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JP6624031B2 - Drive system controller - Google Patents
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Description

本発明は、エンジンの排気を浄化するための触媒装置の昇温を、エンジンの所定の触媒昇温制御によって、及び電気ヒータの通電によって実行することが可能なハイブリッド車両の駆動系において、エンジンと電気ヒータとを制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a drive system for a hybrid vehicle, which can perform temperature increase of a catalyst device for purifying exhaust gas of an engine by predetermined catalyst temperature increase control of the engine and by energizing an electric heater. The present invention relates to a control device for controlling an electric heater.

エンジンの排気を浄化するための触媒装置に電気ヒータを設けた場合には、触媒装置の昇温を、エンジンを熱源とする触媒昇温制御によって実行することができる一方、電気ヒータの通電によって実行することも可能である。例えば特許文献1が開示するハイブリッド車両では、エンジンの触媒昇温制御と、電気ヒータの通電とのいずれかを、エンジン水温に基づいて選択している。   When an electric heater is provided in the catalyst device for purifying the exhaust of the engine, the temperature of the catalyst device can be increased by controlling the temperature of the catalyst using the engine as a heat source, while the temperature can be increased by energizing the electric heater. It is also possible. For example, in the hybrid vehicle disclosed in Patent Literature 1, one of the engine catalyst temperature increase control and the energization of the electric heater is selected based on the engine water temperature.

特許文献2が開示する車両では、エンジンと無段変速機とを有する駆動系において、無段変速機の変速比を増大してエンジン回転数を増大させ触媒を昇温するにあたり、触媒昇温時のエンジン回転数が、振動を抑制するための許容値よりも高くなったときには、変速比を許容値に制限すると共に、空燃比制御による触媒の昇温を開始するようにしている。   In the vehicle disclosed in Patent Literature 2, in a drive system having an engine and a continuously variable transmission, when the speed ratio of the continuously variable transmission is increased to increase the engine speed and raise the temperature of the catalyst, the temperature of the catalyst increases. When the engine speed becomes higher than the allowable value for suppressing vibration, the gear ratio is limited to the allowable value, and the catalyst temperature is increased by the air-fuel ratio control.

特開2012−224147号公報JP 2012-224147 A 特開2000−230418号公報JP-A-2000-230418

しかし、特許文献1の車両では、エンジンを熱源とする触媒昇温制御と電気ヒータとのいずれかを選択する場合に、両者の燃費効率は検討されていない。また、特許文献2の車両では、変速比制御による触媒の昇温と、空燃比制御による触媒の昇温とのいずれかが選択しうる場合に、エンジン回転数を許容値以下に制限しながら、要求される触媒昇温性能を実現するにあたり、両方式による燃費効率が検討されていない。また特許文献2の車両では、触媒昇温のための電気ヒータの使用の可能性や、これが燃費に与える影響についても検討されていない。   However, in the vehicle of Patent Literature 1, when either the catalyst temperature increase control using the engine as a heat source or the electric heater is selected, the fuel efficiency of both is not studied. Further, in the vehicle of Patent Document 2, when either the temperature increase of the catalyst by the speed ratio control or the temperature increase of the catalyst by the air-fuel ratio control can be selected, the engine speed is limited to an allowable value or less. In realizing the required catalyst temperature raising performance, fuel efficiency by both types has not been studied. Further, in the vehicle of Patent Document 2, neither the possibility of using an electric heater for raising the temperature of the catalyst nor the effect of this on fuel economy is examined.

本発明の目的は、エンジンの排気を浄化するための触媒装置の昇温を、エンジンの所定の触媒昇温制御によって、及び電気ヒータの通電によって実行することが可能な駆動系において、エンジンの挙動に起因する違和感ないし不快感を抑制しながら、要求される触媒昇温性能を実現するにあたり、触媒昇温制御と電気ヒータとのいずれかの組み合わせを燃費効率を考慮して選択することで、燃費を向上しうる装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive system capable of increasing the temperature of a catalyst device for purifying exhaust gas of an engine by a predetermined catalyst temperature increase control of the engine and by energizing an electric heater. In order to achieve the required catalyst temperature raising performance while suppressing the discomfort or discomfort caused by the fuel consumption, by selecting one of the combination of the catalyst temperature raising control and the electric heater in consideration of the fuel efficiency, the fuel efficiency is improved. It is an object of the present invention to provide a device capable of improving the performance.

上記課題を解決するために、本発明に係る駆動系の制御装置は、
内燃機関から伝達される回転動力を変速して駆動輪側に出力する無段変速機と、前記内燃機関から伝達される回転動力によって発電可能な回転電機と、前記内燃機関の排気を浄化する触媒装置に設けられた電気ヒータと、を備えた車両に搭載されて、前記内燃機関、前記無段変速機、前記回転電機及び前記電気ヒータを制御する駆動系の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関を熱源とする所定の触媒昇温制御によって前記触媒装置を昇温させる第1モードと、前記内燃機関を前記第1モードと比較して燃料消費率の低い出力回転数及び出力トルクで運転しつつ前記回転電機によって発電した電力を前記電気ヒータに供給することによって前記触媒装置を昇温させる第2モードと、のそれぞれについて、前記触媒装置を所定の昇温状態に移行させるために必要な出力回転数及び出力トルクを算出すると共に、算出した出力回転数及び出力トルクで運転する場合の燃料消費率を予測し、且つ、前記算出した出力回転数の現在値からの変化量が所定のガード領域から外れる場合には、出力回転数の変化量を前記ガード領域を画定するガード値に制限すると共に、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数での運転による不足分の熱量を供給すべく、前記算出した出力トルクを増大側に補正すると共に当該補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給するものとして、燃料消費率を予測するように構成された燃費予測手段と、
前記第1モード及び前記第2モードのうち前記予測された燃料消費率の低い方のモードに従うと共に、前記変化量が前記ガード領域から外れる場合には、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数及び前記補正後の出力トルクによって前記内燃機関を制御し、且つ、前記補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給すべく、前記内燃機関、前記無段変速機、前記回転電機及び前記電気ヒータを制御するように構成された制御手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a drive system control device according to the present invention includes:
A continuously variable transmission that changes the rotational power transmitted from the internal combustion engine and outputs it to the drive wheels, a rotary electric machine that can generate electric power using the rotational power transmitted from the internal combustion engine, and a catalyst that purifies exhaust gas from the internal combustion engine An electric heater provided in the device, and mounted on a vehicle including the internal combustion engine, the continuously variable transmission, a driving system control device for controlling the rotating electric machine and the electric heater,
A first mode in which the temperature of the catalyst device is increased by at least a predetermined catalyst temperature increase control using the internal combustion engine as a heat source; and an output rotation speed and an output torque having a lower fuel consumption rate than the internal combustion engine in the first mode. A second mode in which the temperature of the catalyst device is raised by supplying electric power generated by the rotating electric machine to the electric heater while operating at the same time, in order to shift the catalyst device to a predetermined temperature rising state. The required output speed and output torque are calculated, the fuel consumption rate when operating at the calculated output speed and output torque is predicted, and the amount of change from the current value of the calculated output speed is determined by a predetermined value. If the guard value deviates from the guard area, the amount of change in the output rotation speed is limited to the guard value that defines the guard area, and the guard value is appropriately used as the change amount. In order to supply an insufficient amount of heat due to the operation at the output rotation speed, the calculated output torque is corrected to the increasing side, and the electric power generated by the rotating electric machine is increased by the increased output power accompanying the correction. Fuel supply prediction means configured to predict a fuel consumption rate as a supply to the heater;
According to the mode with the lower predicted fuel consumption rate of the first mode and the second mode, and when the variation is out of the guard area, the guard value is applied as the variation. Controlling the internal combustion engine by the output rotation speed and the corrected output torque, and, in order to supply the electric heater with electric power generated by the rotating electric machine by an output power increased by the correction, the internal combustion engine; Control means configured to control the continuously variable transmission, the rotating electric machine, and the electric heater.

本発明の構成によれば、制御手段が、第1モード及び第2モードのうち燃料消費率の低いモードを選択して実行する。したがって、要求される触媒昇温性能を実現しながら、燃費効率を考慮していずれかの昇温モードを選択することで、燃費を向上することができる。   According to the configuration of the present invention, the control means selects and executes a mode having a low fuel consumption rate from the first mode and the second mode. Therefore, fuel efficiency can be improved by selecting one of the temperature increasing modes in consideration of fuel efficiency while achieving the required catalyst temperature increasing performance.

また、燃費予測手段が、出力回転数の現在値からの変化量が所定のガード領域から外れる場合には、出力回転数の変化量を前記ガード領域を画定するガード値に制限すると共に、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数での運転による不足分の熱量を供給すべく、出力トルクを増大側に補正すると共に当該補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給するものとして、燃料消費率を予測する。したがって、出力回転数の急激な変化に起因する違和感ないし不快感を抑制することができ、また補正の結果を燃料消費率の予測、昇温モードの選択及び動作の仕様に反映させることができる。   Further, when the amount of change in the output rotation speed from the current value deviates from a predetermined guard region, the fuel efficiency prediction unit limits the amount of change in the output rotation speed to a guard value that defines the guard region, and In order to supply an insufficient amount of heat due to the operation at the output rotation speed to which the guard value was applied as the amount, the output torque was corrected to the increasing side and the rotating electric machine generated power by the increased output power accompanying the correction. Assuming that electric power is supplied to the electric heater, a fuel consumption rate is predicted. Therefore, a sense of discomfort or discomfort caused by a rapid change in the output rotation speed can be suppressed, and the result of the correction can be reflected in the prediction of the fuel consumption rate, the selection of the heating mode, and the specification of the operation.

