JP6786993B2

JP6786993B2 - Hybrid car

Info

Publication number: JP6786993B2
Application number: JP2016184254A
Authority: JP
Inventors: 大羽　孝宏; 孝宏大羽
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2020-11-18
Anticipated expiration: 2036-09-21
Also published as: JP2018047783A

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンにクラッチを介して接続された電動機と、電動機と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された変速機と、電動機と電力をやりとりする蓄電装置とを備え、車両の駆動力を維持しつつ蓄電装置を充放電する場合において、エンジンの動作点が、変速機の現在の変速段で、最高熱効率線に基づく目標エンジン動作範囲から外れる場合には、変速機の変速段を変更することによりエンジンの動作点を目標エンジン動作範囲内に入れるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、エンジン熱効率の悪化をある程度抑制しつつ蓄電装置を充放電することができる。 Conventionally, as this type of hybrid vehicle, power is exchanged between the engine, an electric motor connected to the engine via a clutch, a transmission connected to the electric motor and a drive shaft connected to a drive wheel, and the electric motor. When the power storage device is provided and the power storage device is charged and discharged while maintaining the driving force of the vehicle, the operating point of the engine deviates from the target engine operating range based on the maximum thermal efficiency line at the current shift stage of the transmission. Has proposed that the operating point of the engine be set within the target engine operating range by changing the shift stage of the transmission (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, such control can charge and discharge the power storage device while suppressing deterioration of engine thermal efficiency to some extent.

特開２０１３−７１４６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-71467

こうしたハイブリッド自動車では、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることが課題の一つとされている。上述のハイブリッド自動車では、エンジンの動作点が最高熱効率線に基づく目標エンジン動作範囲に入るか否かだけに基づいて変速機の変速段を変更するか否かを判定するから、車両全体のエネルギ効率としてみたときには更に改善の余地がある。 In such a hybrid vehicle, one of the issues is to improve the energy efficiency of the entire vehicle. In the above-mentioned hybrid vehicle, since it is determined whether or not to change the transmission stage based only on whether or not the operating point of the engine falls within the target engine operating range based on the maximum thermal efficiency line, the energy efficiency of the entire vehicle is determined. There is room for further improvement when viewed as.

本発明のハイブリッド自動車は、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることを主目的とする。 The main object of the hybrid vehicle of the present invention is to improve the energy efficiency of the entire vehicle.

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention has adopted the following means in order to achieve the above-mentioned main object.

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
モータと、
前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸との間に設けられたクラッチと、
前記回転軸と駆動輪に連結された駆動軸とに接続された変速機と、
前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンと前記モータと前記クラッチと前記変速機とを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記クラッチがオンの状態で定常走行する際には、
前記変速機の各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクを演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン回転数および前記エンジントルクに基づいて前記各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジンパワーおよび前記エンジン燃料消費量に基づいて前記各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、
前記各変速段に対応する前記エンジン熱効率に基づいて該エンジン熱効率が最も高くなるように前記変速機の最適変速段を設定し、
前記変速機の変速段が前記最適変速段となるように前記変速機を制御し、
前記変速段を前記最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、前記変速機の損失パワーの低減量および前記バッテリの充電電力の増加量を演算し、
前記低減量の絶対値が前記増加量の絶対値よりも大きいときには、前記変速段が前記最適変速段からダウンシフトされるように前記変速機を制御する、
ことを要旨とする。 The hybrid vehicle of the present invention
With the engine
With the motor
A clutch provided between the output shaft of the engine and the rotation shaft of the motor,
A transmission connected to the rotating shaft and a drive shaft connected to the drive wheels,
A battery that exchanges power with the motor,
A control device that controls the engine, the motor, the clutch, and the transmission.
It is a hybrid car equipped with
The control device is in steady running with the clutch on.
The engine speed and engine torque corresponding to each shift stage of the transmission are calculated.
The engine power and engine fuel consumption corresponding to each shift stage are calculated based on the engine speed and the engine torque corresponding to each shift stage.
The engine thermal efficiency corresponding to each shift stage is calculated based on the engine power corresponding to each shift stage and the engine fuel consumption amount.
Based on the engine thermal efficiency corresponding to each of the gears, the optimum gear of the transmission is set so that the engine thermal efficiency is the highest.
The transmission is controlled so that the transmission stage of the transmission becomes the optimum transmission stage.
The amount of reduction in the lost power of the transmission and the amount of increase in the charging power of the battery when it is assumed that the shift is downshifted from the optimum shift are calculated.
When the absolute value of the reduction amount is larger than the absolute value of the increase amount, the transmission is controlled so that the shift stage is downshifted from the optimum shift stage.
The gist is that.

