JP5644482B2 - Hybrid car - Google Patents

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JP5644482B2 JP2010287989A JP2010287989A JP5644482B2 JP 5644482 B2 JP5644482 B2 JP 5644482B2 JP 2010287989 A JP2010287989 A JP 2010287989A JP 2010287989 A JP2010287989 A JP 2010287989A JP 5644482 B2 JP5644482 B2 JP 5644482B2
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竜太 寺谷
竜太 寺谷
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, an internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a chargeable / dischargeable secondary battery, and a voltage boost of the secondary battery. And a booster circuit that can be supplied to the electric motor.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、走行用の動力を出力するエンジンと、走行用の動力を出力する走行モータと、走行用モータと電力をやり取り可能な二次電池と、二次電池の電圧を昇圧して走行モータを駆動する昇圧コンバータと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この自動車では、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧が、走行モータのトルク指令や回転数などから設定される通常発生可能な電圧範囲を超えて変化した場合には、こうした変化を抑制するよう走行モータを制御することにより、スリップなどで走行モータの出力が急増するのを抑制できるとしている。   Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine that outputs motive power, a traction motor that outputs motive power, a secondary battery that can exchange power with the traction motor, and a voltage of the secondary battery. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this automobile, when the voltage on the drive motor side of the step-up converter changes beyond the normally generateable voltage range set by the torque command, the rotation speed, etc. of the drive motor, the drive motor suppresses such change. By controlling this, it is possible to suppress a sudden increase in the output of the traveling motor due to slip or the like.

特開2005−348580号公報JP 2005-348580 A

ところで、上述のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが比較的小さいときには、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧の上限値を通常より低く設定して、昇圧コンバータの走行モータ側の電圧が設定した上限値の範囲内で要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧コンバータを制御する昇圧低減制御を実行することにより、昇圧コンバータにおける損失を抑制している。昇圧低減制御を実行している最中にアクセルペダルが大きく踏み込まれて要求トルクが急増すると、要求トルクに基づく目標電圧も急増するが、昇圧低減制御を実行している最中は昇圧コンバータの走行モータ側の電圧を比較的低くしているため、走行モータ側の電圧が目標電圧まで上昇するのに時間を要してしまい、運転者の加速要求に迅速に対応できなくなってしまう。   By the way, in the above hybrid vehicle, when the required torque required for traveling is relatively small, the upper limit value of the voltage on the traveling motor side of the boost converter is set lower than usual, and the voltage on the traveling motor side of the boost converter is set. Loss in the boost converter is suppressed by executing boost reduction control for controlling the boost converter so that the target voltage based on the required torque is within the range of the upper limit value. If the accelerator pedal is greatly depressed while the boost reduction control is being executed and the required torque increases rapidly, the target voltage based on the required torque also increases rapidly, but the boost converter is running while the boost reduction control is being executed. Since the voltage on the motor side is relatively low, it takes time for the voltage on the traveling motor side to rise to the target voltage, making it impossible to quickly respond to the driver's acceleration request.

本発明のハイブリッド自動車は、加速要求により迅速に対応することを主目的とする。   The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to respond quickly to acceleration requests.

本発明のハイブリッド自動車は、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 employs the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の第1のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクに対して、前記昇圧回路による昇圧を伴って前記電動機および前記内燃機関で応答するときには、前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記電動機および前記内燃機関で応答するときよりも、前記内燃機関の応答性を向上するように前記内燃機関を制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。
The first hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a rechargeable secondary battery, and a booster circuit that can boost the voltage of the secondary battery and supply it to the motor A hybrid vehicle comprising:
When the motor and the internal combustion engine respond to the required torque required for running with the boosting by the boosting circuit than when responding by the motor and the internal combustion engine without boosting by the boosting circuit. Control means for controlling the internal combustion engine so as to improve the responsiveness of the internal combustion engine,
It is characterized by providing.

この本発明の第1のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクに対して、昇圧回路による昇圧を伴って電動機および内燃機関で応答するときには、昇圧回路による昇圧を伴わずに電動機および内燃機関で応答するときよりも、内燃機関の応答性を向上するように内燃機関を制御する。これにより、より迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。   In the first hybrid vehicle of the present invention, when the electric motor and the internal combustion engine respond to the required torque required for traveling with the boosting by the boosting circuit, the electric motor and the internal combustion engine are not boosted by the boosting circuit. The internal combustion engine is controlled so as to improve the responsiveness of the internal combustion engine as compared with the case of responding at As a result, the driving power can be output more quickly, and the acceleration request can be quickly responded.

本発明の第2のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記昇圧回路の前記電動機側の電圧である電動機側電圧が前記要求トルクに基づく目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。
The second hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a rechargeable secondary battery, and a booster circuit that can boost the voltage of the secondary battery and supply it to the motor A hybrid vehicle comprising:
When the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, the internal combustion engine, the electric motor, and the booster circuit are controlled so as to travel with the torque based on the required torque without being boosted by the booster circuit. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the motor side voltage, which is the voltage on the motor side of the booster circuit, is The booster circuit is controlled to achieve a target voltage based on the required torque, and the internal combustion engine is driven with a torque based on the required torque while operating with better responsiveness than during the low torque control. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor;
It is characterized by providing.

この本発明の第2のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには昇圧回路による昇圧を伴わずに要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機と昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、昇圧回路の電動機側の電圧である電動機側電圧が要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、低トルク時制御を実行している最中よりも内燃機関を応答性よく運転して迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。   In the second hybrid vehicle of the present invention, when the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, the internal combustion engine and the electric motor are driven so as to travel with the torque based on the required torque without being boosted by the booster circuit. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the motor side voltage, which is the voltage on the motor side of the boost circuit, is executed. The internal combustion engine and the motor are controlled so as to run with the torque based on the required torque while controlling the booster circuit so that the target voltage becomes the target voltage based on the required torque and operating the internal combustion engine with higher responsiveness than during the low torque control. And control. As a result, when the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the internal combustion engine is operated more responsively than during the low torque control. It is possible to output power for traveling and respond quickly to acceleration requests.

本発明の第3のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記要求トルクが前記所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定する昇圧上限値設定手段と、
前記設定された昇圧上限値の範囲内で前記要求トルクに基づいて前記昇圧回路の前記電動機側の目標電圧を設定する目標電圧設定手段と、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるまでは、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The third hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a rechargeable secondary battery, and a booster circuit that can boost the voltage of the secondary battery and supply it to the motor A hybrid vehicle comprising:
A boosting upper limit setting means for setting a boosting upper limit value to be lower than when the required torque required for running is less than a predetermined torque that is determined in advance;
Target voltage setting means for setting a target voltage on the motor side of the booster circuit based on the required torque within a range of the set boost upper limit value;
When the required torque required for traveling is less than a predetermined torque set in advance, the booster circuit is controlled so that the motor side voltage becomes the set target voltage, and the vehicle is driven by torque based on the required torque. When the low torque control for controlling the internal combustion engine and the electric motor is executed, and the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the electric motor side voltage is Until the set target voltage is reached, the booster circuit is controlled so that the motor side voltage becomes the set target voltage, and the internal combustion engine is more responsive than during the low torque control. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor to run with a torque based on the required torque while driving well;
It is a summary to provide.

この本発明の第3のハイブリッド自動車では、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、要求トルクが所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定し、設定された昇圧上限値の範囲内で要求トルクに基づいて昇圧回路の電動機側の目標電圧を設定し、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるまでは、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、低トルク時制御を実行している最中よりも内燃機関を応答性よく運転して迅速に走行用の動力を出力することができ、加速要求により迅速に対応することができる。   In the third hybrid vehicle of the present invention, when the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, a boost upper limit value is set so that the required torque is lower than when the required torque is equal to or greater than a predetermined torque. A target voltage on the motor side of the booster circuit is set based on the required torque within the range of the set boost upper limit value, and when the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, the motor side voltage is While the booster circuit is controlled so as to achieve the set target voltage, the low-torque control is performed to control the internal combustion engine and the electric motor so as to run with the torque based on the required torque, and the low-torque control is being executed. When the required torque exceeds the predetermined torque, the motor side voltage does not reach the set target voltage until the motor side voltage reaches the set target voltage. Controlling an internal combustion engine and an electric motor to travel by torque based on the required torque while driving good response than during execution of the time of low torque controlling an internal combustion engine controls the boosting circuit so. As a result, when the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the internal combustion engine is operated more responsively than during the low torque control. It is possible to output power for traveling and respond quickly to acceleration requests.

こうした本発明の第2または第3のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のスロットル開度に予め定められた第1時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第1時定数より前記スロットル開度を迅速に変化させる第2時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のスロットル開度を迅速に変化させることにより、内燃機関から迅速に走行用の動力を出力することができ、走行要求により迅速に対応することができる。   In such a second or third hybrid vehicle of the present invention, the control means, for the internal combustion engine, when the required torque is less than the predetermined torque, a first predetermined throttle opening of the internal combustion engine. During the execution of the low torque control, the target throttle opening is set by performing a smoothing process using a time constant, the internal combustion engine is controlled to operate at the set target throttle opening. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque, the throttle opening of the internal combustion engine is rapidly changed from the first time constant until the motor-side voltage reaches the target voltage. A target throttle opening is set by performing an annealing process using a two-time constant, and the internal combustion engine is controlled to operate at the set target throttle opening. A means for, may be a thing. In this way, by quickly changing the throttle opening of the internal combustion engine, the driving power can be output quickly from the internal combustion engine, and it is possible to respond quickly to the travel request.

