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JP5217991B2 - Hybrid vehicle and control method thereof - Google Patents

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JP5217991B2 JP2008313369A JP2008313369A JP5217991B2 JP 5217991 B2 JP5217991 B2 JP 5217991B2 JP 2008313369 A JP2008313369 A JP 2008313369A JP 2008313369 A JP2008313369 A JP 2008313369A JP 5217991 B2 JP5217991 B2 JP 5217991B2
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Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と走行用の動力を入出力可能な電動機と発電機および電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more particularly, to an internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, and using power from the internal combustion engine. The present invention relates to a hybrid vehicle including a generator capable of generating electric power, an electric motor capable of inputting / outputting driving power and an electric generator, and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and a control method for such a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車としては、モータからの動力だけで走行する電動走行モードからエンジンからの動力とモータからの動力とにより走行するハイブリッド走行モードに切り替えるタイミングを予測し、予測したタイミングより前にエンジンを始動して暖機運転を行なうものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える前にエンジンを暖機運転しておくことにより、燃費やエミッションの悪化を抑制している。
特開2007−176392号公報
Conventionally, for this type of hybrid vehicle, the timing for switching from the electric travel mode in which the vehicle travels only with the power from the motor to the hybrid travel mode in which the vehicle travels with the power from the engine and the power from the motor is predicted. There has been proposed a system that starts an engine and performs a warm-up operation (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, deterioration of fuel consumption and emission is suppressed by warming up the engine before switching from the electric travel mode to the hybrid travel mode.
JP 2007-176392 A

ハイブリッド車には、停車中に外部電源に接続してバッテリを充電し、システム起動直後は電動走行モードにより走行し、バッテリから放電可能な蓄電量(残容量SOC)が低下したときにハイブリッド走行モードに切り替えるものも提案されているが、電動走行モードで走行している最中に運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだときには、より大きなパワーを出力する必要からバッテリの蓄電量(残容量SOC)が多くてもハイブリッド走行モードに切り替える場合がある。この場合、運転者のアクセルペダルの踏み込み量が小さくなって走行に必要なパワーが小さくなるとハイブリッド走行モードから再び電動走行モードに切り替えられることが行なわれる。このようにバッテリの蓄電量(残容量SOC)が大きいときにハイブリッド走行モードに切り替えられてエンジンが運転され、その後、電動走行モードに切り替えられたときには、エンジンの暖機運転が不要な場合も生じるし、短時間の暖機でも暖機が完了する場合も生じるが、上述のハイブリッド車のように、バッテリの蓄電量(残容量SOC)が小さくなって電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える前にエンジンを暖機運転すると、不必要な暖機運転を行なったり、過剰な暖機運転を行なってしまい、燃費を悪化させてしまう。   The hybrid vehicle is connected to an external power supply while the vehicle is stopped, is charged with a battery, runs in the electric drive mode immediately after the system is started, and the hybrid drive mode is used when the amount of charge (remaining capacity SOC) that can be discharged from the battery decreases. However, when the driver greatly depresses the accelerator pedal while traveling in the electric travel mode, the amount of charge (remaining capacity SOC) of the battery is reduced because it is necessary to output larger power. At most, it may be switched to the hybrid driving mode. In this case, when the amount of depression of the driver's accelerator pedal is reduced and the power required for driving is reduced, the hybrid driving mode is switched to the electric driving mode again. As described above, when the battery charge amount (remaining capacity SOC) is large, the engine is operated by switching to the hybrid travel mode, and when the engine is subsequently switched to the electric travel mode, the engine warm-up operation may be unnecessary. However, the warm-up may be completed even if the warm-up is completed for a short time. However, before the battery charge amount (remaining capacity SOC) decreases and the electric travel mode is switched to the hybrid travel mode as in the hybrid vehicle described above. When the engine is warmed up, unnecessary warm-up operation or excessive warm-up operation is performed, and the fuel consumption is deteriorated.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、システム起動後の走行に必要なパワーを得るために電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り替え、その後、ハイブリッド走行モードから電動走行モードに切り替えて走行し、バッテリなどの蓄電装置の蓄電量が小さくなったために電動走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える際に、内燃機関の排気を浄化する浄化触媒の暖機を不要にし、燃費の向上とエミッションの悪化を抑制することを主目的とする。   The hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention are switched from the electric travel mode to the hybrid travel mode in order to obtain power necessary for travel after the system is started, and then travel from the hybrid travel mode to the electric travel mode. When switching from the electric travel mode to the hybrid travel mode due to a decrease in the amount of power stored in the power storage device, etc., it is not necessary to warm up the purification catalyst that purifies the exhaust gas of the internal combustion engine, thereby suppressing fuel consumption and deterioration of emissions. The main purpose.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも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 and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve at least the above-described main object.

本発明の第1のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
走行に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記浄化触媒の温度を予め設定された活性化下限温度以上で保持するために前記内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を前記検出された蓄電量に応じて設定する運転継続必要時間設定手段と、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記設定された要求パワーを出力して走行している最中に前記設定された要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、その後に前記設定された要求パワーが前記内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても前記設定された運転継続必要時間に亘って前記内燃機関の運転が継続されて前記設定された要求パワー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 first hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
A storage amount detection means for detecting a storage amount stored in the storage means so as to be capable of discharging;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
The required operation continuation time for setting the required operation continuation time required to continue the operation of the internal combustion engine in order to maintain the temperature of the purification catalyst at a preset activation lower limit temperature or higher according to the detected amount of stored electricity. Setting means;
The set required power starts the internal combustion engine while running while outputting the set required power from the electric motor in a state in which the operation of the internal combustion engine is stopped after the system is started. If the preset starting power exceeds the preset required power, the set operation must be continued even if the preset required power falls below the preset stop power to stop the operation of the internal combustion engine. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the operation of the internal combustion engine is continued over time and travels with the set required power;
It is a summary to provide.

この本発明の第1のハイブリッド車では、システム起動から継続して内燃機関の運転を停止した状態で電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、内燃機関の排気を浄化する浄化触媒の温度を予め設定された活性化下限温度以上で保持するために内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定し、内燃機関の始動後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても運転継続必要時間に亘って内燃機関の運転が継続されて要求パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、浄化触媒の温度が活性化下限温度以上で保持されるから、蓄電手段の蓄電量が小さくなって内燃機関を始動するときの暖機を不要とすることができる。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   In the first hybrid vehicle of the present invention, the required power is output while the vehicle is running while outputting the required power required for running from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped after the system is started. When the preset starting power for starting the engine is exceeded, the operation of the internal combustion engine is continued in order to maintain the temperature of the purification catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine at a preset activation lower limit temperature or higher. The required operation continuation time is set according to the amount of power stored in the power storage means so as to be dischargeable, and the required power is set in advance to stop the operation of the internal combustion engine after the start of the internal combustion engine. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the operation of the internal combustion engine is continued for the necessary operation continuation time and the vehicle travels with the required power even if the speed is lower. That is, since the temperature of the purification catalyst is maintained at the activation lower limit temperature or higher, the amount of electricity stored in the electricity storage means is reduced, and warming up when starting the internal combustion engine can be eliminated. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

こうした本発明の第1のハイブリッド車において、前記運転継続必要時間設定手段は、前記検出された蓄電量が大きいほど長くなる傾向に前記運転継続必要時間を設定する手段である、ものとすることもできる。これは蓄電手段の蓄電量が大きいほど内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行の時間が長くなり、その分だけ浄化触媒の温度が低下することに基づく。この場合、前記運転継続必要時間設定手段は、前記設定された要求パワーが前記始動用パワーを超えたときに前記蓄電量検出手段により検出される蓄電量と前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用蓄電量との差の蓄電量である差分蓄電量を用いて前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記設定された要求パワーを出力して走行することができると推定される推定走行可能時間が経過したときに前記浄化触媒の温度が前記活性化下限温度となるよう前記運転継続必要時間を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より適正に運転継続必要時間を設定することができ、より適正に燃費の悪化とエミッションの悪化を抑制することができる。さらにこの場合、前記運転継続必要時間設定手段は、単位時間当たりの走行に必要な電力と前記差分蓄電量とに基づいて前記推定走行可能時間を推定する手段である、ものとすることもできる。そして、前記運転継続必要時間設定手段は、前記設定された要求パワーが前記始動用パワーを超えるまでに走行に用いた電力に基づいて演算される前記単位時間当たりの走行に必要な電力を用いて前記推定走行可能時間を推定する手段である、ものとすることもできる。このようにすれば、さらに適正に運転継続必要時間を設定することができ、より適正に燃費の悪化とエミッションの悪化を抑制することができる。   In such a first hybrid vehicle of the present invention, the required operation continuation time setting means may be a means for setting the required operation continuation time so that the longer the detected stored amount of electricity, the longer the required operation continuation time. it can. This is based on the fact that the larger the amount of electricity stored in the electricity storage means, the longer the electric travel time in which only the power from the electric motor travels while the operation of the internal combustion engine is stopped, and the temperature of the purification catalyst decreases accordingly. In this case, the operation continuation required time setting means is set in advance to start the internal combustion engine with the storage amount detected by the storage amount detection means when the set required power exceeds the starting power. It is estimated that the motor can travel by outputting the set required power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped using the differential storage amount that is the difference between the stored storage amount for starting It is also possible to set the required operation continuation time so that the temperature of the purification catalyst becomes the activation lower limit temperature when the estimated travelable time has elapsed. By so doing, it is possible to more appropriately set the time required for continued operation, and to more appropriately suppress deterioration in fuel consumption and emission. Further, in this case, the required operation continuation time setting means may be means for estimating the estimated travelable time based on the electric power required for traveling per unit time and the difference power storage amount. And the said operation continuation required time setting means uses electric power required for the said driving | running | working per unit time calculated based on the electric power used for driving | running | working until the set said required power exceeds the said power for starting It may be a means for estimating the estimated travelable time. In this way, it is possible to more appropriately set the time required for continued operation, and to more appropriately suppress deterioration in fuel consumption and emission.

また、本発明の第1のハイブリッド車において、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記運転継続必要時間設定手段は、前記検出された外気温が低いほど長くなる傾向に前記運転継続必要時間を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より適正に運転継続必要時間を設定することができ、より適正に燃費の悪化とエミッションの悪化を抑制することができる。   The first hybrid vehicle of the present invention further includes an outside air temperature detecting unit that detects an outside air temperature, and the operation continuation necessary time setting unit needs to continue the operation so that the longer the detected outside air temperature is, the longer the operation is. It can also be a means for setting time. By so doing, it is possible to more appropriately set the time required for continued operation, and to more appropriately suppress deterioration in fuel consumption and emission.