この本発明のハイブリッド自動車では、クラッチがオンの状態で定常走行する際には、変速機の各変速段に対応する（変速機の変速段を各変速段にすると仮定したときの）エンジン回転数およびエンジントルクを演算し、各変速段に対応するエンジン回転数およびエンジントルクに基づいて各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量を演算する。続いて、各変速段に対応するエンジンパワーおよびエンジン燃料消費量に基づいて各変速段に対応するエンジン熱効率を演算し、各変速段に対応するエンジン熱効率に基づいてエンジン熱効率が最も高くなるように変速機の最適変速段を設定し、変速機の変速段が最適変速段となるように変速機を制御する。これにより、エンジンの熱効率をより良好なものとすることができる。そして、変速機の変速段を最適変速段とした後において、変速段を最適変速段からダウンシフトすると仮定したときの、変速機の損失パワーの低減量およびバッテリの充電電力の増加量を演算し、低減量の絶対値が増加量の絶対値よりも大きいときには、変速段が最適変速段からダウンシフトされるように変速機を制御する。したがって、変速機の損失パワーの低減量の絶対値とバッテリの充電電力の増加量の絶対値との比較により変速段を最適変速段からダウンシフトするか否かを判定するから、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine speed corresponding to each gear of the transmission (assuming that the gear of the transmission is set to each gear) during steady running with the clutch on. And the engine torque are calculated, and the engine power and engine fuel consumption corresponding to each shift are calculated based on the engine speed and engine torque corresponding to each shift. Subsequently, the engine thermal efficiency corresponding to each transmission is calculated based on the engine power corresponding to each transmission and the engine fuel consumption, so that the engine thermal efficiency becomes the highest based on the engine thermal efficiency corresponding to each transmission. The optimum shift stage of the transmission is set, and the transmission is controlled so that the shift stage of the transmission becomes the optimum shift stage. As a result, the thermal efficiency of the engine can be improved. Then, after setting the shift stage of the transmission to the optimum shift stage, the amount of reduction in the loss power of the transmission and the amount of increase in the charging power of the battery when it is assumed that the shift stage is downshifted from the optimum shift stage are calculated. When the absolute value of the reduction amount is larger than the absolute value of the increase amount, the transmission is controlled so that the shift stage is downshifted from the optimum shift speed. Therefore, it is determined whether or not the shift gear is downshifted from the optimum shift gear by comparing the absolute value of the reduction amount of the loss power of the transmission with the absolute value of the increase amount of the charge power of the battery. The efficiency can be made better.

こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、駆動軸回転数に基づいて前記各変速段に対応する前記エンジン回転数を演算し、駆動軸トルクに基づいて前記各変速段に対応する前記エンジントルクを演算する、ものとしてもよい。 In such an automobile of the present invention, the control device calculates the engine rotation speed corresponding to each shift stage based on the drive shaft rotation speed, and the engine torque corresponding to each shift stage based on the drive shaft torque. May be calculated.

本発明の実施例としての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。It is a block diagram which shows the outline of the structure of the hybrid vehicle 20 as an Example of this invention. 実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速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 shift control routine at the time of steady running which is executed by the electronic control unit 70 of an Example. 実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速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 shift control routine at the time of steady running which is executed by the electronic control unit 70 of an Example. エンジン２２の燃費動作ラインおよび自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトする際にエンジン２２の動作点を移動させる様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of moving the operating point of an engine 22 when downshifting the fuel consumption operation line of an engine 22 and the shift stage of an automatic transmission 40 from the optimum shift stage Sηe.

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

図１は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように，エンジン２２と、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチ３６と、自動変速機４０と、センターデファレンシャルギヤ５０と、高電圧バッテリ６０と、低電圧バッテリ６７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８と、電子制御ユニット７０と、を備える。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22, a motor 30, an inverter 32, a clutch 36, an automatic transmission 40, a center differential gear 50, a high voltage battery 60, and a low voltage battery. 67, a DC / DC converter 68, and an electronic control unit 70 are provided.

