JP2007137227A - Vehicle and its control method - Google Patents

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Daisuke Kitada
大輔 北田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the breakage of a motor or a generator by coping with unexpected excess rotation of the motor or generator. <P>SOLUTION: When the increase of the number of times of rotation of a motor MG1 is decided, or the possibility of the increase of the number of times of rotation of the motor MG1 is decided, an introduction valve 136 mounted on exhaust pipe 130 of an engine 22 is fully closed, thereby the back pressure of the exhaust gas side of the engine 22 is increased so as to suppress the increase of the number of times of rotation of the engine 22, and the decrease of the number of revolution of the engine 22 is urged so as to suppress the increase of the number of revolution of the motor MG1. As a result, it is possible to prevent the unexpected excess rotation of the motor MG1, resulting in prevention of the breakage of the motor MG1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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、共線図上で第１モータジェネレータＭＧ１，エンジン、出力ギヤ、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度順になるように連結されたラビニョウ型複合遊星歯車列を有するハイブリッド駆動系を搭載したハイブリッド車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、エンジンの動作点が最適燃費線上にくるように変速比を設定し、この変速比設定に基づいて算出されたモータ回転速度Ｎ１，Ｎ２のうち一方の回転速度が過回転と判断された場合には、エンジンのスロットルバルブの開度を補正することによりエンジン回転数を補正し、これによりモータ回転速度Ｎ１またはＮ２が過回転となるのを防止している。
特開２００４−１５３９４６号公報 Conventionally, this type of vehicle has a hybrid drive having a Ravigneaux type planetary gear train connected in order of rotation speed of the first motor generator MG1, the engine, the output gear, and the second motor generator MG2 on the alignment chart. A hybrid vehicle equipped with a system has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle, the speed ratio is set so that the operating point of the engine is on the optimum fuel consumption line, and one of the motor speeds N1 and N2 calculated based on the speed ratio setting is determined to be over-rotation. In this case, the engine speed is corrected by correcting the opening of the throttle valve of the engine, thereby preventing the motor rotation speed N1 or N2 from over-rotating.
JP 2004-153946 A

しかしながら、上述の車両では、予期しないモータの過回転が発生したときには、スロットルバルブの開度を補正することによってエンジン回転数を補正するものとしても、スロットルバルブの開度補正に対するエンジン回転数の応答性が低いため、迅速に対応することができない場合が生じる。モータの過回転は、モータの破損を生じさせるため、より確実に防止する必要がある。   However, in the above-described vehicle, when an unexpected motor overspeed occurs, the engine speed response to the throttle valve opening correction is corrected even if the engine speed is corrected by correcting the throttle valve opening. Because of the low nature, it may not be possible to respond quickly. Since over-rotation of the motor causes damage to the motor, it is necessary to prevent it more reliably.

本発明の車両およびその制御方法は、予期しない電動機や発電機の過回転に対処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、予期しない電動機や発電機の過回転による電動機や発電機の破損を防止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 cope with unexpected motor and generator over-rotation. Another object of the vehicle and the control method thereof according to the present invention is to prevent the motor and the generator from being damaged due to an unexpected overspeed of the motor and the generator.

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、
前記内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と、
前記内燃機関の出力軸と車軸側と回転軸との３軸に接続され、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、
前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、
車軸側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が可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には前記排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の条件が成立する条件成立時には前記排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と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 vehicle of the present invention
An internal combustion engine;
Exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the exhaust gas side pressure of the internal combustion engine to be high;
Three shafts connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the axle side, and the rotation shaft, and for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts Power input / output means,
A generator capable of inputting and outputting power to the rotating shaft;
An electric motor that can input and output power to the axle,
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
Target operating point setting means for setting a target operating point of the internal combustion engine based on the set required driving force;
The internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment so that the pressure on the exhaust gas side does not become high at a normal time when a predetermined condition accompanied by an increase in the number of revolutions of the generator is not established. The exhaust gas side pressure adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled so as to travel with a driving force based on the set required driving force, and when the condition that satisfies the predetermined condition is satisfied, The exhaust gas side pressure adjusting means and the internal combustion engine are operated so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to increase the pressure and travels with a driving force based on the set required driving force. Control means for controlling the generator and the motor;
It is a summary to provide.

この本発明の車両では、内燃機関と３軸式動力入出力手段を介して内燃機関の出力軸に接続された発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には内燃機関の排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と発電機と車軸側に動力を入出力可能な電動機とを制御する。そして、所定の条件が成立する条件成立時には内燃機関の排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう排ガス側圧力調整手段と内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立したときに内燃機関の排ガス側の圧力を高くすることにより、内燃機関の回転数の増加を抑制し、これにより発電機の回転数の増加を抑制するのである。この結果、予期しない発電機の過回転に対処することができ、発電機が過回転することによる発電機の破損を防止することができる。   In the vehicle according to the present invention, the exhaust gas of the internal combustion engine is not normally satisfied when a predetermined condition with an increase in the rotational speed of the generator connected to the output shaft of the internal combustion engine via the internal combustion engine and the three-shaft power input / output means is not satisfied. The exhaust gas side of the internal combustion engine is operated so that the internal combustion engine is operated at a target operating point based on the required driving force required for traveling with adjustment so that the pressure on the engine side does not increase, and is driven by the driving force based on the required driving force The exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the pressure of the engine and the generator and the electric motor capable of inputting / outputting power to the axle side are controlled. The exhaust gas side pressure is adjusted so that the internal combustion engine is operated at the target operating point with the adjustment that increases the exhaust gas pressure of the internal combustion engine when the predetermined condition is satisfied, and the vehicle is driven by the driving force based on the required driving force. The adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the motor are controlled. That is, by increasing the pressure on the exhaust gas side of the internal combustion engine when a predetermined condition accompanied by an increase in the rotational speed of the generator is satisfied, the increase in the rotational speed of the internal combustion engine is suppressed, thereby It suppresses the increase of As a result, it is possible to cope with unexpected generator over-rotation and to prevent damage to the generator due to over-rotation of the generator.