また、本発明の第2または第3のハイブリッド自動車において、前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングであるバルブタイミングの変更が可能な機関であり、前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のバルブタイミングに予め定められた第3時定数を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第3時定数より前記バルブタイミングを迅速に変化させる第4時定数を用いたなまし処理を施して前記目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、内燃機関のバルブタイミングを迅速に変化させることにより、内燃機関から迅速に走行用の動力を出力することができ、走行要求により迅速に対応することができる。   In the second or third hybrid vehicle of the present invention, the internal combustion engine is an engine capable of changing a valve timing that is an opening / closing timing of an intake valve, and the control means is configured to When the required torque is less than the predetermined torque, the valve timing of the internal combustion engine is subjected to an annealing process using a predetermined third time constant to set a target valve timing, and the internal combustion engine is set at the set target valve timing. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque while the engine is operated and the low torque control is being executed, the internal combustion engine is maintained until the motor side voltage reaches the target voltage. An annealing process using a fourth time constant that changes the valve timing more quickly than the third time constant in the throttle opening of And by setting the target valve timing, it said at target valve timing the setting is a unit that controls the internal combustion engine is operated, it may be a thing. In this way, by quickly changing the valve timing of the internal combustion engine, it is possible to quickly output power for traveling from the internal combustion engine, and it is possible to respond quickly to a travel request.

さらに、本発明の第1ないし第3のうちのいずれかのハイブリッド自動車において、動力を入出力する発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に接続され、該3軸のうちいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなるものとすることもできる。   In the hybrid vehicle according to any one of the first to third aspects of the present invention, a generator for inputting and outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a drive shaft connected to the axle And a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three axes. The drive shaft may be attached so as to input and output power.

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. モータMG1,MG2を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric drive system containing motor MG1, MG2. 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. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode of setting an example of the operation line of the engine 22, and target rotational speed Ne * and target torque Te *. エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図である。FIG. 6 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the number of rotations and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when traveling with power output from the engine 22; ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される昇圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a boost control routine executed by a hybrid electronic control unit 70. エンジンECU24により実行されるエンジン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 an engine control routine executed by an engine ECU 24. 要求トルクTr*が閾値Tref未満の状態から要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときのアクセル開度Accと駆動軸パワーPrと高電圧系の電圧VHとモータトルクとエンジントルクの時間変化の一例を示す説明図である。Changes in time of accelerator opening Acc, drive shaft power Pr, high-voltage system voltage VH, motor torque, and engine torque when required torque Tr * is less than threshold Tref and required torque Tr * is equal to or greater than threshold Tref. It is explanatory drawing which shows an example. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a structure of the hybrid vehicle 120 of a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2はエンジン22の構成の概略を示す構成図であり、図3はモータMG1,MG2を含む電機駆動系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1に示すように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を介して接続されたモータMG2と、直流電流を交流電流に変換してモータMG1,MG2に供給可能なインバータ41,42と、バッテリ50からの電力をその電圧を変換してインバータ41,42に供給可能な昇圧回路55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 block diagram showing the schematic configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the schematic configuration of an engine 22. FIG. 3 includes motors MG1 and MG2. It is a block diagram which shows the outline of a structure of an electric drive system. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 according to the embodiment includes an engine 22, a three-shaft power distribution and integration mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28, A motor MG1 capable of generating electricity connected to the distribution integration mechanism 30, a motor MG2 connected to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution integration mechanism 30 via a reduction gear 35, and a direct current to an alternating current Inverters 41 and 42 that can be converted into motors MG1 and MG2 and a voltage booster circuit 55 that can convert the power from the battery 50 and supply it to the inverters 41 and 42, and a hybrid that controls the entire vehicle And an electronic control unit 70.

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。   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).

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,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力Pin,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の開度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TH,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,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AF,酸素センサ135bからの酸素信号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の開閉タイミングであるバルブタイミングVTの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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 an 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 cooling water temperature from the combustion chamber, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, and the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve Cam position, throttle opening TH from a throttle valve position sensor 146 for detecting the opening of the throttle valve 124, an air flow meter signal AF from an air flow meter 148 attached to the intake pipe, and a temperature sensor also attached to the intake pipe 149 or The intake air temperature, the air-fuel ratio AF from an air-fuel ratio sensor 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b 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. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the valve timing VT that is the opening and closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation 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.

動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The power distribution and integration mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, A planetary gear mechanism is provided that includes a carrier 34 that holds a plurality of pinion gears 33 so as to rotate and revolve, and that performs differential action using the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 as rotational elements. In the power distribution and integration mechanism 30, the crankshaft 26 of the engine 22 is connected to the carrier 34, the motor MG1 is connected to the sun gear 31, and the reduction gear 35 is connected to the ring gear 32 via the ring gear shaft 32a. When functioning as a generator, power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed according to the gear ratio between the sun gear 31 side and the ring gear 32 side, and when the motor MG1 functions as an electric motor, the engine input from the carrier 34 The power from 22 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、図3に示すように、いずれも外表面に永久磁石が貼り付けられたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機として構成されている。インバータ41,42は、6つのトランジスタT11〜T16,T21〜26と、トランジスタT11〜T16,T21〜T26に逆方向に並列接続された6つのダイオードD11〜D16,D21〜D26と、により構成されている。トランジスタT11〜T16,T21〜T26は、それぞれインバータ41,42が電力ライン54として共用する正極母線54aと負極母線54bとに対してソース側とシンク側になるよう2個ずつペアで配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータMG1,MG2の三相コイル(U相,V相,W相)の各々が接続されている。したがって、正極母線54aと負極母線54bとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタT11〜T16,T21〜T26のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成でき、モータMG1,MG2を回転駆動することができる。インバータ41,42は、正極母線54aと負極母線54bとを共用しているから、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータに供給することができる。正極母線54aと負極母線54bとには平滑用のコンデンサ57が接続されている。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42のトランジスタT11〜T16,T21〜T26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,Nm
2も演算している。
As shown in FIG. 3, each of the motor MG1 and the motor MG2 is configured as a well-known synchronous generator motor including a rotor having a permanent magnet attached to an outer surface and a stator wound with a three-phase coil. . The inverters 41 and 42 are composed of six transistors T11 to T16 and T21 to 26 and six diodes D11 to D16 and D21 to D26 connected in parallel to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 in the reverse direction. Yes. Two transistors T11 to T16 and T21 to T26 are arranged in pairs so that each of the inverters 41 and 42 becomes a source side and a sink side with respect to the positive electrode bus 54a and the negative electrode bus 54b shared by the power line 54. Each of the three-phase coils (U-phase, V-phase, W-phase) of the motors MG1, MG2 is connected to each connection point between the paired transistors. Therefore, a rotating magnetic field is formed in the three-phase coil by controlling the ratio of the on-time of the transistors T11 to T16 and T21 to T26 that make a pair while a voltage is acting between the positive electrode bus 54a and the negative electrode bus 54b. The motors MG1, MG2 can be driven to rotate. Since the inverters 41 and 42 share the positive bus 54a and the negative bus 54b, the electric power generated by either the motor MG1 or MG2 can be supplied to another motor. A smoothing capacitor 57 is connected to the positive bus 54a and the negative bus 54b. 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 is input, and the motor ECU 40 outputs switching control signals to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 of the inverters 41 and 42. 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 determines the rotational speeds Nm1, Nm of the motors MG1, MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43, 44.
2 is also calculated.

昇圧回路55は、図3に示すように、2つのトランジスタT31,T32とトランジスタT31,T32に逆方向に並列接続された2つのダイオードD31,D32とリアクトルLとにより構成されている。2つのトランジスタT31,T32は、それぞれインバータ41,42の正極母線54aと負極母線54bとに接続されており、その接続点にリアクトルLが接続されている。また、リアクトルLと負極母線54bとにはそれぞれシステムメインリレー56を介してバッテリ50の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタT31,T32をオンオフ制御することによりバッテリ50の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ41,42に供給したり正極母線54aと負極母線54bとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ50を充電したりすることができる。リアクトルLと負極母線54bとには平滑用のコンデンサ58が接続されている。以下、昇圧回路55より電力ライン54側を高電圧系といい、昇圧回路55よりバッテリ50側を低電圧系という。   As shown in FIG. 3, the booster circuit 55 includes two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel to the transistors T31 and T32 in the reverse direction, and a reactor L. The two transistors T31 and T32 are connected to the positive bus 54a and the negative bus 54b of the inverters 41 and 42, respectively, and the reactor L is connected to the connection point. Further, the positive terminal and the negative terminal of the battery 50 are connected to the reactor L and the negative bus 54 b via the system main relay 56, respectively. Therefore, by turning on / off the transistors T31 and T32, the voltage of the DC power of the battery 50 is boosted and supplied to the inverters 41 and 42, or the DC voltage acting on the positive bus 54a and the negative bus 54b is lowered. The battery 50 can be charged. A smoothing capacitor 58 is connected to the reactor L and the negative electrode bus 54b. Hereinafter, the power line 54 side of the booster circuit 55 is referred to as a high voltage system, and the battery 50 side of the booster circuit 55 is referred to as a low voltage system.