エンジン２２は、ガソリンや経由などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３には、エンジン２２をクランキングするためのスタータモータ２４や、エンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ２６が接続されている。 The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power by using gasoline or vias as fuel. A starter motor 24 for cranking the engine 22 and an alternator 26 for generating electricity using the power from the engine 22 are connected to the crankshaft 23 as an output shaft of the engine 22.

モータ３０は、例えば同期発電電動機として構成されている。インバータ３２は、モータ３０に接続されると共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、電子制御ユニット７０によってインバータ３２の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。クラッチ３６は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸との接続および接続の解除を行なう。 The motor 30 is configured as, for example, a synchronous generator motor. The inverter 32 is connected to the motor 30 and is also connected to the high voltage side power line 61. The motor 30 is rotationally driven by switching control of a plurality of switching elements of the inverter 32 by the electronic control unit 70. The clutch 36 is configured as, for example, a hydraulically driven friction clutch, and connects and disconnects the crankshaft 23 as the output shaft of the engine 22 and the rotating shaft of the motor 30.

自動変速機４０は、１０段変速の自動変速機として構成されており、モータ３０の回転軸３１に接続された入力軸４１と、駆動軸４６に接続された出力軸４２と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）と、を有する。この自動変速機４０は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第１０速までの前進段や後進段を形成して入力軸４１と出力軸４２との間で動力を伝達する。 The automatic transmission 40 is configured as a 10-speed automatic transmission, and includes an input shaft 41 connected to the rotating shaft 31 of the motor 30, an output shaft 42 connected to the drive shaft 46, and a plurality of planetary gears. And a plurality of hydraulically driven frictional engaging elements (clutch, brake). The automatic transmission 40 forms forward and reverse stages from the first speed to the tenth speed by engaging and disengaging a plurality of friction engaging elements, and transmits power between the input shaft 41 and the output shaft 42. ..

センターデファレンシャルギヤ５０は、駆動軸４６と、前輪５１ａ，５１ｂに車軸５２およびフロントデファレンシャルギヤ５３を介して連結されたフロント伝達軸５４と、後輪５５ａ，５５ｂに車軸５６およびリヤデファレンシャルギヤ５７を介して連結されたリヤ伝達軸５８と、に接続されている。このセンターデファレンシャルギヤ５０は、駆動軸４６の動力をフロント伝達軸５４，リヤ伝達軸５８に分配して伝達したり、フロント伝達軸５４，リヤ伝達軸５８の動力の総和を駆動軸４６に伝達したりする。 The center differential gear 50 includes a drive shaft 46, a front transmission shaft 54 connected to the front wheels 51a and 51b via an axle 52 and a front differential gear 53, and a rear wheel 55a and 55b via an axle 56 and a rear differential gear 57. It is connected to the rear transmission shaft 58 which is connected to the rear transmission shaft 58. The center differential gear 50 distributes and transmits the power of the drive shaft 46 to the front transmission shaft 54 and the rear transmission shaft 58, and transmits the total power of the front transmission shaft 54 and the rear transmission shaft 58 to the drive shaft 46. Or something.

高電圧バッテリ６０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、インバータ３２と共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。低電圧バッテリ６７は、定格電圧が高電圧バッテリ６０よりも低い例えば鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ２４やオルタネータ２６と共に低電圧側電力ライン６６に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、高電圧側電力ライン６１と低電圧側電力ライン６６とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、電子制御ユニット７０によって制御されることにより、高電圧側電力ライン６１の電力を低電圧側電力ライン６６に電圧の降圧を伴って供給する。 The high-voltage battery 60 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery, and is connected to the high-voltage side power line 61 together with the inverter 32. The low-voltage battery 67 is configured as, for example, a lead-acid battery having a rated voltage lower than that of the high-voltage battery 60, and is connected to the low-voltage side power line 66 together with the starter motor 24 and the alternator 26. The DC / DC converter 68 is connected to the high voltage side power line 61 and the low voltage side power line 66. The DC / DC converter 68 is controlled by the electronic control unit 70 to supply the electric power of the high voltage side electric power line 61 to the low voltage side electric power line 66 with the voltage step down.