本発明の一実施形態に係る駆動系の制御装置の全体構成を説明する概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an overall configuration of a drive system control device according to an embodiment of the present invention. 駆動系の詳細を示すスケルトン図である。FIG. 3 is a skeleton diagram showing details of a drive system. 変速段の切換処理に使用する摩擦係合要素の変速段毎の締結または解放を示す締結作動表である。9 is an engagement operation table showing engagement or disengagement of a friction engagement element used for a shift speed switching process at each shift speed. 駆動系が備える遊星歯車の各回転要素の回転動作を説明する共線図である。FIG. 4 is a collinear diagram illustrating a rotation operation of each rotation element of a planetary gear included in a drive system. 車速と要求トルクとに基づく変速切換制御を説明する変速線図と、その変速切換制御における有段変速と無段変速とを切り換える境界線を示す変速切換線図と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える境界線を示す動力源切換線図とのそれぞれの一例を図示するマップである。A shift diagram illustrating a shift switching control based on a vehicle speed and a required torque, a shift switching diagram showing a boundary line for switching between a stepped shift and a stepless shift in the shift switch control, and an engine running and a motor running. It is a map which shows an example of each with a power source switching diagram showing a boundary line to be switched. 制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control system. 触媒昇温要求があった場合のエンジンの動作点の設定の手順を示すエンジン回転数−エンジントルクマップである。8 is an engine speed-engine torque map showing a procedure for setting an operating point of an engine when a catalyst temperature increase request is issued. モード選択処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of a mode selection process. 触媒昇温要求があり、且つ回転数変化量が所定値よりも大きい場合のエンジンの動作点の設定の手順を示すエンジン回転数−エンジントルクマップである。9 is an engine rotation speed-engine torque map showing a procedure for setting an operating point of an engine when a catalyst temperature rise request is made and a rotation speed change amount is larger than a predetermined value. 第1モードによる場合の排気損失と正味燃料消費率を示すグラフである。5 is a graph showing an exhaust loss and a net fuel consumption rate in the case of a first mode. 第2モードによる場合の排気損失と正味燃料消費率を示すグラフである。9 is a graph showing an exhaust loss and a net fuel consumption rate in the case of a second mode.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を示す概念図である。ハイブリッド車両1は、内燃機関であるエンジン10と、このエンジン10に動力分配機構14を介して夫々接続されている回転電機MG1及びMG2とを含んだ駆動系を備えている。動力分配機構14、回転電機MG1,MG2及び有段変速部15は、動力伝達機構110を構成する。回転電機MG1,MG2は、例えば永久磁石式の三相同期電動発電機からなる。第1回転電機MG1は、主に、エンジン10の制御、及びエンジン10から伝達される回転動力による発電に用いられる。他方、第2回転電機MG2は、主に、ハイブリッド車両1の力行及び回生ブレーキに用いられる。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. The hybrid vehicle 1 includes a drive system including an engine 10 that is an internal combustion engine, and rotating electric machines MG1 and MG2 that are connected to the engine 10 via a power distribution mechanism 14, respectively. The power distribution mechanism 14, the rotary electric machines MG1, MG2, and the stepped transmission unit 15 constitute a power transmission mechanism 110. The rotating electric machines MG1 and MG2 are composed of, for example, a permanent magnet type three-phase synchronous motor generator. The first rotating electrical machine MG <b> 1 is mainly used for controlling the engine 10 and generating electric power by rotating power transmitted from the engine 10. On the other hand, the second rotating electric machine MG2 is mainly used for powering and regenerative braking of the hybrid vehicle 1.

エンジン10には、吸気通路11及び排気通路12が接続されている。吸気通路11には、エアフローメータ21、スロットル弁22、ターボチャージャ23のコンプレッサ23c及びインタークーラ24が設けられている。排気通路12には、ターボチャージャ23のタービン23t、スタートコンバータ25及び後処理装置26が設けられている。排気通路12には更に、タービン23t上流と、このタービン23tとスタートコンバータ25との間を連通するバイパス通路が設けられており、このバイパス通路にはウェイストゲートバルブ27が設けられている。   An intake passage 11 and an exhaust passage 12 are connected to the engine 10. In the intake passage 11, an air flow meter 21, a throttle valve 22, a compressor 23c of a turbocharger 23, and an intercooler 24 are provided. In the exhaust passage 12, a turbine 23t of the turbocharger 23, a start converter 25, and a post-processing device 26 are provided. The exhaust passage 12 is further provided with a bypass passage communicating with the upstream of the turbine 23t and between the turbine 23t and the start converter 25, and a waste gate valve 27 is provided in the bypass passage.

スタートコンバータ25は、後処理装置26が活性化していない機関始動時に排気を浄化するものであり、例えば三元触媒から構成される。後処理装置26は、例えば吸蔵還元型NOx触媒(NSR: NOx Storage Reduction)及び選択還元型NOx触媒(SCR: Selective Catalytic Reduction)のいずれかから構成される。   The start converter 25 purifies exhaust gas at the time of starting the engine in which the aftertreatment device 26 is not activated, and is composed of, for example, a three-way catalyst. The post-processing device 26 includes, for example, one of a storage reduction type NOx catalyst (NSR: NOx Storage Reduction) and a selective reduction type NOx catalyst (SCR: Selective Catalytic Reduction).

本発明における触媒装置である後処理装置26には、電力の供給によって触媒を加熱可能に構成された電気ヒータ28が設けられている。電気ヒータ28の熱源としては、ジュール熱を発生させるもの(例えば電熱線)や、電磁波の作用により誘電加熱又は誘導加熱を行うもの(例えばマグネトロン)などを用いることができる。電気ヒータ28に接続されたヒータ電源29は、内部にリレーなどを備えており、不図示のバッテリからの電力を電気ヒータ28に供給するように構成される。ヒータ電源29内部のリレーが閉じられると、電気ヒータ28が通電され、後処理装置26内の触媒が昇温される。ヒータ電源29内部のリレーが開かれると、電気ヒータ28の通電が停止される。このように、ヒータ電源29を制御することによって電気ヒータ28の通電量(以下適宜「ヒータ通電量」という)が制御される。   The post-processing device 26, which is a catalyst device in the present invention, is provided with an electric heater 28 configured to be able to heat the catalyst by supplying electric power. As a heat source of the electric heater 28, a heat source that generates Joule heat (for example, a heating wire), a heat source that performs dielectric heating or induction heating by the action of an electromagnetic wave (for example, a magnetron), or the like can be used. The heater power supply 29 connected to the electric heater 28 includes a relay and the like inside, and is configured to supply electric power from a battery (not shown) to the electric heater 28. When the relay inside the heater power supply 29 is closed, the electric heater 28 is energized, and the temperature of the catalyst in the post-processing device 26 rises. When the relay inside the heater power supply 29 is opened, the energization of the electric heater 28 is stopped. In this way, by controlling the heater power supply 29, the amount of power supply to the electric heater 28 (hereinafter, appropriately referred to as "heater power supply amount") is controlled.

図2に示されるように、動力伝達機構110は、エンジン10の出力する回転動力を入力される入力軸111と、デファレンシャルギヤ(差動歯車装置)150に連結されて左右の駆動輪109のそれぞれに伝達する回転動力を出力する出力軸112と、入力軸111および出力軸112との間に介在して回転動力を中継するように伝達する伝達軸113と、入力軸111と伝達軸113の間に配置されてエンジン10の回転動力を回転電機MG1,MG2に分配して出力させる動力分配機構14と、出力軸112と伝達軸113との間に配置されて動力分配機構14から伝達される回転動力を備える変速段で自動変速して出力する有段変速部15と、を備えて構築されている。   As shown in FIG. 2, the power transmission mechanism 110 includes an input shaft 111 to which the rotational power output from the engine 10 is input, and a left and right drive wheel 109 connected to a differential gear (differential gear device) 150. An output shaft 112 that outputs rotational power transmitted to the motor, a transmission shaft 113 that is interposed between the input shaft 111 and the output shaft 112 and transmits the rotational power so as to relay the rotational power, and between the input shaft 111 and the transmission shaft 113. And a power distribution mechanism 14 that distributes the rotational power of the engine 10 to the rotary electric machines MG1 and MG2 and outputs the power, and a rotational power transmitted from the power distribution mechanism 14 that is disposed between the output shaft 112 and the transmission shaft 113. And a stepped transmission unit 15 that outputs the power by automatically shifting at a speed with power.

この動力伝達機構110は、軸心が共通の軸線となるように、入力軸111、出力軸112および伝達軸113がトランスミッションケース119内に直列に収容されて、それぞれ回転自在に軸受などを介して支持されている。ここで、出力軸112の回転速度(回転数)は車速センサ51が検出し、第1回転電機MG1のロータの回転速度は第1MG回転数センサ53が検出し、第2回転電機MG2のロータと一体の伝達軸113の回転速度は第2MG回転数センサ54が検出するようにそれぞれ設置されている。これら車速センサ51、第1MG回転数センサ53及び第2MG回転数センサ54は、後述のHVECU31にセンサ信号を送信可能に接続されている。なお、図2は、動力伝達機構110が入力軸111などの軸心を中心にして回転対称に構成されているため、図中下側を省略する骨子図(スケルトン図)である。   In this power transmission mechanism 110, an input shaft 111, an output shaft 112, and a transmission shaft 113 are housed in series in a transmission case 119 such that the shaft centers are a common axis, and each of the power transmission mechanisms 110 is rotatably provided via a bearing or the like. Supported. Here, the rotation speed (rotation speed) of the output shaft 112 is detected by the vehicle speed sensor 51, the rotation speed of the rotor of the first rotating electric machine MG1 is detected by the first MG rotation speed sensor 53, and the rotation speed of the rotor of the second rotating electric machine MG2 is determined. The rotation speed of the integral transmission shaft 113 is installed so that the second MG rotation speed sensor 54 detects the rotation speed. The vehicle speed sensor 51, the first MG rotation speed sensor 53, and the second MG rotation speed sensor 54 are connected to be able to transmit a sensor signal to the HVECU 31 described later. In addition, FIG. 2 is a skeleton diagram (skeleton diagram) in which the lower side in the figure is omitted because the power transmission mechanism 110 is configured to be rotationally symmetric about the axis of the input shaft 111 and the like.

動力分配機構14は、第1回転電機MG1と第2回転電機MG2とが切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えるシングルピニオン型の遊星歯車機構121に連結されて、エンジン10の回転動力を分配出力するようになっている。遊星歯車機構121は、サンギヤS0、プラネタリギヤP0、キャリヤCA0、およびリングギヤR0を回転要素として備えている。第1回転電機MG1は、遊星歯車機構121のサンギヤS0にロータが一体回転するように連結されている。第2回転電機MG2は、遊星歯車機構121のリングギヤR0および伝達軸113と一体的にロータが回転するように連結されている。また、遊星歯車機構121のキャリヤCA0は入力軸111、すなわちエンジン10の出力軸に連結されている。切換ブレーキB0はトランスミッションケース119に設置されて、サンギヤS0を締結または解放する。切換クラッチC0はそのサンギヤS0とキャリヤCA0との間を締結または解放する。なお、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、油圧により駆動して圧接する対象部材との係合圧力を調整することにより締結状態や解放状態や摩擦接触(所謂、摺動)状態を維持する摩擦係合要素により構築されている。   In the power distribution mechanism 14, the first rotary electric machine MG1 and the second rotary electric machine MG2 are connected to a single pinion type planetary gear mechanism 121 having a switching clutch C0 and a switching brake B0, and distribute and output the rotational power of the engine 10. It has become. The planetary gear mechanism 121 includes a sun gear S0, a planetary gear P0, a carrier CA0, and a ring gear R0 as rotating elements. The first rotary electric machine MG1 is connected to the sun gear S0 of the planetary gear mechanism 121 so that the rotor rotates integrally. The second rotary electric machine MG2 is connected to the ring gear R0 of the planetary gear mechanism 121 and the transmission shaft 113 so that the rotor rotates integrally therewith. The carrier CA0 of the planetary gear mechanism 121 is connected to the input shaft 111, that is, the output shaft of the engine 10. The switching brake B0 is installed in the transmission case 119, and engages or releases the sun gear S0. The switching clutch C0 engages or releases the connection between the sun gear S0 and the carrier CA0. The switching clutch C0 and the switching brake B0 are driven by hydraulic pressure to adjust an engagement pressure with a target member to be brought into pressure contact, thereby maintaining an engaged state, a released state, and a frictional contact (so-called sliding) state. It is constructed by a combination element.

