JP4513387B2

JP4513387B2 - Hybrid vehicle generated power control device

Info

Publication number: JP4513387B2
Application number: JP2004111391A
Authority: JP
Inventors: 正奥田; 達夫阿部
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-04-05
Also published as: JP2005295772A

Description

本発明は、エンジンにより駆動されるジェネレータでの発電エネルギーにより充電されるバッテリの充電電力を用いて駆動するモータジェネレータを駆動源とするシリーズハイブリッド車やパラレルにシリーズを組み合わせたハイブリッド車の発電電力制御装置に関する。 The present invention relates to a power generation control of a series hybrid vehicle using a motor generator driven by a charging power of a battery charged by power generated by a generator driven by an engine or a hybrid vehicle combining a series in parallel. Relates to the device.

従来、共線図上に４つの入出力要素が配列される４要素２自由度の遊星歯車機構を構成し、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結したハイブリッド駆動装置が知られてい（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２８０８号公報 Conventionally, a four-element two-degree-of-freedom planetary gear mechanism in which four input / output elements are arranged on a collinear diagram is configured, and one of the two elements arranged on the inner side of the input / output elements is supplied from the engine. There is known a hybrid drive device in which an input is assigned to an output to the drive system on the other side, and a first motor generator and a second motor generator are connected to two elements arranged on both outer sides of the inner element, respectively. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2003-32808 A

しかしながら、上記従来のハイブリッド駆動装置において、エンジンにより第１モータジェネレータを発電し、該第１モータジェネレータによる発電電力によりバッテリを充電し、該バッテリの充電電力により第２モータジェネレータを駆動するシリーズ走行モードにより登坂発進する場合、車両停止状態から車両が後退すると、第２モータジェネレータが逆方向に回転する。この登坂路発進時に車両が後退するロールバックにより、第１モータジェネレータの発電出力と第２モータジェネレータの発電出力が合わさり、バッテリ瞬時受け入れ電力を大きくする必要があるため、バッテリ自体を大型化しなくてはならず、スペース効率が悪化するし、コストアップになってしまう、という問題がある。 However, in the conventional hybrid drive apparatus described above, a series travel mode in which the first motor generator is generated by the engine, the battery is charged by the power generated by the first motor generator, and the second motor generator is driven by the charged power of the battery. In the case of starting uphill by, when the vehicle moves backward from the vehicle stop state, the second motor generator rotates in the reverse direction. The rollback in which the vehicle moves backward at the start of the uphill road brings together the power generation output of the first motor generator and the power generation output of the second motor generator, and it is necessary to increase the instantaneous battery receiving power. There is a problem that the space efficiency is deteriorated and the cost is increased.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況となった場合、バッテリ瞬時受け入れ電力に制限を加えることで、バッテリの小型化およびコストダウンを図ることができるハイブリッド車の発電電力制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and when the vehicle retreats when starting uphill, or when the vehicle retreats, by adding a limit to the battery instantaneous acceptance power, An object of the present invention is to provide a power generation control device for a hybrid vehicle capable of reducing the size and cost of the battery.

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンにより発電するジェネレータと、該ジェネレータによる発電電力を受け入れて充電するバッテリと、該バッテリの充電電力を用いて駆動するモータジェネレータと、該モータジェネレータが連結された出力部材と、を備えたハイブリッド車において、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況を検出するロールバック検出手段と、前記ロールバック検出手段によるロールバック検出時、前記ジェネレータによる発電電力に制限を加える発電電力制御手段と、を設けた。

To achieve the above object, the present invention, a generator for generating power by the engine, a battery charged by receiving electric power generated by the generator, a motor generator for driving by using the charging power of the battery, the motor generational data is A rollback detecting means for detecting a situation in which the vehicle retreats or the vehicle retreats when starting uphill from a vehicle stop state in a hybrid vehicle comprising: a coupled output member; and the rollback And a generated power control means for limiting the power generated by the generator when rollback is detected by the detecting means.

よって、本発明のハイブリッド車の発電電力制御装置にあっては、発電電力制御手段において、ロールバック検出手段によるロールバック検出時、ジェネレータによる発電電力に制限が加えられる。すなわち、登坂路発進時に車両が後退するロールバックにより駆動輪によりモータジェネレータが回され、モータ機能による放電状態ではなくジェネレータ機能による発電状態となった場合、モータジェネレータの発電出力がジェネレータの発電出力と合わされる。これに対し、ロールバック検出時、エンジンにより駆動されるジェネレータによる発電電力に制限を加えることで、バッテリ瞬時受け入れ電力にも制限が加えられることになる。この結果、登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況となった場合、バッテリ瞬時受け入れ電力に制限を加えることで、バッテリの小型化およびコストダウンを図ることができる。 Therefore, in the generated power control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, the generated power control means limits the power generated by the generator when the rollback is detected by the rollback detection means. That is, when the motor generator is turned by the drive wheels by rollback that the vehicle moves backward when starting uphill, and the power generation state by the generator function is not the discharge state by the motor function, the power generation output of the motor generator becomes the power generation output of the generator. Combined. On the other hand, when rollback is detected, by limiting the power generated by the generator driven by the engine, the battery instantaneously received power is also limited. As a result, when the vehicle moves backward or when the vehicle moves backward when starting uphill, it is possible to reduce the size and cost of the battery by limiting the instantaneous battery power reception. .

以下、本発明のハイブリッド車の発電電力制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a generated power control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.

まず、ハイブリッド車の駆動系の構成を説明する。
図１は実施例１の発電電力制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例１のハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1（ジェネレータ）と、第２モータジェネレータMG2（モータジェネレータ）と、出力軸OUT（出力部材）と、これらの入出力要素Ｅ，MG1，MG2，OUTが連結される差動装置（第１遊星歯車PG1、第２遊星歯車PG2、第３遊星歯車PG3）と、選択された走行モードに応じて後述する油圧制御装置５からの制御油圧により締結・解放が制御される摩擦締結要素（ローブレーキLB、ハイクラッチHC、ハイローブレーキHLB）と、エンジンクラッチEC（第１クラッチ）と、モータジェネレータクラッチMGC（第２クラッチ）と、シリーズクラッチSC（第３クラッチ）と、を備えている。 First, the configuration of the drive system of the hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a drive system of a hybrid vehicle to which the generated power control apparatus of Embodiment 1 is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle of the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1 (generator), a second motor generator MG2 (motor generator), and an output shaft OUT (output member). And the differential device (first planetary gear PG1, second planetary gear PG2, third planetary gear PG3) to which these input / output elements E, MG1, MG2, and OUT are connected, and the selected traveling mode. Friction engagement elements (low brake LB, high clutch HC, high / low brake HLB) whose engagement / release is controlled by control hydraulic pressure from a hydraulic control device 5 described later, engine clutch EC (first clutch), and motor generator clutch MGC (Second clutch) and series clutch SC (third clutch).

前記エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度などが制御される。 The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the opening degree of a throttle valve and the like are controlled based on a control command from an engine controller 1 described later.

前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、永久磁石を埋設したロータと、ステータコイルが巻き付けられたステータと、を有する同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流をそれぞれのステータコイルに印加することにより独立に制御される。 The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators having a rotor in which permanent magnets are embedded and a stator around which a stator coil is wound. Based on this, the three-phase alternating current generated by the inverter 3 is independently controlled by applying it to each stator coil.

前記差動装置としての第１遊星歯車PG1と第２遊星歯車PG2と第３遊星歯車PG3は、何れも２自由度３要素のシングルピニオン型遊星歯車である。前記第１遊星歯車PG1は、第１サンギヤS1と、第１ピニオンP1を支持する第１ピニオンキャリアPC1と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギヤR1と、によって構成されている。前記第２遊星歯車PG2は、第２サンギヤS2と、第２ピニオンP2を支持する第２ピニオンキャリアPC2と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギヤR2と、によって構成されている。前記第３遊星歯車PG3は、第３サンギヤS3と、第３ピニオンP3を支持する第３ピニオンキャリアPC3と、第３ピニオンP3に噛み合う第３リングギヤR3と、によって構成されている。 The first planetary gear PG1, the second planetary gear PG2, and the third planetary gear PG3 serving as the differential devices are all single-pinion type planetary gears having two degrees of freedom. The first planetary gear PG1 includes a first sun gear S1, a first pinion carrier PC1 that supports the first pinion P1, and a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1. The second planetary gear PG2 includes a second sun gear S2, a second pinion carrier PC2 that supports the second pinion P2, and a second ring gear R2 that meshes with the second pinion P2. The third planetary gear PG3 includes a third sun gear S3, a third pinion carrier PC3 that supports the third pinion P3, and a third ring gear R3 that meshes with the third pinion P3.

