JP2010083319A - Hybrid vehicle and method for controlling the same - Google Patents

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Daisuke Itoyama
大介 糸山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress overheating of a motor while outputting a torque required for traveling in a hybrid vehicle with an exhaust gas recirculation device. <P>SOLUTION: During execution of EGR, if a motor temperature Tm is a predetermined temperature Tref or higher, a method for controlling a hybrid vehicle uses an operation line for EGR-off of which the torque is larger than that of an operation line for EGR-on to be used if the motor temperature Tm is lower than the predetermined temperature Tref to set a target rotation frequency Ne* and target torque Te* (S120, S210), drives an engine at the frequency Ne* and the torque Te* which has been set without the EGR, and controls the engine and a motor so that the vehicle travels by the set request torque Tr* (S150-S190, S200). Thereby, the method can increase the torque from the engine when the overheating of the motor is determined in comparison with the case when the overheating thereof is not determined, and can decrease a load on the motor to suppress the overheating of the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof.

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと遊星歯車機構と第１のモータとからなる動力源に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に、クラッチを有するリダクションギヤを介して接続された第２のモータを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、第２のモータの温度が高いときには、リダクションギヤのクラッチを解除して第２のモータをリングギヤ軸から切り離したり、リダクションギヤの変速比を第２のモータの回転数が小さくなるよう変更することにより第２のモータの過熱を抑制している。また、この種のハイブリッド車として、排気再循環装置を備えるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このハイブリッド車では、燃料消費率を算出することによりエンジンを燃費よく運転するための動作ラインを設定すると共にＥＧＲバルブの開度を算出し、設定された動作ラインを用いてエンジンを運転しながらＥＧＲバルブの開度を算出された開度にすることにより、燃費よくエンジンを運転することができる。
特開２００３−２２０８５６号公報 特開２００６−１９３１３７号公報 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes a second gear connected via a reduction gear having a clutch to a ring gear shaft as a drive shaft connected to a power source composed of an engine, a planetary gear mechanism, and a first motor. A device including a motor is proposed (for example, see Patent Document 1). In this hybrid vehicle, when the temperature of the second motor is high, the clutch of the reduction gear is released and the second motor is disconnected from the ring gear shaft, or the speed ratio of the reduction gear is reduced. By making such a change, overheating of the second motor is suppressed. Further, as this type of hybrid vehicle, one having an exhaust gas recirculation device has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this hybrid vehicle, by calculating the fuel consumption rate, an operation line for operating the engine with good fuel efficiency is set, the opening of the EGR valve is calculated, and the EGR is operated while operating the engine using the set operation line. By setting the opening of the valve to the calculated opening, the engine can be operated with good fuel efficiency.
JP 2003-220856 A JP 2006-193137 A

しかしながら、前者のハイブリッド車では、リダクションギヤのクラッチを解除するとモータからトルクを出力することができず、リングギヤ軸に出力されるトルクが不足したり、モータによって電力の消費がなされないことによってバッテリが過充電となる場合もある。このような問題は、リダクションギヤの変速比をモータの回転数が小さくなるよう変更したときにも、程度の差はあるが発生する。また、後者のような排気再循環装置を備えるハイブリッド車においても同様に生じる。   However, in the former hybrid vehicle, when the reduction gear clutch is released, torque cannot be output from the motor, and there is insufficient torque output to the ring gear shaft, or power is not consumed by the motor. It may become overcharged. Such a problem occurs to some extent even when the reduction gear ratio is changed so that the rotational speed of the motor is reduced. This also occurs in a hybrid vehicle including the latter exhaust gas recirculation device.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、排気再循環装置を備えたハイブリッド車において、走行に要求されるトルクを出力すると共にモータの過熱を抑制することを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention is to output torque required for traveling and suppress overheating of the motor in a hybrid vehicle equipped with an exhaust gas recirculation device.