この動力分配機構14は、例えば、切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放状態にされると、サンギヤS0、キャリヤCA0、リングギヤR0がそれぞれ相対回転可能な差動状態にされる。このとき、エンジン10の出力(回転動力)が第1回転電機MG1と第2回転電機MG2(伝達軸113)とに分配されて、例えば、そのエンジン10の分配出力で第1回転電機MG1が発電機として駆動され、また、第2回転電機MG2が電動機として駆動される。これにより、動力分配機構14は、回転電機MG1,MG2による所謂、無段変速状態(電気的CVT:Continuously Variable Transmission)になり、エンジン10の所定回転数に拘わらずに、伝達軸113の回転数を連続的に変化させる差動状態にすることができ、入力軸111の回転速度/伝達軸113の回転速度の変速比を連続的に変化させて駆動輪側に出力する電気的な無段変速機として機能可能である。なお、回転電機MG1,MG2は、電動機として機能する際にインバータ107を介してバッテリ108内に蓄電されている電力の供給(放電)を受けて回転駆動し、また、発電機として機能する際の発電電力はインバータ107を介してバッテリ108に充電(蓄電)される。   For example, when the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released, the power distribution mechanism 14 is placed in a differential state in which the sun gear S0, the carrier CA0, and the ring gear R0 can relatively rotate. At this time, the output (rotary power) of the engine 10 is distributed to the first rotary electric machine MG1 and the second rotary electric machine MG2 (the transmission shaft 113), and, for example, the first rotary electric machine MG1 generates electric power with the distributed output of the engine 10. And the second rotating electric machine MG2 is driven as an electric motor. As a result, the power distribution mechanism 14 is in a so-called continuously variable transmission state (electrical CVT: Continuously Variable Transmission) by the rotary electric machines MG1 and MG2, and the rotational speed of the transmission shaft 113 is independent of the predetermined rotational speed of the engine 10. Can be changed to a differential state in which the speed of the input shaft 111 / the speed of the transmission shaft 113 is continuously changed to output to the driving wheel side. It can function as a machine. When functioning as electric motors, rotating electric machines MG1 and MG2 receive supply (discharge) of electric power stored in battery 108 via inverter 107 to rotate and rotate, and function as generators. The generated power is charged (stored) in the battery 108 via the inverter 107.

また、動力分配機構14は、切換クラッチC0または切換ブレーキB0の一方が締結状態にされると、差動回転不能な非差動状態にされる。例えば、動力分配機構14は、サンギヤS0とキャリヤCA0とが切換クラッチC0により締結されると、リングギヤR0も含めて一体回転されるロック状態にされて差動回転不能な非差動状態とされる。このとき、エンジン10の回転数と伝達軸113の回転数とが一致する変速比「1」に固定される。これにより、動力分配機構14が非無段変速状態の定変速状態になって、有段変速部15による有段変速可能な状態にされる。   When one of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is engaged, the power distribution mechanism 14 is set to a non-differential state in which differential rotation is impossible. For example, when the sun gear S0 and the carrier CA0 are engaged by the switching clutch C0, the power distribution mechanism 14 is brought into a locked state in which the power distribution mechanism 14 and the ring gear R0 are integrally rotated, and is brought into a non-differential state in which differential rotation is impossible. . At this time, the speed ratio of the engine 10 and the speed of the transmission shaft 113 are fixed to a gear ratio “1”. As a result, the power distribution mechanism 14 is brought into the constant speed change state in the non-stepless speed change state, so that the stepped speed change unit 15 is in a state where the stepped speed change is possible.

また、この動力分配機構14は、サンギヤS0が切換ブレーキB0によりトランスミッションケース119側に連結されてロック状態にされても、差動回転不能な非差動状態にされる。このとき、リングギヤR0はキャリヤCA0よりも増速回転される。これにより、動力分配機構14が非無段変速状態の定増速(変速)状態になって、有段変速部15による有段変速可能な状態にされる。   Further, even if sun gear S0 is connected to transmission case 119 by switching brake B0 and locked, power distribution mechanism 14 is in a non-differential state in which differential rotation is impossible. At this time, the ring gear R0 is rotated at a higher speed than the carrier CA0. As a result, the power distribution mechanism 14 enters a constant speed-up (shift) state in a non-stepless speed-change state, and a state in which the step-variable transmission unit 15 can perform a step-wise speed change.

有段変速部15は、いずれもシングルピニオン型の第1遊星歯車機構125、第2遊星歯車機構126、および第3遊星歯車機構127と共に、切換クラッチC1、C2および切換ブレーキB1、B2、B3を備えて、4速の有段式自動変速機として機能する。第1遊星歯車機構125は、サンギヤS1、プラネタリギヤP1、キャリヤCA1、およびリングギヤR1を回転要素として備えている。第2遊星歯車機構126は、サンギヤS2、プラネタリギヤP2、キャリヤCA2、およびリングギヤR2を回転要素として備えている。第3遊星歯車機構127は、サンギヤS3、プラネタリギヤP3、キャリヤCA3、およびリングギヤR3を回転要素として備えている。なお、切換クラッチC1、C2および切換ブレーキB1、B2、B3は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0と同様の摩擦係合要素により構築されている。   The stepped transmission unit 15 includes switching clutches C1, C2 and switching brakes B1, B2, B3 together with a first planetary gear mechanism 125, a second planetary gear mechanism 126, and a third planetary gear mechanism 127, all of which are of a single pinion type. In addition, it functions as a four-speed stepped automatic transmission. The first planetary gear mechanism 125 includes a sun gear S1, a planetary gear P1, a carrier CA1, and a ring gear R1 as rotating elements. The second planetary gear mechanism 126 includes a sun gear S2, a planetary gear P2, a carrier CA2, and a ring gear R2 as rotating elements. The third planetary gear mechanism 127 includes a sun gear S3, a planetary gear P3, a carrier CA3, and a ring gear R3 as rotating elements. The switching clutches C1, C2 and the switching brakes B1, B2, B3 are constructed by the same frictional engagement elements as the switching clutch C0 and the switching brake B0.

この有段変速部15では、サンギヤS1およびサンギヤS2が一体回転するように連結されて、切換クラッチC2を介して伝達軸113に締結または解放可能に連結されている。また、リングギヤR2およびサンギヤS3は一体回転するように連結されて、切換クラッチC1を介して伝達軸113に締結または解放可能に連結されている。さらに、リングギヤR1、キャリヤCA2およびキャリヤCA3は出力軸112に一体回転するように連結されている。そして、切換ブレーキB1、B2、B3はトランスミッションケース119に設置されており、切換ブレーキB1は一体回転するサンギヤS1およびサンギヤS2を締結または解放し、切換ブレーキB2はキャリヤCA1を締結または解放し、切換ブレーキB3はリングギヤR3を締結または解放する。   In this stepped transmission portion 15, the sun gear S1 and the sun gear S2 are connected so as to rotate integrally, and are connected to the transmission shaft 113 via the switching clutch C2 so as to be fastened or released. Further, the ring gear R2 and the sun gear S3 are connected so as to rotate integrally, and are connected to the transmission shaft 113 via the switching clutch C1 so as to be fastened or released. Further, the ring gear R1, the carrier CA2, and the carrier CA3 are connected to the output shaft 112 so as to rotate integrally. The switching brakes B1, B2, and B3 are installed in the transmission case 119. The switching brake B1 engages or releases the sun gear S1 and the sun gear S2 that rotate together, and the switching brake B2 engages or releases the carrier CA1. The brake B3 engages or releases the ring gear R3.

このように構成された動力伝達機構110は、後述するHVECU31の駆動制御によって、動力分配機構14の切換クラッチC0と切換ブレーキB0のいずれかが駆動されて締結状態にされ、有段変速部15の切換クラッチC1、C2および切換ブレーキB1、B2、B3が選択的に駆動されて締結状態にされる。これにより、動力分配機構14から伝達軸113を介して伝達されるエンジン10や回転電機MG1,MG2の回転動力は、車速等の各種運転状況に応じて後述の変速段に切り換えられることにより、変速されつつ出力軸112から駆動輪109側へと出力される。すなわち、動力伝達機構110が有段変速機を構成している。   In the power transmission mechanism 110 configured as described above, one of the switching clutch C0 and the switching brake B0 of the power distribution mechanism 14 is driven to be engaged by the drive control of the HVECU 31 described below, and the stepped transmission portion 15 The switching clutches C1, C2 and the switching brakes B1, B2, B3 are selectively driven to be engaged. As a result, the rotational power of the engine 10 and the rotary electric machines MG1 and MG2 transmitted from the power distribution mechanism 14 via the transmission shaft 113 is switched to a later-described gear position in accordance with various driving conditions such as the vehicle speed, thereby changing the speed. The output is output from the output shaft 112 to the drive wheel 109 side. That is, the power transmission mechanism 110 constitutes a stepped transmission.

また、動力伝達機構110は、後述するHVECU31の駆動制御によって、動力分配機構14の切換クラッチC0と切換ブレーキB0が解放状態にされることで無段変速状態とされ、有段変速部15を含めて電気的な無段変速機として機能可能な状態にされる。   In addition, the power transmission mechanism 110 is brought into the continuously variable transmission state by the switching control of the power distribution mechanism 14 being released by the drive control of the HVECU 31 to be described later. As a result, a state in which it can function as an electric continuously variable transmission is established.

なお、動力伝達機構110は、有段変速部15の切換クラッチC1、C2の一方が締結状態にされることにより回転動力を出力可能に伝達経路が形成されるが、その双方共に解放状態にされることにより回転動力の伝達経路が遮断状態にされる。   In the power transmission mechanism 110, a transmission path is formed so that rotational power can be output by setting one of the switching clutches C1 and C2 of the stepped transmission portion 15 to an engaged state. As a result, the transmission path of the rotational power is cut off.