前記第１サンギヤS1と前記第２サンギヤS2とは第１回転メンバM1により直結され、前記第１リングギヤR1と第３サンギヤS3とは第２回転メンバM2により直結され、前記第２ピニオンキャリアPC2と前記第３リングギヤR3とは第３回転メンバM3により直結される。したがって、３組の遊星歯車PG1,PG2,PG3は、第１回転メンバM1と第２回転メンバM2と第３回転メンバM3と第１ピニオンキャリアPC1と第２リングギヤR2と第３ピニオンキャリアPC3との６つの回転要素を有する。 The first sun gear S1 and the second sun gear S2 are directly connected by a first rotating member M1, the first ring gear R1 and the third sun gear S3 are directly connected by a second rotating member M2, and the second pinion carrier PC2 The third ring gear R3 is directly connected by a third rotating member M3. Accordingly, the three planetary gears PG1, PG2, and PG3 include the first rotating member M1, the second rotating member M2, the third rotating member M3, the first pinion carrier PC1, the second ring gear R2, and the third pinion carrier PC3. It has 6 rotating elements.

前記差動装置の６つの回転要素に対する動力源Ｅ,MG1,MG2と出力軸OUTと各係合要素LB,HC,HLB,EC,SC,MGCの連結関係について説明する。
前記第１回転メンバM1（S1,S2）には、第２モータジェネレータMG2が連結されている。
前記第２回転メンバM2（R1,R3）には、入出力要素の何れにも連結されていない。
前記第３回転メンバM3（PC2,R3）には、エンジンクラッチECと第１オイルポンプOP1を介してエンジンＥが連結されている。
前記第１ピニオンキャリアPC1には、ハイクラッチHCを介して第２モータジェネレータMG2が連結されている。また、ローブレーキLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第２リングギヤR2には、モータジェネレータクラッチMGCを介して第１モータジェネレータMG1が連結されている。また、ハイローブレーキHLBを介して変速機ケースTCに連結されている。
前記第３ピニオンキャリアPC3には、出力軸OUTが連結されている。なお、出力軸OUTからは、図外のプロペラシャフトやディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
なお、前記第１モータジェネレータMG1とは、シリーズクラッチSCを介して連結されている。 The connection relationship between the power sources E, MG1, MG2, the output shaft OUT, and the respective engaging elements LB, HC, HLB, EC, SC, MGC for the six rotating elements of the differential device will be described.
A second motor generator MG2 is connected to the first rotating member M1 (S1, S2).
The second rotating member M2 (R1, R3) is not connected to any input / output element.
An engine E is connected to the third rotating member M3 (PC2, R3) via an engine clutch EC and a first oil pump OP1.
A second motor generator MG2 is connected to the first pinion carrier PC1 via a high clutch HC. Further, it is connected to the transmission case TC via a low brake LB.
A first motor generator MG1 is connected to the second ring gear R2 via a motor generator clutch MGC. Further, it is connected to the transmission case TC via a high / low brake HLB.
An output shaft OUT is connected to the third pinion carrier PC3. A driving force is transmitted from the output shaft OUT to the left and right driving wheels via a propeller shaft, a differential, and a drive shaft (not shown).
The first motor generator MG1 is connected via a series clutch SC.

上記連結関係により、図２に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1(R2)、エンジンＥ(PC2,R3)、出力軸OUT(PC3)、第２モータジェネレータMG2(S1,S2)の順に配列され、遊星歯車列の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（第１遊星歯車PG1のレバー(1)、第２遊星歯車PG2のレバー(2)、第３遊星歯車PG3のレバー(3)）を導入することができる。ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸にリングギヤ、キャリア、サンギヤ等の各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比（α、β、δ）になるように配置したものである。 Due to the above connection relationship, the first motor generator MG1 (R2), the engine E (PC2, R3), the output shaft OUT (PC3), and the second motor generator MG2 (S1, S2) on the alignment chart shown in FIG. A rigid lever model that is arranged in order and can easily express the dynamic operation of the planetary gear train (the first planetary gear PG1 lever (1), the second planetary gear PG2 lever (2), the third planetary gear PG3 lever) (3)) can be introduced. Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, Take the number of rotations (rotation speed) of the rotating elements, take each rotating element such as ring gear, carrier, sun gear, etc. on the horizontal axis, and set the interval between each rotating element to the collinear lever ratio (α , Β, δ).

前記ローブレーキLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図６の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸より外側位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりロー側変速比を分担する「ローギヤ固定モード」と「ロー側無段変速モード」を実現する。 The low brake LB is a multi-plate friction brake that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed on the outer side of the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment chart of FIG. As shown in the diagram, the "low gear fixed mode" and the "low side continuously variable transmission mode" that share the low gear ratio are realized by fastening.

前記ハイクラッチHCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、第２モータジェネレータMG2の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、締結によりハイ側変速比を分担する「２速固定モード」と「ハイ側無段変速モード」と「ハイギヤ固定モード」を実現する。 The high clutch HC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the second motor generator MG2 on the alignment chart of FIG. As shown in the nomograph, the “two-speed fixed mode”, the “high-side continuously variable transmission mode”, and the “high gear fixed mode” that share the high-side gear ratio by the engagement are realized.

前記ハイローブレーキHLBは、油圧により締結される多板摩擦ブレーキであり、図６の共線図上において、第１モータジェネレータMG1の回転速度軸と一致する位置に配置され、図２及び図３の共線図に示すように、ローブレーキLBと共に締結することにより変速比をアンダードライブ側の「ローギヤ固定モード」とし、ハイクラッチHCと共に締結することにより変速比をオーバードライブ側の「ハイギヤ固定モード」とする。 The high / low brake HLB is a multi-plate friction brake fastened by hydraulic pressure, and is arranged at a position coincident with the rotational speed axis of the first motor generator MG1 on the alignment chart of FIG. As shown in the nomograph, the gear ratio is set to the "low gear fixing mode" on the underdrive side by engaging with the low brake LB, and the "high gear fixing mode" on the overdrive side by engaging with the high clutch HC. And

前記エンジンクラッチECは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、エンジンＥとの回転速度軸と一致する位置に配置され、締結によりエンジンＥの回転とトルクを、エンジン入力回転要素である第３回転メンバM3（PC2,R3）に入力する。 The engine clutch EC is a multi-plate friction clutch that is engaged by hydraulic pressure, and is disposed at a position that coincides with the rotational speed axis of the engine E on the alignment chart of FIG. Is input to the third rotation member M3 (PC2, R3) which is an engine input rotation element.

前記シリーズクラッチSCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する位置に配置され、締結によりエンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを連結する。 The series clutch SC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is arranged at a position where the engine E and the first motor generator MG1 are connected on the alignment chart of FIG. 1 Motor generator MG1 is connected.

前記モータジェネレータクラッチMGCは、油圧により締結される多板摩擦クラッチであり、図６の共線図上において、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2を連結する位置に配置され、第１モータジェネレータMG1と第２リングギヤR2との締結解除を行う。 The motor generator clutch MGC is a multi-plate friction clutch that is fastened by hydraulic pressure, and is disposed at a position connecting the first motor generator MG1 and the second ring gear R2 on the alignment chart of FIG. Release the engagement between MG1 and the second ring gear R2.

次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、油圧制御装置５と、統合コントローラ６と、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、第３リングギヤ回転数センサ１２と、を有して構成されている。 Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a battery 4, a hydraulic control device 5, an integrated controller 6, and an accelerator opening. A sensor 7, a vehicle speed sensor 8, an engine speed sensor 9, a first motor generator speed sensor 10, a second motor generator speed sensor 11, and a third ring gear speed sensor 12 are configured. Has been.