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、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の出力軸に３つの回転要素のうち第１の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第２の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第３の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、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、を備えるハイブリッド車であって、
前記電動機の過熱を判定する過熱判定手段と、
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から出力すべき要求パワーを設定する要求値設定手段と、
前記電動機の過熱が判定されていないときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と前記設定された要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記電動機の過熱が判定されたときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての前記第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と前記設定された要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
とを備えることを要旨とする。 The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine, an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system, and a first rotary element of three rotary elements connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to an axle A planetary gear mechanism having a second rotating element connected to a drive shaft; a generator connected to a third rotating element of the planetary gear mechanism; an electric motor mechanically connected to the drive shaft; And a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
Overheat determining means for determining overheating of the electric motor;
A required value setting means for setting a required driving force required for traveling and setting a required power to be output from the internal combustion engine based on the set required driving force;
A first restriction as a restriction imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under a condition in which the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system when overheating of the electric motor is not determined; Based on the set required power, a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. And controlling the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the set required driving force. Is determined on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under the condition that the exhaust gas recirculation device does not recirculate the exhaust gas to the intake system. And setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on a second constraint having a torque larger than the first constraint as approximately and the set required power. The internal combustion engine and the exhaust gas so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the set required driving force without recirculation of exhaust gas to the intake system by the exhaust gas recirculation device. Control means for controlling the recirculation device, the generator and the motor;
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、電動機の過熱が判定されていないときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約として第１の制約と設定された要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置と発電機と電動機とを制御し、電動機の過熱が判定されたときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と設定された要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置と発電機と電動機とを制御する。すなわち、電動機の過熱が判定されているときに用いる第２の制約は電動機の過熱が判定されていないときに用いる第１の制約よりトルクが大きいから、電動機の過熱が判定されているときには内燃機関が出力するトルクは電動機の過熱が判定されていないときに比べて大きくなる。したがって、電動機の過熱が判定されているときには内燃機関から出力したトルクのうち駆動軸に出力されるトルクが大きくなり、このトルクと要求駆動力との差分を出力する電動機の負荷を小さくして電動機の過熱を抑制することができる。この結果、走行に要求される要求駆動力を出力すると共に電動機の過熱を抑制することができる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the first limitation is imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under the condition that the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system when it is not determined that the motor is overheated. Based on the restriction of 1 and the set required power, a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and the exhaust gas recirculation device is accompanied by recirculation of exhaust gas to the intake system. The internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the motor are controlled so that the internal combustion engine is driven at the target driving point set and travels with the set driving force, and the exhaust gas is detected when the motor is overheated. Torque is greater than the first constraint imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under conditions in which the exhaust gas is not recirculated to the intake system by the recirculation device. A target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set on the basis of the second constraint and the set required power, and the exhaust gas recirculation device restores the exhaust gas to the intake system. The internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine is driven at the target driving point set without being circulated and travels with the set required driving force. That is, since the second constraint used when the motor overheat is determined has a larger torque than the first constraint used when the motor overheat is not determined, the internal combustion engine is used when the motor overheat is determined. The torque output by is larger than when the motor is not overheated. Therefore, when it is determined that the motor is overheated, the torque output to the drive shaft out of the torque output from the internal combustion engine increases, and the motor load that outputs the difference between this torque and the required driving force is reduced to reduce the electric motor. Can be prevented from overheating. As a result, the required driving force required for traveling can be output and the overheating of the motor can be suppressed.

こうした本発明のハイブリッド車において、過熱判定手段は、電動機に供給された電流が所定値以上の状態が所定時間に亘って継続したときに電動機の過熱を判定する手段であるものとすることもできる。これにより、電動機の温度を用いずに電動機の過熱を判定することができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the overheat determination means may be means for determining overheating of the electric motor when a state where the current supplied to the electric motor is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined time. . Thereby, overheating of the electric motor can be determined without using the temperature of the electric motor.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
内燃機関と、内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、内燃機関の出力軸に３つの回転要素のうち第１の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第２の回転要素が接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構の第３の回転要素に接続された発電機と、駆動軸に機械的に接続された電動機と、発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記電動機の過熱が判定されていないときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記電動機の過熱が判定されたときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての前記第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置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:
An internal combustion engine, an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas from the internal combustion engine to an intake system, and a drive shaft that is connected to an axle while the first rotational element of the three rotational elements is connected to the output shaft of the internal combustion engine A planetary gear mechanism to which the second rotating element is connected, a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism, an electric motor mechanically connected to the drive shaft, an electric generator, the electric motor and electric power A power storage means capable of exchanging data, and a hybrid vehicle control method comprising:
A first restriction as a restriction imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under a condition in which the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system when overheating of the electric motor is not determined; Based on the required power to be output from the internal combustion engine, a target operation point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. Along with this, the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor are controlled such that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and travels with the required driving force required for travel. When it is determined that the motor is overheated, the rotational speed and torque of the internal combustion engine under conditions where the exhaust gas recirculation device does not recirculate exhaust gas to the intake system. A target operation comprising a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on a second constraint having a torque larger than the first constraint as a imposed constraint and a required power to be output from the internal combustion engine. The internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the required driving force required for traveling without setting the point and without recirculation of the exhaust gas to the intake system by the exhaust gas recirculation device. Controlling the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor;
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、電動機の過熱が判定されていないときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置と発電機と電動機とを制御し、電動機の過熱が判定されたときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置と発電機と電動機とを制御する。すなわち、電動機の過熱が判定されているときに用いる第２の制約は電動機の過熱が判定されていないときに用いる第１の制約よりトルクが大きいから、電動機の過熱が判定されているときには内燃機関が出力するトルクは電動機の過熱が判定されていないときに比べて大きくなる。したがって、電動機の過熱が判定されているときには内燃機関から出力したトルクのうち駆動軸に出力されるトルクが大きくなり、このトルクと要求駆動力との差分を出力する電動機の負荷を小さくして電動機の過熱を抑制することができる。この結果、走行に要求される要求駆動力を出力すると共に電動機の過熱を抑制することができる。   In this hybrid vehicle control method of the present invention, when it is not determined that the motor is overheated, it is imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under the condition that the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. Based on the first restriction as a restriction and the required power to be output from the internal combustion engine, a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and exhaust air intake by the exhaust gas recirculation device is set. The internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the motor are controlled so that the internal combustion engine is driven at the target driving point set by the internal combustion engine with recirculation to the system and travels with the required driving force required for traveling, Constraints imposed on engine speed and torque when exhaust recirculation is not performed to recirculate exhaust to intake system when motor overheat is determined And setting a target operating point consisting of a target rotational speed at which the internal combustion engine should be operated and a target torque based on the second constraint having a larger torque than the first constraint and the required power to be output from the internal combustion engine. The internal combustion engine and the exhaust gas recirculation device so that the internal combustion engine is operated at the target operating point set by the exhaust gas recirculation device without recirculation of the exhaust gas to the intake system and travels with the required driving force required for traveling. Control the generator and motor. That is, since the second constraint used when the motor overheat is determined has a larger torque than the first constraint used when the motor overheat is not determined, the internal combustion engine is used when the motor overheat is determined. The torque output by is larger than when the motor is not overheated. Therefore, when it is determined that the motor is overheated, the torque output to the drive shaft out of the torque output from the internal combustion engine increases, and the motor load that outputs the difference between this torque and the required driving force is reduced to reduce the electric motor. Can be prevented from overheating. As a result, the required driving force required for traveling can be output and the overheating of the motor can be suppressed.