本発明の第2のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
前記浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
走行に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記設定された要求パワーを出力して走行する電動走行を継続することができる電動走行継続時間を前記検出された蓄電量に応じて設定する電動走行継続時間設定手段と、
前記設定された電動走行継続時間が経過したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定する触媒推定温度設定手段と、
システム起動から継続して前記電動走行を継続している最中に前記設定された要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、その後に前記設定された要求パワーが前記内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても前記検出された前記浄化触媒の温度が前記設定された触媒推定温度を上回るまで前記内燃機関の運転が継続されて前記設定された要求パワー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 second hybrid vehicle of the present invention is
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
A storage amount detection means for detecting a storage amount stored in the storage means so as to be capable of discharging;
Catalyst temperature detecting means for detecting the temperature of the purification catalyst;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
Electricity for setting an electric running duration in which electric running can be continued while outputting the set required power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped in accordance with the detected amount of stored electricity. Travel duration setting means;
An estimated catalyst temperature setting means for setting an estimated catalyst temperature at which the temperature of the purifying catalyst reaches a preset activation lower limit temperature when the set electric running duration has elapsed;
When the set required power exceeds a preset starting power for starting the internal combustion engine while the electric running is continued from the start of the system, the set power is set thereafter. Even if the required power falls below a preset stopping power for stopping the operation of the internal combustion engine, the operation of the internal combustion engine is continued until the detected temperature of the purification catalyst exceeds the set estimated catalyst temperature. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to continue running with the set required power;
It is a summary to provide.

この本発明の第2のハイブリッド車では、システム起動から継続して内燃機関の運転を停止した状態で電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行する電動走行を継続している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、蓄電手段から放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定される電動走行を継続することができる電動走行継続時間が経過したときに浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定し、内燃機関の始動後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても浄化触媒の温度が触媒推定温度を上回るまで内燃機関の運転が継続されて要求パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、浄化触媒の温度が活性化下限温度以上で保持されるから、蓄電手段の蓄電量が小さくなって内燃機関を始動するときの暖機を不要とすることができる。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   In the second hybrid vehicle of the present invention, while the system is started and the operation of the internal combustion engine is stopped, the electric power traveling that outputs the required power required for traveling from the electric motor is continued. When the required power exceeds the starting power set in advance for starting the internal combustion engine, the electric running that can continue the electric running set according to the amount of stored electricity that can be discharged from the electricity storage means In order to set the estimated catalyst temperature at which the temperature of the purifying catalyst reaches a preset activation lower limit temperature when the duration time has elapsed, and the required power stops the operation of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started The internal combustion engine and the electric motor are operated so that the operation of the internal combustion engine is continued until the temperature of the purification catalyst exceeds the estimated catalyst temperature even when the power is below the preset stop power and the vehicle is driven with the required power. Control to. That is, since the temperature of the purification catalyst is maintained at the activation lower limit temperature or higher, the amount of electricity stored in the electricity storage means is reduced, and warming up when starting the internal combustion engine can be eliminated. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

こうした本発明の第2のハイブリッド車において、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記触媒推定温度設定手段は、前記検出された外気温が高いほど低くなる傾向に前記推定触媒温度を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、より適正に触媒推定温度を設定することができ、より適正に燃費の悪化とエミッションの悪化を抑制することができる。   Such a second hybrid vehicle of the present invention includes an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, and the estimated catalyst temperature setting means sets the estimated catalyst temperature so as to decrease as the detected outside air temperature increases. It can also be a means to do. In this way, the estimated catalyst temperature can be set more appropriately, and the deterioration of fuel consumption and emission can be suppressed more appropriately.

また、本発明の第2のハイブリッド車において、前記触媒温度検出手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記浄化触媒の温度を推定することにより該浄化触媒の温度を検出する手段である、ものとすることもできる。   Further, in the second hybrid vehicle of the present invention, the catalyst temperature detection means is means for detecting the temperature of the purification catalyst by estimating the temperature of the purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine. It can also be.

本発明の第1のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行している最中に前記要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、前記浄化触媒の温度を予め設定された活性化下限温度以上で保持するために前記内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定し、前記内燃機関の始動後に前記要求パワーが前記内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても前記設定した運転継続必要時間に亘って前記内燃機関の運転が継続されて前記要求パワー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、
ことを特徴とする。
The first hybrid vehicle control method of the present invention comprises:
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A control method for a hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
In order to start the internal combustion engine while the vehicle is running by outputting the required power required for running from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped from the start of the system. When the set starting power is exceeded, the power storage means is provided with a required duration for continuing the operation of the internal combustion engine in order to maintain the temperature of the purification catalyst at a preset activation lower limit temperature or higher. It is set according to the amount of power stored so that it can be discharged, and the set operation is continued even if the required power falls below a preset stop power to stop the operation of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started Controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the operation of the internal combustion engine is continued for a required time and travels with the required power;
It is characterized by that.

この本発明の第1のハイブリッド車の制御方法では、システム起動から継続して内燃機関の運転を停止した状態で電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、内燃機関の排気を浄化する浄化触媒の温度を予め設定された活性化下限温度以上で保持するために内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定し、内燃機関の始動後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても運転継続必要時間に亘って内燃機関の運転が継続されて要求パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、浄化触媒の温度が活性化下限温度以上で保持されるから、蓄電手段の蓄電量が小さくなって内燃機関を始動するときの暖機を不要とすることができる。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   In the first hybrid vehicle control method of the present invention, a request is made during traveling while outputting the required power required for traveling from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped after the system is started. When the power exceeds a preset starting power for starting the internal combustion engine, the temperature of the purification catalyst for purifying the exhaust gas of the internal combustion engine is maintained at a predetermined activation lower limit temperature or higher so as to maintain the temperature of the purification catalyst. Set the required operation continuation time that requires continuation of operation according to the amount of power stored in the power storage means so that it can be discharged, and the required power to stop the operation of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the operation of the internal combustion engine is continued for the necessary operation continuation time even when the power is below the required power and the vehicle is driven with the required power. That is, since the temperature of the purification catalyst is maintained at the activation lower limit temperature or higher, the amount of electricity stored in the electricity storage means is reduced, and warming up when starting the internal combustion engine can be eliminated. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

本発明の第2のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行する電動走行を継続している最中に前記要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定される前記電動走行を継続することができる電動走行継続時間が経過したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定し、前記内燃機関の始動後に前記要求パワーが前記内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても前記浄化触媒の温度が前記設定した触媒推定温度を上回るまで前記内燃機関の運転が継続されて前記要求パワー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、
ことを特徴とする。
The second hybrid vehicle control method of the present invention comprises:
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A control method for a hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
The required power causes the internal combustion engine to be output while continuing the electric traveling that outputs the required power required for traveling from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped from the start of the system. When an electric running continuation time that can continue the electric running set according to the amount of electric power stored in the electric storage means so as to be able to be discharged is exceeded when a preset starting power for starting is exceeded. A catalyst estimated temperature estimated to reach a preset activation lower limit temperature, and the required power is set in advance to stop the operation of the internal combustion engine after the internal combustion engine is started. The internal combustion engine will continue to operate at the required power until the temperature of the purification catalyst exceeds the set estimated catalyst temperature even if it falls below the stopping power. For controlling said electric motor and said internal combustion engine,
It is characterized by that.

この本発明の第2のハイブリッド車の制御方法では、システム起動から継続して内燃機関の運転を停止した状態で電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行する電動走行を継続している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、蓄電手段から放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定される電動走行を継続することができる電動走行継続時間が経過したときに浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定し、内燃機関の始動後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても浄化触媒の温度が触媒推定温度を上回るまで内燃機関の運転が継続されて要求パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。即ち、浄化触媒の温度が活性化下限温度以上で保持されるから、蓄電手段の蓄電量が小さくなって内燃機関を始動するときの暖機を不要とすることができる。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   In this second hybrid vehicle control method of the present invention, the electric power traveling that outputs the required power required for traveling from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped after the system is started is continued. When the required power exceeds the starting power set in advance to start the internal combustion engine while the vehicle is running, the electric running set according to the amount of power stored so as to be dischargeable from the power storage means may be continued. Set the estimated catalyst temperature that the purifying catalyst temperature will reach the preset activation lower limit temperature when the electric running continuation time that can be passed has passed, and the required power stops the operation of the internal combustion engine after the internal combustion engine starts Therefore, the internal combustion engine continues to operate at the required power until the temperature of the purification catalyst exceeds the estimated catalyst temperature even if the power is below a preset stop power. To control an electric motor. That is, since the temperature of the purification catalyst is maintained at the activation lower limit temperature or higher, the amount of electricity stored in the electricity storage means is reduced, and warming up when starting the internal combustion engine can be eliminated. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

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

図1は、本発明の第1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る。第1実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the hybrid vehicle 20 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the engine 22. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the first 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 reduction gear 35 attached to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to the power distribution integration mechanism 30, and a motor MG2 connected to the reduction gear 35 And a hybrid electronic control unit 70 for controlling the entire drive system.

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を介して燃焼室に吸入し、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, and this mixture is sucked into the combustion chamber through the intake valve 128 and 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、例えば、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のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,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,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,空燃比センサ135aからの空燃比,酸素センサ135bからの酸素信号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 receives signals from various sensors that detect the state of the engine 22, for example, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature that detects the temperature of cooling water in the engine 22. A cam position sensor that detects the coolant temperature from the sensor 142, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, and the rotational position of the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft that opens and closes the exhaust valve The cam position from 144, the throttle position from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position of the throttle valve 124, the air flow meter signal from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, and the temperature sensor also attached to the intake pipe An intake air temperature from a support 149, the air-fuel ratio 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 opening / 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、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The motor ECU 40 also calculates the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. Further, the battery ECU 52 calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor in order to manage the battery 50, and calculates the remaining capacity (SOC) and the battery temperature Tb. The input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the above.

バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54には、直流電力の電圧を変換してバッテリ50に供給するDC/DCコンバータ56が接続されており、このDC/DCコンバータ56には電源コード59を介して供給される商用電源からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ58が接続されている。したがって、電源コード59を商用電源に接続すると共にAC/DCコンバータ58とDC/DCコンバータ56とを制御することにより、商用電源からの電力によりバッテリ50を充電することができる。なお、AC/DCコンバータ58とDC/DCコンバータ56は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により制御される。   Connected to the power line 54 connected to the output terminal of the battery 50 is a DC / DC converter 56 that converts the voltage of the DC power and supplies it to the battery 50. A power cord 59 is connected to the DC / DC converter 56. An AC / DC converter 58 that converts AC power from a commercial power source supplied via the DC power into DC power is connected. Therefore, by connecting the power cord 59 to the commercial power source and controlling the AC / DC converter 58 and the DC / DC converter 56, the battery 50 can be charged with power from the commercial power source. The AC / DC converter 58 and the DC / DC converter 56 are controlled by the hybrid electronic control unit 70.

ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量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,外気の温度を検出する外気温センサ89からの外気温Toutなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、AC/DCコンバータ58へのスイッチング制御信号やDC/DCコンバータ56のスイッチング制御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 an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal position Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the outside air temperature from the outside air temperature sensor 89 that detects the temperature of the outside air Tout or the like is input through the input port. Further, the hybrid electronic control unit 70 outputs a switching control signal to the AC / DC converter 58, a switching control signal of the DC / DC converter 56, and the like 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第1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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。   The hybrid vehicle 20 of the first embodiment configured in this way is the required torque to be output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft based on the accelerator opening Acc corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal 83 by the driver and the vehicle speed V. The engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are 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. The torque conversion operation mode and the charge / discharge operation mode are modes in which the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so that the required power is output to the ring gear shaft 32a with the operation of the engine 22. Both can be considered as the engine operation mode.

また、第1実施例のハイブリッド自動車20では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン22の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ50の残容量(SOC)が低くなるように走行中にバッテリ50の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源コード59を商用電源に接続し、DC/DCコンバータ56とAC/DCコンバータ58とを制御することによって商用電源から電力によりバッテリ50を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ50の充電後にシステム起動したときには、車両に要求されるパワーが大きいときを除いてバッテリ50の残容量(SOC)がエンジン22の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Shvに至るまでモータ運転モードによるモータ走行を行なう。   Further, in the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is so low that the engine 22 can be sufficiently started when reaching the home or a preset charging point. The battery 50 is charged and discharged while the vehicle is running, the vehicle is stopped at home or at a preset charging point, the power cord 59 is connected to a commercial power source, and the DC / DC converter 56 and the AC / DC converter 58 Is controlled so that the battery 50 is fully charged or in a predetermined state of charge lower than full charge with electric power from a commercial power source. When the system is started after the battery 50 is charged, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to a threshold value Shv set so that the engine 22 can be started except when the power required for the vehicle is large. The motor travels in the motor operation mode.

次に、こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にシステム起動後の動作について説明する。図3はハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるシステム起動後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、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22が始動されるまで所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment configured as described above, particularly the operation after system startup will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a drive control routine after system startup executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, every several milliseconds) until the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started.

システム起動後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,外気温センサ89からの外気温Tout,バッテリ50の残容量(SOC),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残容量(SOC)は、電流センサにより検出されたバッテリ50の充放電電流の積算値に基づいて演算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。さらに、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 after the system is started, the CPU 72 of the hybrid electronic control unit 70 first starts the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the rotation of the motors MG1 and MG2. A process of inputting data necessary for control, such as the number Nm1, Nm2, the outside air temperature Tout from the outside air temperature sensor 89, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the input / output limits Win and Wout of the battery 50, is executed (step S100). . Here, the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are input from the motor ECU 40 by communication from those calculated based on the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2 detected by the rotational position detection sensors 43 and 44. To do. Further, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is calculated based on the integrated value of the charge / discharge current of the battery 50 detected by the current sensor, and is input from the battery ECU 52 by communication. 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 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*と走行のために車両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、第1実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとロス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 vehicle for traveling (step S110). In the first embodiment, the required torque Tr * is stored in the ROM 74 as a required torque setting map by predetermining the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr *, and the accelerator opening Acc and the vehicle speed. When V is given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. FIG. 4 shows an example of the required torque setting map. The required power Pe * can be calculated as the sum of the loss Loss obtained by multiplying the set required torque Tr * by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is obtained by multiplying the vehicle speed V by the 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).

こうして要求トルクTr*と要求パワーPe*とを設定すると、エンジン22が運転中であるか運転停止中であるかを判定し(ステップS120)、エンジン22が運転停止中であるときには、設定した要求パワーPe*が閾値Pstart以上であるか否かを判定する(ステップS130)。ここで、閾値Pstartは、エンジン22を始動してモータ走行からエンジン22からの動力を用いて走行するハイブリッド走行に切り替える必要が生じるパワーとして設定されており、モータMG2から出力可能な最大パワーより若干小さなパワーを用いることができる。   When the required torque Tr * and the required power Pe * are thus set, it is determined whether the engine 22 is operating or stopped (step S120). When the engine 22 is stopped, the set request is set. It is determined whether or not the power Pe * is greater than or equal to a threshold value Pstart (step S130). Here, the threshold value Pstart is set as a power that needs to be switched from the motor running to the hybrid running that uses the power from the engine 22 by starting the engine 22, and is slightly higher than the maximum power that can be output from the motor MG2. Small power can be used.

要求パワーPe*が閾値Pstart未満であると判定されると、モータ走行を継続すべきと判断し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS140)、要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したものをモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpとして設定し(ステップS150)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをモータMG2の回転数Nm2で除してモータMG2のトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算すると共に(ステップS160)、仮トルクTm2tmpを次式(1)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*を設定し(ステップS170)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS180)、本ルーチンを終了する。こうした制御により、モータMG2からバッテリ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。   If it is determined that the required power Pe * is less than the threshold value Pstart, it is determined that the motor travel should be continued, a value 0 is set in the torque command Tm1 * of the motor MG1 (step S140), and the required torque Tr * is set. A value obtained by dividing the reduction gear 35 by the gear ratio Gr is set as a temporary torque Tm2tmp which is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2 (step S150), and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are set to rotate the motor MG2. The torque limits Tm2min and Tm2max of the motor MG2 are calculated by dividing by the number Nm2 (step S160), and the temporary torque Tm2tmp is limited by the torque limits Tm2min and Tm2max according to the following equation (1) to generate the torque command Tm2 * of the motor MG2. Set (step S170) and set torque command Tm1 *, Tm * The sending to the motor ECU 40 (step S180), and terminates this routine. 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 from the motor MG2.

Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (1)   Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (1)

ステップS130で要求パワーPe*が閾値Pstart以上と判定されると、エンジン22を始動する(ステップS190)。ここで、エンジン22の始動は、モータMG1からトルクを出力すると共にこのトルクの出力に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクをモータMG2によりキャンセルするトルクを出力することによりエンジン22をクランキングし、エンジン22の回転数Neが所定回転数(例えば1000rpm)に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。なお、このエンジン22の始動の最中も要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2の駆動制御が行なわれる。即ち、モータMG2から出力すべきトルクは、要求トルクTr*をリングギヤ軸32aに出力するためのトルクとエンジン22をクランキングする際にリングギヤ軸32aに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。   If it is determined in step S130 that the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pstart, the engine 22 is started (step S190). Here, the engine 22 is started by outputting torque from the motor MG1 and outputting torque that causes the motor MG2 to cancel torque output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft in accordance with the output of this torque. Is performed, and fuel injection control and ignition control are started when the rotational speed Ne of the engine 22 reaches a predetermined rotational speed (for example, 1000 rpm). During the start of the engine 22, the drive control of the motor MG2 is performed so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. That is, the torque to be output from the motor MG2 is the sum of the torque for outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a and the torque for canceling the torque acting on the ring gear shaft 32a when the engine 22 is cranked. Torque.

エンジン22を始動すると、バッテリ50の残容量(SOC)から閾値Shvを減じてモータ走行が可能な電力量としてのモータ走行可能容量Smdを計算すると共に(ステップS200)、このモータ走行可能容量Smdをそれまでのモータ走行時における単位時間当たりの電力使用量をバッテリ50の容量に対する比率として示す平均使用容量Waveで除してモータ走行が可能と推定される時間であるモータ走行推定時間Tmdを計算し(ステップS210)、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるようエンジン22の運転継続が必要な時間である運転継続必要時間Tedを設定する(ステップS220)。ここで、平均使用容量Waveとしては、システム起動時のバッテリ50の残容量(SOC)から要求パワーPe*が閾値Pstart以上に至ったときの残容量(SOC)を減じた値をシステム起動から要求パワーPe*が閾値Pstart以上に至るまでに経過した時間で除すことにより求めることができる。また、運転継続必要時間Tedは、実験などによりモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutと運転継続必要時間Tedとの関係を求めて運転継続必要時間設定用マップとして予めROM74に記憶しておき、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとが与えられるとマップから対応する運転継続必要時間Tedを導出することにより設定することができる。図5に運転継続必要時間設定用マップの一例を示す。図示するように、第1実施例では、運転継続必要時間Tedは、モータ走行推定時間Tedが長いほど長く、外気温Toutが低いほど長くなるよう設定される。これは、モータ走行推定時間Tedが長いほど触媒の温度が低下することや、外気温Toutが低いほど触媒の温度は早く低下することに基づく。   When the engine 22 is started, the threshold Shv is subtracted from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 to calculate the motor travelable capacity Smd as the amount of power that can be traveled by the motor (step S200), and the motor travelable capacity Smd is calculated. Motor consumption estimated time Tmd, which is a time estimated to be able to run the motor, is calculated by dividing the power consumption per unit time during the motor running up to that time by the average usage capacity Wave shown as a ratio to the capacity of the battery 50. (Step S210), when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout, the temperature of the catalyst of the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated. The operation continuation required time Ted, which is the time required to continue the operation, is set (step 220). Here, as the average used capacity Wave, a value obtained by subtracting the remaining capacity (SOC) when the required power Pe * reaches or exceeds the threshold Pstart from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at the time of starting the system is requested. It can be obtained by dividing by the time elapsed until the power Pe * reaches the threshold value Pstart or more. Further, the necessary operation continuation time Ted is stored in the ROM 74 in advance as a necessary operation continuation time setting map by obtaining the relationship between the estimated motor travel time Tmd, the outside air temperature Tout, and the necessary operation continuation time Ted through experiments or the like. When the estimated travel time Tmd and the outside air temperature Tout are given, it can be set by deriving the corresponding required operation continuation time Ted from the map. FIG. 5 shows an example of a map for setting the required duration of operation. As shown in the figure, in the first embodiment, the operation continuation required time Ted is set to be longer as the motor travel estimation time Ted is longer and longer as the outside air temperature Tout is lower. This is based on the fact that the longer the motor travel estimation time Ted, the lower the catalyst temperature, and the lower the outside air temperature Tout, the faster the catalyst temperature.

こうして運転継続必要時間Tedを設定すると、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S250)。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。   When the required operation continuation time Ted is set in this way, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set as operating points at which the engine 22 should be operated based on the set required power Pe * (step S250). 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 *).

続いて、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(2)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(3)によりモータMG1から出力すべきトルク指令Tm1*を計算する(ステップS260)。ここで、式(2)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(2)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(3)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(3)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。   Subsequently, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) 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 * to be output from the motor MG1 is calculated by Equation (3) (step S260). Here, Expression (2) 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. Equation (2) 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 (3) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotational speed Nm1 *. In Expression (3), “k1” in the second term on the right side is a gain of the proportional term. “K2” in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (2)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)

そして、要求トルクTr*にトルク指令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(4)により計算し(ステップS270)、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(5)および式(6)により計算すると共に(ステップS280)、設定した仮トルクTm2tmpを式(7)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S290)。ここで、式(4)は、図7の共線図から容易に導くことができる。   Then, by adding the torque command Tm1 * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and integration mechanism 30 to the required torque Tr *, a temporary torque Tm2tmp that is a temporary value of the torque to be output from the motor MG2 is expressed by the following equation (4). (Step S270), and deviation from the power consumption (generated power) of the motor MG1 obtained by multiplying the input / output limits Win, Wout of the battery 50 and the set torque command Tm1 * by the current rotation speed Nm1 of the motor MG1. Is divided by the rotation speed Nm2 of the motor MG2 to calculate torque limits Tm2min and Tm2max as upper and lower limits of the torque that may be output from the motor MG2 by the following equations (5) and (6) (step S280). The set temporary torque Tm2tmp is limited by the torque limits Tm2min and Tm2max by the equation (7), and the motor M 2 to set the torque command Tm2 * (step S290). Here, equation (4) can be easily derived from the alignment chart of FIG.