前記エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。 The engine controller 1 responds to an engine operating point (Ne) according to a target engine torque command or the like from an integrated controller 6 that inputs an accelerator opening AP from an accelerator opening sensor 7 and an engine speed Ne from an engine speed sensor 9. , Te), for example, is output to a throttle valve actuator (not shown).

前記モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０、１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２からは、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ６に対して出力される。 The motor controller 2 responds to a target motor generator torque command from the integrated controller 6 that inputs motor generator rotation speeds N1 and N2 from both motor generator rotation speed sensors 10 and 11 by a resolver, and the motor of the first motor generator MG1. A command for independently controlling the operating point (N1, T1) and the motor operating point (N2, T2) of the second motor generator MG2 is output to the inverter 3. The motor controller 2 outputs information on the battery S.O.C representing the state of charge of the battery 4 to the integrated controller 6.

前記インバータ３は、前記第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ２からの指令により独立した３相交流を作り出す。このインバータ３には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続されている。 The inverter 3 is connected to the respective stator coils of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, and generates an independent three-phase alternating current according to a command from the motor controller 2. The inverter 3 is connected to a battery 4 that is discharged during power running and charged during regeneration.

前記油圧制御装置５は、両オイルポンプOP1,OP2の少なくとも一方からの油圧供給を受け、統合コントローラ６からの油圧指令に基づいて、ローブレーキLBと、ハイクラッチHCと、ハイローブレーキHLBと、エンジンクラッチECと、シリーズクラッチSCと、モータジェネレータクラッチMGCの締結油圧制御及び解放油圧制御を行う。この締結油圧制御及び解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。 The hydraulic control device 5 is supplied with hydraulic pressure from at least one of the two oil pumps OP1 and OP2, and based on the hydraulic command from the integrated controller 6, the low brake LB, the high clutch HC, the high / low brake HLB, and the engine Engagement hydraulic control and release hydraulic control of the clutch EC, the series clutch SC, and the motor generator clutch MGC are performed. The engagement hydraulic pressure control and the release hydraulic pressure control include a half-clutch control based on a slip engagement control and a slip release control.

前記統合コントローラ６は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APと、車速センサ８からの車速VSPと、エンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neと、第１モータジェネレータ回転数センサ１０からの第１モータジェネレータ回転数N1と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの第２モータジェネレータ回転数N2と、第３リングギヤ回転数センサ１２からのエンジン入力回転速度ωin等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ２、油圧制御装置５に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。 The integrated controller 6 includes an accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, an engine speed Ne from the engine speed sensor 9, and a first motor generator speed sensor 10. Information such as the first motor generator rotational speed N1, the second motor generator rotational speed N2 from the second motor generator rotational speed sensor 11, the engine input rotational speed ωin from the third ring gear rotational speed sensor 12, and the like. Predetermined arithmetic processing is performed. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 2, and the hydraulic control device 5 according to the calculation processing result.

なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、および、統合コントローラ６とモータコントローラ２とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線１４、１５により接続されている。 The integrated controller 6 and the engine controller 1 and the integrated controller 6 and the motor controller 2 are connected by bidirectional communication lines 14 and 15 for information exchange, respectively.

次に、ハイブリッド車の走行モードについて説明する。
走行モードとしては、ローギヤ固定モード（以下、「Lowモード」という。）と、ロー側無段変速モード（以下、「Low-iVTモード」という。）と、２速固定モード（以下、「2ndモード」という。）と、ハイ側無段変速モード（以下、「High-iVTモード」という。）と、ハイギヤ固定モード（以下、「Highモード」という。）と、の５つの走行モードを有する。 Next, the travel mode of the hybrid vehicle will be described.
The driving mode includes a low gear fixed mode (hereinafter referred to as “Low mode”), a low-side continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “Low-iVT mode”), and a two-speed fixed mode (hereinafter referred to as “2nd mode”). ), A high-side continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “High-iVT mode”), and a high gear fixed mode (hereinafter referred to as “High mode”).

前記５つの走行モードについては、エンジンＥを用いないで両モータージェネレータMG1,MG2のみで走行する電気自動車モード（以下、「EVモード」という。）と、エンジンＥと両モータージェネレータMG1,MG2を用いて走行するハイブリッド車モード（以下、「HEVモード」という。）とに分けられる。 Regarding the five driving modes, an electric vehicle mode (hereinafter referred to as “EV mode”) in which only the motor generators MG1 and MG2 are driven without using the engine E, and an engine E and both motor generators MG1 and MG2 are used. And a hybrid vehicle mode (hereinafter referred to as “HEV mode”).

よって、図２（EVモード関連の５つの走行モード）及び図３（HEVモード関連の５つの走行モード）に示すように、「EVモード」と「HEVモード」とを合わせると「１０の走行モード」が実現されることになる。
ここで、図２(a)は「EV-Lowモード」の共線図、図２(b)は「EV-Low-iVTモード」の共線図、図２(c)は「EV-2ndモード」の共線図、図２(d)は「EV-High-iVTモード」の共線図、図２(e)は「EV-Highモード」の共線図である。また、図３(a)は「HEV-Lowモード」の共線図、図３(b)は「HEV-Low-iVTモード」の共線図、図３(c)は「HEV-2ndモード」の共線図、図３(d)は「HEV-High-iVTモード」の共線図、図３(e)は「HEV-Highモード」の共線図である。 Therefore, as shown in FIG. 2 (five driving modes related to EV mode) and FIG. 3 (five driving modes related to HEV mode), the combination of “EV mode” and “HEV mode” is “10 driving modes”. Will be realized.
Here, Fig. 2 (a) is an alignment chart of "EV-Low mode", Fig. 2 (b) is an alignment chart of "EV-Low-iVT mode", and Fig. 2 (c) is "EV-2nd mode". 2D is an alignment chart of “EV-High-iVT mode”, and FIG. 2E is an alignment chart of “EV-High mode”. Fig. 3 (a) is a nomogram for "HEV-Low mode", Fig. 3 (b) is a nomogram for "HEV-Low-iVT mode", and Fig. 3 (c) is "HEV-2nd mode". FIG. 3D is a collinear diagram of “HEV-High-iVT mode”, and FIG. 3E is a collinear diagram of “HEV-High mode”.

前記「Lowモード」は、図２(a)及び図３(a)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるローギヤ固定モードである。 In the “Low mode”, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (a) and FIG. 3 (a), the low brake LB is engaged, the high clutch HC is released, the high / low brake HLB is engaged, This is a low gear fixed mode obtained by releasing the SC and engaging the motor generator clutch MGC.

前記「Low-iVTモード」は、図２(b)及び図３(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを解放し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるロー側無段変速モードである。 In the “Low-iVT mode”, the low brake LB is engaged, the high clutch HC is released, the high / low brake HLB is released, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b). This is a low-side continuously variable transmission mode obtained by releasing the series clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.

前記「2ndモード」は、図２(c)及び図３(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られる２速固定モードである。 In the “2nd mode”, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c) and FIG. 3 (c), the low brake LB is engaged, the high clutch HC is engaged, the high / low brake HLB is released, and the series clutch is engaged. This is a two-speed fixed mode obtained by releasing the SC and engaging the motor generator clutch MGC.

前記「High-iVTモード」は、図２(d)及び図３(d)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを解放し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイ側無段変速モードである。 In the “High-iVT mode”, the low brake LB is released, the high clutch HC is engaged, the high / low brake HLB is released, as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (d) and FIG. 3 (d). This is a high-side continuously variable transmission mode obtained by releasing the series clutch SC and engaging the motor generator clutch MGC.

前記「Highモード」は、図２(e)及び図３(e)の共線図に示すように、ローブレーキLBを解放し、ハイクラッチHCを締結し、ハイローブレーキHLBを締結し、シリーズクラッチSCを解放し、モータジェネレータクラッチMGCを締結することで得られるハイギヤ固定モードである。 In the “High mode”, as shown in the collinear diagram of FIGS. 2 (e) and 3 (e), the low brake LB is released, the high clutch HC is engaged, the high / low brake HLB is engaged, and the series clutch is engaged. This is a high gear fixed mode obtained by releasing the SC and engaging the motor generator clutch MGC.