詳細には、この動力伝達機構110は、図3の締結作動表に示すように、動力分配機構14の切換クラッチC0および切換ブレーキB0と、有段変速部15の切換クラッチC1、C2および切換ブレーキB1、B2、B3とが選択的に締結されることにより、無段変速段、あるいは、1速(1st)、2速(2nd)、3速(3rd)、4速(4th)、5速(5th)、R(Reverse)、N(Neutral)のいずれかの有段変速段が選択されて伝達経路が形成される。なお、図3に図示する「○」は選択駆動時に締結状態にされることを示し、また「◎」は上述の有段変速時の選択駆動時には締結状態にされるが無段変速時の選択駆動時には解放状態にされることを示している。また、本実施形態に係るハイブリッド車両1は、不図示のシフトレバーの選択操作により、例えば、駐車「P(パーキング)」、後進走行「R(リバース)」、動力伝達経路遮断の中立「N(ニュートラル)」、前進走行「D(ドライブ)」、前進走行「M(マニュアル)」のいずれかを選択可能に備えており、「D」ポジションの選択時に無段変速制御を実行し、また、「M」ポジションの選択時に有段変速制御を実行するようになっている。   Specifically, as shown in the engagement operation table of FIG. 3, the power transmission mechanism 110 includes the switching clutch C0 and the switching brake B0 of the power distribution mechanism 14, and the switching clutches C1, C2 and the switching brake of the stepped transmission unit 15. By selectively engaging B1, B2, and B3, a continuously variable speed, or a first speed (1st), a second speed (2nd), a third speed (3rd), a fourth speed (4th), a fifth speed ( 5th), R (Reverse), or N (Neutral), a stepped speed change step is selected to form a transmission path. In FIG. 3, “を” indicates that the vehicle is in the engaged state during the selective driving, and “◎” indicates that the vehicle is in the engaged state during the selective driving during the above-described stepped shifting, but is selected during the stepless shifting. This indicates that the motor is released when driven. Further, in the hybrid vehicle 1 according to the present embodiment, for example, by selecting a shift lever (not shown), parking “P (parking)”, reverse running “R (reverse)”, and neutral “N ( Neutral), forward travel "D (drive)", and forward travel "M (manual)" are selectable. When the "D" position is selected, the continuously variable transmission control is executed. When the "M" position is selected, the stepped shift control is executed.

この動力伝達機構110の動力分配機構14や有段変速部15は、切換クラッチC0、C1、C2および切換ブレーキB0、B1、B2、B3が適宜締結されることにより、それぞれの回転要素(サンギヤS、キャリヤCA、リングギヤR)が図4の共線図に示す回転速度の関係を維持する状態で回転する。なお、図4の共線図では、連結されて一体回転する回転要素(サンギヤS、キャリヤCA、リングギヤR)が一つの縦線にまとめられて、所定の回転速度比(変速比)になるように各縦線の離隔間隔が設定されており、その縦線を横断する直線状の交差線とその縦線との交点がその回転要素毎の回転速度になるように作図されている。   The power distributing mechanism 14 and the stepped transmission portion 15 of the power transmission mechanism 110 have respective rotating elements (sun gear S) by appropriately engaging the switching clutches C0, C1, C2 and the switching brakes B0, B1, B2, B3. , The carrier CA and the ring gear R) rotate while maintaining the relationship of the rotational speed shown in the alignment chart of FIG. In the alignment chart of FIG. 4, the rotating elements (the sun gear S, the carrier CA, and the ring gear R) that are connected and integrally rotate are combined into one vertical line so that a predetermined rotation speed ratio (speed ratio) is obtained. Are set so that the intersection between the straight line crossing the vertical line and the vertical line is the rotation speed of each rotary element.

図6に示されるように、ハイブリッド車両1には、更に制御装置として、エンジン10を制御するエンジンECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)32と、回転電機MG1及びMG2を夫々制御するMGECU33と、ハイブリッド車両1に設けられた各種センサの出力等に基づいて、エンジンECU32及びMGECU33を統括制御するHVECU31と、が搭載されている。HVECU31、エンジンECU32及びMGECU33は相互に情報交換可能な状態で電気的に接続されている。なお、これらHVECU31、エンジンECU32及びMGECU33は本発明における制御手段を構成する。これらHVECU31、エンジンECU32及びMGECU33の機能が統合された単一の制御装置を用いても良い。   As shown in FIG. 6, the hybrid vehicle 1 further includes, as control devices, an engine ECU (Electronic Control Unit) 32 that controls the engine 10, an MGECU 33 that controls the rotating electric machines MG1 and MG2, respectively. An HVECU 31 that controls the engine ECU 32 and the MGECU 33 based on the output of various sensors provided in the hybrid vehicle 1 and the like is mounted. The HVECU 31, the engine ECU 32, and the MGECU 33 are electrically connected so that information can be exchanged with each other. The HVECU 31, the engine ECU 32, and the MGECU 33 constitute control means in the present invention. A single control device in which the functions of the HVECU 31, the engine ECU 32, and the MGECU 33 are integrated may be used.

主要なコンピュータとして設けられたHVECU31には、各種のセンサからの信号が入力される。例えばHVECU31には、ハイブリッド車両1の車速に応じた信号を出力する車速センサ51、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力するアクセル開度センサ52、第1回転電機MG1の回転速度に応じた信号を出力する第1MG回転数センサ53、第2回転電機MG2の回転速度に応じた信号を出力する第2MG回転数センサ54、バッテリ108の充電状態(State of charge;SOC)に応じた信号を出力するSOCセンサ56、及び後処理装置26内に設けられて触媒床温を出力する触媒温度センサ57等の出力信号が入力される。   Signals from various sensors are input to the HVECU 31 provided as a main computer. For example, the HVECU 31 includes a vehicle speed sensor 51 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed of the hybrid vehicle 1, an accelerator opening sensor 52 that outputs a signal corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), and a rotation speed of the first rotary electric machine MG1. The first MG rotation speed sensor 53 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2, the second MG rotation speed sensor 54 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2, and the state of charge (SOC) of the battery 108. Output signals from an SOC sensor 56 that outputs a detected signal and a catalyst temperature sensor 57 that is provided in the post-processing device 26 and that outputs a catalyst bed temperature are input.

HVECU31は、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2に発生させるトルクを算出し、発生させるトルクについてMGECU33に指令を出力する。また、HVECU31は、エンジン10の運転条件を決定し、エンジン10の運転条件についてエンジンECU32に指令を出力する。さらに、HVECU31は、所定のシフトスケジュール又は運転者によるシフトチェンジ要求等に応じた変速段が実現できるように、有段変速部15における複数のクラッチ及び複数のブレーキを個別に制御する。MGECU33は、HVECU31から入力された指令に基づき、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2に発生させるトルクに対応した電流を算出し、第1回転電機MG1及び第2回転電機MG2に電流を出力する。エンジンECU32は、HVECU31から入力された指令に基づき、スロットル弁22、点火プラグ37、及びウェイストゲートバルブ27等のエンジン10の各部に対して各種の制御を行うと共に、上述したヒータ電源29の動作を制御する。   The HVECU 31 calculates a torque generated by the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2, and outputs a command to the MGECU 33 regarding the generated torque. The HVECU 31 determines the operating conditions of the engine 10 and outputs a command to the engine ECU 32 regarding the operating conditions of the engine 10. Further, the HVECU 31 individually controls a plurality of clutches and a plurality of brakes in the stepped transmission unit 15 so that a gear position according to a predetermined shift schedule or a driver's shift change request or the like can be realized. The MGECU 33 calculates a current corresponding to the torque generated in the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 based on the command input from the HVECU 31, and outputs the current to the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2. I do. The engine ECU 32 performs various controls on each part of the engine 10 such as the throttle valve 22, the ignition plug 37, and the waste gate valve 27 based on the command input from the HVECU 31, and controls the operation of the heater power supply 29 described above. Control.

HVECU31は、アクセル開度センサ52の出力信号と車速センサ51の出力信号とを参照して、運転者がハイブリッド車両1に対して要求する要求駆動力(パワー)を計算し、その要求駆動力に対するシステム効率が最適となるように各種の走行モードを切り替えながらハイブリッド車両1を制御する。例えば、エンジン10の熱効率が低下する低負荷領域ではエンジン10の燃焼を停止して第2回転電機MG2を駆動するEV走行モードが選択される。一方、EV走行モードを選択すべき運転領域でない場合は、エンジン10とともに第2回転電機MG2等を作動させるハイブリッド走行モードが選択される。   The HVECU 31 calculates the required driving force (power) required by the driver for the hybrid vehicle 1 with reference to the output signal of the accelerator opening sensor 52 and the output signal of the vehicle speed sensor 51, and calculates the required driving force. The hybrid vehicle 1 is controlled while switching various driving modes so that the system efficiency is optimized. For example, in a low load region where the thermal efficiency of the engine 10 decreases, the EV running mode in which the combustion of the engine 10 is stopped and the second rotating electrical machine MG2 is driven is selected. On the other hand, if the EV traveling mode is not in the operating range to be selected, the hybrid traveling mode in which the second rotating electrical machine MG2 and the like are operated together with the engine 10 is selected.

HVECU31は、例えば、効率のよい走行を実現するために、図5の変速線図に示すように、出力軸112から出力することを要求されるトルクと車速とをパラメータとして、動力伝達機構110の切換クラッチC0、C1、C2と切換ブレーキB0、B1、B2、B3とを締結状態または解放状態にする駆動制御信号を出力して変速制御処理を実行するようになっている。ここで、図5は、車速と出力(要求)トルクとをパラメータとして変速切換制御を実行する際に用いる変速線SHd、SHuを示す変速線図の一例を示している。この図5には、有段変速と無段変速とを切り換えるための有段変速領域と無段変速制御領域との変速境界線GCc、GCtを示す変速切換線図の一例も図示されている。さらに、図5には、エンジン10の回転動力を走行トルクにするエンジン走行と、回転電機MG1,MG2の回転動力を走行トルクにするモータ走行とを切り換えるために、エンジン走行領域とモータ走行領域との動力境界線PTを示す動力源切換線図の一例も図示されている。   The HVECU 31 uses, for example, a torque and a vehicle speed required to be output from the output shaft 112 as parameters as shown in a shift diagram of FIG. The shift control process is executed by outputting a drive control signal for setting the switching clutches C0, C1, C2 and the switching brakes B0, B1, B2, B3 to the engaged state or the released state. Here, FIG. 5 shows an example of a shift diagram showing shift lines SHd and SHu used when executing shift switching control using the vehicle speed and the output (requested) torque as parameters. FIG. 5 also shows an example of a shift switching diagram showing shift boundaries GCc and GCt between a stepped shift region and a stepless shift control region for switching between a stepped shift and a stepless shift. Further, FIG. 5 shows an engine traveling area and a motor traveling area in order to switch between the engine traveling in which the rotational power of the engine 10 is the traveling torque and the motor traveling in which the rotational power of the rotary electric machines MG1 and MG2 is the traveling torque. An example of the power source switching diagram showing the power boundary line PT of FIG.