こうした本発明の車両において、前記所定の条件は、前記内燃機関のスロットルバルブの開閉による該内燃機関の回転数の調整によっても前記発電機の回転数が所定回転数以上になる条件であるものとすることもできる。こうすれば、スロットルバルブの開閉による内燃機関の回転数の調整によっても発電機の回転数が所定回転数以上になる場合に対処することができる。   In such a vehicle of the present invention, the predetermined condition is a condition that the rotational speed of the generator becomes equal to or higher than the predetermined rotational speed even by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening and closing the throttle valve of the internal combustion engine. You can also In this way, it is possible to cope with the case where the rotational speed of the generator exceeds a predetermined rotational speed by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening and closing the throttle valve.

また、本発明の車両において、前記所定の条件は、前記内燃機関への燃料供給が一時的に停止した条件であるものとすることもできる。こうすれば、燃料供給の復帰の際に発電機の回転数が急増する場合に対処することができる。   In the vehicle of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which fuel supply to the internal combustion engine is temporarily stopped. In this way, it is possible to cope with a case where the rotational speed of the generator rapidly increases when the fuel supply is restored.

さらに、本発明の車両において、前記所定の条件は、前記電動機の回転数が前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するときに想定される前記発電機の回転数である想定回転数より所定回転数以上大きい条件であるものとすることもできる。こうすれば、発電機の回転数が想定回転数より所定回転数以上大きくなる場合に対処することができる。   Further, in the vehicle according to the present invention, the predetermined condition is an assumed rotational speed in which the rotational speed of the electric motor is assumed when the internal combustion engine is operated at the set target operating point. It is also possible that the condition is greater than the predetermined number of revolutions. In this way, it is possible to cope with the case where the rotational speed of the generator is larger than the assumed rotational speed by a predetermined rotational speed or more.

あるいは、本発明の車両において、前記所定の条件は、アクセル開度が所定開度以下とされた条件であるものとすることもできる。こうすれば、アクセル開度が所定開度以下とされたことに伴って発電機の回転数が増加する場合に対処することができる。   Alternatively, in the vehicle of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which an accelerator opening is set to a predetermined opening or less. If it carries out like this, it can cope with the case where the rotation speed of a generator increases in connection with the accelerator opening being made into the predetermined opening or less.

加えて、本発明の車両において、前記所定の条件は、車輪の空転によるスリップが発生した条件であるものとすることもできる。こうすれば、スリップが解消する際に生じ得る発電機の回転数の増加に対処することができる。   In addition, in the vehicle of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which a slip due to idling of a wheel has occurred. In this way, it is possible to cope with an increase in the number of rotations of the generator that may occur when the slip is eliminated.

また、本発明の車両において、前記所定の条件は、前記内燃機関のスロットルバルブの開閉による該内燃機関の回転数の調整によっても前記内燃機関の回転数が増加する条件であるものとすることもできる。こうすれば、スロットルバルブの開閉による内燃機関の回転数の調整によっても内燃機関の回転数が増加することに伴って発電機の回転数が増加する場合に対処することができる。   In the vehicle of the present invention, the predetermined condition may be a condition in which the rotational speed of the internal combustion engine is increased by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening / closing a throttle valve of the internal combustion engine. it can. By doing so, it is possible to cope with the case where the rotational speed of the generator increases as the rotational speed of the internal combustion engine increases even by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening and closing the throttle valve.

本発明の車両において、前記排ガス側圧力調整手段は、前記内燃機関の排ガス管に設けられた弁であるものとすることもできる。また、前記排ガス側圧力調整手段は、前記内燃機関の排ガスと該内燃機関を冷却する冷却媒体との熱交換を行なう熱交換器への排ガスの導入を行なう導入弁であるものとすることもできる。既存の熱交換機への排ガスの導入を行なう導入弁を用いて内燃機関の排ガス側の圧力を高くすることができる。   In the vehicle of the present invention, the exhaust gas side pressure adjusting means may be a valve provided in an exhaust gas pipe of the internal combustion engine. The exhaust gas side pressure adjusting means may be an introduction valve that introduces exhaust gas into a heat exchanger that performs heat exchange between the exhaust gas of the internal combustion engine and a cooling medium that cools the internal combustion engine. . The pressure on the exhaust gas side of the internal combustion engine can be increased by using an introduction valve for introducing exhaust gas into an existing heat exchanger.

本発明の車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と、前記内燃機関の出力軸と車軸側と回転軸との３軸に接続され該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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、車軸側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が可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）走行に要求される要求駆動力を設定すると共に該設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定し、
（ｂ）前記発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には前記排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の条件が成立する条件成立時には前記排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。 The vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine, exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the pressure on the exhaust gas side of the internal combustion engine to be increased, and the output shaft of the internal combustion engine, an axle side, and a rotation shaft, and are connected to three shafts. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shafts based on power input / output to / from any of the two shafts, a generator capable of inputting / outputting power to the rotating shaft, and power to the axle side A vehicle control method comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor,
(A) setting a required driving force required for traveling and setting a target operating point of the internal combustion engine based on the set required driving force;
(B) The internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to prevent the pressure on the exhaust gas side from becoming high at a normal time when a predetermined condition with an increase in the rotational speed of the generator is not satisfied. And controlling the exhaust gas side pressure adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the set required driving force, and when the condition that satisfies the predetermined condition is satisfied, The exhaust gas side pressure adjusting means and the exhaust gas side pressure adjusting means so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to increase the exhaust gas side pressure and travels with a driving force based on the set required driving force. Controlling an internal combustion engine, the generator and the electric motor;
This is the gist.