そして、前記「１０の走行モード」のモード遷移制御は、統合コントローラ６により行われる。すなわち、統合コントローラ６には、要求駆動力Fdrv（アクセル開度APにより求められる。）と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、例えば、図４に示すような前記「１０の走行モード」を割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両走行時等においては、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検出値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じた最適な走行モードが選択される。なお、図４は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。 Then, the mode transition control of the “10 travel modes” is performed by the integrated controller 6. That is, the integrated controller 6 is provided with the “10 travel modes” as shown in FIG. 4, for example, in a three-dimensional space by the required driving force Fdrv (determined by the accelerator opening AP), the vehicle speed VSP, and the battery SOC. The allocated travel mode map is set in advance. When the vehicle travels, the travel mode map is searched based on the detected values of the required driving force Fdrv, the vehicle speed VSP, and the battery SOC, and is determined by the required driving force Fdrv and the vehicle speed VSP. An optimal travel mode is selected according to the vehicle operating point and the battery charge. FIG. 4 is an example of a travel mode map that is represented in two dimensions by the required driving force Fdrv and the vehicle speed VSP by cutting out the three-dimensional travel mode map at a value with a sufficient capacity range of the battery S.O.C.

さらに、シリーズクラッチSCとモータジェネレータクラッチMGCを採用したことに伴い、上記「１０の走行モード」に加え、図５に示すように、発進時等で選択されるシリーズローギヤ固定モード（以下、「S-Lowモード」という。）が追加される。この「S-Lowモード」は、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBを締結し、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、シリーズクラッチSCを締結することで得られる。 Further, as a result of employing the series clutch SC and the motor generator clutch MGC, in addition to the above “10 driving modes”, as shown in FIG. 5, a series low gear fixing mode (hereinafter referred to as “S -Low mode ") is added. This “S-Low mode” is obtained by engaging the low brake LB and the high / low brake HLB, releasing the engine clutch EC, the high clutch HC, and the motor generator clutch MGC, and engaging the series clutch SC.

つまり、上記「１０の走行モード」はパラレル型ハイブリッド車としての走行モードであるが、シリーズローギヤ固定モードである「S-Lowモード」については、図８に示すように、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とを共線図から切り離し、エンジンＥにより第１モータジェネレータMG1を駆動して発電し、該第１モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電するバッテリ４と、該バッテリ４の充電電力を用いて第２モータジェネレータMG2を駆動するというシリーズ型ハイブリッド車としての走行モードということができる。つまり、実施例１は、パラレルにシリーズを組み合わせたハイブリッド車ということができる。 That is, the “10 travel mode” is a travel mode as a parallel type hybrid vehicle, but the “S-Low mode” which is a series low gear fixed mode, as shown in FIG. The generator MG1 is disconnected from the nomograph, the first motor generator MG1 is driven by the engine E to generate electric power, the electric power generated by the first motor generator MG1 is received and charged, and the charging electric power of the battery 4 is It can be said that this is a travel mode as a series type hybrid vehicle in which the second motor generator MG2 is driven. That is, Example 1 can be said to be a hybrid vehicle in which series are combined in parallel.

前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「HEVモード」との間においてモード遷移を行う場合には、図５に示すように、エンジンＥの始動・停止と、エンジンクラッチECを締結・解放する制御が実行される。また、「EVモード」の５つのモード間でのモード遷移や「HEVモード」の５つのモード間でのモード遷移を行う場合には、図５に示すON/OFF作動表にしたがって行われる。 When the mode transition is performed between the “EV mode” and the “HEV mode” by selecting the travel mode map, as shown in FIG. 5, the engine E is started and stopped, and the engine clutch EC is engaged. Control to release is executed. Further, when mode transition between the five modes of the “EV mode” and mode transition between the five modes of the “HEV mode” are performed, they are performed according to the ON / OFF operation table shown in FIG.

これらのモード遷移制御のうち、例えば、エンジンＥの始動・停止とクラッチやブレーキの締結・解放が同時に必要な場合や、複数のクラッチやブレーキの締結・解放が必要な場合や、エンジンＥの始動・停止またはクラッチやブレーキの締結・解放に先行してモータジェネレータ回転数制御が必要な場合等においては、予め決められた手順にしたがったシーケンス制御により行われる。 Among these mode transition controls, for example, when engine E start / stop and clutch / brake engagement / release are required at the same time, when multiple clutches / brake engagement / release are required, engine E start When the motor generator rotational speed control is required prior to stopping or engaging / disengaging of the clutch or brake, the sequence control is performed according to a predetermined procedure.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

［発電電力制御処理］
図７は統合コントローラ６にて実行される発電電力制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する（発電電力制御手段）。 [Generated power control processing]
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the generated power control process executed by the integrated controller 6. Each step will be described below (generated power control means).

ステップＳ１では、ローブレーキLBとハイローブレーキHLBが締結、エンジンクラッチECとハイクラッチHCとモータジェネレータクラッチMGCが解放、シリーズクラッチSCが締結、という係合要素の締結解放関係のチェックにより「S-Lowモード」の選択時か否かを判定し、YESの場合はステップＳ２へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。 In step S1, by checking the engagement / release relationship of the engagement elements, the low brake LB and the high / low brake HLB are engaged, the engine clutch EC, the high clutch HC and the motor generator clutch MGC are released, and the series clutch SC is engaged. It is determined whether or not “mode” is selected. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to return.

ステップＳ２では、ステップＳ１にて「S-Lowモード」の選択時であるとの判定に基づき、登坂発進か否かを判断し、YESの場合はステップＳ３へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する（ロールバック検出手段）。
ここで、登坂発進か否かの判断は、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退する場合の判断と、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退するような状況の判断と、を含むものである。
車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退する場合の判断としては、例えば、第２モータジェネレータMG2の回転数を監視し、第２モータジェネレータ回転数N2がゼロ回転数からマイナス回転数に移行することで、ロールバックを伴う登坂発進と判断する。
車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退するような状況の判断としては、例えば、車速情報と路面傾斜センサからの路面傾斜情報により、車速VSPがゼロ領域で上り傾斜角が設定値以上である場合にロールバックが予測される登坂発進と判断したり、また、車速情報と前後加速度センサからの前後加速度情報により、車速VSPがゼロ領域で路面傾斜による加速方向の前後加速度が設定値以上である場合にロールバックが予測される登坂発進と判断する。 In step S2, based on the determination that “S-Low mode” is selected in step S1, it is determined whether or not the vehicle is going uphill. If YES, the process proceeds to step S3. If NO, the process returns. Transition (rollback detection means).
Here, the determination of whether or not to start uphill, the determination of when the vehicle moves backward when starting uphill from the vehicle stop state, the determination of the situation where the vehicle moves backward when starting uphill from the vehicle stopped state, Is included.
For example, when the vehicle moves backward when starting the uphill road from the vehicle stop state, the rotation speed of the second motor generator MG2 is monitored, and the second motor generator rotation speed N2 shifts from zero rotation speed to minus rotation speed. By doing so, it is determined that the climbing starts with a rollback.
For example, the situation in which the vehicle moves backward when starting uphill from a vehicle stop state is determined by, for example, vehicle speed information and road surface inclination information from a road surface inclination sensor, and the vehicle speed VSP is zero and the upward inclination angle is greater than or equal to a set value. Depending on the vehicle speed information and the longitudinal acceleration information from the longitudinal acceleration sensor, the vehicle speed VSP is zero and the longitudinal acceleration in the acceleration direction due to the road surface inclination is greater than the set value. In some cases, it is determined that the vehicle is going uphill where rollback is expected.