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

図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の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にねじれ要素としてのダンパ２８を介して接続された３軸式の遊星歯車機構３０と、遊星歯車機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車機構３０に接続されたリングギヤ軸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 drawing, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a triaxial planetary gear mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 as a torsion element, A motor MG1 capable of generating electricity connected to the planetary gear mechanism 30, a reduction gear 35 attached to the ring gear shaft 32a connected to the planetary gear mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, and the entire vehicle. And a hybrid electronic control unit 70 to be controlled.

エンジン２２は、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６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、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０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１３２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、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浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される。この浄化装置１３４の後段には、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管１５２が取り付けられており、エンジン２２は、不燃焼ガスとしての排気を吸気側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and the air purified by an air cleaner 122 is passed through a throttle valve 124 as shown in FIG. Inhalation and gasoline are injected from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline. The mixture is sucked into the fuel chamber through the intake valve 128 and is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. Thus, the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). An EGR pipe 152 that supplies exhaust gas to the intake side is attached to the subsequent stage of the purification device 134, and the engine 22 supplies exhaust gas as non-combustion gas to the intake side to mix air, exhaust gas, and gasoline. Can be sucked into the combustion chamber.

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａ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、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，ＥＧＲ管１５２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１５６からのＥＧＲガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，吸気側に供給する排気の供給量を調節するＥＧＲバルブ１５４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。また、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出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジション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 controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of cooling water in the engine 22. From the cam position sensor 144 that detects the temperature of the cooling water from the engine, the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, and the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve, and the throttle valve position sensor that detects the position of the throttle valve 124 The throttle opening from 146, the intake air amount Qa from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, the intake air temperature from the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe, the air-fuel ratio from the air-fuel ratio sensor 135a, the oxygen sensor 135b from Motoshingo and EGR gas temperature from a temperature sensor 156 for detecting the temperature of EGR gas in the EGR pipe 152 is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. Control signal to the ignition coil 138, control signal to the variable valve timing mechanism 150 capable of changing the opening / closing timing of the intake valve 128, drive signal to the EGR valve 154 for adjusting the supply amount of exhaust gas supplied to the intake side Etc. are output via the output port. Further, the engine ECU 24 communicates 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 outputs data related to the operating state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU 24 also calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140.

遊星歯車機構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ものとして構成されている。遊星歯車機構３０は、キャリア３４に接続されたキャリア軸３４ａにはダンパ２８を介してエンジン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 planetary gear 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, And a carrier 34 that holds the pinion gear 33 so as to rotate and revolve, and the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 are used as rotating elements to perform differential action. The planetary gear mechanism 30 includes a carrier shaft 34a connected to a carrier 34 via a damper 28, a crankshaft 26 of the engine 22, a sun gear 31, a motor MG1, and a ring gear 32 via a ring gear shaft 32a. When the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio, and the motor MG1 , The power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is 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。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、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，モータＭＧ２に取り付けられた温度センサ４６からのモータ温度Ｔｍ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. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as 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, the motor temperature Tm from the temperature sensor 46 attached to the motor MG2, and the like are input. The motor ECU 40 outputs a switching control signal to the inverters 41 and 42. Has been. 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。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。   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. The input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to the basic values of the input / output limits Win and Wout based on the battery temperature Tb, and the output limiting correction coefficient and the input are set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50. It can be set by setting a correction coefficient for restriction and multiplying the basic value of the set input / output restrictions Win and Wout by the correction coefficient.

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 pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid 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遊星歯車機構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の充放電を伴なってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が遊星歯車機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴な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 a required torque to be output to the ring gear shaft 32a based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the 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 transmitted to the planetary gear mechanism 30. Torque conversion is performed by the motor MG1 and the motor MG2, and the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so as to be output to the ring gear shaft 32a and the power required for charging and discharging the battery 50 are met. The operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is transmitted to the planetary gear mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is transferred to the ring gear shaft 32a with torque conversion due to Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so as to be powered, motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and operation corresponding to the power required by the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. There is.