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (4)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (6)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (7)

こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS300)、システム起動後駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して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。   Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 are set in the engine ECU 24. Torque commands Tm1 * and Tm2 * for the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40 (step S300), and the drive control routine is terminated after the system is activated. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te * controls the intake air amount in the engine 22 so that the engine 22 is operated at the operating point indicated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. Controls such as fuel injection control and ignition control. The motor ECU 40 that has received the torque commands Tm1 * and Tm2 * controls the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * and the motor MG2 is driven by the torque command Tm2 *. To do. By such control, the engine 22 can be efficiently operated within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50, and the required torque Tr * can be output to the ring gear shaft 32a as a drive shaft to travel.

こうしてエンジン22からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップS120でエンジン22は運転中であると判定されるから、要求パワーPe*をエンジン22の運転を停止するための閾値Pstopと比較すると共に(ステップS230)、エンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過しているか否かを判定する(ステップS240)。ここで、閾値Pstopは、エンジン22の始動と運転停止とにヒステリシスを持たせるためにエンジン22を始動するための閾値Pstartより若干小さな値を用いることができる。要求パワーPe*が閾値Pstop以上のときや要求パワーPe*が閾値Pstop未満であってもエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedを経過していないときにはエンジン22の運転を継続すべきと判断し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22から要求パワーPe*を出力しながら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ようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS250〜S300)、本ルーチンを終了する。   When the running using the power from the engine 22 is started in this way, the next time this routine is executed, it is determined in step S120 that the engine 22 is in operation. Therefore, the operation of the engine 22 is stopped at the required power Pe *. It compares with threshold Pstop for performing (step S230), and it is determined whether the operation continuation required time Ted has passed since the engine 22 was started (step S240). Here, the threshold value Pstop can be a value slightly smaller than the threshold value Pstart for starting the engine 22 in order to provide hysteresis for starting and stopping of the engine 22. When the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pstop, or even when the required power Pe * is less than the threshold value Pstop, the engine 22 should continue to be operated when the required operation continuation time Ted has not elapsed since the engine 22 was started. The target of the engine 22 is determined to travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft while outputting the required power Pe * from the engine 22 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50. A process of setting the rotational speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 and transmitting them to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 is executed (steps S250 to S300), and this routine is terminated. To do.

要求パワーPe*が閾値Pstop未満となり且つエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過すると、エンジン22の運転を停止する(ステップS245)。エンジン22の運転の停止は、エンジン22の運転を停止する制御信号をエンジンECU24に送信し、エンジンECU24がエンジン22への燃料噴射制御や点火制御を停止することにより行なわれる。こうしてエンジン22の運転を停止すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から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ようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS140〜S180)、本ルーチンを終了する。   When the required power Pe * becomes less than the threshold value Pstop and the operation continuation required time Ted has elapsed since the engine 22 was started, the operation of the engine 22 is stopped (step S245). The operation of the engine 22 is stopped by transmitting a control signal for stopping the operation of the engine 22 to the engine ECU 24, and the engine ECU 24 stops fuel injection control and ignition control to the engine 22. When the operation of the engine 22 is stopped in this way, the torque of the motors MG1 and MG2 is output so that the motor MG2 outputs 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. Processing for setting the commands Tm1 * and Tm2 * and transmitting them to the motor ECU 40 is executed (steps S140 to S180), and this routine is terminated.

図8は、システム起動後の要求パワーPe*とバッテリ50の残容量(SOC)とエンジン22の運転状態と浄化装置134の触媒の温度の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、システム起動後は、要求パワーPe*が閾値Pstart以上となる時間T1に至るまではエンジン22を始動することなくモータ走行し、時間T1に至るとエンジン22を始動してハイブリッド走行を行なう。そして、要求パワーPe*が閾値Pstartに至った時間T1におけるバッテリ50の残容量(SOC)に基づいてモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいて運転継続必要時間Tedを設定し、要求パワーPe*が閾値Pstop未満に至ってもエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過する時間T2まではエンジン22の運転を継続する。運転継続必要時間Tedはモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるように設定されるから、エンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過する時間T2でエンジン22の運転が停止され、その後にバッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでモータ走行しても、浄化装置134の触媒の温度は活性化する下限温度に至るだけで下限温度を下回らない。この結果、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22を始動したときには既に浄化装置134の触媒は活性化しているから、触媒暖機のためのエンジン22の運転を行なう必要がない。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of how the required power Pe * after system startup, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the operating state of the engine 22, and the temperature of the catalyst of the purifier 134 change over time. As shown in the figure, after the system is started, the motor runs without starting the engine 22 until the time T1 when the required power Pe * becomes equal to or greater than the threshold value Pstart, and when the time T1 is reached, the engine 22 is started and the hybrid running is started. To do. Then, the motor travel estimation time Tmd is set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at the time T1 when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart, and the operation is performed based on the motor travel estimation time Tmd and the outside air temperature Tout. Even if the required power Pe * is set to be less than the threshold value Pstop, the operation of the engine 22 is continued until the time T2 when the required operation continuation time Ted elapses after the engine 22 is started. The required operation continuation time Ted is set so that the temperature of the catalyst in the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd. Even when the operation of the engine 22 is stopped at the time T2 when the required duration time Ted elapses and then the motor travels until the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv, the temperature of the catalyst of the purifier 134 is activated. The lower limit temperature is not reached, just reaching the lower limit temperature. As a result, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started, the catalyst of the purification device 134 is already activated, so there is no need to operate the engine 22 for warming up the catalyst. .

以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車20によれば、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ると、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるエンジン22の運転継続時間を運転継続必要時間Tedとして設定し、要求パワーPe*が閾値Pstopに至ってもエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過するまではエンジン22の運転を継続することにより、その後にバッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでモータ走行しても、浄化装置134の触媒の温度は活性化する下限温度に至るだけで下限温度を下回らないようにすることができる。したがって、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22を始動したときに触媒暖機のためのエンジン22の運転を行なう必要がない。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the first embodiment described above, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is started, it is based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time. When the motor travel estimated time Tmd until the remaining capacity (SOC) reaches the threshold value Shv is set and the motor travels for the motor travel estimated time Tmd based on the motor travel estimated time Tmd and the outside air temperature Tout, the purification device The operation continuation time of the engine 22 at which the temperature of the catalyst 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated is set as the operation continuation required time Ted, and the operation is continued after the engine 22 is started even if the required power Pe * reaches the threshold value Pstop. By continuing the operation of the engine 22 until the required time Ted has elapsed, Even if the motor drive to volume (SOC) reaches the threshold Shv, the temperature of the catalyst of the catalytic converter 134 can be so as not to fall below the minimum temperature just reaching the lower limit temperature to activate. Therefore, it is not necessary to operate the engine 22 for warming up the catalyst when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるようにするエンジン22の運転継続時間を運転継続必要時間Tedとして設定するものとしたが、外気温Toutを用いずにモータ走行推定時間Tmdだけにより運転継続必要時間Tedを設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the temperature of the catalyst of the purifier 134 is the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout. The operation continuation time of the engine 22 is set as the required operation continuation time Ted, but the operation continuation required time Ted is set only by the estimated motor travel time Tmd without using the outside air temperature Tout. Good.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときに、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)から閾値Shvを減じてモータ走行可能容量Smdを計算すると共にモータ走行可能容量Smdを平均使用容量Waveで除してモータ走行推定時間Tmdを計算し、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいて運転継続必要時間Tedを設定するものとしたが、要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときに、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)から直ちに運転継続必要時間Tedを設定するものとしてもよい。この場合、予めバッテリ50の残容量(SOC)と運転継続必要時間Tedとの関係をマップとしてROM74に記憶しておき、残容量(SOC)が与えられるとマップから対応する運転継続必要時間Tedを導出するものとすればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart, the threshold value Shv is subtracted from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time to calculate the motor travelable capacity Smd and the motor The estimated travel time Tmd is calculated by dividing the travelable capacity Smd by the average use capacity Wave, and the required operation continuation time Ted is set based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout. When Pe * reaches the threshold value Pstart, the operation continuation required time Ted may be set immediately from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time. In this case, the relationship between the remaining capacity (SOC) of the battery 50 and the required operation continuation time Ted is stored in the ROM 74 in advance as a map, and when the remaining capacity (SOC) is given, the corresponding required operation continuation time Ted is calculated from the map. It should be derived.

次に、本発明の第2実施例のハイブリッド自動車20Bについて説明する。第2実施例のハイブリッド自動車20Bは、図9に示すように、浄化装置134の触媒の温度を検出する触媒温度センサ135cを備える点を除いて図1および図2を用いて説明した第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成をしている。第2実施例のハイブリッド自動車20Bのハード構成については、重複する説明を回避するため、第1実施例のハイブリッド自動車20のハード構成と同一のハード構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。第2実施例のハイブリッド自動車20Bは、図9に示すように、浄化装置134の触媒の温度を検出する触媒温度センサ135cを備える。この触媒温度センサ135cは、導電ラインによりエンジンECU24の図示しない入力ポートに接続され、触媒温度TcがエンジンECU24に入力されるようになっている。   Next, a hybrid vehicle 20B according to a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 9, the hybrid vehicle 20B of the second embodiment is a first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 except that a catalyst temperature sensor 135c for detecting the temperature of the catalyst of the purification device 134 is provided. It has the same hardware configuration as the hybrid vehicle 20 of the example. In order to avoid redundant description of the hardware configuration of the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the same hardware configuration as that of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof will be omitted. Omitted. The hybrid vehicle 20B of the second embodiment includes a catalyst temperature sensor 135c that detects the temperature of the catalyst of the purification device 134, as shown in FIG. The catalyst temperature sensor 135c is connected to an input port (not shown) of the engine ECU 24 through a conductive line so that the catalyst temperature Tc is input to the engine ECU 24.