ステップＳ３では、ステップＳ２にて登坂発進であるとの判断に基づき、エンジンＥにより駆動される第１モータジェネレータMG1による発電制御中か否かを判断し、YESの場合はステップＳ４へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
ここで、発電制御中か否かの判断は、バッテリS.O.C情報により発電要求が出ていることで判断したり、モータコントローラ２からインバータ３に対し第１モータジェネレータMG1による発電制御指令が現に出ていることで判断する。 In step S3, it is determined whether or not power generation control by the first motor generator MG1 driven by the engine E is being performed based on the determination that the vehicle is starting uphill in step S2. If YES, the process proceeds to step S4. If NO, move to return.
Here, whether or not the power generation control is being performed is determined based on a request for power generation based on the battery SOC information, or a power generation control command from the first motor generator MG1 is actually issued from the motor controller 2 to the inverter 3. Judging by being.

ステップＳ４では、ステップＳ３にて第１モータジェネレータMG1による発電制御中であるとの判断に基づき、バッテリ４の入力限界電力から第２モータジェネレータMG2の発電電力を差し引き、その差分値を発電電力許容値とし、第１モータジェネレータMG1による発電電力を発電電力許容値以下とする制限を加え、リターンへ移行する。
ここで、「バッテリ４の入力限界電力」は、定常走行での必要容量やレイアウト性等を考慮して採用したバッテリ４により既知の値である。また、「第２モータジェネレータMG2の発電電力」は、車両の後退量と路面勾配から推定する。この車両の後退量と路面勾配は、後退量が大きいほど、また、路面勾配が大きいほど、第２モータジェネレータMG2の回転数低下勾配が大きくなることで、第２モータジェネレータMG2の単位時間当たりの回転数低下量により推定する。 In step S4, based on the determination that the power generation control by the first motor generator MG1 is being performed in step S3, the power generation power of the second motor generator MG2 is subtracted from the input limit power of the battery 4, and the difference value is determined as the allowable power generation power. The value is set to a value, and the power generated by the first motor generator MG1 is restricted to be equal to or less than the power generation allowable value, and the process proceeds to return.
Here, the “input limit power of the battery 4” is a value that is known by the battery 4 that is adopted in consideration of the required capacity and layout properties in steady running. Further, “the generated power of the second motor generator MG2” is estimated from the reverse amount of the vehicle and the road surface gradient. The reverse amount of the vehicle and the road surface gradient are such that, as the reverse amount is large and the road surface gradient is large, the rotational speed decreasing gradient of the second motor generator MG2 increases, so that the second motor generator MG2 per unit time. Estimated from the amount of rotation speed reduction.

［登坂路発進時に関する課題］
従来のハイブリッド駆動装置は、共線図上に４つ以上の入出力要素が配列される差動装置を有し、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを連結している（特開２００３−３２８０８号公報参照）。 [Challenges for starting uphill road]
A conventional hybrid drive device has a differential device in which four or more input / output elements are arranged on a collinear diagram, and an engine is connected to one of two elements arranged inside the input / output elements. The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are respectively connected to two elements arranged on both outer sides of the inner element. (Refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-32808).

この構成を採用することにより、エンジン出力に対してモータジェネレータ側が負担するトルクをより小さくして小型化を図れると共に、モータジェネレータを通過するエネルギがより低減することから、駆動装置としての伝達効率が向上する。 By adopting this configuration, the torque on the motor generator side with respect to the engine output can be reduced to reduce the size, and the energy passing through the motor generator can be further reduced. improves.

上記差動装置において、エンジンと差動装置のエンジン入力要素との間に第１クラッチを設け、第１モータジェネレータと差動装置の第１モータジェネレータ入力要素との間に第２クラッチを設け、エンジンと第１モータジェネレータとの間に第３クラッチを設け、第１モータジェネレータ入力要素とケースとの間にブレーキを設ける。そして、第１クラッチと第２クラッチを解放し、第３クラッチとブレーキを締結し、エンジンにより第１モータジェネレータを発電し、該第１モータジェネレータによる発電電力によりバッテリを充電し、該バッテリの充電電力により第２モータジェネレータを駆動するシリーズ走行モードを設定することができる。 In the above differential device, a first clutch is provided between the engine and the engine input element of the differential device, and a second clutch is provided between the first motor generator and the first motor generator input element of the differential device, A third clutch is provided between the engine and the first motor generator, and a brake is provided between the first motor generator input element and the case. Then, the first clutch and the second clutch are released, the third clutch and the brake are engaged, the first motor generator is generated by the engine, the battery is charged by the generated power by the first motor generator, and the battery is charged. A series travel mode in which the second motor generator is driven by electric power can be set.

しかし、発電要求によって、エンジンに直結された第１モータジェネレータで発電し、バッテリを充電している状態から登坂路発進を行った場合、車両が後退するロールバックが発生すると、本来放電であるはずの第２モータジェネレータが発電に移行し、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータの発電電力の合計がバッテリへ入力されることになる。 However, if the first motor generator directly connected to the engine generates power in response to a power generation request and starts uphill from a state in which the battery is charged, if the vehicle rolls backward, it should be discharged naturally The second motor generator shifts to power generation, and the total generated power of the first motor generator and the second motor generator is input to the battery.

よって、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータの大きな発電出力をバッテリで瞬時に受け入れるためには、バッテリを大型化しなければならず、コストアップするという課題が生じる。 Therefore, in order to instantly accept the large power generation outputs of the first motor generator and the second motor generator with the battery, the battery must be enlarged, resulting in a problem of increased costs.

［発電電力制御作用］
これに対し、実施例１のハイブリッド車の発電電力制御装置では、エンジンＥにより発電する第１モータジェネレータMG1と、該第１モータジェネレータMG1による発電電力を受け入れて充電するバッテリ４と、該バッテリ４の充電電力を用いて駆動する第２モータジェネレータMG2と、該第２モータジェネレータMG2と出力軸OUTが連結される差動装置と、を備えたハイブリッド車において、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況を検出するロールバック検出手段と、前記ロールバック検出手段によるロールバック検出時、前記第１モータジェネレータMG1による発電電力に制限を加える発電電力制御手段と、を設けることで、登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況となった場合、バッテリ瞬時受け入れ電力に制限を加えることで、バッテリの小型化およびコストダウンを図ることができるようにしたものである。 [Generated power control function]
On the other hand, in the power generation control device for the hybrid vehicle of the first embodiment, the first motor generator MG1 that generates power by the engine E, the battery 4 that receives and charges the power generated by the first motor generator MG1, and the battery 4 In a hybrid vehicle comprising a second motor generator MG2 driven using the charged electric power of the vehicle and a differential device to which the second motor generator MG2 and the output shaft OUT are connected, when starting uphill from a vehicle stop state Rollback detection means for detecting a situation in which the vehicle retreats or the vehicle retreats, and generated power for limiting the power generated by the first motor generator MG1 when rollback is detected by the rollback detection means And the control means, the vehicle moves backward when starting uphill, or the vehicle moves backward If a situation, the addition of restrictions on battery instantaneous acceptance power is obtained to be able to reduce the size and cost of the battery.

まず、「S-Lowモード」の選択時の共線図は、図８に示すようになり、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とは、エンジンクラッチECとモータジェネレータクラッチMGCの解放により３つの遊星歯車PG1,PG2,PG3による差動装置から切り離され、しかも、シリーズクラッチSCの締結により、第１モータジェネレータMG1は、エンジンＥにより駆動されて発電する。この第１モータジェネレータMG1の発電電力は、インバータ３を介してバッテリ４に充電され、バッテリ４の充電電力を用いて第２モータジェネレータMG2は駆動する。３つの遊星歯車PG1,PG2,PG3による差動装置は、第２モータジェネレータMG2のみを駆動源とし、ローブレーキLB締結・ハイローブレーキHLB締結・ハイクラッチHC解放による固定ギヤ比モードでの走行となる。つまり、「S-Lowモード」は、エンジンＥと第１モータジェネレータMG1とバッテリ４と第２モータジェネレータMG2とが直列の接続関係となるシリーズ型ハイブリッド車としての走行モードということができる。 First, the alignment chart when the “S-Low mode” is selected is as shown in FIG. 8, and the engine E and the first motor generator MG1 have three planets by releasing the engine clutch EC and the motor generator clutch MGC. The first motor generator MG1 is driven by the engine E to generate electric power by being disconnected from the differential device by the gears PG1, PG2, and PG3 and by engaging the series clutch SC. The power generated by the first motor generator MG1 is charged to the battery 4 via the inverter 3, and the second motor generator MG2 is driven using the charging power of the battery 4. The differential device with three planetary gears PG1, PG2, and PG3 uses only the second motor generator MG2 as a drive source, and runs in a fixed gear ratio mode with low brake LB engagement, high / low brake HLB engagement, and high clutch HC release. . That is, the “S-Low mode” can be said to be a travel mode as a series hybrid vehicle in which the engine E, the first motor generator MG1, the battery 4, and the second motor generator MG2 are connected in series.