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の排気を吸気系に再循環する排気再循環（以下、ＥＧＲという）を実行しているときの動作について説明する。図２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＥＧＲを実行するための条件、例えば、エンジン２２の回転数Ｎｅと吸入空気量ＱａとがＥＧＲを実行可能な所定領域内にあるという条件が成立しているときに所定時間毎（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 thus configured, particularly the operation when exhaust recirculation (hereinafter referred to as EGR) for recirculating the exhaust of the engine 22 to the intake system will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is executed every predetermined time when a condition for executing EGR, for example, a condition that the rotational speed Ne of the engine 22 and the intake air amount Qa are within a predetermined region where EGR can be executed is satisfied ( For example, every several milliseconds).

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，モータＭＧ２のモータ温度Ｔｍ，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、モータＭＧ２のモータ温度Ｔｍは、温度センサ４６により検出されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、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, motor temperature Tm of the motor MG2, input / output limits 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. Further, the motor temperature Tm of the motor MG2 is input from the motor ECU 40 by communication from the temperature detected by the temperature sensor 46. Further, 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４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. 4 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、入力したモータ温度Ｔｍと所定温度Ｔｒｅｆとを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、所定温度Ｔｒｅｆは、モータ温度Ｔｍと比較することによってモータＭＧ２の過熱が生じているか否かを判断するためのものであり、モータＭＧ２が正常に機能し得る適正温度範囲の上限よりも若干小さな値として設定される。モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆより小さいときには、モータＭＧ２の過熱は生じていないと判断し、モータＭＧ２の過熱が生じているか否かを示す過熱判定フラグＦを値０に設定し（ステップＳ１３０）、ＥＧＲを実行しているときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインであるＥＧＲオン用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Ｓ１４０）。図５に、ＥＧＲオン用動作ラインの一例と、ＥＧＲオン用動作ラインと設定した要求パワーＰｅ＊とを用いて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、ＥＧＲオン用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 input motor temperature Tm is compared with the predetermined temperature Tref (step S120). Here, the predetermined temperature Tref is for determining whether or not the motor MG2 is overheated by comparing with the motor temperature Tm, and is higher than the upper limit of the appropriate temperature range in which the motor MG2 can function normally. It is set as a slightly small value. When the motor temperature Tm is lower than the predetermined temperature Tref, it is determined that the motor MG2 is not overheated, and an overheat determination flag F indicating whether the motor MG2 is overheated is set to a value 0 (step S130). The target rotational speed Ne * as an operating point at which the engine 22 should be operated based on the EGR ON operating line that is an operating line for operating the engine 22 efficiently when EGR is being executed and the set required power Pe *. And the target torque Te * are set (step S140). FIG. 5 shows how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set using an example of the EGR-on operation line and the EGR-on operation line and the set required power Pe *. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the EGR-on 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）と遊星歯車機構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Ｓ１５０）。ここで、式（１）は、遊星歯車機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。遊星歯車機構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６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。   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 planetary gear mechanism 30, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is given by the following equation (1). And a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (2) based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the current rotational speed Nm1 (step S150). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the planetary gear mechanism 30. FIG. 6 is a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating element of the planetary gear 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 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.

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

モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、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）との差分をモータ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Ｓ１６０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と遊星歯車機構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Ｓ１７０）、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Ｓ１８０）。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６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 * of the motor MG1 and the torque command Tm1 * are 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 difference from the power consumption (generated power) of the motor MG1 by the rotational speed Nm2 of the motor MG2 While calculating by the equation (4) (step S160), the temporary motor torque Tm2tmp as the torque to be output from the motor MG2 using the required torque Tr *, the torque command Tm1 *, and the gear ratio ρ of the planetary gear mechanism 30 is expressed by the equation ( 5) (Step S170), and the temporary motor torque is calculated with the calculated torque limits Tmin and Tmax. Setting the torque command Tm2 * of the motor MG2 as a value obtained by limiting the Tm2tmp (step S180). 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. 6 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＊，過熱判定フラグＦ，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＊，目標トルクＴｅ＊，過熱判定フラグＦ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Ｓ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊，過熱判定フラグＦを受信したエンジンＥＣＵ２４は、過熱判定フラグＦが値０であるときにはＥＧＲを伴ないながら、また、過熱判定フラグＦが値１であるときにはＥＧＲを伴なわないで、設定された目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントでエンジン２２が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。いま、過熱判定フラグが値０に設定されているときを考えているから、エンジンＥＣＵ２４はＥＧＲを伴なってＥＧＲオン用動作ラインを用いて設定された目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とで示される運転ポイントにてエンジン２２を運転することになる。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。こうした制御を行なうことにより、ＥＧＲを伴なってエンジン２２を効率よく運転し、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。なお、過熱判定フラグＦが値１であるときにＥＧＲを伴なわないでエンジン２２が運転されるようエンジン２２の制御を行なう理由については後述する。   When the target engine speed Ne *, target torque Te *, overheat determination flag F, and motor torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are thus set, the target engine speed Ne *, target torque Te *, The overheat determination flag F is 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 (step S190), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that has received the target rotation number Ne *, the target torque Te *, and the overheat determination flag F is accompanied by EGR when the overheat determination flag F is 0, and when the overheat determination flag F is a value 1. Control such as fuel injection control and ignition control in the engine 22 is performed so that the engine 22 is operated at an operation point indicated by the set target rotational speed Ne * and target torque Te * without EGR. Now, considering that the overheat determination flag is set to a value of 0, the engine ECU 24 sets the target rotational speed Ne * and the target torque Te * that are set using the EGR-on operation line with EGR. The engine 22 is operated at the operation point indicated by. 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. By performing such control, the engine 22 can be efficiently operated with EGR, and the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft to travel. The reason why the engine 22 is controlled so that the engine 22 is operated without EGR when the overheat determination flag F is 1 will be described later.

モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときには（ステップＳ１２０）、モータＭＧ２の過熱が生じていると判断し、過熱判定フラグＦを値１に設定し（ステップＳ２００）、ＥＧＲを実行していないときにエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインであるＥＧＲオフ用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＊とを設定し（ステップＳ２１０）、ステップＳ１５０〜Ｓ１９０の処理を実行して本ルーチンを終了する。図７に、ＥＧＲオフ用動作ラインの一例を実線で示し、比較のためのＥＧＲオン用動作ラインの一例を破線で示し、ＥＧＲオフ用動作ラインを用いて目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、ＥＧＲオフ用動作ラインと目標パワー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。なお、ＥＧＲオン用動作ラインはＥＧＲオフ用動作ラインに比してトルクが小さくなるよう定められているが、これは、ＥＧＲを実行しているときにはＥＧＲを実行していないときに比べて吸気系に供給される空気中に含まれる酸素の量が減少することに基づく。いま、過熱判定フラグＦが値１に設定されているときを考えているから、エンジンＥＣＵ２４はＥＧＲを伴なわずに、ＥＧＲオフ用動作ラインを用いて設定された目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とで示される運転ポイントにてエンジン２２を運転することになる。ここで、上述したように、ＥＧＲを実行していないときに用いるＥＧＲオフ用動作ラインはＥＧＲオン用動作ラインに比べてトルクが大きいから、ＥＧＲオフ用動作ラインを用いて設定した運転ポイントでエンジン２２を運転するときには、ＥＧＲオン用動作ラインを用いて設定した運転ポイントでエンジン２２を運転するときに比べてエンジン２２が出力するトルクが大きくなる。したがって、エンジン２２から出力したトルクのうち駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力したトルクも大きくなり、このトルクと設定された要求トルクＴｒ＊との差分を出力するモータＭＧ２の負荷を小さくしてモータＭＧ２の過熱を抑制することができる。例えば、上り坂などでアクセルペダル８３が踏み込まれた状態で走行を継続する場合には、アクセルペダル８３の踏み込みに応じて要求トルクＴｒ＊が大きくなり、モータＭＧ２の負荷が増大するが、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上になると、ＥＧＲオフ用動作ラインを用いてエンジン２２の運転ポイントを設定してエンジン２２からのトルクが大きくなるから、モータＭＧ２の負荷を小さくしてモータＭＧ２の過熱を抑制できる。
このように、モータＭＧ２の過熱が判定されたときには
この結果、走行に要求される要求トルクＴｒ＊を出力すると共にモータＭＧ２の過熱を抑制することができる。 When the motor temperature Tm is equal to or higher than the predetermined temperature Tref (step S120), it is determined that the motor MG2 is overheated, the overheat determination flag F is set to 1 (step S200), and EGR is not executed. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * as operating points at which the engine 22 should be operated based on the EGR off operating line that is an operating line for efficiently operating the engine 22 and the set required power Pe *. After setting (step S210), the processing of steps S150 to S190 is executed, and this routine is terminated. FIG. 7 shows an example of an EGR-off operation line by a solid line, an example of an EGR-on operation line for comparison by a broken line, and using the EGR-off operation line, a target rotational speed Ne * and a target torque Te *. This shows how to set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the EGR-off operation line and a curve with a constant target power Pe * (Ne * × Te *). The EGR on operation line is determined to have a smaller torque than the EGR off operation line. This is because the intake system is more effective when EGR is executed than when EGR is not executed. This is based on the fact that the amount of oxygen contained in the air supplied to is reduced. Now, since the case where the overheat determination flag F is set to the value 1 is considered, the engine ECU 24 does not involve the EGR, and the target rotational speed Ne * and the target torque set using the EGR off operation line. The engine 22 is operated at an operation point indicated by Te *. Here, as described above, since the EGR off operation line used when EGR is not executed has a larger torque than the EGR on operation line, the engine is operated at the operating point set using the EGR off operation line. When the engine 22 is operated, the torque output by the engine 22 is larger than when the engine 22 is operated at the operation point set using the EGR-on operation line. Accordingly, the torque output from the engine 22 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft also increases, and the load on the motor MG2 that outputs the difference between this torque and the set required torque Tr * is reduced to reduce the motor. Overheating of MG2 can be suppressed. For example, when the vehicle continues to run with the accelerator pedal 83 depressed on an uphill or the like, the required torque Tr * increases as the accelerator pedal 83 is depressed, and the load on the motor MG2 increases. When Tm becomes equal to or higher than the predetermined temperature Tref, the operating point of the engine 22 is set using the operation line for EGR off and the torque from the engine 22 increases, so the load on the motor MG2 is reduced to suppress overheating of the motor MG2. it can.
As described above, when it is determined that the motor MG2 is overheated, it is possible to output the required torque Tr * required for traveling and to suppress overheating of the motor MG2.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ２の過熱が判定されているときに用いるＥＧＲオフ用動作ラインは、モータＭＧ２の過熱が判定されていないときに用いるＥＧＲオン用動作ラインよりトルクが大きいから、モータＭＧ２の過熱が判定されているときにはエンジン２２が出力するトルクはモータＭＧ２の過熱が判定されていないときに比べて大きくなる。したがって、モータＭＧ２の過熱が判定されているときにはエンジン２２から出力したトルクのうち駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクが大きくなり、このトルクと要求トルクＴｒ＊との差分を出力するモータＭＧ２の負荷を小さくしてモータＭＧ２の過熱を抑制できる。この結果、走行に要求される要求トルクＴｒ＊を出力すると共にモータＭＧ２の過熱を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the EGR-off operation line used when the motor MG2 is overheated is more than the EGR-on operation line used when the motor MG2 is not overheated. Since the torque is large, the torque output by the engine 22 when the overheating of the motor MG2 is determined is larger than when the overheating of the motor MG2 is not determined. Therefore, when it is determined that the motor MG2 is overheated, the torque output from the engine 22 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft increases, and the motor that outputs the difference between this torque and the required torque Tr *. The overheating of the motor MG2 can be suppressed by reducing the load on the MG2. As a result, it is possible to output the required torque Tr * required for traveling and to suppress overheating of the motor MG2.