この本発明の車両の制御方法では、内燃機関と３軸式動力入出力手段を介して内燃機関の出力軸に接続された発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には内燃機関の排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と発電機と車軸側に動力を入出力可能な電動機とを制御する。そして、所定の条件が成立する条件成立時には内燃機関の排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう排ガス側圧力調整手段と内燃機関と発電機と電動機とを制御する。即ち、発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立したときに内燃機関の排ガス側の圧力を高くすることにより、内燃機関の回転数の増加を抑制し、これにより発電機の回転数の増加を抑制するのである。この結果、予期しない発電機の過回転に対処することができ、発電機が過回転することによる発電機の破損を防止することができる。   In the vehicle control method according to the present invention, the internal combustion engine and the internal combustion engine at the normal time when a predetermined condition accompanied by an increase in the rotational speed of the generator connected to the output shaft of the internal combustion engine via the three-shaft power input / output means is not satisfied. The internal combustion engine is operated at a target operating point based on the required driving force required for traveling with adjustment so that the pressure on the exhaust gas side of the engine is not increased, and is driven so as to travel with the driving force based on the required driving force. The exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the pressure on the exhaust gas side of the engine, the generator, and the electric motor capable of inputting and outputting power to the axle side are controlled. The exhaust gas side pressure is adjusted so that the internal combustion engine is operated at the target operating point with the adjustment that increases the exhaust gas pressure of the internal combustion engine when the predetermined condition is satisfied, and the vehicle is driven by the driving force based on the required driving force. The adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the motor are controlled. That is, by increasing the pressure on the exhaust gas side of the internal combustion engine when a predetermined condition accompanied by an increase in the rotational speed of the generator is satisfied, the increase in the rotational speed of the internal combustion engine is suppressed, thereby It suppresses the increase of As a result, it is possible to cope with unexpected generator over-rotation and to prevent damage to the generator due to over-rotation of the generator.

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モータＭＧ１と、減速ギヤ３５を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪のブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ９２と、車両の駆動系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 connected to the mechanism 30 and capable of generating power, a motor MG2 connected to the power distribution and integration mechanism 30 via the reduction gear 35, and a brake for controlling the brakes of the drive wheels 63a and 63b and a driven wheel (not shown). An actuator 92 and a hybrid electronic control unit 70 that controls the entire drive system of the 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、吸気管１２０に設けられたエアクリーナ１２２により清浄された空気をモータ１２６により駆動されるスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に図示しない燃料噴射弁からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を図示しない吸気バルブを介して燃料室に吸入し、点火プラグによる電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストンの往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、排気管１３０から一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する図示しない浄化装置（三元触媒）を介して外気へ排出される。排気管１３０には、分岐管１３２が分岐しており、エンジン２２の冷却水と排ガスとの熱交換によりエンジン２２の暖機を促進するための熱交換器１３４が取り付けられている。また、排気管１３０には、分岐管１３２に排ガスが導入されるようモータ１３８により駆動する導入弁１３６が取り付けられている。エンジン２２は、その運転状態を検出する各種センサから信号を入力してモータ１２６やモータ１３８などの各種アクチュエータに駆動信号を出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 hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 provided in the intake pipe 120 is passed through a throttle valve 124 driven by a motor 126. Inhalation and injection of gasoline from a fuel injection valve (not shown) mixes the intake air and gasoline, sucks this mixture into the fuel chamber via an intake valve (not shown), and explodes due to an electric spark generated by an ignition plug. The reciprocating motion of the piston that is burned and pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is exhausted from the exhaust pipe 130 to the outside air via a purification device (three-way catalyst) (not shown) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Discharged. A branch pipe 132 is branched from the exhaust pipe 130, and a heat exchanger 134 for promoting warm-up of the engine 22 by heat exchange between the cooling water of the engine 22 and the exhaust gas is attached. The exhaust pipe 130 is provided with an introduction valve 136 that is driven by a motor 138 so that exhaust gas is introduced into the branch pipe 132. The engine 22 is fuel injection controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24 that inputs signals from various sensors that detect its operating state and outputs drive signals to various actuators such as the motor 126 and the motor 138. Operation control such as ignition control and intake air amount adjustment control. 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には変速機６０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に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して車両前輪の駆動輪６３ａ，６３ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力分配統合機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。   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 motor MG2 is connected to the ring gear 32 via the transmission 60. The motor MG1 generates power. 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. The ring gear 32 is mechanically connected to the drive wheels 63a and 63b of the front wheels of the vehicle via a gear mechanism 60 and a differential gear 62. Therefore, the power output to the ring gear 32 is output to the drive wheels 63a and 63b via the gear mechanism 60 and the differential gear 62. Note that the three axes connected to the power distribution and integration mechanism 30 when viewed as a drive system are the crankshaft 26 that is the output shaft of the engine 22 connected to the carrier 34, and the rotation shaft of the motor MG1 that is connected to the sun gear 31. A ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the sun gear shaft 31a and the ring gear 32 and mechanically connected to the drive wheels 63a and 63b.

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に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の一方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、共に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、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。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。   Both the motor MG1 and the motor MG2 are 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 and negative bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG 1 and MG 2 is supplied to another motor. It can be consumed at. 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 calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 by a rotational speed calculation routine (not shown) based on signals input from the rotational position detection sensors 43 and 44. 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.