この「S-Lowモード」の選択しての登坂発進であって、車両が後退するロールバックを伴う時には、図７のフローチャートで、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４へと進む流れとなり、ステップＳ４において、バッテリ４の入力限界電力から第２モータジェネレータMG2の発電電力を差し引いた差分値を発電電力許容値とし、第１モータジェネレータMG1による発電電力を発電電力許容値以下とする制限が加えられることになる。 In the case of this uphill starting with the “S-Low mode” selected and accompanied by a rollback in which the vehicle moves backward, in the flowchart of FIG. 7, the flow proceeds from step S1 to step S2 to step S3 to step S4. In step S4, there is a restriction that a difference value obtained by subtracting the generated power of the second motor generator MG2 from the input limit power of the battery 4 is set as a generated power allowable value and the generated power by the first motor generator MG1 is set to be equal to or lower than the generated power allowable value. Will be added.

すなわち、「S-Lowモード」の選択しての登坂発進であって、車両が後退するロールバックを伴う時、第１モータジェネレータMG1による発電電力の制限制御無しである場合には、図９(1)に示すように、エンジンＥによる第１モータジェネレータMG1からの発電出力に対し、t0の時点でロールバックにより第２モータジェネレータMG2からの発電出力が加わると、発電出力の合計は、太破線特性に示すように、t0の時点から大きな勾配にて立ち上がる。そして、t1の時点でバッテリ入力限界電力に達し、t1の時点から第２モータジェネレータMG2からの発電出力がピークとなるt2の時点までは発電出力の合計が上昇する。そして、t2の時点以降、発電出力の合計が低下する特性を示すが、t3の時点となるまでは、バッテリ入力限界電力を超えた値となる。よって、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の大きな発電出力（特に、t2時点でのピーク発電出力）を、バッテリ４で瞬時に受け入れるためには、バッテリ４を大型化しなければならず、コストアップするという課題が生じる。 That is, in the case of the uphill starting with the “S-Low mode” selected and accompanied by a rollback in which the vehicle moves backward, there is no limit control of the generated power by the first motor generator MG1, FIG. As shown in 1), if the power generation output from the second motor generator MG2 is applied to the power generation output from the first motor generator MG1 by the engine E by rollback at the time t0, the total power generation output is represented by a thick broken line. As shown in the characteristics, it rises with a large gradient from time t0. The battery input limit power is reached at time t1, and the total power generation output increases from time t1 to time t2 when the power generation output from the second motor generator MG2 peaks. Then, after the time t2, the total power output decreases. However, the value exceeds the battery input limit power until the time t3. Therefore, in order for the battery 4 to instantly accept the large power generation outputs of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 (particularly the peak power generation output at time t2), the battery 4 must be enlarged, The problem of increasing costs arises.

一方、「S-Lowモード」の選択しての登坂発進であって、車両が後退するロールバックを伴う時、第１モータジェネレータMG1による発電電力の制限制御有りである場合には、図９(2)に示すように、エンジンＥによる第１モータジェネレータMG1からの発電出力に対し、t0の時点でロールバックにより第２モータジェネレータMG2からの発電出力が加わると、発電出力の合計は、太破線特性に示すように、t0の時点から大きな勾配にて立ち上がる。そして、t1の時点でバッテリ入力限界電力に達すると、t1の時点から第２モータジェネレータMG2からの発電出力が正の勾配特性であるt2の時点までは、第１モータジェネレータMG1からの発電出力を負の勾配特性とし、両発電出力の合計がほぼバッテリ入力限界電力となるように制限される。そして、t2の時点以降は、第２モータジェネレータMG2からの発電出力が負の勾配特性であるt3の時点までは、第１モータジェネレータMG1からの発電出力を正の勾配特性とし、両発電出力の合計がほぼバッテリ入力限界電力となるように制限される。つまり、制御無しでは発電出力の合計がバッテリ入力限界電力を超えた値となるt1の時点からt3の時点となるまでは、第２モータジェネレータMG2からの発電出力分を相殺するように、第１モータジェネレータMG1からの発電出力が制限される。よって、ロールバックを伴う登坂発進時、第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2の合計発電出力は、バッテリ入力限界電力までに抑えられることになり、バッテリ４を大型化を要さないし、コストアップすることもない。 On the other hand, in the case of uphill starting with the “S-Low mode” selected and accompanied by a rollback in which the vehicle moves backward, if the control of the power generated by the first motor generator MG1 is present, FIG. As shown in 2), if the power generation output from the second motor generator MG2 is applied to the power generation output from the first motor generator MG1 by the engine E by rollback at the time t0, the total power generation output is represented by a thick broken line. As shown in the characteristics, it rises with a large gradient from time t0. When the battery input limit power is reached at the time t1, the power generation output from the first motor generator MG1 is increased from the time t1 to the time t2 when the power generation output from the second motor generator MG2 has a positive gradient characteristic. A negative gradient characteristic is set, and the sum of both power generation outputs is limited so as to be approximately the battery input limit power. After the time t2, until the time t3 when the power generation output from the second motor generator MG2 has a negative gradient characteristic, the power generation output from the first motor generator MG1 has a positive gradient characteristic, The total is limited to approximately the battery input limit power. That is, the first power generation output from the second motor generator MG2 is canceled until the time t3 from the time t1 when the total power generation output exceeds the battery input limit power without control. The power generation output from motor generator MG1 is limited. Therefore, when starting uphill with rollback, the total power generation output of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 can be suppressed to the battery input limit power, so that the battery 4 does not need to be enlarged and the cost is reduced. It wo n’t be up.

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車の発電電力制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。 Next, the effect will be described.
In the power generation control device for the hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) エンジンにより発電するジェネレータと、該ジェネレータによる発電電力を受け入れて充電するバッテリと、該バッテリの充電電力を用いて駆動するモータジェネレータと、該モータジェネレータと出力部材が連結される差動装置と、を備えたハイブリッド車において、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況を検出するロールバック検出手段と、前記ロールバック検出手段によるロールバック検出時、前記ジェネレータによる発電電力に制限を加える発電電力制御手段と、を設けたため、登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況となった場合、バッテリ瞬時受け入れ電力に制限を加えることで、バッテリの小型化およびコストダウンを図ることができる。 (1) A generator that generates electric power from an engine, a battery that receives and charges the electric power generated by the generator, a motor generator that is driven by using the charged electric power of the battery, and a differential device that connects the motor generator and an output member And a rollback detecting means for detecting a situation in which the vehicle is retracted or the vehicle is retracted when the uphill road starts from a vehicle stop state, and a rollback by the rollback detecting means. The power generation control means for limiting the power generated by the generator at the time of detection is provided, so that when the vehicle moves backward or when the vehicle moves backward when starting uphill, the battery instantaneously received power By limiting the size of the battery, it is possible to reduce the size and cost of the battery. The

(2) 前記ロールバック検出手段は、発進時、前記モータジェネレータの回転数を監視し、モータジェネレータ回転数がマイナス回転数に移行することでロールバックを検出するため、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの回転数検出値の監視等により、登坂路発進時に車両が後退するロールバックを確実に応答良く、かつ、簡単に検出することができる。 (2) The rollback detection means monitors the rotational speed of the motor generator at the start and detects a rollback when the motor generator rotational speed shifts to a negative rotational speed. By monitoring the rotation speed detection value from 11 or the like, it is possible to reliably and easily detect a rollback in which the vehicle moves backward when starting uphill.