バッテリ50は、例えば、リチウムイオン二次電池として構成されており、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電圧センサ51aからの端子間電圧Vb,バッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51c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51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいて残容量SOCを演算したり、バッテリ50の入出力制限Win,Woutを設定したりしている。   The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery, for example, and is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 is attached to a signal necessary for managing the battery 50, for example, an inter-terminal voltage Vb from the voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50, and an electric power line connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current Ib from the received current sensor 51b, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to the battery 50, and the like are input, and data on the state of the battery 50 is electronically controlled by communication as necessary. Output to unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity SOC based on the integrated value of the charging / discharging current Ib detected by the current sensor 51b in order to manage the battery 50, and sets the input / output limits Win and Wout of the battery 50. It is.

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、昇圧回路55に取り付けられ昇圧回路55の温度を検出する温度センサ55aからの昇圧回路55の温度や電圧センサ57aからのコンデンサ57の電圧(以下、高電圧系の電圧VHという),電圧センサ58aからのコンデンサ58の電圧,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からは、昇圧回路55のトランジスタT31,T32へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー56への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52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 a temperature of the booster circuit 55 from the temperature sensor 55a that is attached to the booster circuit 55 and detects the temperature of the booster circuit 55, and a voltage of the capacitor 57 from the voltage sensor 57a (hereinafter referred to as a high voltage system). Voltage VH), the voltage of the capacitor 58 from the voltage sensor 58a, the ignition signal from the ignition switch 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and the depression amount of the accelerator pedal 83 The accelerator pedal position Acc from the accelerator pedal position sensor 84, 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, etc. are input via the input port. To have. From the hybrid electronic control unit 70, a switching control signal to the transistors T31 and T32 of the booster circuit 55, a drive signal to the system main relay 56, and the like are output via an output 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とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力
がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. Then, the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is the power distribution and integration mechanism 30. Torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the ring gear shaft 32a, and the required power and the power required for charging and discharging the battery 50. The engine 22 is operated and controlled so that suitable power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charging / discharging of the battery 50 is the power distribution and integration mechanism 30, the motor MG1, and the motor. The required power is converted to the ring gear shaft 32 with torque conversion by MG2. Charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled to be output to each other, and a motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. and so on.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作について説明する。図4はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several msec).

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータ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、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。   When the drive control routine is executed, first, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first determines the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, the rotational speed Nm1, of the motors MG1, MG2. A process of inputting data necessary for control such as Nm2, input / output restrictions Win and Wout of the battery 50 is executed (step S100). Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set based on the battery temperature Tb of the battery 50 and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and are input from the battery ECU 52 by communication.

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪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5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(Nr=k・V)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(Nr=Nm2/Gr)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. 5 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 rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is obtained by multiplying the vehicle speed V by a conversion factor k (Nr = k · V), or the rotational speed Nm2 of the motor MG2 is divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 (Nr = Nm2 / Gr).

続いて、設定した要求パワーPe*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S120)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図6に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。   Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * are set as operating points at which the engine 22 should be operated based on the set required power Pe * (step S120). This setting is performed based on the operation line for efficiently operating the engine 22 and the required power Pe *. FIG. 6 shows an example of the operation line of the engine 22 and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set. As shown in the figure, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * can be obtained from the intersection of the operation line and a curve with a constant required power Pe * (Ne * × Te *).

次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS130)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図7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, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (1) using the target rotational speed Ne * of the engine 22, the rotational speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30. Based on the calculated target rotational speed Nm1 * and the input rotational speed Nm1 of the motor MG1, a torque command Tm1 * of the motor MG1 is calculated by the equation (2) (step S130). Here, Expression (1) is a dynamic relational expression for the rotating element of the power distribution and integration mechanism 30. FIG. 7 is a collinear diagram showing a dynamic relationship between the rotational speed and torque in the rotating elements of the power distribution and integration mechanism 30 when traveling with the power output from the engine 22. 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*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * =-ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)

そして、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(3)により計算すると共に(ステップS140)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS150)、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS160)。ここで、式(3)は、図7の共線図から容易に導くことができる。   Then, the torque command Tm1 * set as the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 and further divided by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 to obtain the torque to be output from the motor MG2. A temporary torque Tm2tmp, which is a temporary value, is calculated by the following equation (3) (step S140), and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * are multiplied by the current rotational speed Nm1 of the motor MG1. The torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by dividing the deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by the number of revolutions Nm2 of the motor MG2 ) And equation (5) (step S150), and the set temporary torque Tm2tmp is calculated according to equation (6). Click restriction Tm2min, to limit to set a torque command Tm2 * of the motor MG2 by Tm2max (step S160). Here, Expression (3) can be easily derived from the alignment chart of FIG.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (6)

続いて、設定した要求トルクTr*と閾値Trefとを比較する(ステップS170)。ここで、閾値Trefは、昇圧回路55の損失を低減するために高電圧系の電圧VHの上限値を低くするか否かを判定するための閾値として設定されるものとした。要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには、高電圧系の電圧VHの上限値を低くする際には値1が設定される昇圧低減実行フラグF1に値1を設定すると共に(ステップS180)、エンジン22のアクセル開度AccやバルブタイミングVTを設定する際に用いるなまし処理の時定数を修正する際には値1が設定されるなまし修正実行フラグF2に値0を設定する(ステップS190)。   Subsequently, the set required torque Tr * and the threshold value Tref are compared (step S170). Here, the threshold value Tref is set as a threshold value for determining whether or not to lower the upper limit value of the high voltage system voltage VH in order to reduce the loss of the booster circuit 55. When the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, a value 1 is set to the boost reduction execution flag F1 in which the value 1 is set when lowering the upper limit value of the high voltage system voltage VH (step S180). When correcting the time constant of the annealing process used when setting the accelerator opening Acc and the valve timing VT of the engine 22, the value 0 is set to the annealing correction execution flag F2 in which the value 1 is set (step S190). ).

そして、要求トルクTr*が閾値Tref以上であるときには、昇圧低減実行フラグF1に値0を設定して(ステップS200)、続いて、前回本ルーチンを実行したときに設定した要求トルクTr*にモータMG2の回転数Nm2を乗じたものを減速ギヤ35のギヤ比Grで割った走行用パワーPdrv(前回Pdrv)から駆動軸としてのリングギヤ軸32aに実際に出力されている駆動軸パワーPrを減じた値と閾値dPrefとを比較する(ステップS210)。ここで、駆動軸パワーPrは、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と高電圧系の電圧VHとに基づいて推定されるモータMG1,MG2から出力されるトルクTm1,Tm2と前述したリングギヤ軸32aの回転数Nrとを用いて次式(7)により計算したものを用いるものとした。また、閾値dPrefは、前回Pdrvに対して駆動軸パワーPrが追従しているか否かを判定するための閾値として設定されるものとした。   When the required torque Tr * is equal to or greater than the threshold value Tref, a value 0 is set in the boost reduction execution flag F1 (step S200), and then the motor is set to the required torque Tr * that was set when this routine was executed last time. The driving shaft power Pr actually output to the ring gear shaft 32a as the driving shaft is reduced from the traveling power Pdrv (previous Pdrv) obtained by multiplying the number of rotations Nm2 of MG2 by the gear ratio Gr of the reduction gear 35. The value is compared with the threshold value dPref (step S210). Here, the drive shaft power Pr is the torque output from the motors MG1 and MG2 estimated based on the phase current applied to the motors MG1 and MG2 detected by a current sensor (not shown) and the voltage VH of the high voltage system. The value calculated by the following equation (7) using Tm1, Tm2 and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a described above was used. Further, the threshold value dPref is set as a threshold value for determining whether or not the drive shaft power Pr follows the previous Pdrv.

Pr=(Tm2・Gr-Tm1/ρ)・Nr (7)   Pr = (Tm2, Gr-Tm1 / ρ), Nr (7)

前回Pdrvから駆動軸パワーPrを減じた値が閾値dPref未満であるときには、走行用パワーPdrvに対して実際に駆動軸パワーPrが応答性よく追従しているため、エンジン22のアクセル開度AccやバルブタイミングVTを設定する際に用いられるなまし処理のなまし定数(時定数)を修正する必要がないと判断して、なまし修正実行フラグF2を値0に設定し(ステップS210,S190)、前回Pdrvから駆動軸パワーPrを減じた値が閾値dPref以上であるときには、要求パワーPe*に対して実際に駆動軸パワーPrが応答性よく追従していないため、エンジン22のアクセル開度AccやバルブタイミングVTを設定する際に用いられるなまし処理の時定数を修正したほうがよくいと判断して、なまし修正実行フラグF2を値1に設定する(ステップS210,S220)。   When the value obtained by subtracting the drive shaft power Pr from the previous Pdrv is less than the threshold value dPref, the drive shaft power Pr actually follows the travel power Pdrv with good responsiveness. It is determined that there is no need to correct the annealing constant (time constant) of the annealing process used when setting the valve timing VT, and the annealing correction execution flag F2 is set to 0 (steps S210 and S190). When the value obtained by subtracting the drive shaft power Pr from the previous Pdrv is equal to or greater than the threshold value dPref, the drive shaft power Pr does not actually follow the required power Pe * with good responsiveness. It is determined that it is better to correct the time constant of the annealing process used when setting the valve timing VT, and smoothing correction It sets the row flag F2 to the value 1 (step S210, S220).