詳細には、HVECU31は、図5中の変速線SHd、SHuを横切るタイミングに変速段切換制御処理を実行するようになっている。このとき、HVECU31は、加速中に、低速側から高速側に向かってアップシフト変速線SHuを横切るタイミングに、例えば、2速から3速にアップシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。また、HVECU31は、減速中に、高速側から低速側に向かってダウンシフト変速線SHdを横切るタイミングに、例えば、4速から3速にダウンシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。   More specifically, the HVECU 31 executes the speed change control process at the timing of crossing the shift lines SHd and SHu in FIG. At this time, the HVECU 31 executes a shift stage switching control process for upshifting from the second speed to the third speed, for example, at the timing of crossing the upshift shift line SHu from the low speed side to the high speed side during acceleration. Further, the HVECU 31 executes a shift stage switching control process for downshifting from the fourth speed to the third speed, for example, at the timing of crossing the downshift shift line SHd from the high speed side to the low speed side during deceleration.

このHVECU31は、図5中の変速境界線GCc、GCtを横切るタイミングに有段変速と無段変速とを切り換える制御処理を実行するようになっている。このとき、HVECU31は、高トルク側から低トルク側に向かって無段変速境界線GCcを横切るタイミングに、有段変速部15の変速段はそのままで、動力分配機構14の切換クラッチC0と切換ブレーキB0とを解放状態にして無段変速制御領域に移行する変速種切換制御処理を実行する。また、HVECU31は、低トルク側から高トルク側に向かって有段変速境界線GCtを横切るタイミングに、有段変速部15の変速段はそのままで、動力分配機構14の切換クラッチC0または切換ブレーキB0の一方を締結状態にして有段変速制御領域に移行する変速種切換制御処理を実行する。   The HVECU 31 executes a control process for switching between the stepped shift and the stepless shift at the timing of crossing the shift boundary lines GCc and GCt in FIG. At this time, when the HVECU 31 crosses the continuously variable shift boundary GCc from the high torque side to the low torque side, the shift clutch C0 of the power distribution mechanism 14 and the switch brake A shift type switching control process is executed in which B0 is released and the process shifts to the continuously variable shift control region. The HVECU 31 switches the switching clutch C0 or the switching brake B0 of the power distribution mechanism 14 at the timing of crossing the stepped shift boundary GCt from the low torque side to the high torque side while keeping the speed of the stepped transmission portion 15 as it is. Is set to the engaged state, and a shift type switching control process for shifting to the stepped shift control region is executed.

さて、ハイブリッド走行モードが選択された場合、基本的には無段変速モードが実施されて、エンジンの動作点は概ね図7に示される最適燃費線Lに沿って移動するように、エンジン10及び第1回転電機MG1等が制御される。エンジン10の動作点は、エンジン回転数とエンジントルクとで定義されたものであり、最適燃費線Lはエンジン10の熱効率が最適となるように、すなわち、エンジン10単体につき様々なエンジンパワーを最小の燃料消費量で実現する点をプロットして繋ぐことによって、あらかじめ設定されたものである。   Now, when the hybrid driving mode is selected, the continuously variable transmission mode is basically performed, and the engine 10 and the engine 10 are moved so that the operating point of the engine moves substantially along the optimal fuel consumption line L shown in FIG. The first rotating electric machine MG1 and the like are controlled. The operating point of the engine 10 is defined by the engine speed and the engine torque, and the optimal fuel consumption line L is set so that the thermal efficiency of the engine 10 is optimized, that is, various engine powers are minimized per engine 10 alone. Are set in advance by plotting and connecting the points realized with the fuel consumption of.

しかしながら、冷間始動時のように、後処理装置26の触媒の昇温要求がある場合には、後処理装置26を所定の時間内に所定の昇温状態、すなわち所定の活性化温度に移行させるために、昇温モードによる運転が行われる。そして本実施形態におけるHVECU31には、この昇温モードとして2つの異なるモード、すなわち第1モード及び第2モードが実装されている。   However, when there is a request for raising the temperature of the catalyst of the post-processing device 26, such as at the time of a cold start, the post-processing device 26 is shifted to a predetermined temperature rising state, that is, a predetermined activation temperature within a predetermined time. In order to perform the operation, the operation in the temperature raising mode is performed. The HVECU 31 according to the present embodiment is provided with two different modes as the temperature increasing mode, that is, a first mode and a second mode.

第1モードは、エンジン10の触媒昇温制御によって後処理装置26を昇温させるものである。そのようなエンジン10の触媒昇温制御は、具体的には、エンジン10の出力パワーの目標値である目標パワーを通常時(すなわち、運転中であって昇温要求が成立していない場合)の値に維持しながら、エンジン10の出力回転数の目標値である目標回転数を増大側に変更することである。第1モードにおける動作点の設定は、例えば図7に示されるように、現在の動作点Sから、後処理装置26の昇温に必要な熱量を供給するために必要なだけ、動作点を等パワー線P上で、エンジン回転数の増大側に移動させることによって行われる(A0点、矢印m1)。エンジン回転数が増大することにより、排気損失[kW]、すなわちエンジン10から排気通路中に排出される熱流量が増大し、これによって後処理装置26が昇温される。   In the first mode, the temperature of the post-processing device 26 is raised by controlling the temperature of the catalyst of the engine 10. Specifically, such a catalyst temperature increase control of the engine 10 is performed when the target power, which is the target value of the output power of the engine 10, is normally set (that is, when the engine 10 is operating and the temperature increase request is not satisfied). Is to change the target rotation speed, which is the target value of the output rotation speed of the engine 10, to an increasing side while maintaining the value of the rotation speed. The setting of the operating point in the first mode is performed, for example, as shown in FIG. 7, by setting the operating point from the current operating point S as much as necessary to supply the amount of heat required to raise the temperature of the post-processing device 26. This is performed by moving the engine on the power line P to the side where the engine speed increases (point A0, arrow m1). As the engine speed increases, the exhaust loss [kW], that is, the heat flow discharged from the engine 10 into the exhaust passage increases, whereby the temperature of the post-processing device 26 increases.

第2モードは、エンジン10を第1モードと比較して燃料消費率の低いエンジン回転数及びエンジントルクで運転しつつ、第1回転電機MG1によって発電した電力を電気ヒータ28に供給することによって後処理装置26を昇温させるものである。本実施形態における第2モードは、エンジン10の動作点を最適燃費線L上で、パワー増大側に移動させるものである。第2モードにおける動作点の設定は、例えば図7に示されるように、現在の動作点Sから、後処理装置26の昇温に必要な熱量を供給するために必要なだけ、動作点を最適燃費線L上で、エンジンパワーの増大側に移動させることによって行われる(B0点、矢印m2)。エンジン回転数が増大することにより、排気損失[kW]、すなわちエンジン10から排気通路中に排出される熱流量が増大し、かつ第2モードの実行によるエンジンパワーの増大分によって第1回転電機MG1が発電動作(回生動作)させられ、その電力が電気ヒータ28に供給され、両者によって後処理装置26が昇温される。   In the second mode, the electric power generated by the first rotating electrical machine MG1 is supplied to the electric heater 28 while the engine 10 is operated at an engine speed and an engine torque having a lower fuel consumption rate than the first mode, thereby providing a later-described mode. The temperature of the processing device 26 is raised. In the second mode in the present embodiment, the operating point of the engine 10 is moved on the optimal fuel consumption line L to the power increasing side. In the setting of the operating point in the second mode, for example, as shown in FIG. 7, the operating point is optimized from the current operating point S by an amount necessary to supply a heat amount necessary for raising the temperature of the post-processing device 26. This is performed by moving the engine power on the fuel consumption line L to the side where the engine power increases (point B0, arrow m2). As the engine speed increases, the exhaust loss [kW], that is, the heat flow discharged from the engine 10 into the exhaust passage increases, and the first rotary electric machine MG1 increases due to an increase in engine power due to execution of the second mode. Is subjected to a power generation operation (regeneration operation), and the electric power is supplied to the electric heater 28, whereby the temperature of the post-processing device 26 is increased.

さらにHVECU31には、これら第1モード及び第2モードのうちいずれか一方を、燃料消費率の予測に基づいて選択するモード選択処理が実装されている。   Further, the HVECU 31 has a mode selection process for selecting one of the first mode and the second mode based on the prediction of the fuel consumption rate.

このモード選択処理について、図8に従って説明する。図8の処理ルーチンは、無段変速モードが選択されており、且つ触媒昇温要求が成立している場合に、所定の制御周期Δtごとに繰り返し実行される。触媒昇温要求は、例えば触媒温度センサ57の検出値が所定値以下の場合に成立する。本ルーチンが開始されると、まずHVECU31は、触媒温度センサ57の検出値に基づいて、後処理装置26内の触媒床温が所定時間内に所定の活性化温度に達するのに必要とされる熱量である必要熱量Qrを算出する(S10)。   This mode selection process will be described with reference to FIG. The processing routine of FIG. 8 is repeatedly executed at a predetermined control cycle Δt when the continuously variable transmission mode is selected and the catalyst temperature increase request is satisfied. The catalyst temperature rise request is satisfied, for example, when the detection value of the catalyst temperature sensor 57 is equal to or less than a predetermined value. When this routine is started, first, the HVECU 31 is required for the catalyst bed temperature in the after-treatment device 26 to reach a predetermined activation temperature within a predetermined time based on the detection value of the catalyst temperature sensor 57. The required amount of heat Qr, which is the amount of heat, is calculated (S10).

次にステップS20では、HVECU31は、第1モードによって必要熱量Qrを供給する場合の動作点A0(図7参照)を算出し、その場合のエンジン回転数の現在の動作点Sからの変化量である回転数変化量ΔNeAを算出する。すなわちHVECU31は、エンジン10の動作点を等パワー線P上で変更する場合(すなわち、第1モードによって運転する場合)について、ステップS10で算出された必要熱量Qrを後処理装置26に供給して活性化温度に移行させるために必要な回転数変化量ΔNeAを算出する。   Next, in step S20, the HVECU 31 calculates an operating point A0 (see FIG. 7) when the required amount of heat Qr is supplied in the first mode, and calculates the engine speed from the current operating point S in this case. A certain rotation speed change amount ΔNeA is calculated. That is, the HVECU 31 supplies the necessary heat amount Qr calculated in step S10 to the post-processing device 26 when changing the operating point of the engine 10 on the equal power line P (that is, when operating in the first mode). The rotation speed change amount ΔNeA required to shift to the activation temperature is calculated.