第2実施例のハイブリッド自動車20Bも第1実施例のハイブリッド自動車20と同様に、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の運転制御としても、第1実施例のハイブリッド自動車20と同様に、トルク変換運転モードや充放電運転モード、モータ運転モードがある。また、第2実施例のハイブリッド自動車20Bは、第1実施例のハイブリッド自動車20と同様に、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン22の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ50の残容量(SOC)が低くなるように走行中にバッテリ50の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源コード59を商用電源に接続し、DC/DCコンバータ56とAC/DCコンバータ58とを制御することによって商用電源から電力によりバッテリ50を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ50の充電後にシステム起動したときには、車両に要求されるパワーが大きいときを除いてバッテリ50の残容量(SOC)がエンジン22の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Shvに至るまでモータ運転モードによるモータ走行を行なう。   Similarly to the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the hybrid vehicle 20B of the second embodiment also has a ring gear shaft as a 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. The engine 22, the motor MG <b> 1, and the motor MG <b> 2 are controlled to calculate the required torque to be output to 32 a and output the required power corresponding to the required torque to the ring gear shaft 32 a. The operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 also includes a torque conversion operation mode, a charge / discharge operation mode, and a motor operation mode, as in the hybrid vehicle 20 of the first embodiment. Further, the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, like the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, can sufficiently start the engine 22 when reaching the home or a preset charging point. Control the charging / discharging of the battery 50 while traveling so that the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is low, connect the power cord 59 to a commercial power source after stopping the vehicle at home or at a preset charging point, By controlling the DC / DC converter 56 and the AC / DC converter 58, the battery 50 is brought into a fully charged state or a predetermined charging state lower than the fully charged state with electric power from a commercial power source. When the system is started after the battery 50 is charged, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is set to a threshold value Shv set so that the engine 22 can be started except when the power required for the vehicle is large. The motor travels in the motor operation mode.

次に、こうして構成された第2実施例のハイブリッド自動車20Bの動作、特にシステム起動後の動作について説明する。図10は第2実施例のハイブリッド自動車20Bが備えるハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるシステム起動後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、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22が始動されるまで所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。図10のシステム起動後駆動制御ルーチンは、ステップS220B,S240Bの処理を除いて図3のシステム起動後駆動制御ルーチンと同一である。このため、図10のシステム起動後駆動制御ルーチンでは、図3のシステム起動後駆動制御ルーチンと同一の処理に対しては同一のステップ番号を用いている。以下、第2実施例のハイブリッド自動車20Bのシステム起動後の動作について、図10のシステム起動後駆動制御ルーチンを用いて図3のシステム起動後駆動制御ルーチンとの相違部分を中心に説明する。   Next, the operation of the hybrid vehicle 20B of the second embodiment configured as described above, particularly the operation after system startup will be described. FIG. 10 is a flowchart showing an example of a system start-up drive control routine executed by the hybrid electronic control unit 70 provided in the hybrid vehicle 20B of the second embodiment. This routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (for example, every several milliseconds) until the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started. The drive control routine after system startup in FIG. 10 is the same as the drive control routine after system startup in FIG. 3 except for the processes of steps S220B and S240B. For this reason, in the drive control routine after system startup in FIG. 10, the same step numbers are used for the same processing as in the drive control routine after system startup in FIG. Hereinafter, the operation after the system startup of the hybrid vehicle 20B of the second embodiment will be described with a focus on differences from the system startup drive control routine of FIG. 3 using the system startup drive control routine of FIG.

図10のシステム起動後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,外気温センサ89からの外気温Tout,触媒温度Tc,バッテリ50の残容量(SOC),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し(ステップS100)、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*と走行のために車両に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。ここで、触媒温度Tcは、触媒温度センサ135cにより検出されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。そして、エンジン22が運転中であるか運転停止中であるかを判定し(ステップS120)、エンジン22が運転停止中であるときには、設定した要求パワーPe*が閾値Pstart以上であるか否かを判定する(ステップS130)。要求パワーPe*が閾値Pstart未満であると判定されると、モータ走行を継続すべきと判断し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から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ようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS140〜S180)、本ルーチンを終了する。   When the drive control routine after the system startup shown in FIG. 10 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 motor MG1, and so on. Processing for inputting data necessary for control such as the rotational speed Nm1, Nm2, the outside air temperature Tout, the catalyst temperature Tc, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the input / output limits Win, Wout of the battery 50, etc. Is executed (step S100), and the required torque 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. Set Tr * and required power Pe * required for the vehicle to travel (step) 110). Here, the catalyst temperature Tc detected by the catalyst temperature sensor 135c is input from the engine ECU 24 by communication. Then, it is determined whether the engine 22 is operating or stopped (step S120). When the engine 22 is stopped, it is determined whether or not the set required power Pe * is equal to or greater than a threshold value Pstart. Determination is made (step S130). If it is determined that the required power Pe * is less than the threshold value Pstart, it is determined that the motor travel should be continued, and within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50, the motor MG2 moves to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. A process of setting torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so as to travel by outputting the requested torque Tr * and transmitting them to the motor ECU 40 is executed (steps S140 to S180), and this routine is terminated.

一方、要求パワーPe*が閾値Pstart以上と判定されると、エンジン22を始動し(ステップS190)、バッテリ50の残容量(SOC)から閾値Shvを減じてモータ走行可能容量Smdを計算すると共に(ステップS200)、このモータ走行可能容量Smdを平均使用容量Waveで除してモータ走行推定時間Tmdを計算し(ステップS210)、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるよう推定される触媒の温度である触媒推定温度Tsetを設定する(ステップS220B)。触媒推定温度Tsetは、実験などによりモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutと触媒推定温度Tsetとの関係を求めて触媒推定温度設定用マップとして予めROM74に記憶しておき、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとが与えられるとマップから対応する触媒推定温度Tsetを導出することにより設定することができる。図11に触媒推定温度設定用マップの一例を示す。図示するように、第2実施例では、触媒推定温度Tsetは、モータ走行推定時間Tedが長いほど高く、外気温Toutが低いほど高くなるよう設定される。これは、モータ走行推定時間Tedが長いほど触媒の温度が低下することや、外気温Toutが低いほど触媒の温度は早く低下することに基づく。   On the other hand, when the required power Pe * is determined to be equal to or greater than the threshold value Pstart, the engine 22 is started (step S190), the threshold value Shv is subtracted from the remaining capacity (SOC) of the battery 50, and the motor travelable capacity Smd is calculated ( In step S200), the estimated motor travel time Tmd is calculated by dividing the motor travelable capacity Smd by the average used capacity Wave (step S210). Based on the motor travel estimation time Tmd and the outside air temperature Tout, the motor travel estimation time Tmd is calculated. The estimated catalyst temperature Tset, which is the temperature of the catalyst estimated so that the temperature of the catalyst of the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels only, is set (step S220B). The estimated catalyst temperature Tset is stored in the ROM 74 in advance as a catalyst estimated temperature setting map by obtaining the relationship between the estimated motor travel time Tmd, the outside air temperature Tout, and the estimated catalyst temperature Tset through experiments or the like, and the estimated motor travel time Tmd When the outside air temperature Tout is given, it can be set by deriving the corresponding estimated catalyst temperature Tset from the map. FIG. 11 shows an example of the estimated catalyst temperature setting map. As shown in the figure, in the second embodiment, the estimated catalyst temperature Tset is set to be higher as the estimated motor travel time Ted is longer and higher as the outside air temperature Tout is lower. This is based on the fact that the longer the motor travel estimation time Ted, the lower the catalyst temperature, and the lower the outside air temperature Tout, the faster the catalyst temperature.

こうして触媒推定温度Tsetを設定すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22から要求パワーPe*を出力しながら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ようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS250〜S300)、本ルーチンを終了する。   When the estimated catalyst temperature Tset is set in this manner, the required power Pe * is output from the engine 22 within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50, and the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft. Then, the target rotational speed Ne *, target torque Te * of the engine 22 and torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set and transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 (steps S250 to S300). ), This routine is terminated.

こうしてエンジン22からの動力を用いての走行を開始すると、次回からこのルーチンが実行されたときにはステップS120でエンジン22は運転中であると判定されるため、要求パワーPe*を閾値Pstopと比較すると共に(ステップS230)、入力した触媒温度Tcを触媒推定温度Tsetと比較する(ステップS240B)。要求パワーPe*が閾値Pstop以上のときや要求パワーPe*が閾値Pstop未満であっても触媒温度Tcが触媒推定温度Tset未満のときにはエンジン22の運転を継続すべきと判断し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22から要求パワーPe*を出力しながら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ようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS250〜S300)、本ルーチンを終了する。   When the traveling using the power from the engine 22 is started in this way, the next time this routine is executed, it is determined in step S120 that the engine 22 is in operation, so the required power Pe * is compared with the threshold value Pstop. At the same time (step S230), the input catalyst temperature Tc is compared with the estimated catalyst temperature Tset (step S240B). When the required power Pe * is equal to or higher than the threshold value Pstop, or even when the required power Pe * is lower than the threshold value Pstop, if the catalyst temperature Tc is lower than the estimated catalyst temperature Tset, it is determined that the operation of the engine 22 should be continued. The target rotational speed Ne * and the target torque of the engine 22 are output so as to travel by outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a as the drive shaft while outputting the required power Pe * from the engine 22 within the range of the output limits Win and Wout. A process of setting Te * and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 and transmitting them to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 is executed (steps S250 to S300), and this routine is terminated.

要求パワーPe*が閾値Pstop未満となり且つ触媒温度Tcが触媒推定温度Tset以上であると判定されると、エンジン22の運転を停止し(ステップS245)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から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ようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS140〜S180)、本ルーチンを終了する。   When it is determined that the required power Pe * is less than the threshold value Pstop and the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the estimated catalyst temperature Tset, the operation of the engine 22 is stopped (step S245), and the ranges of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 are stopped. The motor MG2 sets the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 so as to travel by outputting the required torque Tr * from the motor MG2 to the ring gear shaft 32a as the drive shaft, and executes processing to transmit to the motor ECU 40 (Steps S140 to S180), this routine is finished.

図12は、第2実施例のハイブリッド自動車20Bのシステム起動後の要求パワーPe*とバッテリ50の残容量(SOC)とエンジン22の運転状態と浄化装置134の触媒の温度の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、システム起動後は、要求パワーPe*が閾値Pstart以上となる時間T11に至るまではエンジン22を始動することなくモータ走行し、時間T11に至るとエンジン22を始動してハイブリッド走行を行なう。そして、要求パワーPe*が閾値Pstartに至った時間T11におけるバッテリ50の残容量(SOC)に基づいてモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいて触媒推定温度Tsetを設定し、要求パワーPe*が閾値Pstop未満に至っても触媒温度Tcが触媒推定温度Tset以上となるまではエンジン22の運転を継続する。触媒推定温度Tsetはモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるように設定されるから、触媒温度Tcが触媒推定温度Tsetに至った時間T12でエンジン22の運転が停止され、その後にバッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでモータ走行しても、浄化装置134の触媒の温度は活性化する下限温度に至るだけで下限温度を下回らない。この結果、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22を始動したときには既に浄化装置134の触媒は活性化しているから、触媒暖機のためのエンジン22の運転を行なう必要がない。   FIG. 12 shows how the required power Pe *, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the operating state of the engine 22 and the temperature of the catalyst of the purifier 134 are changed over time in the hybrid vehicle 20B of the second embodiment. It is explanatory drawing which shows an example. As shown in the figure, after the system is started, the motor travels without starting the engine 22 until the time T11 when the required power Pe * is equal to or greater than the threshold value Pstart, and when the time T11 is reached, the engine 22 is started and the hybrid travel is performed. To do. Then, the estimated motor travel time Tmd is set based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at the time T11 when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart, and the catalyst is determined based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout. The estimated temperature Tset is set, and the operation of the engine 22 is continued until the catalyst temperature Tc becomes equal to or higher than the estimated catalyst temperature Tset even if the required power Pe * is less than the threshold value Pstop. The estimated catalyst temperature Tset is set so that the temperature of the catalyst of the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd. Therefore, the catalyst temperature Tc becomes the estimated catalyst temperature Tset. Even when the operation of the engine 22 is stopped at the reached time T12 and then the motor travels until the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv, the temperature of the catalyst of the purifier 134 reaches the lower limit temperature to be activated. Just below the lower temperature limit. As a result, when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started, the catalyst of the purification device 134 is already activated, so there is no need to operate the engine 22 for warming up the catalyst. .