続いて、昇圧回路55を制御する昇圧制御を実行する(ステップS230)。ここで、駆動制御の説明を一旦中断して、昇圧制御を説明する。図8は、昇圧制御の一例を示すフローチャートである。昇圧制御では、設定したトルク指令Tm1*と回転数Nm1とに基づいてモータMG1を駆動するインバータ41が必要な電圧としてのインバータ必要電圧Vinv1*をマップを用いて設定すると共に設定したトルク指令Tm2*と回転数Nm2とに基づいてモータMG2を駆動するインバータ42が必要な電圧としてのインバータ必要電圧Vinv2*をマップを用いて設定し(ステップS300)、設定したインバータ必要電圧Vinv1*,Vinv2*のうち大きいほうを全体のインバータ必要電圧Vinv*として設定する(ステップS310)。   Subsequently, boost control for controlling the boost circuit 55 is executed (step S230). Here, the description of the drive control is temporarily interrupted, and the boost control is described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the boost control. In the boost control, the inverter required voltage Vinv1 * as a voltage required for the inverter 41 that drives the motor MG1 based on the set torque command Tm1 * and the rotation speed Nm1 is set using a map and the set torque command Tm2 *. Based on the rotation speed Nm2, the inverter required voltage Vinv2 * as a voltage required by the inverter 42 that drives the motor MG2 is set using a map (step S300), and among the set inverter required voltages Vinv1 * and Vinv2 * The larger one is set as the overall inverter required voltage Vinv * (step S310).

続いて、昇圧低減実行フラグF1の値を調べ(ステップS320)、昇圧低減実行フラグF1が値0であるときには、昇圧上限値Vlimに昇圧回路55が昇圧可能な最大電圧Vhi(例えば、650Vなど)を設定し(ステップS330)、昇圧低減実行フラグF1が値1であるときには、昇圧上限値Vlimに最大電圧Vhiより低い電圧である電圧Vlo(例えば、300Vなど)を設定し(ステップS340)、設定したインバータ必要電圧Vinv*と昇圧上限値Vlimとのうち小さいほうの電圧を仮電圧指令VHtmpに設定する(ステップS350)。そして、前回昇圧制御を実行する際に設定された電圧指令VH*(前回VH*)からレートRで仮電圧指令VHtmpに向けて変化するよう電圧指令VH*を設定して(ステップS360)、高電圧系の電圧VHが設定した電圧指令VH*になるよう昇圧回路55のトランジスタT31,T32をスイッチング制御して(ステップ370)、本制御を終了する。こうした処理により、昇圧低減実行フラグF1が値1であるときには、昇圧低減実行フラグF1が値0であるときより低い昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内で高電圧系の電圧VHをレートRで変化させるから、高電圧系の電圧VHを昇圧上限値Vlim以下の電圧することができ、昇圧回路55の損失を抑制することができる。   Subsequently, the value of the boost reduction execution flag F1 is checked (step S320). When the boost reduction execution flag F1 is 0, the maximum voltage Vhi (for example, 650 V, etc.) that the boost circuit 55 can boost to the boost upper limit value Vlim. Is set (step S330), and when the boost reduction execution flag F1 is 1, the voltage Vlo (for example, 300 V) that is lower than the maximum voltage Vhi is set as the boost upper limit value Vlim (step S340). The smaller one of the inverter required voltage Vinv * and the boost upper limit value Vlim is set as the temporary voltage command VHtmp (step S350). Then, the voltage command VH * is set so as to change from the voltage command VH * (previous VH *) set when executing the previous boost control to the provisional voltage command VHtmp at the rate R (step S360). The transistors T31 and T32 of the booster circuit 55 are subjected to switching control so that the voltage VH of the voltage system becomes the set voltage command VH * (step 370), and this control is finished. By such processing, when the boost reduction execution flag F1 is 1, the high voltage system voltage VH is set to the rate R within the range of the lower boost upper limit Vlim (voltage Vlo) than when the boost reduction execution flag F1 is 0. Therefore, the high-voltage voltage VH can be set to a voltage equal to or lower than the boost upper limit value Vlim, and the loss of the booster circuit 55 can be suppressed.

駆動制御の説明に戻ると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2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(ステップS240)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*となまし修正実行フラグF2とを受信したエンジンECU24は、後述するエンジン制御ルーチンを実行する。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。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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。   Returning to the description of the drive control, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 and the smoothing correction execution flag F2 are set to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set to the motor ECU 40. (Step S240), and the drive control routine is terminated. The engine ECU 24 that receives the target rotation speed Ne * and the target torque Te * and the rectification correction execution flag F2 executes an engine control routine which will be described later. 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 such control, it is possible to travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50.

ここで、エンジン制御ルーチンについて説明する。図9は、エンジンECU24により実行されるエンジン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、ハイブリッド用電子制御ユニット70から送信された目標回転数Ne*と目標トルクTe*となまし修正実行フラグF2とが受信されたときに実行される。   Here, the engine control routine will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of an engine control routine executed by the engine ECU 24. This routine is executed when the target rotation speed Ne * and the target torque Te * transmitted from the hybrid electronic control unit 70 and the correction correction execution flag F2 are received.

エンジン制御処理が実行されると、エンジンECU42は、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2など必要なデータを入力する処理を実行し(ステップS400)、目標回転数Ne*と目標トルクTe*でエンジン22を効率よく運転可能なスロットル開度としてマップを用いて定められる仮スロットル開度THtmpと目標回転数Ne*と目標トルクTe*とでエンジン22を効率よく運転可能なバルブタイミングとしてマップを用いて定められる仮バルブタイミングVTtmpとを設定する(ステップS410)。   When the engine control process is executed, the engine ECU 42 executes a process of inputting necessary data such as the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the smoothing correction execution flag F2 of the engine 22 (step S400). The engine 22 is efficiently operated with the temporary throttle opening THtmp, the target rotation speed Ne *, and the target torque Te * that are determined by using a map as a throttle opening at which the engine 22 can be efficiently operated with the rotation speed Ne * and the target torque Te *. A temporary valve timing VTtmp determined by using a map is set as a valve timing that can be operated well (step S410).

続いて、なまし修正実行フラグF2の値を調べる(ステップS420)。なまし修正実行フラグF2が値0のときには、仮スロットル開度THtmpと前回に本ルーチンが実行されたときにこの処理で設定した目標スロットル開度TH*(前回TH*)となまし定数n1とを用いて次式(8)により目標スロットル開度TH*を設定し(ステップS430)、仮バルブタイミングVTtmpと前回に本ルーチンが実行されたときにこの処理で設定した目標バルブタイミングVT*(前回VT*)となまし定数n3とを用いて次式(9)により目標バルブタイミングVT*を設定し(ステップS440)、スロットル開度THが設定した目標スロットル開度TH*となるようスロットルバルブ124を制御すると共にバルブタイミングVTが設定した目標バルブタイミングVH*になるよう可変バルブタイミング機構150を制御すると共に点火制御や燃料噴射制御などエンジン22の運転に必要な制御を実行する(ステップS470)。ここで、なまし定数n1(0<n1<1)は、目標スロットル開度TH*を緩変化させるために用いられるものであり、その値が小さいほど(値0に近いほど)仮スロットル開度THtmpに対する目標スロットル開度TH*の追従性が高くなり要求パワーPe*に対して実際にエンジン22から出力されるパワーの応答性が向上する。また、なまし定数n3(0<n3<1)は、目標バルブタイミングVT*を緩変化させるために用いられるものであり、その値が小さいほど(値0に近いほど)仮バルブタイミングVTtmpに対する目標バルブタイミングVT*の追従性が高くなり要求パワーPe*に対して実際にエンジン22から出力されるパワーの応答性が向上する。こうしたなまし定数n1,n3は、要求パワーPe*に対して実際にエンジン22から出力されるパワーの応答性をある程度確保しつつエンジン22を効率よく運転可能な定数として実験や解析などで求めたものを用いるものとした。   Subsequently, the value of the annealing correction execution flag F2 is checked (step S420). When the smoothing correction execution flag F2 is 0, the provisional throttle opening THtmp and the target throttle opening TH * (previous TH *) set in this process when this routine was executed last time are set as the smoothing constant n1. Is used to set the target throttle opening TH * according to the following equation (8) (step S430), the temporary valve timing VTtmp and the target valve timing VT * set in this process when this routine was executed last time (previous time). (VT *) and the smoothing constant n3 are used to set the target valve timing VT * by the following equation (9) (step S440), and the throttle valve 124 is set so that the throttle opening TH becomes the set target throttle opening TH *. Valve timing mechanism that controls the valve timing VT so that the valve timing VT becomes the set target valve timing VH * To perform the necessary control for the operation of the ignition control and fuel injection control such as the engine 22 and controls the 50 (step S470). Here, the annealing constant n1 (0 <n1 <1) is used for slowly changing the target throttle opening TH *. The smaller the value (the closer to 0), the temporary throttle opening. The followability of the target throttle opening TH * with respect to THtmp is increased, and the response of the power actually output from the engine 22 to the required power Pe * is improved. Further, the annealing constant n3 (0 <n3 <1) is used for gradually changing the target valve timing VT *. The smaller the value (closer to the value 0), the target with respect to the temporary valve timing VTtmp. The followability of the valve timing VT * is increased, and the response of the power actually output from the engine 22 to the required power Pe * is improved. These annealing constants n1 and n3 are obtained by experiments and analyzes as constants that allow the engine 22 to be efficiently operated while ensuring the response of the power actually output from the engine 22 to the required power Pe *. The thing was used.