次にステップS30では、算出された回転数変化量ΔNeAが、所定の上限値ΔNe1よりも小さいかを判定する。この上限値ΔNe1は、エンジン回転数の所定時間内(例えば、制御周期Δt内)の変化量がそれよりも大きい場合に乗員の感じる不快感が許容範囲外となるような閾値である。すなわちステップS30では、ステップS20で算出された回転数変化量ΔNeAどおりに動作点を変更(すなわち動作点を現在の動作点Sから動作点A0に変更)した場合に不快感が許容範囲内となるかが判定される。上限値ΔNe1は、本発明におけるガード領域を画定するガード値に相当する。   Next, in step S30, it is determined whether the calculated rotation speed change amount ΔNeA is smaller than a predetermined upper limit value ΔNe1. The upper limit value ΔNe1 is a threshold value such that when the change amount of the engine speed within a predetermined time (for example, within the control cycle Δt) is larger than that, the discomfort felt by the occupant is outside the allowable range. That is, in step S30, when the operating point is changed according to the rotation speed change amount ΔNeA calculated in step S20 (that is, the operating point is changed from the current operating point S to the operating point A0), the discomfort is within the allowable range. Is determined. The upper limit ΔNe1 corresponds to a guard value that defines a guard area in the present invention.

ステップS30で否定、すなわち回転数変化量ΔNeAが上限値ΔNe1以上である場合、次に回転数変化量ΔNeAが上限値ΔNe1で更新され(ステップS40)、この更新された値によって、動作点が再計算される(ステップS50)。   If the determination in step S30 is negative, that is, if the rotation speed change amount ΔNeA is equal to or greater than the upper limit value ΔNe1, then the rotation speed change amount ΔNeA is updated with the upper limit value ΔNe1 (step S40), and the operating point is reset by this updated value. It is calculated (step S50).

この動作点の再計算の手順につき、図9に従って説明すると、ステップS20で算出された動作点A0についての回転数変化量ΔNeAが、上限値ΔNe1以上である場合には、まず(i)回転数変化量ΔNeAが上限値ΔNe1で更新され、(ii)その場合(すなわち、動作点A1による場合)の第1モードによる供給熱量での不足分の熱量(必要熱量Qrとの差分)を、動作点のトルク増大側への変更によって確保するように、動作点A’が新たに算出される。   The procedure for recalculating the operating point will be described with reference to FIG. 9. If the rotational speed change amount ΔNeA for the operating point A0 calculated in step S20 is equal to or greater than the upper limit value ΔNe1, first (i) The change amount ΔNeA is updated with the upper limit value ΔNe1. (Ii) In this case (that is, in the case of the operation point A1), the shortage heat amount (difference with the required heat amount Qr) in the supply heat amount in the first mode is calculated by the operation point The operating point A ′ is newly calculated so as to be ensured by changing to the torque increasing side.

ステップS30で肯定の場合、及びステップS50で再計算が行われた場合には、当該動作点(ステップS30で肯定の場合には動作点A0、ステップS50で再計算が行われた場合には動作点A’)についての正味燃料消費率FCa[g/kWh]が算出される(ステップS60)。   In the case of affirmative determination in step S30 and in the case where recalculation is performed in step S50, the operating point (the operating point A0 in the case of affirmative in step S30 and the operation point in the case where recalculation is performed in step S50). The net fuel consumption rate FCa [g / kWh] for the point A ′) is calculated (step S60).

ステップS70〜S90においては、ステップS20〜S60において第1モードについて行われたものと同様の処理が、第2モードについて実行される。   In steps S70 to S90, the same processing as that performed in the first mode in steps S20 to S60 is executed for the second mode.

すなわち、まずステップS70では、第2モードによって必要熱量Qrを供給する場合の動作点B0(図7参照)を算出し、その場合のエンジン回転数の変化量ΔNeBを算出する。すなわち、ステップS10で算出された必要熱量Qrを後処理装置26に供給して活性化温度に移行させるために必要なエンジン回転数の変化量ΔNeBを、最適燃費線上でエンジンの動作点を変更した場合(すなわち、第2モードによって運転する場合)について算出する。   That is, first, in step S70, the operating point B0 (see FIG. 7) when the required amount of heat Qr is supplied in the second mode is calculated, and the change amount ΔNeB of the engine speed in that case is calculated. That is, the amount of change ΔNeB in engine speed required to supply the required heat amount Qr calculated in step S10 to the post-processing device 26 to shift to the activation temperature is changed by changing the operating point of the engine on the optimal fuel consumption line. The calculation is performed for the case (that is, the case of operating in the second mode).

次にステップS80では、算出された回転数変化量ΔNeBが、上述した所定の上限値ΔNe1よりも小さいかを判定する。すなわちステップS80では、ステップS70で算出された回転数変化量ΔNeBどおりに動作点を変更(すなわち動作点を現在の動作点Sから動作点B0に変更)した場合に不快感が許容範囲内となるかが判定される。   Next, in step S80, it is determined whether or not the calculated rotation speed change amount ΔNeB is smaller than the above-described predetermined upper limit value ΔNe1. That is, in step S80, when the operating point is changed according to the rotation speed change amount ΔNeB calculated in step S70 (that is, the operating point is changed from the current operating point S to the operating point B0), the discomfort falls within the allowable range. Is determined.

ステップS80で否定、すなわち回転数変化量ΔNeBが上限値ΔNe1以上である場合、次に回転数変化量ΔNeBが上限値ΔNe1で更新され(ステップS100)、この更新された値によって、動作点が再計算される(ステップS110)。   If the determination in step S80 is negative, that is, if the rotation speed variation ΔNeB is equal to or greater than the upper limit ΔNe1, the rotation speed variation ΔNeB is updated with the upper limit ΔNe1 (step S100), and the operating point is reset by this updated value. It is calculated (step S110).

この動作点の再計算の手順につき、図9に従って説明すると、ステップS70で算出された動作点B0についての回転数変化量ΔNeBが、上限値ΔNe1以上である場合には、まず(i)回転数変化量ΔNeBが上限値ΔNe1で更新され、(ii)その場合(すなわち、動作点B1による場合)の第2モードによる供給熱量での不足分の熱量(必要熱量Qrとの差分)を、動作点のトルク増大側への変更によって確保するように、動作点B’が新たに算出される。   The procedure for recalculating the operating point will be described with reference to FIG. 9. If the rotational speed change amount ΔNeB for the operating point B0 calculated in step S70 is equal to or more than the upper limit value ΔNe1, first (i) The change amount ΔNeB is updated with the upper limit value ΔNe1. (Ii) In this case (ie, according to the operation point B1), the shortage heat amount (difference with the required heat amount Qr) in the supply heat amount in the second mode is calculated as the operation point The operating point B ′ is newly calculated so as to be ensured by changing to the torque increasing side.

ステップS80で肯定の場合、及びステップS110で再計算が行われた場合には、当該動作点(ステップS80で肯定の場合には動作点B0、ステップS110で再計算が行われた場合には動作点B’)についての正味燃料消費率FCb[g/kWh]が算出される(ステップS90)。なお、ステップS60,S90における処理は、本発明における燃費予測手段に相当する。   In the case of affirmative determination in step S80 and in the case where recalculation is performed in step S110, the operating point (the operating point B0 in the case of affirmative determination in step S80 and the operation point in the case where recalculation is performed in step S110). The net fuel consumption rate FCb [g / kWh] for the point B ′) is calculated (step S90). Note that the processing in steps S60 and S90 corresponds to the fuel efficiency prediction means in the present invention.

なお、各動作点の算出にあたっては、エンジントルクを増大側に補正することによる排気損失(エンジン10を熱源として後処理装置26に供給される熱流量)の増大と、当該補正による増大分のエンジントルクによって第1回転電機MG1で発電した電力を電気ヒータ28に供給することによる供給熱量の増大と、の両者が考慮すなわち反映される。エンジン10から後処理装置26までの排気通路で失われる熱量は差し引いて計算される。また、発電効率は第1回転電機MG1の回転数に応じて異なる(例えば、低回転では発電効率が悪い)ため、回転数に応じた発電効率も考慮すなわち反映される。   In calculating each operating point, an increase in exhaust loss (heat flow supplied to the post-processing device 26 using the engine 10 as a heat source) by correcting the engine torque to an increase side and an increase in the engine by the correction are provided. Both the increase in the amount of heat supplied by supplying the electric power generated by the first rotating electrical machine MG1 to the electric heater 28 by the torque is considered or reflected. The amount of heat lost in the exhaust passage from the engine 10 to the aftertreatment device 26 is calculated by subtracting it. In addition, since the power generation efficiency differs according to the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 (for example, the power generation efficiency is low at low rotation speed), the power generation efficiency according to the rotation speed is also considered or reflected.

そしてステップS120において、HVECU31は、先にステップS60で算出された第1モードについての正味燃料消費率FCaが、ステップS90で算出された第2モードについての正味燃料消費率FCbよりも小さいかを判断する。   In step S120, the HVECU 31 determines whether the net fuel consumption rate FCa for the first mode previously calculated in step S60 is smaller than the net fuel consumption rate FCb for the second mode calculated in step S90. I do.

ステップS120で肯定、すなわち第1モードについての正味燃料消費率FCaが相対的に小さい(すなわち、燃費効率が良い)場合には、第1モードによる運転が実行される(ステップS130)。この場合の動作点は、ステップS30で肯定の場合には動作点A0、ステップS50で再計算が行われた場合には動作点A’が採用される。   If the determination in step S120 is affirmative, that is, if the net fuel consumption rate FCa for the first mode is relatively small (that is, the fuel efficiency is good), the operation in the first mode is executed (step S130). As the operating point in this case, the operating point A0 is adopted when the result is affirmative in step S30, and the operating point A 'is adopted when recalculation is performed in step S50.

ステップS120で否定、すなわち第2モードについての正味燃料消費率FCbが正味燃料消費率FCa以下である(すなわち、燃費効率が等しいあるいは良い)場合には、第2モードによる運転が実行される(ステップS140)。この場合の動作点は、ステップS80で肯定の場合には動作点B0、ステップS110で再計算が行われた場合には動作点B’が採用される。このようにして、ステップS130,S140においては、採用された動作点に従って、エンジン回転数の変化量が上限値ΔNe1以上である場合には、当該変化量として上限値ΔNe1が適用されたエンジン回転数及び補正後のエンジントルクによってエンジン10を制御すると共に、当該補正に伴う増大分のエンジンパワーによって第1回転電機MG1で発電した電力を電気ヒータ28に供給するように、エンジン10、動力分配装置14、第1回転電機MG1及びヒータ電源29が制御される。   If step S120 is negative, that is, if the net fuel consumption rate FCb for the second mode is equal to or less than the net fuel consumption rate FCa (ie, the fuel efficiency is equal or good), the operation in the second mode is executed (step S120). S140). As the operating point in this case, the operating point B0 is adopted when the result is affirmative in step S80, and the operating point B 'is adopted when recalculation is performed in step S110. In this way, in steps S130 and S140, if the amount of change in the engine speed is equal to or greater than the upper limit value ΔNe1 according to the adopted operating point, the engine speed in which the upper limit value ΔNe1 is applied as the change amount The engine 10 and the power distribution device 14 are controlled so that the engine 10 is controlled by the corrected engine torque and the electric power generated by the first rotating electrical machine MG1 is supplied to the electric heater 28 by the increased engine power accompanying the correction. , The first rotating electrical machine MG1 and the heater power supply 29 are controlled.