電子制御ユニット７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバ）３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍ，駆動軸４６に取り付けられた回転数センサ４６ａからの駆動軸４６の回転数Ｎｐを挙げることができる。また、高電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂや高電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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も挙げることができる。電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、エンジン２２への制御信号や、スタータモータ２４への制御信号，オルタネータ２６への制御信号を挙げることができる。また、インバータ３２への制御信号，クラッチ３６への制御信号，自動変速機４０への制御信号，ＤＣ／ＤＣコンバータ６８への制御信号も挙げることができる。電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ２３ａからのエンジン２２のクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、回転位置検出センサ３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を演算したりしている。 Although not shown, the electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, and an input / output port in addition to the CPU. Signals from various sensors are input to the electronic control unit 70 via input ports. The signals input to the electronic control unit 70 include, for example, the crank angle θcr from the crank position sensor 23a that detects the rotation position of the crankshaft 23 of the engine 22, and the rotation position that detects the rotation position of the rotor of the motor 30. Examples include the rotation position θm of the rotor of the motor 30 from the detection sensor (for example, the resolver) 30a, and the rotation speed Np of the drive shaft 46 from the rotation speed sensor 46a attached to the drive shaft 46. Further, the voltage Vb of the high voltage battery 60 from the voltage sensor attached between the terminals of the high voltage battery 60 and the current Ib of the high voltage battery 60 from the current sensor attached to the output terminal of the high voltage battery 60 are also mentioned. Can be done. Further, the ignition signal from the ignition switch 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and the accelerator opening Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. , The brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 can also be mentioned. Various control signals are output from the electronic control unit 70 via the output port. Examples of the signal output from the electronic control unit 70 include a control signal to the engine 22, a control signal to the starter motor 24, and a control signal to the alternator 26. Further, a control signal to the inverter 32, a control signal to the clutch 36, a control signal to the automatic transmission 40, and a control signal to the DC / DC converter 68 can also be mentioned. The electronic control unit 70 calculates the rotation speed Ne of the engine 22 based on the crank angle θcr of the engine 22 from the crank position sensor 23a, or is based on the rotation position θm of the rotor of the motor 30 from the rotation position detection sensor 30a. The rotation speed Nm of the motor 30 (rotation speed Natin of the input shaft 41 of the automatic transmission 40) is calculated.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３６がオフの状態でモータ３０からの動力を用いて走行する電動走行（ＥＶ走行）モードや、クラッチ３６がオンの状態でエンジン２２およびモータ３０からの動力を用いて走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードで走行する。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way, the electric vehicle (EV travel) mode in which the hybrid vehicle 20 travels using the power from the motor 30 with the clutch 36 off, and the engine 22 and the motor 30 with the clutch 36 on. It runs in a hybrid running (HV running) mode in which it runs using the power from the vehicle.