TH*=(1-n1)・前回TH*+n1・THtmp (8)
VT*=(1-n3)・前回VT*+n3・VTtmp (9)
TH * = (1-n1) ・ previous TH * + n1 ・ THtmp (8)
VT * = (1-n3), previous VT * + n3, VTtmp (9)

なまし修正実行フラグF2が値1のときには、仮スロットル開度THtmpと前回TH*となまし定数n2(0<n2<1)とを用いて次式(10)により目標スロットル開度TH*を設定し(ステップS450)、仮バルブタイミングVTtmpと前回VT*となまし定数n4(0<n4<1)とを用いて次式(11)により目標バルブタイミングVT*を設定し(ステップS460)、スロットル開度THが設定した目標スロットル開度TH*となるようスロットルバルブ124を制御すると共にバルブタイミングVHが設定したバルブタイミングVH*になるよう可変バルブタイミング機構150を制御する(ステップS470)。ここで、なまし定数n2は、なまし定数n1より値が小さいものとし、なまし定数n4は、なまし定数n3より値が小さいものとした。こうしてなまし定数n2,n4を設定することにより、要求パワーPe*に対してエンジン22から実際に出力されるパワーの応答性を向上させることができる。   When the smoothing correction execution flag F2 is 1, the target throttle opening TH * is calculated by the following equation (10) using the temporary throttle opening THtmp and the previous TH * and the smoothing constant n2 (0 <n2 <1). The target valve timing VT * is set by the following equation (11) using the temporary valve timing VTtmp and the previous VT * and the constant n4 (0 <n4 <1) (step S460). The throttle valve 124 is controlled so that the throttle opening TH becomes the set target throttle opening TH *, and the variable valve timing mechanism 150 is controlled so that the valve timing VH becomes the set valve timing VH * (step S470). Here, the annealing constant n2 has a smaller value than the annealing constant n1, and the annealing constant n4 has a smaller value than the annealing constant n3. By setting the annealing constants n2 and n4 in this way, the responsiveness of the power actually output from the engine 22 with respect to the required power Pe * can be improved.

TH*=(1-n2)・前回TH* +n2・THtmp (10)
VT*=(1-n4)・前回VT*+n4・VTtmp (11)
TH * = (1-n2) ・ previous TH * + n2 ・ THtmp (10)
VT * = (1-n4), previous VT * + n4, VTtmp (11)

ここで、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときを考える。図10は、要求トルクTr*が閾値Tref未満の状態から要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときのアクセル開度Accと駆動軸としてリングギヤ軸32aの実際に出力される駆動軸パワーPrと高電圧系の電圧VHとモータMG2から出力されているモータトルクとエンジン22から出力されていると推定されるエンジントルクの時間変化の一例を示す説明図である。図中、破線は、図9のエンジン制御ルーチンで、なまし修正フラグF2の値に拘わらず、スロットル開度THになまし定数n1を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度TH*とバルブタイミングVTになまし定数n2を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングVT*とによりエンジン22を運転した場合を示している。アクセルペダル83がさほど踏み込まれておらず、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには、図4の駆動制御ルーチンで、昇圧低減実行フラグF1が値1に設定されると共になまし修正実行フラグF2が値0に設定されるから(ステップS170〜S190)、図8の昇圧制御ルーチンで、昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内でレートRで仮電圧指令VHtmpに向けて変化する電圧指令VH*で昇圧回路55を制御する(ステップS320,S330,S350,S360)。こうした制御により、図示するように、高電圧系の電圧VHをレートRで昇圧上限値Vlim以下の範囲の電圧に減少させることができ、昇圧回路55での損失を抑制することができる。このとき、エンジン22については、図9のエンジン制御ルーチンで、なまし修正実行フラグF2が値0のときには、スロットル開度THになまし定数n1を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度TH*とバルブタイミングVTになまし定数n2を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングVT*とによりエンジン22を運転するから(ステップS420〜S440,S470)、エンジン22を比較的効率よく運転しながら要求トルクTr*に基づくパワーで走行することができる。   Here, consider a case where the accelerator pedal 83 is depressed when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref and the required torque Tr * becomes equal to or greater than the threshold value Tref. FIG. 10 shows the accelerator opening degree Acc and the drive shaft power Pr actually output from the ring gear shaft 32a as the drive shaft when the required torque Tr * is greater than or equal to the threshold value Tref from the state where the required torque Tr * is less than the threshold value Tref. It is explanatory drawing which shows an example of the time change of the high-voltage system voltage VH, the motor torque output from motor MG2, and the engine torque estimated to be output from the engine 22. FIG. In the figure, the broken line indicates the target throttle opening TH * that has been subjected to the smoothing process using the smoothing constant n1 in the throttle opening TH regardless of the value of the smoothing correction flag F2 in the engine control routine of FIG. A case is shown where the engine 22 is operated at the target valve timing VT * by performing the annealing process using the annealing constant n2 on the valve timing VT. When the accelerator pedal 83 is not depressed so much and the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the boost reduction execution flag F1 is set to the value 1 and the smoothing correction execution flag F2 in the drive control routine of FIG. Is set to the value 0 (steps S170 to S190), the voltage command VH that changes toward the temporary voltage command VHtmp at the rate R within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vlo) in the boost control routine of FIG. The booster circuit 55 is controlled by * (steps S320, S330, S350, S360). By such control, as shown in the figure, the high voltage system voltage VH can be reduced to a voltage within the range of the boost upper limit value Vlim at the rate R, and the loss in the booster circuit 55 can be suppressed. At this time, for the engine 22, when the smoothing correction execution flag F2 is 0 in the engine control routine of FIG. 9, the target throttle opening that has been subjected to the smoothing process using the smoothing constant n1 for the throttle opening TH. The engine 22 is operated with the target valve timing VT * by performing the annealing process using the annealing constant n2 on TH * and the valve timing VT (steps S420 to S440, S470), so the engine 22 is operated relatively efficiently. The vehicle can travel with power based on the required torque Tr *.

こうした状態でアクセルペダルが踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になると、図4の駆動制御ルーチンのステップS200の処理で、昇圧低減実行フラグF1が値1に設定されて、昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で、レートRで仮電圧指令VHtmpに向けて変化する電圧指令VH*で昇圧回路55が制御される。このとき、電圧指令VH*はレートRでしか増加しないため、スロットル開度THになまし定数n1を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度TH*とバルブタイミングVTになまし定数n2を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングVT*とによりエンジン22を運転すると、図10中の破線で示すように、駆動軸パワーPrが要求パワーPeに追従することができなくなる。実施例では、前回Pdrvからリングギヤ軸32aに実際に出力されている駆動軸パワーPrを減じた値が閾値dPref以上であるとき、すなわち、要求パワーPe*に対して駆動軸パワーPrの追従性が低いときには、図4の駆動制御ルーチンで、なまし修正実行フラグF2を値1に設定することにより(ステップS230)、図9のエンジン制御ルーチンで、スロットル開度THになまし定数n2を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度TH*とバルブタイミングVTになまし定数n4を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングVT*とによりエンジン22を運転するから(ステップS420,S450〜S470)、エンジン22から応答性よくパワーを出力することができ、運転者の加速要求により迅速に対応することができる。   In this state, when the accelerator pedal is depressed and the required torque Tr * becomes equal to or higher than the threshold value Tref, the boost reduction execution flag F1 is set to the value 1 in step S200 of the drive control routine of FIG. Within the range of (voltage Vhi), the booster circuit 55 is controlled by the voltage command VH * that changes at the rate R toward the temporary voltage command VHtmp. At this time, since the voltage command VH * is increased only at the rate R, the target throttle opening TH * subjected to the annealing process using the smoothing constant n1 for the throttle opening TH and the smoothing constant n2 for the valve timing VT are set. When the engine 22 is operated at the target valve timing VT * after the used annealing process, the drive shaft power Pr cannot follow the required power Pe as indicated by a broken line in FIG. In the embodiment, when the value obtained by subtracting the drive shaft power Pr actually output to the ring gear shaft 32a from the previous Pdrv is equal to or greater than the threshold value dPref, that is, the followability of the drive shaft power Pr with respect to the required power Pe *. When the engine speed is low, the smoothing correction execution flag F2 is set to 1 in the drive control routine of FIG. 4 (step S230), and the smoothing constant n2 is used for the throttle opening TH in the engine control routine of FIG. The engine 22 is operated by the target valve timing VT * after performing the smoothing processing using the smoothing constant n4 for the target throttle opening TH * subjected to the smoothing processing (steps S420, S450 to S470). ) Power can be output from the engine 22 with high responsiveness, and the driver can respond more quickly to acceleration requests. It is possible.