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 from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input, and the data on the state of the battery 50 is electronically controlled by communication as necessary. Output to 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.

ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ９０の圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ９６ａ〜９６ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ９２は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）９４により制御されている。ブレーキＥＣＵ９４は、図示しない信号ラインにより、駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪に取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂや従動輪のいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに駆動輪６３ａ，６３ｂのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ９４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ブレーキアクチュエータ９２を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ９２の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 brake actuator 92 has a braking torque according to the share of the brake in the braking force applied to the vehicle by the pressure (brake pressure) of the brake master cylinder 90 and the vehicle speed V generated in response to the depression of the brake pedal 85. The brake wheel cylinders 96a and 96d are adjusted so as to act on the driven wheel 63b and a driven wheel (not shown), and the braking torque is applied to the drive wheels 63a and 63b and the driven wheel regardless of the depression of the brake pedal 85. The hydraulic pressures of 96a to 96d can be adjusted. The brake actuator 92 is controlled by a brake electronic control unit (hereinafter referred to as a brake ECU) 94. The brake ECU 94 inputs signals such as a wheel speed from a wheel speed sensor (not shown) attached to the driving wheels 63a and 63b and the driven wheel and a steering angle from a steering angle sensor (not shown) by a signal line (not shown). When the driver depresses the brake pedal 85, an anti-lock brake system function (ABS) that prevents any of the driving wheels 63a, 63b and the driven wheels from slipping due to the lock or when the driver depresses the accelerator pedal 83 Traction control (TRC) for preventing any one of the drive wheels 63a and 63b from slipping due to idling, posture holding control (VSC) for holding the posture while the vehicle is turning, and the like are also performed. The brake ECU 94 communicates with the hybrid electronic control unit 70, and controls the drive of the brake actuator 92 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and the data regarding the state of the brake actuator 92 is used for the hybrid as necessary. Output to the electronic control unit 70.

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の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃ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からのブレーキポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，駆動輪６３ａ，６３ｂや図示しない従動輪に取り付けられた車輪速センサ８９ａ〜８９ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、変速機６０のブレーキＢ１，Ｂ２の図示しないアクチュエータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。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，ブレーキＥＣＵ９４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，ブレーキＥＣＵ９４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 is provided with an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator opening Acc corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 83. Accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 to be detected, brake position BP from the brake pedal position sensor 86 to detect the depression amount of the brake pedal 85, vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, driving wheels 63a and 63b, not shown Wheel speeds Vwa to Vwd from wheel speed sensors 89a to 89d attached to the driven wheels are input via the input port. Further, the hybrid electronic control unit 70 outputs a drive signal to actuators (not shown) of the brakes B1 and B2 of the transmission 60 through an output port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, and the brake ECU 94 via a communication port, and the engine ECU 24, the motor ECU 40, the battery ECU 52, the brake ECU 94, and various control signals. And exchanging data.

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 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、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増する際の動作について説明する。まず、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増するときを含む駆動制御について説明し、その後、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増する際の動作について詳細に説明する。図２は、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、変速機６０の変速段を変速している最中を除いて、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, particularly the operation when the rotation speed Nm1 of the motor MG1 increases rapidly will be described. First, drive control including the case where the rotation speed Nm1 of the motor MG1 increases rapidly will be described, and then the operation when the rotation speed Nm1 of the motor MG1 increases rapidly will be described in detail. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 according to the embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec) except during shifting of the gear position of the transmission 60.

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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１により検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。   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 Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Nm2, input / output restrictions Win and Wout of the battery 50 is executed (step S100). Here, the rotational 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. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 detected by the temperature sensor 51 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 from the battery ECU 52 by communication. To do.

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＊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。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が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。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。   When the data is thus input, 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 as the torque required for the vehicle based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V. And the required power Pe * required for the engine 22 is set (step S110). In the embodiment, the required torque Tr * is determined in advance by storing the relationship between the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr * in the ROM 74 as a required torque setting map, and the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, , The corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. 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 Tr * multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a and the charge / discharge required power Pb * required by the battery 50 and the loss 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.

続いて、設定した要求パワー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Ｓ１２０）。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。   Subsequently, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set based on the set required power Pe * (step S120). This setting is performed based on the 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／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Ｓ１３０）。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。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からトルクＴｍ１を出力したときにリングギヤ軸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。   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 S130). 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 a dynamic relationship between the number of rotations and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30. In the figure, the left S-axis indicates the rotation speed of the sun gear 31 that is the rotation speed Nm1 of the motor MG1, the C-axis indicates the rotation speed of the carrier 34 that is the rotation speed Ne of the engine 22, and the R-axis indicates the 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 acting on the ring gear shaft 32a when the torque Tm1 is output from the motor MG1 and the torque Tm2 output from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a via the reduction gear 35. And acting 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.

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

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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１４０）、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（５）により計算し（ステップＳ１５０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを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Ｓ１６０）。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、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、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 rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the calculated torque command Tm1 * of the motor MG1 are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. Torque limits Tmin and Tmax as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the obtained power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is expressed by the following equation (3). Further, the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 is calculated using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 (step S140). Calculated by equation (5) (step S150), and with the calculated torque limits Tmin and Tmax Setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 as a value obtained by limiting the motor torque Tm2tmp (step S160). 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 is set as a torque limited within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. can do. Equation (5) can be easily derived from the collinear diagram of FIG. 5 described above.