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２に取り付けられた温度センサ４６からの温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときにモータＭＧ２の過熱を判定するものとしたが、例えば、モータＭＧ２に供給された電流が所定値以上の状態が所定時間に亘って継続したときにモータＭＧ２の過熱を判定するものとしてもよい。これにより、モータ温度Ｔｍを用いずにモータＭＧ２の過熱を判定することができる。したがって、モータＭＧ２の温度を検出するための温度センサ４６を別途設置する必要がなくなるので、車両の部品点数および製造コストを削減することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the overheating of the motor MG2 is determined when the temperature Tm from the temperature sensor 46 attached to the motor MG2 is equal to or higher than the predetermined temperature Tref. For example, it is supplied to the motor MG2. The overheating of the motor MG2 may be determined when a state where the current is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined time. Thereby, overheating of motor MG2 can be determined without using motor temperature Tm. Therefore, it is not necessary to separately install the temperature sensor 46 for detecting the temperature of the motor MG2, so that the number of parts of the vehicle and the manufacturing cost can be reduced.

実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、図８に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（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）に出力するものに適用するものとしてもよい。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment outputs the power of the motor MG2 to the axle connected to the ring gear shaft 32a. However, like the hybrid vehicle 120 as a modified example shown in FIG. 8, the power of the motor MG2 is output to the ring gear. The present invention may be applied to an output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 8) different from an axle connected to the shaft 32a (an axle to which the driving 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、自動車以外の列車などのハイブリッド車の形態やこうしたハイブリッド車の制御方法の形態としても構わない。   Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It does not matter as a form of hybrid vehicles, such as a train other than a vehicle, and the control method of such a hybrid vehicle.