(3) 前記発電電力制御手段は、車両の後退量と路面勾配から前記モータジェネレータでの発電電力を推定し、推定した発電電力に基づいて、前記ジェネレータによる発電電力に制限を加えるため、モータジェネレータでの発電電力を精度良く推定することで、ジェネレータによる発電電力に、モータジェネレータでの発電電力分の制限を確実に加えることができる。 (3) The generated power control means estimates the power generated by the motor generator from the amount of reverse of the vehicle and the road gradient, and limits the power generated by the generator based on the estimated generated power. By accurately estimating the power generated by the generator, it is possible to reliably add a limit for the power generated by the motor generator to the power generated by the generator.

(4) 前記発電電力制御手段は、車両の後退量と路面勾配を、前記モータジェネレータの単位時間当たりの回転数低下量により推定するため、車両の後退量と路面勾配をそれぞれをセンサ等により検出する場合に比べ、第２モータジェネレータ回転数センサ１１からの回転数検出値の微分値等により、簡単に車両の後退量と路面勾配を推定することができる。 (4) Since the generated power control means estimates the reverse amount of the vehicle and the road surface gradient from the amount of decrease in the number of revolutions per unit time of the motor generator, the reverse amount of the vehicle and the road surface gradient are detected by a sensor or the like. Compared to the case, the reverse amount of the vehicle and the road surface gradient can be easily estimated from the differential value of the rotation speed detection value from the second motor generator rotation speed sensor 11 or the like.

(5) 前記発電電力制御手段は、前記バッテリの入力限界電力から前記モータジェネレータの発電電力を差し引き、その差分値を発電電力許容値とし、前記ジェネレータによる発電電力を発電電力許容値以下とする制限を加えるため、エンジン駆動のジェネレータによる発電電力とロールバックによるモータジェネレータの発電電力との合計発電電力を、バッテリの入力限界電力以下に抑えることができる。 (5) The generated power control means subtracts the generated power of the motor generator from the input limit power of the battery, sets the difference value as a generated power allowable value, and limits the generated power by the generator to be equal to or lower than the generated power allowable value Therefore, the total generated power of the power generated by the generator driven by the engine and the power generated by the motor generator by rollback can be suppressed below the input limit power of the battery.

(6) 差動装置は、共線図上に４つ以上の入出力要素が配列され、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンＥからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2とを連結したものであり、前記エンジンＥと差動装置のエンジン入力要素との間にエンジンクラッチECを設け、前記第１モータジェネレータMG1と前記差動装置の第１モータジェネレータ入力要素との間にモータジェネレータクラッチMGCを設け、前記エンジンＥと前記第１モータジェネレータMG1との間にシリーズクラッチSCを設け、前記第１モータジェネレータ入力要素と変速機ケースTCとの間にハイローブレーキHLBを設け、前記エンジンクラッチECとモータジェネレータクラッチMGCを解放し、前記シリーズクラッチSCとハイローブレーキHLBを締結し、前記エンジンＥにより第１モータジェネレータMG1を発電し、該第１モータジェネレータMG1による発電電力によりバッテリ４を充電し、該バッテリ４の充電電力により第２モータジェネレータMG2を駆動するシリーズ走行モードを設定し、前記発電電力制御手段は、前記シリーズ走行モードによる登坂発進時であり、かつ、ロールバックにより第２モータジェネレータMG2が発電している時、第１モータジェネレータMG1による発電電力に制限を加えるため、パラレル型ハイブリッド車としての走行モードと、シリーズ型ハイブリッド車としての走行モードとが併せて実現されるハイブリッド車において、シリーズ走行モードを選択してのロールバック伴う登坂発進時、バッテリ瞬時受け入れ電力に制限を加えることができる。 (6) In the differential device, four or more input / output elements are arranged on a collinear diagram, and the input from the engine E is input to one of the two elements arranged inside the input / output element, and the other Output members to the drive system are respectively assigned to the two motor elements, and a first motor generator MG1 and a second motor generator MG2 are connected to two elements arranged on both outer sides of the inner elements, respectively. Between the first motor generator MG1 and the first motor generator input element of the differential device, and a motor generator clutch MGC between the first motor generator input element of the differential device and the engine E. And a series clutch SC between the first motor generator MG1 and a high / low brake HLB between the first motor generator input element and the transmission case TC. The engine clutch EC and the motor generator clutch MGC are disengaged, the series clutch SC and the high / low brake HLB are engaged, the first motor generator MG1 is generated by the engine E, and the electric power generated by the first motor generator MG1 is used. The battery 4 is charged, and the series travel mode in which the second motor generator MG2 is driven by the charging power of the battery 4 is set, and the generated power control means is at the time of starting uphill in the series travel mode and is rolled back When the second motor generator MG2 is generating electricity, the travel mode as a parallel hybrid vehicle and the travel mode as a series hybrid vehicle are combined to limit the power generated by the first motor generator MG1. Series running in a hybrid vehicle When starting uphill with rollback by selecting a mode, it is possible to limit the instantaneous battery power reception.

以上、本発明のハイブリッド車の発電電力制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the generated electric power control apparatus of the hybrid vehicle of this invention was demonstrated based on Example 1, it is not restricted to this Example 1 about a concrete structure, Each claim of a claim is a claim. Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.

実施例１では、ロールバック検出手段として、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退する場合の判断と、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退するような状況の判断とを含む好ましい例を示したが、車両停止状態からの登坂路発進時に現実に車両が後退する場合の判断のみを検出し、モータジェネレータによる発電電力に制限を加える例としても良いし、また、車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退するような状況の判断（現実に車両が後退しているか否かを問わない）のみを検出し、モータジェネレータによる発電電力に制限を加える例としても良い。 In the first embodiment, the rollback detection means includes determination when the vehicle moves backward when starting the uphill road from the vehicle stopped state and determination of a situation where the vehicle moves backward when starting the uphill road from the vehicle stopped state. Although a preferred example has been shown, it is possible to detect only the judgment when the vehicle actually moves backward when starting uphill from the vehicle stop state, and to limit the power generated by the motor generator, or the vehicle stop state It is also possible to detect only a situation determination (whether or not the vehicle is actually moving backward) when the vehicle starts moving uphill on the road and limit the power generated by the motor generator.

実施例１のハイブリッド車の発電電力制御装置は、３つのシングルピニオン型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置の例を示したが、例えば、特開２００３−３２８０８号公報等に記載されているようにラビニョウ型遊星歯車により構成された差動装置を有し、パラレル走行モードとシリーズ走行モードとが選択可能なハイブリッド差動装置に適用することもできる。さらに、シリーズ走行モードのみを持つシリーズ型ハイブリッド車にも適用することができる。 The power generation control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment includes an example of a hybrid differential device that includes a differential device composed of three single pinion type planetary gears and can select a parallel travel mode and a series travel mode. Although shown, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-32808, etc., it has a differential device composed of Ravigneaux type planetary gears and can select a parallel traveling mode and a series traveling mode. It can also be applied to a moving device. Furthermore, the present invention can be applied to a series type hybrid vehicle having only a series running mode.