ＨＶ走行モードでは、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて自動変速機４０の目標変速段Ｓ＊を設定し、自動変速機４０の変速段が目標変速段Ｓ＊となるように自動変速機４０を制御する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸４６（自動変速機４０の出力軸４２）の要求トルクＴｐ＊を設定し、駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊と自動変速機４０のギヤ比Ｇｒとに基づいて自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。自動変速機４０のギヤ比Ｇｒは、モータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速機４０の入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ）を駆動軸４６の回転数Ｎｐで除して計算したり、自動変速機４０の現在の変速段に対応する値を用いたりすることができる。そして、エンジン２２の回転数Ｎｅ（＝モータ３０の回転数Ｎｍ）および燃費動作ラインに基づいてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定すると共に要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。ここで、エンジン２２の燃費動作ラインは、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２のパワーＰｅと回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係を定めたラインである。そして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御すると共にモータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。なお、ＥＶ走行モードについては、本発明の中核をなさないことから、詳細な説明は省略する。 In the HV driving mode, the target shift stage S * of the automatic transmission 40 is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the automatic transmission is set so that the shift stage of the automatic transmission 40 becomes the target shift speed S *. 40 is controlled. Further, the required torque Tp * of the drive shaft 46 (output shaft 42 of the automatic transmission 40) is set based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the required torque Tp * of the drive shaft 46 and the gear of the automatic transmission 40 are set. The required torque Tin * of the input shaft 41 of the automatic transmission 40 is calculated based on the ratio Gr. The gear ratio Gr of the automatic transmission 40 can be calculated by dividing the rotation speed Nm of the motor 30 (rotation speed Natin of the input shaft 41 of the automatic transmission 40) by the rotation speed Np of the drive shaft 46, or the automatic transmission 40. It is possible to use the value corresponding to the current speed change of. Then, the target torque Te * of the engine 22 is set based on the rotation speed Ne (= rotation speed Nm of the motor 30) of the engine 22 and the fuel consumption operation line, and the motor is output so that the required torque Tin * is output to the input shaft 41. Set the torque command Tm * of 30. Here, the fuel consumption operation line of the engine 22 is a line that defines the relationship between the power Pe, the rotation speed Ne, and the torque Te of the engine 22 that can efficiently drive the engine 22. Then, the engine 22 is controlled so that the engine 22 is operated at the target torque Te *, and the switching control of the plurality of switching elements of the inverter 32 is performed so that the motor 30 is driven by the torque command Tm *. Since the EV driving mode does not form the core of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ＨＶ走行モードでの定常走行時の自動変速機４０の制御について説明する。なお、実施例では、アクセル開度Ａｃｃの単位時間当たりの変化量であるアクセル変化率ΔＡｃｃの絶対値が閾値ΔＡｃｃｒｅｆ以下で且つ車速Ｖの単位時間当たりの変化量である車速変化率ΔＶの絶対値が閾値ΔＶｒｅｆ以下のときに、定常走行時と判定するものとした。図２および図３は、実施例の電子制御ユニット７０により実行される定常走行時変速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、定常走行時に実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this manner, particularly the control of the automatic transmission 40 during steady traveling in the HV traveling mode will be described. In the embodiment, the absolute value of the accelerator change rate ΔAcc, which is the amount of change in the accelerator opening Accc per unit time, is equal to or less than the threshold value ΔAccref, and the absolute value of the vehicle speed change rate ΔV, which is the amount of change in the vehicle speed V per unit time. When is equal to or less than the threshold value ΔVref, it is determined that the vehicle is in steady running. 2 and 3 are flowcharts showing an example of a steady-state shift control routine executed by the electronic control unit 70 of the embodiment. This routine is executed during steady driving.

定常走行時変速制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、駆動軸４６の回転数Ｎｐや走行抵抗Ｔｖ，デフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、駆動軸４６の回転数Ｎｐは、回転数センサ４６ａにより検出されたものを入力したり、車速センサ８８からの車速Ｖに換算係数ｋｖを乗じて得られたものを入力したりするものとした。走行抵抗Ｔｖは、車速Ｖに基づいて推定されたものを入力するものとした。デフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓは、センターデファレンシャルギヤ５０の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ１と、フロントデファレンシャルギヤ５３の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ２と、リヤデファレンシャルギヤ５７の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ３と、の和として計算されたものを入力するものとした。センターデファレンシャルギヤ５０の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ１は、車速Ｖや走行抵抗Ｔｖ，センターデファレンシャルギヤ５０の摩擦係合係数および噛合損失係数および攪拌損失係数などに基づいて計算することができる。同様に、フロントデファレンシャルギヤ５３やリヤデファレンシャルギヤ５７の損失トルクＴｄｆｌｏｓｓ２，Ｔｄｆｌｏｓｓ３も計算することができる。 When the steady-state shift control routine is executed, the electronic control unit 70 first inputs data such as the rotation speed Np of the drive shaft 46, the running resistance Tv, and the differential loss torque Tdfloss (step S100). Here, as the rotation speed Np of the drive shaft 46, the one detected by the rotation speed sensor 46a is input, or the one obtained by multiplying the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88 by the conversion coefficient kv is input. And said. As the running resistance Tv, the one estimated based on the vehicle speed V is input. For the differential loss torque Tdfloss, the one calculated as the sum of the loss torque Tdfloss1 of the center differential gear 50, the loss torque Tdfloss2 of the front differential gear 53, and the loss torque Tdfloss3 of the rear differential gear 57 is input. The loss torque Tdfloss1 of the center differential gear 50 can be calculated based on the vehicle speed V, the running resistance Tv, the friction engagement coefficient, the meshing loss coefficient, the stirring loss coefficient, and the like of the center differential gear 50. Similarly, the loss torques Tdfloss2 and Tdfloss3 of the front differential gear 53 and the rear differential gear 57 can also be calculated.