以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車20Bによれば、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ると、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となる触媒の温度を触媒推定温度Tsetとして設定し、要求パワーPe*が閾値Pstopに至っても触媒温度Tcが触媒推定温度Tsetに至るまではエンジン22の運転を継続することにより、その後にバッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでモータ走行しても、浄化装置134の触媒の温度は活性化する下限温度に至るだけで下限温度を下回らないようにすることができる。したがって、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至ってエンジン22を始動したときに触媒暖機のためのエンジン22の運転を行なう必要がない。この結果、不必要な暖機運転や過剰な暖機運転を行なうことによる燃費の悪化を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。   According to the hybrid vehicle 20B of the second embodiment described above, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is started, it is based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time. When the motor travel estimated time Tmd until the remaining capacity (SOC) reaches the threshold value Shv is set and the motor travels for the motor travel estimated time Tmd based on the motor travel estimated time Tmd and the outside air temperature Tout, the purification device The temperature of the catalyst at which the catalyst temperature becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated is set as the estimated catalyst temperature Tset, and the engine remains until the catalyst temperature Tc reaches the estimated catalyst temperature Tset even if the required power Pe * reaches the threshold value Pstop. By continuing the operation of No. 22, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 thereafter reaches the threshold value Shv. In even if the motor running, the temperature of the catalyst in catalytic converter 134 can be so as not to fall below the minimum temperature just reaching the lower limit temperature to activate. Therefore, it is not necessary to operate the engine 22 for warming up the catalyst when the remaining capacity (SOC) of the battery 50 reaches the threshold value Shv and the engine 22 is started. As a result, it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to unnecessary warm-up operation and excessive warm-up operation and to suppress deterioration in emissions.

第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となる触媒の温度を触媒推定温度Tsetとして設定するものとしたが、外気温Toutを用いずにモータ走行推定時間Tmdだけにより触媒推定温度Tsetを設定するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the temperature of the catalyst of the purifier 134 is the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout. The estimated catalyst temperature Tset is set as the estimated catalyst temperature Tset, but the estimated catalyst temperature Tset may be set only by the estimated motor travel time Tmd without using the outside air temperature Tout.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときに、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)から閾値Shvを減じてモータ走行可能容量Smdを計算するものとしたが、バッテリ50の残容量(SOC)に係数を乗じてモータ走行可能容量Smdを計算するものとしてもよいし、バッテリ50の残容量(SOC)をそのままモータ走行可能容量Smdとするものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart, the threshold value Shv is subtracted from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time, and the motor Although the travelable capacity Smd is calculated, the remaining capacity (SOC) of the battery 50 may be multiplied by a coefficient to calculate the motor travelable capacity Smd, or the remaining capacity (SOC) of the battery 50 may be used as it is. The travelable capacity Smd may be used.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、モータ走行可能容量Smdをシステム起動からのモータ走行時における単位時間当たりの電力使用量をバッテリ50の容量に対する比率として示す平均使用容量Waveで除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしたが、システム起動からのモータ走行におけるものだけでなく、前回や前々回のシステム起動後のモータ走行における単位時間当たりの電力使用量のバッテリ50の容量に対する比率としての平均使用容量によりモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしてもよいし、平均使用容量に代えて予め設定した所定値によりモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the motor running capacity Smd is an average indicating the amount of power used per unit time during motor running since system startup as a ratio to the capacity of the battery 50. The estimated motor travel time Tmd is calculated by dividing by the used capacity Wave, but not only the motor travel time since the system startup but also the power usage per unit time in the motor travel after the last system startup. The estimated motor travel time Tmd may be calculated by dividing the motor travelable capacity Smd by the average use capacity as a ratio of the battery 50 to the capacity of the battery 50, or the motor travel may be performed by a predetermined value instead of the average use capacity. The motor travel estimation time Tmd is calculated by dividing the possible capacity Smd. It may be used as the.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the motor MG2 is attached to the ring gear shaft 32a as the drive shaft via the reduction gear 35, but the motor MG2 is directly attached to the ring gear shaft 32a. The motor MG2 may be attached to the ring gear shaft 32a via a transmission such as a two-speed shift, a three-speed shift, or a four-speed shift instead of the reduction gear 35.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20B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13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13における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the reduction gear 35 and output to the ring gear shaft 32a. However, the hybrid vehicle of the modified example of FIG. As illustrated in 120, the power of the motor MG2 is different from the axle to which the ring gear shaft 32a is connected (the axle to which the drive wheels 63a and 63b are connected) (the axle connected to the wheels 64a and 64b in FIG. 13). It is good also as what connects to.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図14の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the power of the engine 22 is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the drive wheels 63a and 63b via the power distribution and integration mechanism 30. However, as illustrated in the hybrid vehicle 220 of the modified example of FIG. 14, the inner rotor 232 connected to the crankshaft 26 of the engine 22 and the drive shaft that outputs power to the drive wheels 63a and 63b are connected. The outer rotor 234 may be included, and a counter-rotor motor 230 that transmits a part of the power of the engine 22 to the drive shaft and converts the remaining power into electric power may be provided.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、エンジン22と動力分配統合機構30とモータMG1,MG2とを備えるものとしたが、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能なモータと、発電機やモータと電力のやりとりを行なうバッテリとを備えるハイブリッド自動車であれば如何なる構成としても構わない。   The hybrid vehicle 20 according to the first embodiment and the hybrid vehicle 20B according to the second embodiment include the engine 22, the power distribution and integration mechanism 30, and the motors MG1 and MG2. Any configuration can be used as long as it is a hybrid vehicle including a generator that can generate power using power from the engine, a motor that can input and output power for traveling, and a battery that exchanges power with the generator and motor. I do not care.

第1実施例のハイブリッド自動車20や第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54にDC/DCコンバータ56とAC/DCコンバータ58と電源コード59とを備え、電源コード59を商用電源に接続して商用電源からの電力によりバッテリ50を充電するものとしたが、こうしたDC/DCコンバータ56やAC/DCコンバータ58,電源コード59を備えないものとしても構わない。この場合、システム起動後駆動制御ルーチンをシステム起動後に単にモータ走行する場合の制御に用いればよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment and the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the power line 54 connected to the output terminal of the battery 50 includes a DC / DC converter 56, an AC / DC converter 58, and a power cord 59. Although the power cord 59 is connected to a commercial power source and the battery 50 is charged with power from the commercial power source, the DC / DC converter 56, the AC / DC converter 58, and the power cord 59 may not be provided. Absent. In this case, the drive control routine after system startup may be used for control when the motor is simply driven after system startup.

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

ここで、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。第1実施例では、浄化装置134が排気系に取り付けられたエンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ50の残容量(SOC)を演算するバッテリECU52が「蓄電量検出手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づく要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにLossを加えることにより計算する図3のシステム起動後駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求パワー設定手段」に相当し、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるエンジン22の運転継続時間を運転継続必要時間Tedとして設定する図3のシステム起動後駆動制御ルーチンのステップS200〜S220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「運転継続必要時間設定手段」に相当し、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときには、要求パワーPe*が閾値Pstopに至ってもエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過するまではエンジン22の運転を継続しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,モータMG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*,目標トルクTe*を受信して目標回転数Ne*,目標トルクTe*でエンジン22が運転されるようエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*を受信してトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2が駆動するようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。   Here, 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 embodiment, the engine 22 having the purifier 134 attached to the exhaust system corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the motor MG2 corresponds to a “motor”, and the battery 50 Corresponds to the “power storage means”, and the battery ECU 52 that calculates the remaining capacity (SOC) of the battery 50 based on the integrated value of the charging / discharging current detected by the current sensor corresponds to the “power storage amount detection means”. A hybrid that executes the processing of step S110 in the drive control routine after system startup in FIG. 3 that is calculated by adding Loss to the product of the required torque Tr * based on the degree Acc and the vehicle speed V multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The electronic control unit 70 corresponds to “required power setting means”, and the required power Pe * is threshold while the motor is running after the system is started. Based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 when Pstart is reached, an estimated motor travel time Tmd until the remaining capacity (SOC) reaches the threshold value Shv is set, and the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout are set. The system shown in FIG. 3 sets the operation continuation time of the engine 22 at which the temperature of the catalyst of the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd as the required operation continuation time Ted. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S200 to S220 of the post-startup drive control routine corresponds to “required operation continuation time setting means”, and the required power Pe * is obtained while the motor is running after the system is started. When the threshold value Pstart is reached, even if the required power Pe * reaches the threshold value Pstop, The required torque Tr * within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 is maintained within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while the operation of the engine 22 is continued after the start of the gin 22 until the required operation continuation time Ted elapses. The hybrid electronic control for setting the target rotational speed Ne *, the target torque Te *, the motor MG1, and the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motor MG2 to be transmitted to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 An engine ECU 24 that receives the unit 70, the target rotational speed Ne *, and the target torque Te * and controls the engine 22 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, and torque commands Tm1 * and Tm2 *. So that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. The motor ECU 40 that controls switching of the switching elements of the inverters 41 and 42 corresponds to “control means”.