実施例１の発電電力制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram illustrating a hybrid vehicle to which a generated power control apparatus according to a first embodiment is applied. 実施例１の発電電力制御装置を搭載したハイブリッド車において電気自動車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。It is a collinear diagram showing five driving modes in the electric vehicle mode in the hybrid vehicle equipped with the generated power control apparatus of the first embodiment. 実施例１の発電電力制御装置を搭載したハイブリッド車においてハイブリッド車モードでの５つの走行モードをあらわす共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing five travel modes in a hybrid vehicle mode in a hybrid vehicle equipped with the generated power control apparatus of the first embodiment. 実施例１の発電電力制御装置を搭載したハイブリッド車において走行モードの選択に用いられる走行モードマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving mode map used for selection of driving mode in the hybrid vehicle carrying the generated power control apparatus of Example 1. 実施例１の発電電力制御装置を搭載したハイブリッド車において「１０の走行モード」でのエンジン・エンジンクラッチ・モータジェネレータ・ローブレーキ・ハイクラッチ・ハイローブレーキ・シリーズクラッチ・モータジェネレータクラッチの作動表である。FIG. 5 is an operation table of an engine, an engine clutch, a motor generator, a low brake, a high clutch, a high-low brake, a series clutch, and a motor generator clutch in “10 driving modes” in a hybrid vehicle equipped with the generated power control apparatus of the first embodiment. . 実施例１の発電電力制御装置を搭載したハイブリッド車において各係合要素との関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship with each engaging element in the hybrid vehicle carrying the generated power control apparatus of Example 1. FIG. 実施例１の統合コントローラにて実行される発電電力制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the electric power generation control process performed with the integrated controller of Example 1. FIG. 実施例１のハイブリッド車で発電電力制御が実行されるシリーズローギヤ固定モードを示す共線図である。FIG. 3 is a collinear diagram illustrating a series low gear fixed mode in which generated power control is executed in the hybrid vehicle of the first embodiment. 両モータジェネレータでの発電出力とバッテリ入力限界電力との関係を発電電力制御無しと発電電力制御有りとで比較したタイムチャートである。It is the time chart which compared the relationship between the electric power generation output in both motor generators, and battery input limit electric power with no electric power generation control and with electric power generation control.

符号の説明Explanation of symbols

Ｅエンジン
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
OUT 出力軸（出力部材）
PG1 第１遊星歯車
PG2 第２遊星歯車
PG3 第３遊星歯車
LB ローブレーキ
HC ハイクラッチ
HLB ハイローブレーキ
EC エンジンクラッチ
MGC モータジェネレータクラッチ
SC シリーズクラッチ
１エンジンコントローラ
２モータコントローラ
３インバータ
４バッテリ
５油圧制御装置
６統合コントローラ
７アクセル開度センサ
８車速センサ
９エンジン回転数センサ
１０第１モータジェネレータ回転数センサ
１１第２モータジェネレータ回転数センサ
１２第３リングギヤ回転数センサ E engine
MG1 1st motor generator
MG2 Second motor generator
OUT Output shaft (output member)
PG1 1st planetary gear
PG2 2nd planetary gear
PG3 3rd planetary gear
LB Low brake
HC high clutch
HLB High / Low brake
EC engine clutch
MGC motor generator clutch
SC series clutch 1 engine controller 2 motor controller 3 inverter 4 battery 5 hydraulic control device 6 integrated controller 7 accelerator opening sensor 8 vehicle speed sensor 9 engine speed sensor 10 first motor generator speed sensor 11 second motor generator speed sensor 12 Third ring gear speed sensor

Claims

エンジンにより発電するジェネレータと、該ジェネレータによる発電電力を受け入れて充電するバッテリと、該バッテリの充電電力を用いて駆動するモータジェネレータと、該モータジェネレータが連結された出力部材と、を備えたハイブリッド車において、
車両停止状態からの登坂路発進時に車両が後退したり、あるいは、車両が後退するような状況を検出するロールバック検出手段と、
前記ロールバック検出手段によるロールバック検出時、前記ジェネレータによる発電電力に制限を加える発電電力制御手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 Hybrid with a generator for generating power by the engine, a battery charged by receiving electric power generated by the generator, a motor generator for driving by using the charging power of the battery, an output member to which the motor generational data is connected, the In the car,
Rollback detection means for detecting a situation in which the vehicle retreats when the uphill road starts from the vehicle stop state or the vehicle retreats;
At the time of rollback detection by the rollback detection means, generated power control means for limiting the power generated by the generator,
A power generation control device for a hybrid vehicle characterized by comprising:

請求項１に記載されたハイブリッド車の発電電力制御装置において、
前記ロールバック検出手段は、発進時、前記モータジェネレータの回転数を監視し、モータジェネレータ回転数がマイナス回転数に移行することでロールバックを検出することを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 In the hybrid vehicle generated power control device according to claim 1,
The rollback detection means monitors the rotational speed of the motor generator at the start, and detects rollback when the motor generator rotational speed shifts to a negative rotational speed. .

請求項１または請求項２に記載されたハイブリッド車の発電電力制御装置において、
前記発電電力制御手段は、車両の後退量と路面勾配から前記モータジェネレータでの発電電力を推定し、推定した発電電力に基づいて、前記ジェネレータによる発電電力に制限を加えることを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 In the hybrid vehicle generated power control device according to claim 1 or 2,
The generated power control means estimates the power generated by the motor generator from the amount of reverse of the vehicle and the road surface gradient, and limits the power generated by the generator based on the estimated generated power. Generation power control device.

請求項３に記載されたハイブリッド車の発電電力制御装置において、
前記発電電力制御手段は、車両の後退量と路面勾配を、前記モータジェネレータの単位時間当たりの回転数低下量により推定することを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 In the hybrid vehicle generated power control device according to claim 3,
The power generation control device for a hybrid vehicle is characterized in that the generated power control means estimates a reverse amount of the vehicle and a road surface gradient based on an amount of decrease in the number of revolutions per unit time of the motor generator.

請求項１乃至４の何れか１項に記載されたハイブリッド車の発電電力制御装置において、
前記発電電力制御手段は、前記バッテリの入力限界電力から前記モータジェネレータの発電電力を差し引き、その差分値を発電電力許容値とし、前記ジェネレータによる発電電力を発電電力許容値以下とする制限を加えることを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 In the hybrid vehicle generated power control device according to any one of claims 1 to 4,
The generated power control means subtracts the generated power of the motor generator from the input limit power of the battery, sets a difference value as a generated power allowable value, and adds a restriction that the generated power by the generator is equal to or lower than the generated power allowable value. A power generation control device for a hybrid vehicle.

請求項１乃至５の何れか１項に記載されたハイブリッド車の発電電力制御装置において、
前記モータジェネレータと前記出力部材は差動装置に連結され、
該差動装置は、共線図上に４つ以上の入出力要素が配列され、前記入出力要素のうちの内側に配列される２つの要素の一方にエンジンからの入力を、他方に駆動系統への出力部材をそれぞれ割り当てると共に、前記内側の要素の両外側に配列される２つの要素にそれぞれ第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを連結したものであり、
前記エンジンと差動装置のエンジン入力要素との間に第１クラッチを設け、前記第１モータジェネレータと前記差動装置の第１モータジェネレータ入力要素との間に第２クラッチを設け、前記エンジンと前記第１モータジェネレータとの間に第３クラッチを設け、前記第１モータジェネレータ入力要素とケースとの間にブレーキを設け、
前記第１クラッチと第２クラッチを解放し、前記第３クラッチとブレーキを締結し、前記エンジンにより第１モータジェネレータを発電し、該第１モータジェネレータによる発電電力によりバッテリを充電し、該バッテリの充電電力により第２モータジェネレータを駆動するシリーズ走行モードを設定し、
前記発電電力制御手段は、前記シリーズ走行モードによる登坂発進時であり、かつ、ロールバックにより第２モータジェネレータが発電している時、第１モータジェネレータによる発電電力に制限を加えることを特徴とするハイブリッド車の発電電力制御装置。 In the hybrid vehicle generated power control device according to any one of claims 1 to 5,
The motor generator and the output member are coupled to a differential device,
The differential device is arranged more than 4 input elements in the alignment chart, the input from one engine of the two elements to be arranged inside of said input and output elements, the driveline to the other The first motor generator and the second motor generator are connected to the two elements arranged on both outer sides of the inner element, respectively,
A first clutch is provided between the engine and an engine input element of the differential; a second clutch is provided between the first motor generator and the first motor generator input element of the differential; A third clutch is provided between the first motor generator and a brake is provided between the first motor generator input element and the case;
The first clutch and the second clutch are released, the third clutch and the brake are engaged, the first motor generator is generated by the engine, the battery is charged by the generated electric power from the first motor generator, the battery Set the series running mode to drive the second motor generator by the charging power,
The generated power control means limits the power generated by the first motor generator when the second motor generator is generating power by rollback when the vehicle starts to climb up in the series travel mode. Hybrid vehicle generated power control device.