例えば、図10に示されるように、第1モードによってエンジン回転数を現在値Rsから目標値R0まで増大させる場合には、排気損失の増大分はΔEL1[kW]である一方、正味燃料消費率FCaの増大分はΔFCa[g/kWh]である。これに対し、図11に示されるように、第2モードによってエンジンパワー(出力軸パワー[kW])を現在値Psから目標値P0まで増大させる場合には、排気損失の増大分はΔEL2[kW]である一方、正味燃料消費率FCbの増大分はΔFCb[g/kWh]である。この場合、ステップS120においては、FCa>FCbとなることから否定され、動作点(B)、すなわち第2モードによる運転が選択される。   For example, as shown in FIG. 10, when the engine speed is increased from the current value Rs to the target value R0 in the first mode, the increase in the exhaust loss is ΔEL1 [kW], while the net fuel consumption rate is increased. The increase of FCa is ΔFCa [g / kWh]. On the other hand, as shown in FIG. 11, when the engine power (output shaft power [kW]) is increased from the current value Ps to the target value P0 in the second mode, the increase in the exhaust loss is ΔEL2 [kW]. On the other hand, the increase in the net fuel consumption rate FCb is ΔFCb [g / kWh]. In this case, in step S120, the result is negative because FCa> FCb, and the operating point (B), that is, the operation in the second mode is selected.

このようなステップS120での判断において、ステップS50で再計算が行われた場合には動作点A’が採用され、また、ステップS110で再計算が行われた場合には動作点B’が用いられることになる。動作点A’又はB’が採用された場合には、エンジントルクを増大側に補正したことに伴う増大分のエンジンパワーによって第1回転電機MG1で発電した電力が、電気ヒータ28に供給される。   In the determination in step S120, the operating point A ′ is used when recalculation is performed in step S50, and the operating point B ′ is used when recalculation is performed in step S110. Will be done. When the operating point A ′ or B ′ is adopted, the electric power generated by the first rotary electric machine MG1 is supplied to the electric heater 28 by the increased engine power resulting from the correction of the engine torque to the increased side. .

動作点A0,B0がいずれも現在の動作点Sからの回転数変化量の上限値ΔNe1の範囲内にある場合には、第2モードにより設定される動作点B0が最適燃費線L上にあることから、通常は第2モードが採用・実行されると考えられる。これに対し、動作点A0,B0の一方又は両方が、現在の動作点Sからの上限値ΔNe1の範囲外にある場合(例えば寒冷地など、触媒温度が極めて低い場合)には、第1モードと第2モードとのどちらが採用・実行されるかは正味燃料消費率FCa,FCbに応じて異なり、また、第1モードでは動作点A0が上限値ΔNe1の範囲内にある場合には電気ヒータ28の動作が行われないところ、動作点A0が上限値ΔNe1の範囲内にない場合には、第1モードであっても電気ヒータ28の通電が実行されることになる。すなわち本実施形態では、第1モードが採用・実行される場合であっても電気ヒータ28の通電が行われる場合が生じ、したがって、単なる2状態(常に等パワー線P上でエンジン10の触媒昇温制御のみを行い電気ヒータ28の通電を行わない第1モードと、常に最適燃費線L上での運転及び電気ヒータ28の通電を行う第2モード)からの選択ではなく、エンジン回転数−エンジントルクマップ上を格子状に区切った全ての点のうちから、必要な昇温性能を確保でき且つ燃料消費率の最も小さい動作点を任意に採用できることになる。   When the operating points A0 and B0 are both within the range of the upper limit value ΔNe1 of the rotation speed change amount from the current operating point S, the operating point B0 set in the second mode is on the optimal fuel consumption line L. Therefore, it is generally considered that the second mode is adopted and executed. On the other hand, when one or both of the operating points A0 and B0 are outside the range of the upper limit ΔNe1 from the current operating point S (for example, when the catalyst temperature is extremely low such as in a cold region), the first mode is set. Whether the second mode or the second mode is adopted or executed depends on the net fuel consumption rates FCa and FCb. In the first mode, when the operating point A0 is within the range of the upper limit ΔNe1, the electric heater 28 is used. When the operation point A0 is not within the range of the upper limit value ΔNe1, the energization of the electric heater 28 is executed even in the first mode. That is, in the present embodiment, even when the first mode is adopted and executed, the energization of the electric heater 28 is performed, and therefore, the mere two states (the catalyst rise of the engine 10 always on the equal power line P) occur. Rather than selecting between a first mode in which only the temperature control is performed and the electric heater 28 is not energized, and a second mode in which the electric heater 28 is always operated on the optimal fuel consumption line L and energized in the electric heater 28). From all the points on the torque map that are divided in a grid pattern, the operating point that can secure the required temperature raising performance and has the smallest fuel consumption rate can be arbitrarily adopted.

以上のとおり、本実施形態では、第1モード及び第2モードのうち燃料消費率の低い方のモードに従って、エンジン10、無段変速機として機能する動力分配機構14、第1回転電機MG1及び電気ヒータ28を制御する。したがって、要求される触媒昇温性能を実現しながら、燃費効率を考慮していずれかの昇温モードを選択することで、燃費を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, the engine 10, the power distribution mechanism 14 functioning as a continuously variable transmission, the first rotating electric machine MG1, and the electric motor are operated in accordance with the lower fuel consumption rate of the first mode and the second mode. The heater 28 is controlled. Therefore, fuel efficiency can be improved by selecting one of the temperature increasing modes in consideration of fuel efficiency while achieving the required catalyst temperature increasing performance.

また本実施形態では、エンジン回転数の現在値からの変化量ΔNeA,ΔNeBが所定の上限値ΔNe1以上である場合には、エンジン回転数の変化量ΔNeA,ΔNeBを上限値ΔNe1に制限すると共に、エンジン回転数の変化量として上限値ΔNe1が適用されたエンジン回転数での運転による不足分の熱量を供給すべく、エンジントルクを増大側に補正すると共に当該補正に伴う増大分のエンジンパワーによって第1回転電機MG1で発電した電力を電気ヒータ28に供給するものとして、燃料消費率を予測する。また、エンジン回転数の変化量として上限値ΔNe1が適用されたエンジン回転数及び前記補正後のエンジントルクによってエンジン10を制御すると共に、前記補正に伴う増大分のエンジンパワーによって第1回転電機MG1で発電した電力を電気ヒータ28に供給する。したがって、エンジン回転数の急激な変化に起因する違和感ないし不快感を抑制することができ、また補正の結果を燃料消費率の予測、昇温モードの選択及び動作の仕様(すなわち動作点の位置)に反映させることができる。   Further, in the present embodiment, when the change amounts ΔNeA and ΔNeB of the engine speed from the current value are equal to or larger than the predetermined upper limit value ΔNe1, the change amounts ΔNeA and ΔNeB of the engine speed are limited to the upper limit value ΔNe1. In order to supply an insufficient amount of heat due to the operation at the engine speed to which the upper limit value ΔNe1 is applied as the change amount of the engine speed, the engine torque is corrected to the increasing side, and the engine power is increased by the increased engine power accompanying the correction. The fuel consumption rate is predicted on the assumption that the electric power generated by the single-rotation electric machine MG1 is supplied to the electric heater 28. In addition, the engine 10 is controlled by the engine speed to which the upper limit value ΔNe1 is applied as the change amount of the engine speed and the engine torque after the correction, and the first rotary electric machine MG1 is controlled by the increased engine power accompanying the correction. The generated power is supplied to the electric heater 28. Therefore, discomfort or discomfort caused by a rapid change in the engine speed can be suppressed, and the correction results are used to predict the fuel consumption rate, select the temperature increase mode, and specify the operation (that is, the position of the operation point). Can be reflected.

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が特許請求の範囲に含まれることが意図されている。   While embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent that modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included within the scope of the appended claims.

例えば、昇温モードの選択において、バッテリ108のような蓄電装置の充電状態(SOC)を考慮してもよい。例えば、エンジン回転数の現在値からの変化量ΔNeA,ΔNeBが所定の上限値ΔNe1以上である場合であっても、SOCが十分に高い場合には、エンジントルクの増大量を抑制して、不足分の電力を蓄電装置から電気ヒータ28に供給する、というように、SOCが高い(満充電に近い)ほど、蓄電装置からの電力供給の割合を増大させても良い。この場合には燃料消費率を更に低減することが可能になる。さらに、このように蓄電装置から電気ヒータ28への給電を行う場合には、蓄電装置の温度が低いほど、蓄電装置からの電力供給の割合を減少させても良い。一般に蓄電装置の内部抵抗は低温時ほど大きくなる傾向があるため、このような構成によれば燃料消費率を更に低減することが可能になる。   For example, when selecting the temperature increase mode, the state of charge (SOC) of a power storage device such as the battery 108 may be considered. For example, even when the amounts of change ΔNeA and ΔNeB of the engine speed from the current value are equal to or larger than the predetermined upper limit value ΔNe1, if the SOC is sufficiently high, the amount of increase in the engine torque is suppressed and For example, as the SOC is higher (closer to full charge), the rate of power supply from the power storage device may be increased, such as supplying the electric power from the power storage device to the electric heater 28. In this case, the fuel consumption rate can be further reduced. Further, when power is supplied from the power storage device to the electric heater 28 as described above, the lower the temperature of the power storage device, the lower the rate of power supply from the power storage device may be. In general, the internal resistance of the power storage device tends to increase as the temperature decreases, and thus the fuel consumption rate can be further reduced according to such a configuration.

さらに、本発明における燃料消費率の算出(S60,S90)においては、無段変速部の動力伝達効率をも考慮すると更に好適である。すなわち、変速比に応じた既知の動力伝達効率の値を用いて燃料消費率を算出ないし補正することにより、燃料消費率の算出精度を向上し、燃料消費率のより低い昇温モードの選択によって燃料消費率を更に低減することが可能になる。   Further, in the calculation of the fuel consumption rate (S60, S90) in the present invention, it is more preferable that the power transmission efficiency of the continuously variable transmission portion is also taken into consideration. That is, by calculating or correcting the fuel consumption rate using the value of the known power transmission efficiency according to the gear ratio, the calculation accuracy of the fuel consumption rate is improved, and the selection of the temperature increase mode with a lower fuel consumption rate is performed. The fuel consumption rate can be further reduced.