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5) Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (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Ｓ１７０）、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，吸入空気量制御などの制御を行なう。吸入空気量制御としては、例えば、図６の回転数制御ルーチンに例示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊とスロットル開度ＴＨとを入力し（ステップＳ２００）、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようフィードバック制御により目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し（ステップＳ２１０）、目標スロットル開度ＴＨ＊となるようモータ１２６を駆動してスロットルバルブ１２４の開度を制御する（ステップＳ２２０）ことなどが行なわれる。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊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. The torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S170), and the drive 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 and intake air volume control. As the intake air amount control, for example, the engine speed Ne, the target engine speed Ne *, and the throttle opening TH are input (step S200), as exemplified in the engine speed control routine of FIG. The target throttle opening TH * is set by feedback control so that the rotation speed Ne becomes the target rotation speed Ne * (step S210), and the motor 126 is driven to open the throttle valve 124 to the target throttle opening TH *. The degree is controlled (step S220). 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.

こうした駆動制御が行なわれている最中に、ハイブリッド用電子制御ユニット７０ではこの駆動制御と並行して図７に例示する排ガス圧調整処理ルーチンが繰り返し実行される。排ガス圧調整処理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、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，エンジン２２の回転数Ｎｅ，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，アクセル開度Ａｃｃ，ガス欠信号，スリップ発生信号などエンジン２２の排気管１３０の圧力である排ガス圧の調整に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ３００）。ここで、ガス欠信号は、エンジン２２の図示しない燃焼室の圧力を検出する燃焼圧センサからの信号により燃焼していないのを判定することにより設定したり、図示しない燃料噴射バルブから燃料が噴射されないのを検出することにより設定したりすることができ、実施例では、これをエンジンＥＣＵ２４から入力するものとした。また、スリップ発生信号は、車輪速センサ８９ａ〜８９ｄからの車輪速Ｖｗａ〜Ｖｗｄに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップが発生しているのを判定することにより設定することができる。   While such drive control is being performed, the hybrid electronic control unit 70 repeatedly executes the exhaust gas pressure adjustment processing routine illustrated in FIG. 7 in parallel with this drive control. When the exhaust gas pressure adjustment processing routine is executed, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 firstly sets the rotational speed Nm1 of the motor MG1, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1, the rotational speed Ne of the engine 22, and the target of the engine 22. A process of inputting data necessary for adjusting the exhaust gas pressure, which is the pressure of the exhaust pipe 130 of the engine 22, such as the rotational speed Ne *, the accelerator opening degree Acc, the gas shortage signal, and the slip generation signal is executed (step S300). Here, the gas shortage signal is set by determining that combustion is not performed by a signal from a combustion pressure sensor that detects the pressure of a combustion chamber (not shown) of the engine 22 or fuel is injected from a fuel injection valve (not shown). In the embodiment, this is input from the engine ECU 24. The slip generation signal can be set by determining that slip due to idling of the drive wheels 63a and 63b has occurred based on the wheel speeds Vwa to Vwd from the wheel speed sensors 89a to 89d.

続いて、入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊との差が閾値Ｎｍｒｅｆ以上であるか否か、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差が閾値Ｎｅｒｅｆ以上であるか否か、ガス欠が生じているか否か、駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップが発生しているか否か、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満にされたか否かについて判定する（ステップＳ３１０〜Ｓ３５０）。ここで、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊との差が閾値Ｎｍｒｅｆ以上であるか否かの判定は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が制御すべき回転数（目標回転数Ｎｍ１＊）より閾値Ｎｍｒｅｆ以上大きいことを判定することであり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が増加しているときには急増していることを判定することにもなる。また、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差が閾値Ｎｅｒｅｆ以上であるか否かの判定は、動力分配統合機構３０の特性上、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が制御すべき回転数（目標回転数Ｎｍ１＊）より閾値Ｎｍｒｅｆ以上大きいことを判定することであり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が増加しているときには急増していることを判定することにもなる。ガス欠が生じているか否かの判定は、その後にガス欠が復帰したときに、エンジン２２のトルクが急増してエンジン２２の回転数Ｎｅを急増させ、これに伴ってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を急増させる可能性があることを判定するものとなる。駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップが発生しているか否かの判定は、空転によるスリップが解消される際に動力分配統合機構３０におけるリングギヤ３２の回転数が急減することによりモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増する可能性があることを判定するものとなる。アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満にされたか否かの判定は、アクセルオフ後の減速に伴ってモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が増加する可能性があることを判定するものとなる。即ち、ステップＳ３１０〜Ｓ３５０の判定は、いずれもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の判定または増加の可能性の判定を行なうものといえる。しかも、前述したように、エンジンＥＣＵ２４では、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようスロットル開度ＴＨをフィードバック制御するから、ステップＳ３１０〜Ｓ３５０の判定は、スロットル開度ＴＨの制御によってもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加するのを判定するものや回転数Ｎｍ１の増加の可能性を判定するものと言える。   Subsequently, whether or not the difference between the input rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the target rotational speed Nm1 * is equal to or greater than the threshold Nmref, or the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the target rotational speed Ne * is equal to or greater than the threshold Neref. It is determined whether or not there is a gas shortage, whether or not slippage due to idling of the drive wheels 63a and 63b occurs, and whether or not the accelerator opening Acc is less than the threshold value Aref (step S310). ~ S350). Here, whether or not the difference between the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the target rotational speed Nm1 * is equal to or larger than the threshold value Nmref is determined by the rotational speed to be controlled by the rotational speed Nm1 of the motor MG1 (target rotational speed Nm1 *). In other words, it is determined that the threshold value Nmref is greater than the threshold value Nmref. When the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is increasing, it is also determined that the motor speed is increasing rapidly. Whether the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the target rotational speed Ne * is equal to or greater than the threshold value Neref is determined based on the characteristics of the power distribution and integration mechanism 30 by the rotational speed that the rotational speed Nm1 of the motor MG1 should control. It is determined that the threshold value Nmref is larger than the number (target rotational speed Nm1 *), and when the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is increasing, it is also determined that the speed is increasing rapidly. The determination as to whether or not a gas shortage has occurred is made when the gas shortage is restored thereafter, and the torque of the engine 22 rapidly increases to rapidly increase the rotational speed Ne of the engine 22 and accordingly the rotational speed Nm1 of the motor MG1. It is determined that there is a possibility of sudden increase. Whether the slip due to idling of the drive wheels 63a, 63b has occurred or not is determined by rapidly reducing the number of revolutions of the ring gear 32 in the power distribution and integration mechanism 30 when the slip due to idling is eliminated. It is determined that Nm1 may increase rapidly. The determination as to whether or not the accelerator opening degree Acc is less than the threshold value Aref is a determination that there is a possibility that the rotational speed Nm1 of the motor MG1 may increase with the deceleration after the accelerator is turned off. That is, it can be said that all the determinations in steps S310 to S350 are for determining whether or not the number of rotations Nm1 of the motor MG1 is increasing. Moreover, as described above, the engine ECU 24 feedback-controls the throttle opening TH so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *. Therefore, the determination in steps S310 to S350 is the control of the throttle opening TH. Therefore, it can be said that it is determined whether the rotational speed Nm1 of the motor MG1 increases or whether the rotational speed Nm1 is increased.