なお、こうしてエンジン22を応答性よく運転している最中に、前回Pdrvからリングギヤ軸32aに実際に出力されている駆動軸パワーPrを減じた値が閾値dPref未満となったとき、すなわち、高電圧系の電圧VHが電圧指令VH*に近づいて要求パワーPe*に対して駆動軸パワーPrが追従したときには、図4の駆動制御ルーチンで、なまし修正実行フラグF2が値0に設定されて(ステップS210,S190)、図9のエンジン制御ルーチンで、スロットル開度THになまし定数n1を用いたなまし処理を施した目標スロットル開度TH*とバルブタイミングVTになまし定数n3を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングVT*とによりエンジン22を運転するから(ステップS420〜S440,S470)、エンジン22を効率よく運転しながら要求トルクTr*に基づくパワーで走行することができる。   During the operation of the engine 22 with high responsiveness, when the value obtained by subtracting the drive shaft power Pr actually output to the ring gear shaft 32a from the previous Pdrv becomes less than the threshold value dPref, that is, high When the voltage VH of the voltage system approaches the voltage command VH * and the drive shaft power Pr follows the required power Pe *, the smoothing correction execution flag F2 is set to 0 in the drive control routine of FIG. (Steps S210 and S190), in the engine control routine of FIG. 9, the smoothing constant n3 is used for the target throttle opening TH * that has been subjected to the smoothing process using the smoothing constant n1 for the throttle opening TH and the valve timing VT. Since the annealing process is performed and the engine 22 is operated with the target valve timing VT * (steps S420 to S440, S470). It can be run at a power based on the required torque Tr * while operating the engine 22 efficiently.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには、高電圧系の電圧VHが要求トルクTr*が閾値Tref以上であるときより低い昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内で要求トルクTr*に基づいて設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共に要求トルクTr*に基づくトルクで走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御し、こうした制御を実行している最中に要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で要求トルクTr*に基づいて設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共にエンジン22を応答性よく運転しながら要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御することにより、加速要求により迅速に対応することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the boost voltage upper limit value Vlim () when the voltage VH of the high voltage system is lower than when the required torque Tr * is equal to or higher than the threshold value Tref. The voltage booster 55 is controlled so that the voltage command VH * is set based on the required torque Tr * within the range of the voltage Vlo), and the engine 22 and the motors MG1, MG2 are driven so as to run at the torque based on the required torque Tr *. When the required torque Tr * becomes equal to or higher than the threshold value Tref during the execution of such control, the high-voltage system voltage VH becomes the required torque Tr * within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vhi). The voltage booster 55 is controlled so that the voltage command VH * is set based on the voltage command VH *, and is requested while operating the engine 22 with high responsiveness. By controlling the engine 22 and the motor MG1, MG2 to travel by torque based on the torque Tr *, it is possible to respond more quickly to the acceleration request.

実施例のハイブリッド自動車20では、図9のエンジン制御ルーチンのステップS430〜S460の処理で、エンジン22のスロットル開度THとバルブタイミングVTとにたいしてなまし処理を施した制御量で制御するものとしたが、エンジン22のスロットル開度THとバルブタイミングVTとの一方のみになまし処理を施すものとしてもよくい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the control is performed with the control amount obtained by performing the smoothing process on the throttle opening TH and the valve timing VT of the engine 22 in the processes of steps S430 to S460 of the engine control routine of FIG. However, the smoothing process may be performed only on one of the throttle opening TH of the engine 22 and the valve timing VT.

実施例のハイブリッド自動車20では、要求トルクTr*が閾値Tref未満のときには、高電圧系の電圧VHが要求トルクTr*が閾値Tref以上であるときより低い昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内で要求トルクTr*に基づく電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御するものとしたが、要求トルクTr*が閾値Tref未満のときには昇圧回路55のトランジスタT31,T32を共にオフとすることにより、昇圧回路55における昇圧を行なわずに高電圧系の電圧VHをバッテリ50の電圧にするものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the high voltage system voltage VH is within a lower boost upper limit value Vlim (voltage Vlo) than when the required torque Tr * is equal to or greater than the threshold value Tref. However, when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the transistors T31 and T32 of the booster circuit 55 are both turned off to control the voltage command VH * based on the required torque Tr *. Alternatively, the voltage VH of the high voltage system may be changed to the voltage of the battery 50 without boosting in the booster circuit 55.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is changed by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, as illustrated in the hybrid vehicle 120 of the modification of FIG. May be output to an axle (an axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 11) different from an axle to which the ring gear shaft 32a is connected (an axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected).

実施例では、ハイブリッド自動車20を主としてエンジン22とエンジンECU24と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とインバータ41,42とバッテリ50とハイブリッドECU70とによって構成したシリーズ−パラレルハイブリッド自動車としたが、走行用の動力を出力するエンジンとモータとを備える自動車であれば如何なる構成のハイブリッド自動車としても構わない。   In the embodiment, the hybrid vehicle 20 is a series-parallel hybrid vehicle mainly composed of the engine 22, the engine ECU 24, the power distribution and integration mechanism 30, the motors MG1 and MG2, the inverters 41 and 42, the battery 50, and the hybrid ECU 70. A hybrid vehicle having any configuration may be used as long as the vehicle includes an engine and a motor that output motive power.

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。本発明の第1のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「二次電池」に相当し、昇圧回路55が「昇圧回路」に相当し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには昇圧回路55のトランジスタT31,T32を共にオフして昇圧回路55による昇圧を伴わずに要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると共になまし修正実行フラグF2を値0に設定してエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S170,S190,S240の処理や、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、昇圧低減実行フラグF1を値0に設定すると共になまし修正実行フラグF2を値1に設定して、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御するエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S170,S200〜S240の処理、図8の昇圧制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*となまし修正実行フラグF2とを受信して図9のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンECU24とトルク指令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 first hybrid vehicle of the present invention, in the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and the booster circuit 55 Corresponds to the “boost circuit”, and when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, both the transistors T31 and T32 of the booster circuit 55 are turned off, and the booster circuit 55 does not boost the torque and the torque based on the required torque Tr *. The target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set so as to travel, and the smoothing correction execution flag F2 is set to the value 0 and the target of the engine 22 is set. The rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the smoothing correction execution flag F2 are transmitted to the engine ECU 24 and torque commands Tm1 *, T The process of steps S110 to S170, S190, S240 of the drive control routine of FIG. 4 for transmitting 2 * to the motor ECU 40, or when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the accelerator pedal 83 is depressed and the required torque Tr *. Is set to a target rotational speed Ne *, target torque Te *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so that the vehicle travels with a torque based on the required torque Tr *. The voltage command VH is set so that the reduction execution flag F1 is set to the value 0 and the smoothing correction execution flag F2 is set to the value 1 so that the high voltage system voltage VH is set within the boost upper limit value Vlim (voltage Vhi). * The target speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 that controls the booster circuit 55 to become * The process of steps S110 to S170 and S200 to S240 of the drive control routine of FIG. 4 that transmits the flag F2 to the engine ECU 24 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * to the motor ECU 40, and the hybrid that executes the boost control routine of FIG. Based on the engine ECU 24 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * which receive the electronic control unit 70, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * and the correction correction execution flag F2 and execute the engine control routine of FIG. The motor ECU 40 that controls the motors MG1 and MG2 corresponds to “control means”.

本発明の第2のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「二次電池」に相当し、昇圧回路55が「昇圧回路」に相当し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには昇圧回路55のトランジスタT31,T32を共にオフして昇圧回路55による昇圧を伴わずに要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると共になまし修正実行フラグF2を値0に設定してエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S170,S190,S240の処理や、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、昇圧低減実行フラグF1を値0に設定すると共になまし修正実行フラグF2を値1に設定して、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御するエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S170,S200〜S240の処理、図8の昇圧制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*となまし修正実行フラグF2とを受信して図9のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンECU24とトルク指令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。   In the second hybrid vehicle of the present invention, in the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and the booster circuit 55 Corresponds to the “boost circuit”, and when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, both the transistors T31 and T32 of the booster circuit 55 are turned off, and the booster circuit 55 does not boost the torque and the torque based on the required torque Tr *. The target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are set so as to travel, and the smoothing correction execution flag F2 is set to the value 0 and the target of the engine 22 is set. The rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the smoothing correction execution flag F2 are transmitted to the engine ECU 24 and torque commands Tm1 *, T The process of steps S110 to S170, S190, S240 of the drive control routine of FIG. 4 for transmitting 2 * to the motor ECU 40, or when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the accelerator pedal 83 is depressed and the required torque Tr *. Is set to a target rotational speed Ne *, target torque Te *, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so that the vehicle travels with a torque based on the required torque Tr *. The voltage command VH is set so that the reduction execution flag F1 is set to the value 0 and the smoothing correction execution flag F2 is set to the value 1 so that the high voltage system voltage VH is set within the boost upper limit value Vlim (voltage Vhi). * The target speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 that controls the booster circuit 55 to become * The process of steps S110 to S170 and S200 to S240 of the drive control routine of FIG. 4 that transmits the flag F2 to the engine ECU 24 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * to the motor ECU 40, and the hybrid that executes the boost control routine of FIG. Based on the engine ECU 24 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * which receive the electronic control unit 70, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * and the correction correction execution flag F2 and execute the engine control routine of FIG. The motor ECU 40 that controls the motors MG1 and MG2 corresponds to “control means”.