こうしてデータを入力すると、走行抵抗Ｔｖとデフ損失トルクＴｄｆｌｏｓｓとに基づいて、駆動軸４６（自動変速機４０の出力軸４２）のトルクＴｐを計算する（ステップＳ１１０）。続いて、駆動軸４６の回転数Ｎｐと自動変速機４０の各変速段Ｓ（実施例では、１０段変速の自動変速機を用いるから、Ｓ：１〜１０）のギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］との積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する（自動変速機４０の変速段を各変速段Ｓにすると仮定したときの）入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１２０）。そして、駆動軸４６のトルクＴｐを自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］で除して、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１３０）。 When the data is input in this way, the torque Tp of the drive shaft 46 (output shaft 42 of the automatic transmission 40) is calculated based on the running resistance Tv and the differential loss torque Tdfloss (step S110). Subsequently, the gear ratio Gat [S] of the rotation speed Np of the drive shaft 46 and each shift stage S of the automatic transmission 40 (since an automatic transmission with 10 speeds is used in the embodiment, S: 1 to 10) As the product of, the rotation speed Natin [S] of the input shaft 41 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 (assuming that the shift stage of the automatic transmission 40 is each shift stage S) is calculated ( Step S120). Then, the torque Tp of the drive shaft 46 is divided by the gear ratio Gat [S] of each shift stage S of the automatic transmission 40, and the torque Tatin [S] of the input shaft 41 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 is divided. ] Is calculated (step S130).

次に、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する自動変速機４０の入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］および回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］や摩擦係合係数Ａａｔ［Ｓ］，噛合損失係数Ｂａｔ［Ｓ］，攪拌損失係数Ｃａｔ［Ｓ］を用いて、式（１）により、自動変速機４０の各変速段［Ｓ］に対応する自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１４０）。なお、摩擦係合係数Ａａｔ［Ｓ］，噛合損失係数Ｂａｔ［Ｓ］，攪拌損失係数Ｃａｔ［Ｓ］は、予め実験や解析により定められる。 Next, the torque Tatin [S] and the rotation speed Natin [S] of the input shaft 41 of the automatic transmission 40 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40, the friction engagement coefficient Aat [S], and the meshing loss coefficient Bat. Using [S] and the stirring loss coefficient Cat [S], the loss torque Tattles [S] of the automatic transmission 40 corresponding to each transmission stage [S] of the automatic transmission 40 is calculated by the equation (1) ( Step S140). The friction engagement coefficient Aat [S], the meshing loss coefficient Bat [S], and the stirring loss coefficient Cat [S] are determined in advance by experiments and analysis.

Tatloss［Ｓ］＝Aat[S]＋Bat[S]・Tatin[S]＋Cat[S]・Natin[S] (1) Tatloss [S] = Aat [S] ＋ Bat [S] ・ Tatin [S] ＋ Cat [S] ・ Natchin [S] (1)

続いて、駆動軸４６の回転数Ｎｐと自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］との積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１５０）。なお、ステップＳ１２０で計算した自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓ］をエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］として設定するものとしてもよい。 Subsequently, the rotation speed Ne of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 is calculated as the product of the rotation speed Np of the drive shaft 46 and the gear ratio Gat [S] of each shift stage S of the automatic transmission 40. [S] is calculated (step S150). The rotation speed Natchin [S] of the input shaft 41 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 calculated in step S120 may be set as the rotation speed Ne [S] of the engine 22.

そして、駆動軸４６のトルクＴｐを自動変速機４０の各変速段Ｓのギヤ比Ｇａｔ［Ｓ］で除したものに自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を加えて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のトルクＴｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１６０）。なお、ステップＳ１３０で計算した自動変速機４０の各変速段Ｓに対応する入力軸４１のトルクＴａｔｉｎ［Ｓ］に損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓ］を加えてエンジン２２のトルクＴｅ［Ｓ］を計算するものとしてもよい。 Then, the torque Tp of the drive shaft 46 is divided by the gear ratio Gat [S] of each shift stage S of the automatic transmission 40, and the loss torque tatloss of the automatic transmission 40 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 is divided. [S] is added to calculate the torque Te [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 (step S160). The torque Te [S] of the engine 22 is calculated by adding the loss torque Tattles [S] to the torque Tatin [S] of the input shaft 41 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 calculated in step S130. May be.