第2実施例では、浄化装置134が排気系に取り付けられたエンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ50の残容量(SOC)を演算するバッテリECU52が「蓄電量検出手段」に相当し、触媒温度Tcを検出する触媒温度センサ135cが「触媒温度検出手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づく要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにLossを加えることにより計算する図10のシステム起動後駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求パワー設定手段」に相当し、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定する図10のシステム起動後駆動制御ルーチンのステップS200〜S210の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「電動走行継続時間設定手段」に相当し、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となる触媒の温度を触媒推定温度Tsetとして設定する図10のシステム起動後駆動制御ルーチンのステップS220B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「触媒推定温度設定手段」に相当し、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときには、要求パワーPe*が閾値Pstopに至っても触媒温度Tcが触媒推定温度Tsetに至るまではエンジン22の運転を継続しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,モータMG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*,目標トルクTe*を受信して目標回転数Ne*,目標トルクTe*でエンジン22が運転されるようエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*を受信してトルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2が駆動するようインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。   In the second embodiment, the engine 22 having the purifier 134 attached to the exhaust system corresponds to an “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to a “generator”, the motor MG2 corresponds to a “motor”, and the battery 50 Corresponds to the “power storage means”, and the battery ECU 52 for calculating the remaining capacity (SOC) of the battery 50 based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor corresponds to the “power storage amount detection means”, and the catalyst temperature The catalyst temperature sensor 135c for detecting Tc corresponds to “catalyst temperature detection means”, and adds Loss to the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V multiplied by the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a. The hybrid electronic control unit 70 that executes the process of step S110 of the drive control routine after system startup shown in FIG. The remaining capacity (SOC) reaches the threshold value Shv based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is started. The hybrid electronic control unit 70 that executes the processing of steps S200 to S210 of the drive control routine after system startup shown in FIG. 10 for setting the estimated motor travel time Tmd until is equivalent to the “electric travel duration setting means”. Based on the estimated time Tmd and the outside air temperature Tout, the catalyst temperature at which the catalyst temperature of the purifier 134 becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd is set as the estimated catalyst temperature Tset. A hybrid that executes the process of step S220B of the drive control routine after system startup in FIG. The electronic control unit 70 corresponds to “catalyst estimated temperature setting means”, and when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is started, the required power Pe * reaches the threshold value Pstop. Until the catalyst temperature Tc reaches the estimated catalyst temperature Tset, the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft and travels within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while continuing the operation of the engine 22. The hybrid electronic control unit 70 that sets the target rotational speed Ne * of the engine 22, the target torque Te *, the torque commands Tm 1 * and Tm 2 * of the motor MG 1 and the motor MG 2 and transmits them to the engine ECU 24 and the motor ECU 40 and the target rotation The number Ne * and the target torque Te * are received and the target rotational speed Ne * and the target torque T The engine ECU 24 that controls the engine 22 to operate the engine 22 at e * and the torque commands Tm1 * and Tm2 * are received, and the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. The motor ECU 40 that performs switching control of the switching element corresponds to “control means”.

ここで、第1のハイブリッド車において、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「蓄電量検出手段」としては、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ50の残容量(SOC)を演算するものに限定されるものではなく、バッテリ50の端子間電圧に基づいて設定するものなど、蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求パワー設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づく要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにLossを加えることにより計算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パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「運転継続必要時間設定手段」としては、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定すると共にこのモータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となるエンジン22の運転継続時間を運転継続必要時間Tedとして設定するものに限定されるものではなく、バッテリ50の残容量(SOC)に係数を乗じてモータ走行可能容量Smdを計算するものとしたり、システム起動からのモータ走行におけるものだけでなく、前回や前々回のシステム起動後のモータ走行における単位時間当たりの電力使用量のバッテリ50の容量に対する比率としての平均使用容量によりモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしたり、平均使用容量に代えて予め設定した所定値によりモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしたり、外気温Toutを用いずにモータ走行推定時間Tmdだけにより運転継続必要時間Tedを設定するものとしたり、要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときに、そのときのバッテリ50の残容量(SOC)から直ちに運転継続必要時間Tedを設定するものとしたりするなど、浄化触媒の温度を予め設定された活性化下限温度以上で保持するために内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を蓄電量に応じて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、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときには、要求パワーPe*が閾値Pstopに至ってもエンジン22を始動してから運転継続必要時間Tedが経過するまではエンジン22の運転を継続しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22やモータMG1,モータMG2を制御するものに限定されるものではなく、システム起動から継続して内燃機関の運転を停止した状態で電動機から要求パワーを出力して走行している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、その後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても運転継続必要時間に亘って内燃機関の運転が継続されて要求パワー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。   Here, in the first hybrid vehicle, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, but any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. It does not matter. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. . The “power storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with a generator, such as a capacitor. The “power storage amount detection means” is not limited to the one that calculates the remaining capacity (SOC) of the battery 50 based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor. Any device may be used as long as it detects the amount of electricity stored in the electricity storage means so that it can be discharged. The “required power setting means” is not limited to the one that is calculated by adding Loss to the product of the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a. There is no limitation as long as it sets the required power required for traveling. The “required operation continuation time setting means” is based on the remaining capacity (SOC) based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after starting the system. Is set to the motor travel estimation time Tmd until the motor reaches the threshold value Shv, and the catalyst temperature of the purifier 134 is set to the motor travel time Tmd based on the motor travel estimation time Tmd and the outside air temperature Tout. It is not limited to setting the operation continuation time of the engine 22 that becomes the lower limit temperature at which the catalyst is activated as the required operation continuation time Ted, and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is multiplied by a coefficient to allow the motor to travel. Smd should be calculated, and not only in motor driving since system startup, but also in previous and previous The estimated motor travel time Tmd is calculated by dividing the motor travelable capacity Smd by the average use capacity as a ratio of the power consumption per unit time in the motor travel after the motor start to the capacity of the battery 50, or the average use Instead of the capacity, the motor travel estimated time Tmd is calculated by dividing the motor travelable capacity Smd by a predetermined value set in advance, or the operation continuation required time Ted only by the motor travel estimated time Tmd without using the outside air temperature Tout. Or when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart, the required operation continuation time Ted is immediately set from the remaining capacity (SOC) of the battery 50 at that time. It is necessary to continue the operation of the internal combustion engine in order to keep the temperature above the preset lower limit activation temperature. But it may be of any type used to set the continuous driving time required that in accordance with the storage amount. As the “control means”, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is started, it is necessary to continue the operation after starting the engine 22 even if the required power Pe * reaches the threshold value Pstop. Until the time Ted elapses, the engine 22 is operated so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a as the drive shaft and travels within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while continuing the operation of the engine 22. The motor MG1 and the motor MG2 are not limited to those that control the motor MG1, and the required power is output while the motor is running while outputting the required power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped after starting the system. When the preset starting power for starting the internal combustion engine is exceeded, the required power is thereafter Any engine that controls the internal combustion engine and the electric motor so that the operation of the internal combustion engine is continued for the required operation continuation time and travels at the required power even when the power is below the preset stop power for stopping the operation. It doesn't matter what.

また、第2のハイブリッド車において、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、発電機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「蓄電量検出手段」としては、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ50の残容量(SOC)を演算するものに限定されるものではなく、バッテリ50の端子間電圧に基づいて設定するものなど、蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「触媒温度検出手段」としては、触媒温度Tcを検出する触媒温度センサ135cに限定されるものではなく、エンジン水温と経過時間などから浄化触媒の温度を推定することにより検出するものなど浄化触媒の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求パワー設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づく要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにLossを加えることにより計算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パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動走行継続時間設定手段」としては、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときのバッテリ50の残容量(SOC)に基づいて残容量(SOC)が閾値Shvに至るまでのモータ走行推定時間Tmdを設定するものに限定されるものではなく、バッテリ50の残容量(SOC)に係数を乗じてモータ走行可能容量Smdを計算するものとしたり、システム起動からのモータ走行におけるものだけでなく、前回や前々回のシステム起動後のモータ走行における単位時間当たりの電力使用量のバッテリ50の容量に対する比率としての平均使用容量によりモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしたり、予め設定した所定値を平均使用容量に代えてモータ走行可能容量Smdを除してモータ走行推定時間Tmdを計算するものとしたりするなど、内燃機関の運転を停止した状態で電動機から要求パワーを出力して走行する電動走行を継続することができる電動走行継続時間を蓄電量に応じて設定するものであれば如何なるものとしても構わない。
「触媒推定温度設定手段」としては、モータ走行推定時間Tmdと外気温Toutとに基づいてモータ走行推定時間Tmdだけモータ走行をしたときに浄化装置134の触媒の温度が触媒が活性化する下限温度となる触媒の温度を触媒推定温度Tsetとして設定するものに限定されるものではなく、外気温Toutを用いずにモータ走行推定時間Tmdだけにより触媒推定温度Tsetを設定するものとするなど、電動走行継続時間が経過したときに浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度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、システム起動後にモータ走行している最中に要求パワーPe*が閾値Pstartに至ったときには、要求パワーPe*が閾値Pstopに至っても触媒温度Tcが触媒推定温度Tsetに至るまではエンジン22の運転を継続しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されて走行するようエンジン22やモータMG1,モータMG2を制御するものに限定されるものではなく、システム起動から継続して電動走行を継続している最中に要求パワーが内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、その後に要求パワーが内燃機関の運転を停止するために予め設定された停止用パワーを下回っても浄化触媒の温度が触媒推定温度を上回るまで内燃機関の運転が継続されて要求パワー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, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, but any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. It does not matter. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can input and output power. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. . The “power storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with a generator, such as a capacitor. The “power storage amount detection means” is not limited to the one that calculates the remaining capacity (SOC) of the battery 50 based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor. Any device may be used as long as it detects the amount of electricity stored in the electricity storage means so that it can be discharged. The “catalyst temperature detection means” is not limited to the catalyst temperature sensor 135c that detects the catalyst temperature Tc, but is a catalyst that detects the temperature of the purification catalyst by estimating the temperature of the purification catalyst from the engine water temperature and the elapsed time. Any device that detects temperature can be used. The “required power setting means” is not limited to the one that is calculated by adding Loss to the product of the required torque Tr * based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V and the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a. There is no limitation as long as it sets the required power required for traveling. As the “electric travel duration setting means”, the remaining capacity (SOC) is based on the remaining capacity (SOC) of the battery 50 when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after the system is activated. Is not limited to setting the estimated motor travel time Tmd until the threshold value Shv is reached, and the remaining capacity (SOC) of the battery 50 is multiplied by a coefficient to calculate the motor travelable capacity Smd. The motor travelable capacity Smd is divided by the average use capacity as a ratio of the power consumption per unit time in the motor travel after the last or previous system start-up to the capacity of the battery 50 as well as in the motor travel from the start. To calculate the estimated motor travel time Tmd, or replace the predetermined value set in advance with the average used capacity. For example, the motor travel estimation time Tmd is calculated by dividing the motor travelable capacity Smd, and the electric power traveling by outputting the required power from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped may be continued. As long as the electric running continuation time that can be set is set according to the amount of stored electricity, it may be anything.
The “estimated catalyst temperature setting means” is a lower limit temperature at which the catalyst of the purifier 134 is activated when the motor travels for the estimated motor travel time Tmd based on the estimated motor travel time Tmd and the outside air temperature Tout. The temperature of the catalyst to be set is not limited to what is set as the estimated catalyst temperature Tset, and the electric vehicle travel is performed such that the estimated catalyst temperature Tset is set only by the estimated motor travel time Tmd without using the outside air temperature Tout. Any method may be used as long as it sets an estimated catalyst temperature at which the temperature of the purifying catalyst reaches a preset activation lower limit temperature when the duration time has elapsed. As the “control means”, when the required power Pe * reaches the threshold value Pstart while the motor is running after starting the system, the catalyst temperature Tc reaches the estimated catalyst temperature Tset even if the required power Pe * reaches the threshold value Pstop. The engine 22, the motor MG 1, and the motor MG 2 are driven so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32 a as a drive shaft within the range of the input / output limits Win and Wout of the battery 50 while the operation of the engine 22 is continued. When the required power exceeds the preset starting power for starting the internal combustion engine while continuing the electric running continuously after starting the system, After that, even if the required power falls below the preset stop power to stop the operation of the internal combustion engine, the purification catalyst As long as the temperature is controlled an internal combustion engine and an electric motor to run the power demand is continued operation of the internal combustion engine by more than the estimated catalyst temperature may be any ones.