ステップＳ３１０〜Ｓ３５０のいずれの判定でもモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加が判定されずモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の可能性も判定されないときには、即ち、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊との差が閾値Ｎｍｒｅｆ未満であり、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差が閾値Ｎｅｒｅｆ未満であり、ガス欠が生じておらず、駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップも発生しておらず、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満にされていないときには、通常運転の最中であると判断し、導入弁１３６が全開していないときには導入弁１３６が全開するようエンジンＥＣＵ２４に指示して（ステップＳ３６０）、排ガス圧調整処理ルーチンを終了する。一方、ステップＳ３１０〜Ｓ３５０のいずれかの判定でモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加が判定されたり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の可能性が判定されたとき、即ち、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊との差が閾値Ｎｍｒｅｆ以上であるときや、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差が閾値Ｎｅｒｅｆ以上であるとき、ガス欠が生じているとき、駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップが発生しているとき、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満にされたとき、のいずれかに該当するときには、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を抑制するために、導入弁１３６が全閉するようエンジンＥＣＵ２４に指示して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。導入弁１３６を全閉すると、エンジン２２からの排ガスは分岐管１３２を介して熱交換器１３４側に流れ、排気管１３０を流れるときに比して流路抵抗が大きくなる。このため、エンジン２２の排ガス側の背圧が高くなり、エンジン２２の抵抗が大きくなる。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加を抑制したり、エンジン２２の回転数Ｎｅの減少を促進して、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を抑制することができる。ガス欠が復帰したときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増するのを抑制する際の共線図の一例を図８に示し、空転によるスリップが発生した後にスリップが解消されるときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増するのを抑制する際の共線図の一例を図９に示す。図８に示すように、導入弁１３６を全閉することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加を抑制し、これにより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を抑制することができ、モータＭＧ１が過回転になるのを防止することができる。また、図９に示すように、導入弁１３６を全閉することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅの減少を促進し、これにより、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を抑制することができ、モータＭＧ１が過回転になるのを防止することができる。   If any of the determinations in steps S310 to S350 does not determine an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and does not determine the possibility of an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1, that is, the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the target rotational speed Nm1. * Is less than the threshold value Nmref, the difference between the rotational speed Ne of the engine 22 and the target rotational speed Ne * is less than the threshold value Neref, no out-of-gassing occurs, and slipping due to idling of the drive wheels 63a and 63b If the accelerator opening degree Acc is not less than the threshold value Aref, it is determined that the normal operation is being performed. If the introduction valve 136 is not fully opened, the engine ECU 24 is configured to fully open the introduction valve 136. (Step S360), and the exhaust gas pressure adjustment processing routine is completed. On the other hand, when the increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is determined or the possibility of the increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is determined in any of the determinations in steps S310 to S350, that is, the rotational speed Nm1 of the motor MG1. And when the difference between the engine speed Nm1 * and the target engine speed Nmref is equal to or greater than the threshold value Nmref, or when the difference between the engine speed Ne and the target engine speed Ne * is equal to or greater than the threshold value Neref, the engine is driven In order to suppress an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 when the slip occurs due to the idling of the wheels 63a and 63b and the accelerator opening Acc is less than the threshold value Aref, The engine ECU 24 is instructed to fully close the introduction valve 136 (step S270), and this routine ends. When the introduction valve 136 is fully closed, the exhaust gas from the engine 22 flows to the heat exchanger 134 side via the branch pipe 132, and the flow path resistance becomes larger than when flowing through the exhaust pipe 130. For this reason, the back pressure on the exhaust gas side of the engine 22 increases, and the resistance of the engine 22 increases. Thereby, an increase in the rotational speed Ne of the engine 22 can be suppressed, or a decrease in the rotational speed Ne of the engine 22 can be promoted to suppress an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1. FIG. 8 shows an example of a collinear diagram for suppressing the rapid increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 when the gas shortage is restored, and when the slip is eliminated after the slip due to idling occurs, the motor MG1 FIG. 9 shows an example of a collinear diagram for suppressing a rapid increase in the rotational speed Nm1. As shown in FIG. 8, by fully closing the introduction valve 136, an increase in the rotational speed Ne of the engine 22 can be suppressed, whereby an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 can be suppressed, and the motor MG1 It is possible to prevent over-rotation. Further, as shown in FIG. 9, the introduction valve 136 is fully closed to promote a decrease in the rotational speed Ne of the engine 22, thereby suppressing an increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1. It is possible to prevent MG1 from over-rotating.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加が判定されたり、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の可能性が判定されたときには、エンジン２２の排気管１３０に取り付けられた導入弁１３６を全閉することにより、エンジン２２の排ガス側の背圧を高くし、エンジン２２の回転数Ｎｅの増加を抑制したり、エンジン２２の回転数Ｎｅの減少を促進して、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を抑制することができる。この結果、モータＭＧ１の予期しない過回転を防止することができ、モータＭＧ１の破損を防止することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when it is determined that the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is increased or the possibility that the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is increased is determined, the exhaust pipe 130 of the engine 22 is By fully closing the attached introduction valve 136, the back pressure on the exhaust gas side of the engine 22 is increased, the increase in the rotational speed Ne of the engine 22 is suppressed, or the decrease in the rotational speed Ne of the engine 22 is promoted. The increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 can be suppressed. As a result, unexpected over-rotation of the motor MG1 can be prevented, and damage to the motor MG1 can be prevented.

