executing the reverse charge traveling control routine of The engine ECU 24 that receives the number Ne * and the target torque Te * and controls the engine 22 and the motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * and controls the motors MG1 and MG2 correspond to “control means”. .

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。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものなど、1つ以上の遊星歯車を備えるものであれば如何なるものとしても構わない。「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、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電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「路面勾配検出手段」としては、勾配センサ89に限定されるものではなく、路面勾配を検出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、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値未満のときには絶対値として大きな電力W1を充電電力Wbに設定し、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御し、リバース走行としての登り勾配が閾値θsetの絶対値以上のときには絶対値として小さな電力W2を充電電力Wbに設定し、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、エンジン22からの動力を用いてバッテリ50を充電しながらリバース走行するときには、リバース走行としての登り勾配が大きいほど絶対値の小さな負の値の電力を充電電力Wbに設定し、この充電電力Wbに基づいて設定される要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものとするなど、内燃機関から出力するパワーの増加に対して内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を内燃機関の運転に課した状態で内燃機関からの動力の一部を用いて蓄電手段を充電しながらリバース走行するときには、路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   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 “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “planetary gear mechanism” is not limited to the power distribution and integration mechanism 30 described above, but is connected to four or more shafts by using a double pinion type planetary gear mechanism or a combination of a plurality of planetary gear mechanisms. Any one having one or more planetary gears may be used. The “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, such as an induction motor. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with a generator or an electric motor such as a capacitor. The “road surface gradient detecting means” is not limited to the gradient sensor 89, and any device that detects a road surface gradient may be used. 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 reverse running is performed while charging the battery 50 using the power from the engine 22, when the climbing gradient as the reverse running is less than the absolute value of the threshold value θset, a large electric power W1 is used as an absolute value. The charging power Wb is set, the required power Pe * set based on the charging power Wb is output from the engine 22, and the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft. When MG1 and MG2 are controlled and the climbing gradient as the reverse running is equal to or larger than the absolute value of the threshold value θset, a small electric power W2 is set as the absolute value as the charging electric power Wb, and the required power Pe * set based on the charging electric power Wb Is output from the engine 22 and the required torque Tr * is a ring gear shaft 32 as a drive shaft It is not limited to the one that controls the engine 22 and the motors MG1 and MG2 to be output to a, and when the reverse running is performed while charging the battery 50 using the power from the engine 22, the climbing slope as the reverse running Is set to the charging power Wb, the required power Pe * set based on the charging power Wb is output from the engine 22 and the required torque Tr * is used as the drive shaft. The engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so as to be output to the ring gear shaft 32a of the engine, and the internal combustion engine has a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase in power output from the internal combustion engine. When traveling in reverse while charging the power storage means using a part of the power from the internal combustion engine in the state imposed on the operation of May be any one that controls the internal combustion engine, the generator, and the motor so that the vehicle travels reversely with the charging of the power storage means with electric power that tends to decrease as the road surface gradient increases as the climb slope. Absent.

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、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、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、89 勾配センサ、MG1,MG2 モータ。   20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 Reduction gear, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 51 Temperature sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 Power line, 60 Gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 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, 89 gradient sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (5)

内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
路面勾配を検出する路面勾配検出手段と、
前記内燃機関から出力するパワーの増加に対して該内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を該内燃機関の運転に課した状態で該内燃機関からの動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときには、前記検出された路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
A planet in which three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. A hybrid vehicle comprising a gear mechanism, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and an electric storage means for exchanging electric power with the generator and the electric motor,
Road surface gradient detecting means for detecting the road surface gradient;
The power storage using a part of the power from the internal combustion engine in a state where a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase in power output from the internal combustion engine is imposed on the operation of the internal combustion engine The internal combustion engine and the generator are configured to reverse travel with charging of the power storage means by electric power that tends to be smaller as the detected road surface gradient is increased when the detected road surface gradient is an ascending slope. And control means for controlling the electric motor;
A hybrid car with
請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記検出された路面勾配が所定の登り勾配未満のときには第1の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記検出された路面勾配が前記所定の登り勾配以上のときには前記第1の電力より小さい第2の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means controls the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to reversely travel with charging of the power storage means by the first electric power when the detected road surface gradient is less than a predetermined climb gradient. The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are configured to reverse travel with the charging of the power storage means by the second electric power smaller than the first electric power when the detected road surface gradient is equal to or greater than the predetermined climbing gradient. Is a means of controlling
Hybrid car.
請求項1または2記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、走行に要求される要求駆動力に基づいて演算される走行用パワーと前記蓄電手段を充電する電力に相当するパワーとの和のパワーである要求パワーが前記内燃機関から出力されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control means outputs a required power, which is a sum of a traveling power calculated based on a required driving force required for traveling and a power corresponding to the power for charging the power storage means, from the internal combustion engine. And controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to travel with the required driving force.
Hybrid car.
請求項3記載のハイブリッド車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関が効率よく運転される回転数とトルクとに対する制約を前記所定の制約として前記要求パワーに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとを設定し、前記内燃機関が目標回転数と目標トルクとからなる運転ポイントで運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 3,
The control means sets a target rotational speed and a target torque at which the internal combustion engine should be operated based on the required power, with the restrictions on the rotational speed and torque at which the internal combustion engine is efficiently operated as the predetermined restrictions. And means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at an operation point including a target rotational speed and a target torque and travels with the requested driving force.
Hybrid car.
内燃機関と、動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電力動力入出力手段および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車において、前記内燃機関から出力するパワーの増加に対して該内燃機関から出力するトルクが増加する所定の制約を該内燃機関の運転に課した状態で該内燃機関からの動力の一部を用いて前記蓄電手段を充電しながらリバース走行するときの該ハイブリッド車の制御方法であって、
路面勾配が登り勾配としたときに大きいほど小さくなる傾向の電力による前記蓄電手段の充電を伴ってリバース走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
A planet in which three rotating elements are connected to three axes of an internal combustion engine, a generator capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to driving wheels. In a hybrid vehicle comprising a gear mechanism, an electric motor capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft, and an electric power driving input / output means and an electric storage means for exchanging electric power with the electric motor, the output of the power output from the internal combustion engine Reverse running while charging the power storage means using a part of the power from the internal combustion engine in a state where a predetermined constraint that the torque output from the internal combustion engine increases with respect to the increase is imposed on the operation of the internal combustion engine A control method of the hybrid vehicle at the time,
Controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to reverse travel with charging of the power storage means with electric power that tends to decrease as the road surface gradient becomes an ascending gradient;
A control method for a hybrid vehicle.
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