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

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

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

本発明の第1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 a first 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. 第1実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるシステム起動後駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine after system starting performed by the electronic control unit for hybrid 70 of 1st Example. 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the map for request | requirement torque setting. 運転継続必要時間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 driving continuation required time setting. エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an example of the operating line of the engine 22, and target rotational speed Ne * and target torque Te * are set. 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a collinear diagram for dynamically explaining rotational elements of a power distribution and integration mechanism 30. システム起動後の要求パワーPe*とバッテリ50の残容量(SOC)とエンジン22の運転状態と浄化装置134の触媒の温度の時間変化の様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the time change state of the request | requirement power Pe * after system starting, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the operating state of the engine 22, and the temperature of the catalyst of the purification apparatus 134. 第2実施例のエンジン22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 engine 22 of 2nd Example. 第2実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるシステム起動後駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the drive control routine after system starting performed by the electronic control unit for hybrid 70 of 2nd Example. 触媒推定温度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 catalyst estimated temperature setting. システム起動後の要求パワーPe*とバッテリ50の残容量(SOC)とエンジン22の運転状態と浄化装置134の触媒の温度の時間変化の様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the time change state of the request | requirement power Pe * after system starting, the remaining capacity (SOC) of the battery 50, the operating state of the engine 22, and the temperature of the catalyst of the purification apparatus 134. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 220 of a modified example.

符号の説明Explanation of symbols

20,20B,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、56 DC/DCコンバータ、58 AC/DCコンバータ、59 電源コード、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、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、135c 触媒温度センサ、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。   20, 20B, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 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 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 for battery Electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 56 DC / DC converter, 58 AC / DC converter, 59 power cord, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b 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 Purifier, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 135c Catalyst temperature sensor, 136 , Throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position Nsensa, 146 a throttle valve position sensor, 148 an air flow meter, 149 temperature sensor, 150 a variable valve timing mechanism, 230 pair-rotor motor, 232 an inner rotor 234 outer rotor, MG1, MG2 motor.

Claims (11)

走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
走行に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記検出された蓄電量に基づいて前記電動機から前記設定された要求パワーを出力して走行する電動走行が可能な時間として推定される推定走行可能時間を推定し、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記推定走行可能時間に亘って前記電動走行したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度となるように前記内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を設定する運転継続必要時間設定手段と、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動走行している最中に前記設定された要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、前記内燃機関を始動し、前記設定された運転継続必要時間に亘って前記内燃機関の運転が継続されて前記設定された要求パワー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車。
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
A storage amount detection means for detecting a storage amount stored in the storage means so as to be capable of discharging;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
Based on the detected power storage amount, the estimated required travel time estimated as the time during which the motor can travel by outputting the set required power is estimated, and the operation of the internal combustion engine is stopped. The operation continuation time required to continue the operation of the internal combustion engine is set so that the temperature of the purification catalyst becomes the preset activation lower limit temperature when the electric drive is performed for the estimated travelable time in the state The operation continuation required time setting means,
The set required power exceeds the preset starting power for starting the internal combustion engine during the electric running in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped continuously from the system startup. Sometimes, the internal combustion engine is started, and the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the internal combustion engine continues to run for the set required operation continuation time and travels with the set required power. Means,
A hybrid car with
請求項1記載のハイブリッド車であって、
前記運転継続必要時間設定手段は、前記検出された蓄電量が大きいほど長くなる傾向に前記運転継続必要時間を設定する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The required operation continuation time setting means is a means for setting the required operation continuation time in a tendency to become longer as the detected storage amount is larger.
Hybrid car.
請求項2記載のハイブリッド車であって、
前記運転継続必要時間設定手段は、前記設定された要求パワーが前記始動用パワーを超えたときに前記蓄電量検出手段により検出される蓄電量と前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用蓄電量との差の蓄電量である差分蓄電量を用いて前記推定走行可能時間を推定して前記運転継続必要時間を設定する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 2,
The operation continuation necessary time setting means includes a start amount preset for starting the internal combustion engine and a storage amount detected by the storage amount detection means when the set required power exceeds the starting power. Means for estimating the estimated travelable time using a difference power storage amount that is a difference power storage amount from the power storage amount, and setting the required operation continuation time.
Hybrid car.
請求項3記載のハイブリッド車であって、
前記運転継続必要時間設定手段は、単位時間当たりの走行に必要な電力と前記差分蓄電量とに基づいて前記推定走行可能時間を推定する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 3,
The required operation continuation time setting means is means for estimating the estimated travelable time based on the power required for traveling per unit time and the difference power storage amount.
Hybrid car.
請求項4記載のハイブリッド車であって、
前記運転継続必要時間設定手段は、前記設定された要求パワーが前記始動用パワーを超えるまでに走行に用いた電力に基づいて演算される前記単位時間当たりの走行に必要な電力を用いて前記推定走行可能時間を推定する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 4,
The required operation continuation time setting means uses the power necessary for traveling per unit time calculated based on the power used for traveling until the set required power exceeds the starting power. A means for estimating the travelable time,
Hybrid car.
請求項1ないし5いずれか記載のハイブリッド車であって、
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
前記運転継続必要時間設定手段は、前記検出された外気温が低いほど長くなる傾向に前記運転継続必要時間を設定する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature,
The required operation continuation time setting means is a means for setting the required operation continuation time in a tendency to become longer as the detected outside air temperature is lower.
Hybrid car.
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
前記浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
走行に要求される要求パワーを設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から前記設定された要求パワーを出力して走行する電動走行を継続することができる電動走行継続時間を前記検出された蓄電量に応じて設定する電動走行継続時間設定手段と、
前記設定された電動走行継続時間が経過したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定する触媒推定温度設定手段と、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動走行を継続している最中に前記設定された要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、前記内燃機関を始動し、前記検出された前記浄化触媒の温度が前記設定された触媒推定温度を上回るまで前記内燃機関の運転が継続されて前記設定された要求パワー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車。
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
A storage amount detection means for detecting a storage amount stored in the storage means so as to be capable of discharging;
Catalyst temperature detecting means for detecting the temperature of the purification catalyst;
Required power setting means for setting required power required for traveling;
Electricity for setting an electric running duration in which electric running can be continued while outputting the set required power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped in accordance with the detected amount of stored electricity. Travel duration setting means;
An estimated catalyst temperature setting means for setting an estimated catalyst temperature at which the temperature of the purifying catalyst reaches a preset activation lower limit temperature when the set electric running duration has elapsed;
While the electric running is continued in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped from the start of the system, the set required power is set to a preset starting power for starting the internal combustion engine. When it exceeds, the internal combustion engine is started, and the operation of the internal combustion engine is continued until the detected temperature of the purification catalyst exceeds the set estimated catalyst temperature, so that the engine runs with the set required power. Control means for controlling the internal combustion engine and the electric motor;
A hybrid car with
請求項7記載のハイブリッド車であって、
外気温を検出する外気温検出手段を備え、
前記触媒推定温度設定手段は、前記検出された外気温が高いほど低くなる傾向に前記触媒推定温度を設定する手段である、
ハイブリッド車。
The hybrid vehicle according to claim 7,
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature,
The estimated catalyst temperature setting means is a means for setting the estimated catalyst temperature so that the detected outside air temperature becomes lower as the detected outside air temperature is higher.
Hybrid car.
請求項7または8記載のハイブリッド車であって、
前記触媒温度検出手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記浄化触媒の温度を推定することにより該浄化触媒の温度を検出する手段である、
ハイブリッド車。
A hybrid vehicle according to claim 7 or 8,
The catalyst temperature detection means is means for detecting the temperature of the purification catalyst by estimating the temperature of the purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine.
Hybrid car.
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行する電動走行している最中に前記要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、前記蓄電手段に放電可能に蓄えられた蓄電量に基づいて前記電動走行が可能な時間として推定される推定走行可能時間を推定すると共に前記内燃機関の運転を停止した状態で前記推定走行可能時間に亘って前記電動走行したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度となるように前記内燃機関の運転継続が必要となる運転継続必要時間を設定し前記内燃機関を始動し、前記設定した運転継続必要時間に亘って前記内燃機関の運転が継続されて前記要求パワー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、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A control method for a hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
The required power starts the internal combustion engine during the electric running where the required power required for running is output from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped after the system is started. Therefore, when a preset starting power is exceeded, an estimated travelable time that is estimated as a time during which the electric travel is possible is estimated based on the amount of power stored in the power storage means so as to be dischargeable, and the internal combustion engine It is necessary to continue the operation of the internal combustion engine so that the temperature of the purification catalyst becomes a preset activation lower limit temperature when the electric travel is performed for the estimated travelable time with the engine stopped. set the operation continuation time required to start the internal combustion engine, to travel by the power demand operation is continued of the internal combustion engine over a continuous operation requires time and the setting For controlling said electric motor and said internal combustion engine as,
A control method for a hybrid vehicle.
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
システム起動から継続して前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機から走行に要求される要求パワーを出力して走行する電動走行を継続している最中に前記要求パワーが前記内燃機関を始動するために予め設定された始動用パワーを超えたときには、前記蓄電手段から放電可能に蓄えられた蓄電量に応じて設定される前記電動走行を継続することができる電動走行継続時間が経過したときに前記浄化触媒の温度が予め設定された活性化下限温度に至ると推定される触媒推定温度を設定し、前記内燃機関を始動し、前記浄化触媒の温度が前記設定した触媒推定温度を上回るまで前記内燃機関の運転が継続されて前記要求パワー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、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
An internal combustion engine in which a purification device capable of outputting power for traveling and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electricity using power from the internal combustion engine, and power for traveling A control method for a hybrid vehicle comprising: an electric motor capable of input / output; and an electric storage means capable of exchanging electric power with the electric generator and the electric motor,
The required power causes the internal combustion engine to be output while continuing the electric traveling that outputs the required power required for traveling from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped from the start of the system. When the starting power set in advance for starting is exceeded, the electric running continuation time that can continue the electric running set according to the amount of electricity stored so as to be dischargeable from the electricity storage means has elapsed. When the temperature of the purification catalyst is estimated to reach a preset activation lower limit temperature, the estimated catalyst temperature is set, the internal combustion engine is started, and the temperature of the purification catalyst exceeds the set estimated catalyst temperature. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the operation of the internal combustion engine is continued until the requested power travels.
A control method for a hybrid vehicle.
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