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、ＥＧＲ管１５２とＥＧＲバルブ１５４とが「排気再循環装置」に相当し、遊星歯車機構３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」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、モータＭＧ２のモータ温度Ｔｍを検出する温度センサ４６と温度センサ４６により検出されたモータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときにモータＭＧ２の過熱を判定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「過熱判定手段」に相当し、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求値設定手段」に相当し、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ未満であるときには過熱判定フラグＦを値０に設定すると共にＥＧＲを実行しているときにエンジン２２を効率よく動作できる制約としてのＥＧＲオン用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときには過熱判定フラグＦを値１に設定すると共にＥＧＲを実行しないときにエンジン２２を効率よく動作できる制約としてのＥＧＲオフ用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＊とを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定してエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ２１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と受信した目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，過熱判定フラグＦに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と受信したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the EGR pipe 152 and the EGR valve 154 correspond to the “exhaust gas recirculation device”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to the “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “electric storage means”, and is detected by the temperature sensor 46 and the temperature sensor 46 that detect the motor temperature Tm of the motor MG2. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S120 of the drive control routine of FIG. 3 that determines whether the motor MG2 is overheated when the motor temperature Tm is equal to or higher than the predetermined temperature Tref corresponds to “overheat determination means”. The required torque Tr * is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the required power Pe * is set based on the set required torque Tr *. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S110 of the drive control routine of FIG. 3 corresponds to “required value setting means”. When the motor temperature Tm is lower than the predetermined temperature Tref, the overheat determination flag F is set to 0. And the target rotational speed Ne as an operating point at which the engine 22 should be operated based on the EGR-on operation line and the required power Pe * as a constraint that allows the engine 22 to operate efficiently when EGR is executed. * And target torque Te * are set. When the motor temperature Tm is equal to or higher than the predetermined temperature Tref, the overheat determination flag F is set to a value of 1 and EGR as a constraint that allows the engine 22 to operate efficiently when EGR is not executed. The engine 22 should be operated based on the off operation line and the set required power Pe *. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as the turning points, and the torque commands Tm1 *, MG2 of the motors MG1, MG2 are set based on the set required torque Tr *, the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, etc. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S120 to S210 of the drive control routine of FIG. 3 that sets Tm2 * and transmits it to the engine ECU 24 and the motor ECU 40, and the received target rotational speed Ne * and target torque Te *, The engine ECU 24 that controls the engine 22 based on the overheat determination flag F and the motor ECU 40 that controls the motors MG1, MG2 based on the received torque commands Tm1 *, Tm2 * 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。「排気再循環装置」としては、上述のＥＧＲ管１５２とＥＧＲバルブ１５４とに限定されるものではなく、内燃機関の排気を吸気系に再循環するものであれば如何なるものとしても構わない。「遊星歯車機構」としては、上述の遊星歯車機構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など、内燃機関の出力軸に３つの回転要素のうち第１の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第２の回転要素が接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「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、遊星歯車機構の第３の回転要素に接続されたものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「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、駆動軸に機械的に接続された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、発電機および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。「過熱判定手段」としては、検出されたモータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときにモータＭＧ２の過熱を判定するものに限定されるものではなく、モータＭＧ２に供給された電流が所定値以上の状態が所定時間に亘って継続したときにモータＭＧ２の過熱を判定するものなど、電動機の過熱を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求値設定手段」としては、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて要求パワーＰｅ＊を設定するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求駆動力を設定すると共に設定した要求駆動力に基づいて内燃機関から出力すべき要求パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ未満であるときには過熱判定フラグＦを値０に設定すると共にＥＧＲを実行しているときにエンジン２２を効率よく動作できる制約としてのＥＧＲオン用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、モータ温度Ｔｍが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるときには過熱判定フラグＦを値１に設定すると共にＥＧＲを実行しないときにエンジン２２を効率よく動作できる制約としてのＥＧＲオフ用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、設定した要求トルクＴｒ＊や目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊等に基づいてモータ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＊，過熱判定フラグＦ，トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてエンジン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、電動機の過熱が判定されていないときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と設定された要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置と発電機と電動機とを制御し、電動機の過熱が判定されたときには排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と設定された要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定すると共に排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに内燃機関が設定した目標運転ポイントで運転されて設定された要求駆動力により走行するよう内燃機関と排気再循環装置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 “exhaust gas recirculation device” is not limited to the above-described EGR pipe 152 and EGR valve 154, and any exhaust gas recirculation device may be used as long as the exhaust gas from the internal combustion engine is recirculated to the intake system. The “planetary gear mechanism” is not limited to the planetary gear mechanism 30 described above, and the first rotating element of the three rotating elements is connected to the output shaft of the internal combustion engine, such as a double pinion type planetary gear mechanism. In addition, any configuration may be used as long as the second rotating element is connected to the drive shaft connected to the axle. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and any type of generator as long as it is connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism, such as an induction motor. It does not matter. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor such as an induction motor that is mechanically connected to a drive shaft. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange power with a generator and an electric motor such as a capacitor. The “overheating determination means” is not limited to the one that determines overheating of the motor MG2 when the detected motor temperature Tm is equal to or higher than the predetermined temperature Tref, and the current supplied to the motor MG2 is equal to or higher than the predetermined value. Any device may be used as long as it can determine overheating of the motor, such as determining overheating of the motor MG2 when the state continues for a predetermined time. The “required value setting means” is limited to a device that sets the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and sets the required power Pe * based on the set required torque Tr *. Instead, any configuration may be used as long as it sets the required driving force required for traveling and sets the required power to be output from the internal combustion engine based on the set required driving force. 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”, EGR as a restriction that allows the engine 22 to operate efficiently when the overheat determination flag F is set to a value of 0 when the motor temperature Tm is lower than the predetermined temperature Tref and EGR is executed. A target rotation speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the engine 22 should be operated based on the ON operation line and the required power Pe *, and overheating occurs when the motor temperature Tm is equal to or higher than the predetermined temperature Tref. As an operating point at which the engine 22 should be operated based on the EGR off operation line and the required power Pe * as a restriction that allows the engine 22 to operate efficiently when the determination flag F is set to a value 1 and EGR is not executed. The target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set, and the set required torque Tr * and the target rotational speed Ne are set. , Torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set based on the target torque Te *, etc., and the set target rotational speed Ne *, target torque Te *, overheat determination flag F, torque commands Tm1 *, Tm2 * Is not limited to controlling the engine 22 and the motors MG1, MG2 based on the above, and when the motor is not overheated, the internal combustion under the condition that the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. Based on the first restriction as a restriction imposed on the engine speed and torque and the set required power, a target operating point consisting of a target speed and target torque for operating the internal combustion engine is set. The internal combustion engine is operated at the target operating point set by the exhaust gas recirculation device and recirculated to the intake system. The internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the motor are controlled to run, and when it is determined that the motor is overheated, the exhaust gas recirculation device does not recirculate the exhaust gas to the intake system. A target composed of a target rotational speed and a target torque at which the internal combustion engine should be operated based on a second constraint having a torque larger than the first constraint as a constraint imposed on the rotational speed and the torque and the set required power. The internal combustion engine and the exhaust gas are set so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the set required driving force without setting the operating point and recirculating the exhaust gas to the intake system by the exhaust gas recirculation device. Any device that controls the recirculation device, the generator, and the motor may be used.

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最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   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. It is an example for specifically explaining the best mode for doing so, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、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.