また、第1モード及び第2モードのうち少なくとも一方におけるエンジンの制御は、目標回転数を減少側に変更するものであってもよい。例えば、第1モードにおいて動作点を等パワー線上で回転数減少側(トルク増大側)に変更する場合には、動作点が最適燃費線Lから外れることから燃焼効率が低下し、その低下分に相当するエネルギーが触媒に供給されることにより、触媒を昇温させることができる。第2モードにおいて目標回転数を減少側に変更する場合には、目標トルクも減少することから、エンジンの制御自体による触媒昇温は見込めないが、蓄電装置のSOCが十分に高い場合のように不足分の電力を蓄電装置から電気ヒータ28に供給することによって、所望の触媒昇温を行うことができる。第2モードにおいて目標回転数を所定の下限値以下まで減少させる必要性は通常考えにくいが、本発明はこのような構成を排除しない。以上のことから、本発明における第1モード及び第2モードの少なくとも一方では、エンジン10の目標回転数を減少側に変更すると共に、その場合のエンジン回転数の現在の動作点Sからの変化量である回転数変化量ΔNeAが、負の値である所定の下限値以下である場合、回転数変化量ΔNeAを当該下限値で更新し、この更新された値によって、動作点を再計算してもよい。すなわち、本発明における燃費予測手段は、第1モードと第2モードとのそれぞれについて、触媒装置を所定の昇温状態に移行させるために必要な出力回転数及び出力トルクを算出すると共に、算出した出力回転数及び出力トルクで運転する場合の燃料消費率を予測し、且つ、当該算出した出力回転数の現在値からの変化量が、(正のガード値及び負のガード値の少なくとも一方によって画定された)所定のガード領域から外れる場合には、出力回転数の変化量を前記ガード領域を画定するガード値に制限すると共に、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数での運転による不足分の熱量を供給すべく、前記算出した出力トルクを増大側に補正すると共に当該補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給するものとして、燃料消費率を予測するように構成されていてもよい。換言すれば、本発明で用いられるガード領域は、第1モード及び第2モードのいずれについても、正のガード値のみ(この場合には、当該昇温モードが出力回転数の増大によるものであり、且つ出力回転数が当該正のガード値以上である場合に当該正のガード値が適用される)、負のガード値のみ(この場合には、当該昇温モードが出力回転数の減少によるものであり、且つ出力回転数が当該負のガード値以下である場合に当該負のガード値が適用される)、及び正及び負のガード値(この場合には、当該昇温モードが出力回転数の増大又は減少によるものであり、且つ出力回転数が正のガード値以上である場合に当該正のガード値が適用され、出力回転数が負のガード値以下である場合に当該負のガード値が適用される)によって構成されていても良い。   Further, the control of the engine in at least one of the first mode and the second mode may change the target rotation speed to a decrease side. For example, when the operating point is changed to the rotational speed decreasing side (torque increasing side) on the equal power line in the first mode, the operating point deviates from the optimal fuel consumption line L, so that the combustion efficiency is reduced. By supplying the corresponding energy to the catalyst, the temperature of the catalyst can be raised. When the target rotation speed is changed to the decrease side in the second mode, the target torque also decreases, so that the catalyst temperature rise due to the control of the engine itself cannot be expected, but as in the case where the SOC of the power storage device is sufficiently high. By supplying the insufficient power from the power storage device to the electric heater 28, a desired catalyst temperature increase can be performed. In the second mode, it is generally difficult to imagine the necessity of reducing the target rotation speed to a predetermined lower limit or less, but the present invention does not exclude such a configuration. As described above, in at least one of the first mode and the second mode in the present invention, the target rotation speed of the engine 10 is changed to the decrease side, and the amount of change in the engine rotation speed from the current operating point S in that case. If the rotation speed change ΔNeA is less than or equal to a predetermined lower limit that is a negative value, the rotation speed change ΔNeA is updated with the lower limit, and the operating point is recalculated based on the updated value. Is also good. That is, the fuel efficiency prediction means in the present invention calculates and calculates the output rotation speed and the output torque required to shift the catalyst device to the predetermined temperature rising state in each of the first mode and the second mode. The fuel consumption rate when operating at the output rotational speed and the output torque is predicted, and the amount of change from the current value of the calculated output rotational speed is defined by at least one of a positive guard value and a negative guard value. If the output value deviates from the predetermined guard region, the amount of change in the output rotational speed is limited to a guard value that defines the guard region, and operation at the output rotational speed to which the guard value is applied as the change amount is performed. In order to supply the shortage of heat due to the above, the calculated output torque is corrected to the increasing side, and the electric power generated by the rotating electric machine by the increased output power due to the correction. As to supply to the electric heater may be configured to predict the fuel consumption rate. In other words, the guard area used in the present invention is only a positive guard value in both the first mode and the second mode (in this case, the heating mode is caused by an increase in the output rotation speed. And, when the output rotation speed is equal to or more than the positive guard value, the positive guard value is applied), only the negative guard value (in this case, the heating mode is caused by the decrease in the output rotation speed). And the output rotation speed is equal to or less than the negative guard value, the negative guard value is applied), and the positive and negative guard values (in this case, the heating mode is the output rotation speed The positive guard value is applied when the output rotation speed is equal to or more than the positive guard value, and the negative guard value is applied when the output rotation speed is equal to or less than the negative guard value. Is applied) It may have.

また、エンジン10の触媒昇温制御としては、他の方法、例えばエンジン10の点火時期を通常時よりも遅角させる方法、空燃比を通常時よりもリッチ化させる方法、及び複数のそのような方法の組み合わせを採用することができる。上記実施形態では駆動源として利用可能な回転電機を有するハイブリッド車に本発明を適用した例について説明したが、本発明は専ら発電のみに用いられる回転電機(例えばスリップリング励磁式の三相交流同期発電機からなるオルタネータ)を有する車両にも適用することができる。本発明における無段変速機としては、上述した電気的な無段変速機に代えて、機械的な無段変速機(例えばベルト式CVT、チェーン式CVTあるいはトロイダル式CVT)を採用しても良い。   Further, as a catalyst temperature raising control of the engine 10, other methods, such as a method of retarding the ignition timing of the engine 10 than usual, a method of making the air-fuel ratio richer than usual, and a plurality of such methods A combination of methods can be employed. In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a hybrid vehicle having a rotating electric machine usable as a driving source has been described. However, the present invention relates to a rotating electric machine exclusively used for power generation (for example, a three-phase AC synchronous motor of a slip ring excitation type). The present invention can also be applied to a vehicle having an alternator including a generator. As the continuously variable transmission of the present invention, a mechanically continuously variable transmission (for example, a belt-type CVT, a chain-type CVT, or a toroidal-type CVT) may be employed instead of the above-described electric continuously variable transmission. .

1 ハイブリッド車両
10 エンジン
14 動力分配機構
15 有段変速部
31 HVECU
32 エンジンECU
33 MGECU
108 バッテリ
MG1,MG2 回転電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle 10 Engine 14 Power distribution mechanism 15 Stepped transmission portion 31 HVECU
32 Engine ECU
33 MGECU
108 Battery MG1, MG2 rotating electric machine

Claims (1)

内燃機関から伝達される回転動力を変速して駆動輪側に出力する無段変速機と、前記内燃機関から伝達される回転動力によって発電可能な回転電機と、前記内燃機関の排気を浄化する触媒装置に設けられた電気ヒータと、を備えた車両に搭載されて、前記内燃機関、前記無段変速機、前記回転電機及び前記電気ヒータを制御する駆動系の制御装置であって、
少なくとも前記内燃機関を熱源とする所定の触媒昇温制御によって前記触媒装置を昇温させる第1モードと、前記内燃機関を前記第1モードと比較して燃料消費率の低い出力回転数及び出力トルクで運転しつつ前記回転電機によって発電した電力を前記電気ヒータに供給することによって前記触媒装置を昇温させる第2モードと、のそれぞれについて、前記触媒装置を所定の昇温状態に移行させるために必要な出力回転数及び出力トルクを算出すると共に、算出した出力回転数及び出力トルクで運転する場合の燃料消費率を予測し、且つ、前記算出した出力回転数の現在値からの変化量が所定のガード領域から外れる場合には、出力回転数の変化量を前記ガード領域を画定するガード値に制限すると共に、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数での運転による不足分の熱量を供給すべく、前記算出した出力トルクを増大側に補正すると共に当該補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給するものとして、燃料消費率を予測するように構成された燃費予測手段と、
前記第1モード及び前記第2モードのうち前記予測された燃料消費率の低い方のモードに従うと共に、前記変化量が前記ガード領域から外れる場合には、前記変化量として前記ガード値が適用された出力回転数及び前記補正後の出力トルクによって前記内燃機関を制御し、且つ、前記補正に伴う増大分の出力パワーによって前記回転電機で発電した電力を前記電気ヒータに供給すべく、前記内燃機関、前記無段変速機、前記回転電機及び前記電気ヒータを制御するように構成された制御手段と、を備えたことを特徴とする駆動系の制御装置。
A continuously variable transmission that changes the rotational power transmitted from the internal combustion engine and outputs it to the drive wheels, a rotary electric machine that can generate electric power using the rotational power transmitted from the internal combustion engine, and a catalyst that purifies exhaust gas from the internal combustion engine An electric heater provided in the device, and mounted on a vehicle including the internal combustion engine, the continuously variable transmission, a driving system control device for controlling the rotating electric machine and the electric heater,
A first mode in which the temperature of the catalyst device is increased by at least a predetermined catalyst temperature increase control using the internal combustion engine as a heat source; and an output rotation speed and an output torque having a lower fuel consumption rate than the internal combustion engine in the first mode. A second mode in which the temperature of the catalyst device is raised by supplying electric power generated by the rotating electric machine to the electric heater while operating at the same time, in order to shift the catalyst device to a predetermined temperature rising state. The required output speed and output torque are calculated, the fuel consumption rate when operating at the calculated output speed and output torque is predicted, and the amount of change from the current value of the calculated output speed is determined by a predetermined value. If the guard value deviates from the guard area, the amount of change in the output rotation speed is limited to the guard value that defines the guard area, and the guard value is appropriately used as the change amount. In order to supply an insufficient amount of heat due to the operation at the output rotation speed, the calculated output torque is corrected to the increasing side, and the electric power generated by the rotating electric machine is increased by the increased output power accompanying the correction. Fuel supply prediction means configured to predict a fuel consumption rate as a supply to the heater;
According to the mode with the lower predicted fuel consumption rate of the first mode and the second mode, and when the variation is out of the guard area, the guard value is applied as the variation. Controlling the internal combustion engine by the output rotational speed and the corrected output torque, and, in order to supply the electric heater with electric power generated by the rotating electric machine by an output power increased by the correction, the internal combustion engine; A control system for a drive system, comprising: a control unit configured to control the continuously variable transmission, the rotating electric machine, and the electric heater.
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