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加やモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の可能性の判定として、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１と目標回転数Ｎｍ１＊との差が閾値Ｎｍｒｅｆ以上であるか否かの判定やエンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊との差が閾値Ｎｅｒｅｆ以上であるか否かの判定、ガス欠が生じているか否かの判定、駆動輪６３ａ，６３ｂの空転によるスリップが発生しているか否かの判定、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満にされたか否かの判定を行なうものとしたが、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加を判定するものやモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１の増加の可能性を判定するものであれば他の判定を用いるものとしてもよい。また、上記の判定の一部だけを用いるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the difference between the rotational speed Nm1 of the motor MG1 and the target rotational speed Nm1 * is a threshold value Nmref as a determination of the possibility of the increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 or the rotational speed Nm1 of the motor MG1. It is determined whether it is above, whether the difference between the engine speed Ne and the target engine speed Ne * is greater than or equal to the threshold Neref, whether there is a gas shortage, or the driving wheel 63a. , 63b is determined whether slip is caused by idling or whether the accelerator opening degree Acc is less than the threshold value Aref, but it is determined whether the rotation speed Nm1 of the motor MG1 is increased. Alternatively, other determinations may be used as long as the possibility of increase in the rotational speed Nm1 of the motor MG1 is determined. Further, only a part of the above determination may be used.

実施例のハイブリッド自動車２０では、排気管１３０に流れる排ガスを熱交換器１３４が取り付けられた分岐管１３２側に流すための導入弁１３６を開閉することにより、エンジン２２の排ガス側の背圧を調整するものとしたが、熱交換器１３４とは無関係に排気管１３０に調節弁を設け、この調節弁の開閉の程度を調節することによりエンジン２２の排ガス側の背圧を調整するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the back pressure on the exhaust gas side of the engine 22 is adjusted by opening and closing the introduction valve 136 for flowing the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 130 to the branch pipe 132 side to which the heat exchanger 134 is attached. However, a control valve may be provided in the exhaust pipe 130 regardless of the heat exchanger 134, and the back pressure on the exhaust gas side of the engine 22 may be adjusted by adjusting the degree of opening and closing of the control valve. .

実施例のハイブリッド自動車２０では、吸入空気量制御として、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようスロットル開度ＴＨをフィードバック制御するものとしたが、こうしたスロットル開度ＴＨのフィードバック制御を行なわないものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as the intake air amount control, the throttle opening TH is feedback controlled so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *. It does not matter even if it does not perform.

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１０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１０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 changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be connected to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 10) 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としても構わない。また、こうした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 does not matter as a form of vehicles other than a vehicle. Moreover, it is good also as a form of the control method of such a vehicle.

以上、本発明の実施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 embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.

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 the configuration of a hybrid vehicle 20 as one 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により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine performed by the electronic control unit for hybrids 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＊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. 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。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining rotational elements of a power distribution and integration mechanism 30; エンジンＥＣＵ２４により実行される回転数制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a rotation speed control routine executed by an engine ECU 24. ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される排ガス圧調整処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of an exhaust gas pressure adjustment processing routine executed by the hybrid electronic control unit 70. ガス欠が復帰したときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増するのを抑制する際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 collinear chart at the time of suppressing that the rotation speed Nm1 of motor MG1 increases rapidly when a gas shortage resets. 空転によるスリップが発生した後にスリップが解消されるときにモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急増するのを抑制する際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 collinear chart at the time of suppressing that the rotation speed Nm1 of motor MG1 increases rapidly, when the slip is eliminated after the slip by idling occurs. 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、３１ａ サンギヤ軸、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、８９ａ〜８９ｄ 車輪速センサ９０、ブレーキマスターシリンダ、９２ ブレーキアクチュエータ、９４ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、９６ａ〜９６ｄ ブレーキホイールシリンダ、１２０ 吸気管、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ モータ、１３０ 排気管、１３２ 分岐管、１３４ 熱交換器、１３６ 導入弁、１３８ モータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 31a sun gear shaft, 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 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 driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 Ft 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, 89a-89d wheel speed sensor 90, brake master cylinder, 92 brake actuator, 94 for brake Electronic control unit (brake ECU), 96a to 96d Brake wheel cylinder, 120 Intake pipe, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Motor, 130 Exhaust pipe, 132 Branch pipe, 134 Heat exchanger, 136 Introduction valve, 138 Motor, MG1 , MG2 motor.