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. エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 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。4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by a hybrid electronic control unit 70. 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. ＥＧＲオン用動作ラインの一例と、ＥＧＲオン用動作ラインと設定した要求パワーＰｅ＊とを用いて目標回転数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 the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set using an example of the operation line for EGR ON, and the required power Pe * set for EGR ON. 遊星歯車機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in a rotating element of the planetary gear mechanism 30. FIG. ＥＧＲオフ用動作ラインの一例を実線で示し、比較のためのＥＧＲオン用動作ラインの一例を破線で示し、ＥＧＲオフ用動作ラインを用いて目標回転数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。An example of the EGR off operation line is indicated by a solid line, an example of an EGR on operation line for comparison is indicated by a broken line, and the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set using the EGR off operation line. It is explanatory drawing which shows a mode. 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）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 遊星歯車機構、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、４６ 温度センサ、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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５２ ＥＧＲ管、１５４ ＥＧＲバルブ、１５６ 温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。   20,120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear 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 rotational position detection sensor, 46 temperature sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronics Control unit (battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 7 4 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, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 Fuel Injection Valve, 128 Intake Valve, 130 Spark Plug, 132 Piston, 134 Purifier, 136 Throttle Motor, 138 Ignition Coil, 140 Crank Position Sensor, 142 Water Temperature Sensor, 143 Pressure Sensor, 144 Cam Position Sensor, 146 Throttle Valve Position Sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism, 152 EGR , 154 EGR valve, 156 a temperature sensor, MG1, MG2 motor.

Claims (3)

内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の出力軸に３つの回転要素のうち第１の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第２の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第３の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、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、を備えるハイブリッド車であって、
前記電動機の過熱を判定する過熱判定手段と、
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から出力すべき要求パワーを設定する要求値設定手段と、
前記電動機の過熱が判定されていないときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と前記設定された要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記電動機の過熱が判定されたときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての前記第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と前記設定された要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置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。 An internal combustion engine, an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system, and a first rotary element of three rotary elements connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to an axle A planetary gear mechanism having a second rotating element connected to a drive shaft; a generator connected to a third rotating element of the planetary gear mechanism; an electric motor mechanically connected to the drive shaft; And a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
Overheat determining means for determining overheating of the electric motor;
A required value setting means for setting a required driving force required for traveling and setting a required power to be output from the internal combustion engine based on the set required driving force;
A first restriction as a restriction imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under a condition in which the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system when overheating of the electric motor is not determined; Based on the set required power, a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. And controlling the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the set required driving force. Is determined on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under the condition that the exhaust gas recirculation device does not recirculate the exhaust gas to the intake system. And setting a target operating point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on a second constraint having a torque larger than the first constraint as approximately and the set required power. The internal combustion engine and the exhaust gas so that the internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the set required driving force without recirculation of exhaust gas to the intake system by the exhaust gas recirculation device. Control means for controlling the recirculation device, the generator and the motor;
A hybrid car with 請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記過熱判定手段は、前記電動機に供給された電流が所定値以上の状態が所定時間に亘って継続したときに該電動機の過熱を判定する手段である
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The overheat determining means is a means for determining overheating of the electric motor when a state where the current supplied to the electric motor is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined time. 内燃機関と、前記内燃機関の排気を吸気系に再循環する排気再循環装置と、前記内燃機関の出力軸に３つの回転要素のうち第１の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第２の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第３の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に機械的に接続された電動機と、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、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記電動機の過熱が判定されていないときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なう条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての第１の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なって前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記電動機の過熱が判定されたときには前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を行なわない条件下における前記内燃機関の回転数とトルクとに課される制約としての前記第１の制約よりトルクが大きな第２の制約と内燃機関から出力すべき要求パワーと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からなる目標運転ポイントを設定すると共に前記排気再循環装置による排気の吸気系への再循環を伴なわずに前記内燃機関が前記設定した目標運転ポイントで運転されて走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記排気再循環装置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。 An internal combustion engine, an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system, and a first rotary element of three rotary elements connected to an output shaft of the internal combustion engine and connected to an axle A planetary gear mechanism having a second rotating element connected to a drive shaft; a generator connected to a third rotating element of the planetary gear mechanism; an electric motor mechanically connected to the drive shaft; And a method for controlling a hybrid vehicle comprising a power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor,
A first restriction as a restriction imposed on the rotational speed and torque of the internal combustion engine under a condition in which the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system when overheating of the electric motor is not determined; Based on the required power to be output from the internal combustion engine, a target operation point consisting of a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine is set, and the exhaust gas recirculation device recirculates the exhaust gas to the intake system. Along with this, the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor are controlled such that the internal combustion engine is operated at the set target operation point and travels with the required driving force required for travel. When it is determined that the motor is overheated, the rotational speed and torque of the internal combustion engine under conditions where the exhaust gas recirculation device does not recirculate exhaust gas to the intake system. A target operation comprising a target rotational speed and a target torque for operating the internal combustion engine based on a second constraint having a torque larger than the first constraint as a imposed constraint and a required power to be output from the internal combustion engine. The internal combustion engine is operated at the set target operating point and travels with the required driving force required for traveling without setting the point and without recirculation of the exhaust gas to the intake system by the exhaust gas recirculation device. Controlling the internal combustion engine, the exhaust gas recirculation device, the generator, and the electric motor;
A control method for a hybrid vehicle.
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