本発明の第3のハイブリッド自動車において、実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「二次電池」に相当し、昇圧回路55が「昇圧回路」に相当し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには、要求トルクTr*が閾値Tref以上であるときより低くなるよう昇圧上限値Vlimを設定する図4の駆動制御ルーチンのステップS170,S200,S230,図8の昇圧制御ルーチンのステップS320,S330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「昇圧上限値設定手段」に相当し、昇圧上限値Vlimの範囲内でトルク指令Tm1*,Tm2*,回転数Nm1,Nm2に基づいて電圧指令VH*を設定する図8の昇圧制御ルーチンのステップS350〜S370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「目標電圧設定手段」に相当し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると共に高電圧系の電圧VHが電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御してエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S160,S190,S230,S240の処理や図8の昇圧制御ルーチンを実行し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると共になまし修正実行フラグF2を値0に設定して、高電圧系の電圧VHが電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共にエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,なまし修正実行フラグF2をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する図4の駆動制御ルーチンのステップS110〜S160,S200〜S240の処理、図8の昇圧制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*となまし修正実行フラグF2とを受信して図9のエンジン制御ルーチンを実行するエンジンECU24とトルク指令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。   In the third hybrid vehicle of the present invention, in the embodiment, the engine 22 corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to a “motor”, the battery 50 corresponds to a “secondary battery”, and the booster circuit 55 Corresponds to the “boost circuit”, and when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the boost upper limit value Vlim is set so as to be lower than when the required torque Tr * is not less than the threshold value Tref. The hybrid electronic control unit 70 that executes steps S170, S200, S230 and steps S320 and S330 of the step-up control routine of FIG. 8 corresponds to “step-up upper limit setting means”, and torque within the range of the step-up upper limit Vlim. The boost control routine of FIG. 8 sets the voltage command VH * based on the commands Tm1 * and Tm2 * and the rotational speeds Nm1 and Nm2. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S350 to S370 corresponds to “target voltage setting means”. When the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the engine 22 is driven so as to run with a torque based on the required torque Tr *. The target rotation speed Ne *, target torque Te *, torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, and the booster circuit 55 is controlled so that the voltage VH of the high voltage system becomes the voltage command VH *. Steps S110 to S160 of the drive control routine of FIG. 4 are transmitted to the engine ECU 24 and the torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40 as well as the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the smoothing correction execution flag F2. , S190, S230, S240 and the boost control routine of FIG. When the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the accelerator pedal 83 is depressed, and when the required torque Tr * is equal to or greater than the threshold value Tref, the target rotational speed of the engine 22 is set so that the engine 22 travels based on the torque based on the required torque Tr *. Ne *, target torque Te *, torque commands Tm1 *, Tm2 * of motors MG1, MG2 are set, and the smoothing correction execution flag F2 is set to a value of 0, so that the voltage VH of the high voltage system becomes the voltage command VH *. The booster circuit 55 is controlled so that the target engine speed Ne *, target torque Te *, and smoothing correction execution flag F2 of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24, and torque commands Tm1 * and Tm2 * are transmitted to the motor ECU 40. 4 in steps S110 to S160 and S200 to S240 of the drive control routine, and the boost control in FIG. The engine ECU 24 and the torque command Tm1 * for executing the engine control routine of FIG. 9 upon receiving the hybrid electronic control unit 70 for executing the control routine, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * and the rectification correction execution flag F2. , Tm2 * and the motor ECU 40 for controlling the motors MG1, MG2 correspond to “control means”.

ここで、本発明の第2のハイブリッド自動車では、「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エンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、バッテリ50に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧回路」としては、昇圧回路50に限定されるものではなく、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定して、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共に要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,トルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したり、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには、要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共にエンジン22を応答性よく運転しながら要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22を運転制御したりトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2を制御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トルクに対して、昇圧回路による昇圧を伴って電動機および内燃機関で応答するときには、昇圧回路による昇圧を伴わずに電動機および内燃機関で応答するときよりも、内燃機関の応答性を向上するように内燃機関を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, in the second hybrid vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, but is used for traveling such as a hydrogen engine. Any type of internal combustion engine may be used as long as it can output the following power. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “secondary battery” is not limited to the battery 50 and may be any battery that can be charged and discharged. The “boosting circuit” is not limited to the boosting circuit 50 and may be any circuit as long as the voltage of the secondary battery can be boosted and supplied to the electric motor. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, when the requested torque Tr * is less than the threshold value Tref, the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target torque Te *, the motors MG1, MG2 The torque commands Tm1 * and Tm2 * are set, and the booster circuit 55 is controlled and the required torque so that the high voltage system voltage VH becomes the voltage command VH * set within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vlo). The engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled by setting the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the engine 22 so as to travel with the torque based on the Tr *, or the required torque Tr *. When the accelerator pedal 83 is depressed when the engine speed is less than the threshold value Tref, the required torque Tr * becomes equal to or greater than the threshold value Tref. Are set with the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target torque Te * and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so that the vehicle travels with a torque based on the required torque Tr *. Is controlled to be a voltage command VH * set within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vhi), and the engine 22 is driven with a torque based on the required torque Tr * while operating the engine 22 with good responsiveness. The motor 22 is not limited to controlling the operation of the engine 22 or controlling the motors MG1 and MG2 with the torque commands Tm1 * and Tm2 *. When responding with an internal combustion engine, the internal response is greater than when responding with an electric motor and internal combustion engine without boosting by the booster circuit. As long as it controls the internal combustion engine so as to improve the response of the engine may be any ones.

また、本発明の第2のハイブリッド自動車では、「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エンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、バッテリ50に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧回路」としては、昇圧回路50に限定されるものではなく、二次電池の電圧を昇圧して電動機に供給可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定して、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vlo)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共に要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,トルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御したり、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには、要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、高電圧系の電圧VHが昇圧上限値Vlim(電圧Vhi)の範囲内で設定される電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共にエンジン22を応答性よく運転しながら要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22を運転制御したりトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2を制御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トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには昇圧回路による昇圧を伴わずに要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機と昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、昇圧回路の電動機側の電圧である電動機側電圧が要求トルクに基づく目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関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。   In the second hybrid vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. Any type of internal combustion engine that outputs power can be used. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “secondary battery” is not limited to the battery 50 and may be any battery that can be charged and discharged. The “boosting circuit” is not limited to the boosting circuit 50 and may be any circuit as long as the voltage of the secondary battery can be boosted and supplied to the electric motor. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target torque Te *, the motors MG1 and MG2 are set so as to run with the torque based on the required torque Tr *. The torque commands Tm1 * and Tm2 * are set, and the booster circuit 55 is controlled and the required torque so that the high voltage system voltage VH becomes the voltage command VH * set within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vlo). The engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled by setting the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the engine 22 so as to travel with the torque based on the Tr *, or the required torque Tr *. When the accelerator pedal 83 is depressed when the engine speed is less than the threshold value Tref, the required torque Tr * becomes equal to or greater than the threshold value Tref. Are set with the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the target torque Te * and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so that the vehicle travels with a torque based on the required torque Tr *. Is controlled to be a voltage command VH * set within the range of the boost upper limit value Vlim (voltage Vhi), and the engine 22 is driven with a torque based on the required torque Tr * while operating the engine 22 with good responsiveness. The engine 22 is not limited to controlling the operation of the motor 22 or controlling the motors MG1, MG2 with the torque commands Tm1 *, Tm2 *, and when the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, the pressure is increased. Control internal combustion engine, electric motor and booster circuit to run with torque based on required torque without boosting by circuit When the required torque becomes equal to or higher than the predetermined torque during the low torque control, the motor side voltage, which is the voltage on the motor side of the booster circuit, is the target based on the required torque. The internal combustion engine and the motor are controlled so as to run at a torque based on the required torque while operating the internal combustion engine with better responsiveness than during the execution of the low torque control while controlling the booster circuit so that it becomes a voltage. It does not matter as long as there is any.