Claims (10)

内燃機関と、
前記内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と、
前記内燃機関の出力軸と車軸側と回転軸との３軸に接続され、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、
前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、
車軸側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が可能な蓄電手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記設定された要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には前記排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の条件が成立する条件成立時には前記排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と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、
を備える車両。 An internal combustion engine;
Exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the exhaust gas side pressure of the internal combustion engine to be high;
Three shafts connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the axle side, and the rotation shaft, and for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three shafts Power input / output means,
A generator capable of inputting and outputting power to the rotating shaft;
An electric motor that can input and output power to the axle,
Power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the motor;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
Target operating point setting means for setting a target operating point of the internal combustion engine based on the set required driving force;
The internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment so that the pressure on the exhaust gas side does not increase at a normal time when a predetermined condition with an increase in the rotational speed of the generator is not satisfied, and the The exhaust gas side pressure adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled so as to travel with a driving force based on the set required driving force, and when the condition that satisfies the predetermined condition is satisfied, The exhaust gas side pressure adjusting means and the internal combustion engine are operated so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to increase the pressure and travels with a driving force based on the set required driving force. Control means for controlling the generator and the motor;
A vehicle comprising: 前記所定の条件は、前記内燃機関のスロットルバルブの開閉による該内燃機関の回転数の調整によっても前記発電機の回転数が所定回転数以上になる条件である請求項１記載の車両。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition in which the rotational speed of the generator becomes equal to or higher than a predetermined rotational speed even by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening / closing a throttle valve of the internal combustion engine. 前記所定の条件は、前記内燃機関への燃料供給が一時的に停止した条件である請求項１または２記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition in which fuel supply to the internal combustion engine is temporarily stopped. 前記所定の条件は、前記電動機の回転数が前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関を運転するときに想定される前記発電機の回転数である想定回転数より所定回転数以上大きい条件である請求項１または２記載の車両。   The predetermined condition is a condition in which the rotational speed of the electric motor is larger than the assumed rotational speed, which is the rotational speed of the generator assumed when the internal combustion engine is operated at the set target operating point, by a predetermined rotational speed or more. The vehicle according to claim 1 or 2. 前記所定の条件は、アクセル開度が所定開度以下とされた条件である請求項１または２記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition in which an accelerator opening is set to a predetermined opening or less. 前記所定の条件は、車輪の空転によるスリップが発生した条件である請求項１または２記載の車両。   The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition in which slip due to idling of a wheel has occurred. 前記所定の条件は、前記内燃機関のスロットルバルブの開閉による該内燃機関の回転数の調整によっても前記内燃機関の回転数が増加する条件である請求項１記載の車両。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition in which the rotational speed of the internal combustion engine is increased by adjusting the rotational speed of the internal combustion engine by opening and closing a throttle valve of the internal combustion engine. 前記排ガス側圧力調整手段は、前記内燃機関の排ガス管に設けられた弁である請求項１ないし７いずれか記載の車両。   The vehicle according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust gas side pressure adjusting means is a valve provided in an exhaust gas pipe of the internal combustion engine. 前記排ガス側圧力調整手段は、前記内燃機関の排ガスと該内燃機関を冷却する冷却媒体との熱交換を行なう熱交換器への排ガスの導入を行なう導入弁である請求項１ないし７いずれか記載の車両。   The exhaust gas side pressure adjusting means is an introduction valve that introduces exhaust gas into a heat exchanger that performs heat exchange between the exhaust gas of the internal combustion engine and a cooling medium that cools the internal combustion engine. Vehicle. 内燃機関と、前記内燃機関の排ガス側の圧力が高くなるよう調整する排ガス側圧力調整手段と、前記内燃機関の出力軸と車軸側と回転軸との３軸に接続され該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、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、車軸側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が可能な蓄電手段と、を備える車両の制御方法であって、
（ａ）走行に要求される要求駆動力を設定すると共に該設定した要求駆動力に基づいて前記内燃機関の目標運転ポイントを設定し、
（ｂ）前記発電機の回転数の増加を伴う所定の条件が成立しない通常時には前記排ガス側の圧力が高くならないようにする調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記所定の条件が成立する条件成立時には前記排ガス側の圧力が高くなる調整を伴って前記設定された目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された要求駆動力に基づく駆動力により走行するよう前記排ガス側圧力調整手段と前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
車両の制御方法。
An internal combustion engine, exhaust gas side pressure adjusting means for adjusting the pressure on the exhaust gas side of the internal combustion engine to be increased, and the output shaft of the internal combustion engine, an axle side, and a rotation shaft, and are connected to three shafts. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shafts based on power input / output to / from any of the two shafts, a generator capable of inputting / outputting power to the rotating shaft, and power to the axle side A vehicle control method comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor,
(A) setting a required driving force required for traveling and setting a target operating point of the internal combustion engine based on the set required driving force;
(B) The internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to prevent the pressure on the exhaust gas side from becoming high at a normal time when a predetermined condition with an increase in the rotational speed of the generator is not satisfied. And controlling the exhaust gas side pressure adjusting means, the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the set required driving force, and when the condition that satisfies the predetermined condition is satisfied, The exhaust gas side pressure adjusting means and the exhaust gas side pressure adjusting means so that the internal combustion engine is operated at the set target operation point with adjustment to increase the exhaust gas side pressure and travels with a driving force based on the set required driving force. Controlling an internal combustion engine, the generator and the electric motor;
Vehicle control method.
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