さらに、本発明の第3のハイブリッド自動車では、「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エンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど走行用の動力を出力するものであれば如何なるタイプの内燃機関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、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、バッテリ50に限定されるものではなく、充放電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇圧上限値設定手段」としては、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには、要求トルクTr*が閾値Tref以上であるときより低くなるよう昇圧上限値Vlim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トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、要求トルクが所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値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。「目標電圧設定手段」としては、昇圧上限値Vlimの範囲内でトルク指令Tm1*,Tm2*,回転数Nm1,Nm2に基づいて電圧指令VH*を設定するものに限定されるものではなく、設定された昇圧上限値の範囲内で要求トルクに基づいて昇圧回路の電動機側の目標電圧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、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときには高電圧系の電圧VHが電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共に要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御し、要求トルクTr*が閾値Tref未満であるときにアクセルペダル83が踏み込まれて要求トルクTr*が閾値Tref以上になったときには高電圧系の電圧VHが電圧指令VH*になるよう昇圧回路55を制御すると共にエンジン22をより応答性よく運転しながら要求トルクTr*に基づくトルクにより走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、低トルク時制御を実行している最中に要求トルクが所定トルク以上になったときには、電動機側電圧が設定された目標電圧になるよう昇圧回路を制御すると共に内燃機関を低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら要求トルクに基づくトルクにより走行するよう内燃機関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。   Furthermore, in the third hybrid vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is not limited to the engine 22 that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil. Any type of internal combustion engine that outputs power can be used. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “secondary battery” is not limited to the battery 50 and may be any battery that can be charged and discharged. The “boost upper limit value setting means” is limited to one that sets the boost upper limit value Vlim so that the required torque Tr * is lower than the threshold Tref when the required torque Tr * is lower than the threshold Tref. Instead, when the required torque required for running is less than a predetermined torque, a boost upper limit value may be set as long as the required torque is set lower than when the required torque is equal to or higher than the predetermined torque. Absent. The “target voltage setting means” is not limited to one that sets the voltage command VH * based on the torque commands Tm1 *, Tm2 *, and the rotational speeds Nm1, Nm2 within the range of the boost upper limit value Vlim. As long as the target voltage on the motor side of the booster circuit is set based on the required torque within the range of the boosted upper limit value, any value may be used. The “control means” is not limited to the combination of the hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40, and may be configured by a single electronic control unit. Further, as the “control means”, when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, the booster circuit 55 is controlled so that the high voltage system voltage VH becomes the voltage command VH *, and the vehicle is driven by the torque based on the required torque Tr *. The engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled so that the accelerator pedal 83 is depressed when the required torque Tr * is less than the threshold value Tref, and when the required torque Tr * exceeds the threshold value Tref, the high voltage system voltage VH Is controlled to control the booster circuit 55 so as to become the voltage command VH * and to control the engine 22 and the motors MG1, MG2 so that the engine 22 is driven with a torque based on the required torque Tr * while operating the engine 22 with more responsiveness. The required torque required for running is not less than a predetermined torque. The low-torque control is performed by controlling the booster circuit so that the motor side voltage becomes the set target voltage and controlling the internal combustion engine and the motor to run at a torque based on the required torque. When the required torque becomes equal to or higher than the predetermined torque during the execution of the engine, the booster circuit is controlled so that the motor side voltage becomes the set target voltage, and the internal combustion engine is controlled during the low torque. Any device may be used as long as it controls the internal combustion engine and the electric motor so as to run with a torque based on the required torque while driving with better responsiveness.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 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、54a 正極母線、54b 負極母線、55 昇圧回路、55a 温度センサ、57,58 コンデンサ、57a,58a 電圧センサ、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、MG1,MG2 モータ、D11〜D16,D21〜D26,D31,D32 ダイオード、T11〜T16,T21〜T26,T31,T32 トランジスタ、L リアクトル。   20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 Reduction gear, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotation position detection sensor, 50 battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 51c Temperature sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 54a positive bus, 54b negative bus, 55 booster circuit, 55a temperature sensor, 57, 58 capacitor, 57a, 58a voltage sensor, 60 gear mechanism, 62 differential gear , 63a, 63b driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position Sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 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 an air flow meter, 149 temperature sensor, 150 a variable valve timing mechanism, MG1, MG2 motor, D11-D16, D21-D26, D31, D32 diodes, T11~T16, T21~T26, T31, T32 transistor, L reactor.

Claims (5)

走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには前記昇圧回路による昇圧を伴わずに前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記昇圧回路とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記昇圧回路の前記電動機側の電圧である電動機側電圧が前記要求トルクに基づく目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段、
を備えることを特徴とするハイブリッド自動車。
An internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a rechargeable secondary battery, and a booster circuit that can boost the voltage of the secondary battery and supply it to the motor A hybrid vehicle comprising:
When the required torque required for traveling is less than a predetermined torque, the internal combustion engine, the electric motor, and the booster circuit are controlled so as to travel with the torque based on the required torque without being boosted by the booster circuit. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the motor side voltage, which is the voltage on the motor side of the booster circuit, is The booster circuit is controlled to achieve a target voltage based on the required torque, and the internal combustion engine is driven with a torque based on the required torque while operating with better responsiveness than during the low torque control. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor;
A hybrid vehicle comprising:
走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、充放電可能な二次電池と、該二次電池の電圧を昇圧して前記電動機に供給可能な昇圧回路と、を備えるハイブリッド自動車であって、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記要求トルクが前記所定トルク以上であるときより低くなるよう昇圧上限値を設定する昇圧上限値設定手段と、
前記設定された昇圧上限値の範囲内で前記要求トルクに基づいて前記昇圧回路の前記電動機側の目標電圧を設定する目標電圧設定手段と、
走行に要求される要求トルクが予め定められた所定トルク未満であるときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する低トルク時制御を実行し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記設定された目標電圧になるよう前記昇圧回路を制御すると共に前記内燃機関を前記低トルク時制御を実行している最中より応答性よく運転しながら前記要求トルクに基づくトルクにより走行するよう前記内燃機関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自動車。
An internal combustion engine that outputs driving power, a motor that can input and output driving power, a rechargeable secondary battery, and a booster circuit that can boost the voltage of the secondary battery and supply it to the motor A hybrid vehicle comprising:
A boosting upper limit setting means for setting a boosting upper limit value to be lower than when the required torque required for running is less than a predetermined torque that is determined in advance;
Target voltage setting means for setting a target voltage on the motor side of the booster circuit based on the required torque within a range of the set boost upper limit value;
When the required torque required for traveling is less than a predetermined torque set in advance, the booster circuit is controlled so that the motor side voltage becomes the set target voltage, and the vehicle is driven by torque based on the required torque. When the low torque control for controlling the internal combustion engine and the electric motor is executed, and the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque during the low torque control, the electric motor side voltage is The internal combustion engine is controlled so as to run at a torque based on the required torque while operating the internal combustion engine with higher responsiveness than during the execution of the low torque control while controlling the booster circuit so that the set target voltage is reached. Control means for controlling the engine and the electric motor;
A hybrid car with
請求項1または2記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のスロットル開度に予め定められた第1時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第1時定数より前記スロットル開度を迅速に変化させる第2時定数を用いたなまし処理を施して目標スロットル開度を設定し、前記設定した目
標スロットル開度で前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to claim 1 or 2 ,
For the internal combustion engine, when the required torque is less than the predetermined torque, the control means performs a smoothing process using a predetermined first time constant on the throttle opening of the internal combustion engine to open the target throttle. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque while the low-torque control is being executed, the control is performed so that the internal combustion engine is operated at the set target throttle opening. Until the motor side voltage reaches the target voltage, the throttle opening of the internal combustion engine is subjected to a smoothing process using a second time constant that quickly changes the throttle opening from the first time constant. A means for setting an opening and controlling the internal combustion engine to operate at the set target throttle opening;
Hybrid car.
請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングであるバルブタイミングの変更が可能な機関であり、
前記制御手段は、前記内燃機関については、前記要求トルクが前記所定トルク未満であるときには前記内燃機関のバルブタイミングに予め定められた第3時定数を用いたなまし処理を施して目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御し、前記低トルク時制御を実行している最中に前記要求トルクが前記所定トルク以上になったときには、前記電動機側電圧が前記目標電圧になるまで、前記内燃機関のスロットル開度に前記第3時定数より前記バルブタイミングを迅速に変化させる第4時定数を用いたなまし処理を施して前記目標バルブタイミングを設定し、前記設定した目標バルブタイミングで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
The internal combustion engine is an engine capable of changing a valve timing that is an opening / closing timing of an intake valve,
For the internal combustion engine, when the required torque is less than the predetermined torque, the control means applies a smoothing process using a predetermined third time constant to the valve timing of the internal combustion engine to obtain a target valve timing. When the required torque becomes equal to or greater than the predetermined torque while the internal combustion engine is operated at the set target valve timing and the low torque control is being executed, the motor side Until the voltage reaches the target voltage, the target valve timing is set by subjecting the throttle opening of the internal combustion engine to a smoothing process using a fourth time constant that quickly changes the valve timing from the third time constant. And means for controlling the internal combustion engine to operate at the set target valve timing.
Hybrid car.
請求項1ないし4のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
、動力を入出力する発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に接続され、該3軸のうちいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる、
ハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4 ,
A generator that inputs and outputs power;
The remaining shaft is connected to the three shafts of the output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator and the drive shaft connected to the axle, and the power is input / output to / from any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from,
With
The electric motor is attached to input and output power to the drive shaft.
Hybrid car.
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