こうして自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を計算すると、これらの積として、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１７０）。続いて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を用いて、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を推定する（ステップＳ１８０）。ここで、エンジン２２の燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］は、エンジン２２の回転数ＮｅおよびトルクＴｅと燃料消費量Ｆｃとの関係として予め定められたマップに、エンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］を適用することにより、推定するものとした。 When the rotation speed Ne [S] and the torque Te [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 are calculated in this way, the product of these is the engine corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40. The power Pe [S] of 22 is calculated (step S170). Subsequently, the fuel of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 is used by using the rotation speed Ne [S] and the torque Te [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40. The consumption Fc [S] is estimated (step S180). Here, the fuel consumption Fc [S] of the engine 22 is based on a map predetermined as the relationship between the engine 22 rotation speed Ne and torque Te and the fuel consumption Fc, and the engine 22 rotation speed Ne [S] and It was estimated by applying the torque Te [S].

そして、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を用いて、式（２）により、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（２）中、「Ｈｕ」は、エンジン２２の低位発熱量である。こうして自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を計算すると、計算したエンジン２２の熱効率ηｅ［１］〜ηｅ［１０］のうちの最大値を最適熱効率ηｅｍａｘとして設定し（ステップＳ２００）、自動変速機４０の各変速段Ｓのうち最適熱効率ηｅｍａｘに対応する変速段を最適変速段Ｓηｅとして設定する（ステップＳ２１０）。そして、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅとなるように自動変速機４０を制御する（ステップＳ２２０）。こうした制御により、エンジン２２の熱効率をより良好なものとすることができる。 Then, using the power Pe [S] of the engine 22 and the fuel consumption Fc [S] corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40, each shift stage S of the automatic transmission 40 is set by the equation (2). The thermal efficiency ηe [S] of the corresponding engine 22 is calculated (step S190). Here, in the formula (2), "Hu" is the lower calorific value of the engine 22. When the thermal efficiency ηe [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S of the automatic transmission 40 is calculated in this way, the maximum value among the calculated thermal efficiencies ηe [1] to ηe [10] of the engine 22 is set as the optimum thermal efficiency ηemax. It is set (step S200), and among the shift stages S of the automatic transmission 40, the shift stage corresponding to the optimum thermal efficiency ηemax is set as the optimum shift stage Sηe (step S210). Then, the automatic transmission 40 is controlled so that the shift stage of the automatic transmission 40 becomes the optimum shift stage Sηe (step S220). By such control, the thermal efficiency of the engine 22 can be improved.

ηe[S]=Pe[S]/(fc[S]・Hu) (2) ηe [S] = Pe [S] / (fc [S] ・ Hu) (2)

次に、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅ（現在の変速段）が第２速以上であるか第１速であるかを判定する（ステップＳ３００）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能であるか否かを判定する処理である。最適変速段Ｓηｅが第１速であるときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能ではないと判断し、本ルーチンを終了する。 Next, it is determined whether the optimum transmission stage Sηe (current transmission speed) of the automatic transmission 40 is the second speed or higher or the first speed (step S300). This process is a process of determining whether or not the shift stage of the automatic transmission 40 can be downshifted from the optimum shift stage Sηe. When the optimum shift stage Sηe is the first speed, it is determined that the shift stage of the automatic transmission 40 cannot be downshifted from the optimum shift stage Sηe, and this routine is terminated.

ステップＳ３００で自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅが第２速以上であるときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフト可能であると判断し、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよびそれよりも１段だけ低速段側の変速段（Ｓηｅ−１）の自動変速機４０の損失トルクＴａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］，Ｔａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］および入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎ［Ｓηｅ］，Ｎａｔｉｎ［Ｓηｅ−１］の積として、それぞれ自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよび変速段（Ｓηｅ−１）に対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］，Ｐａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］を計算する（ステップＳ３１０）。 When the optimum shift stage Sηe of the automatic transmission 40 is the second speed or higher in step S300, it is determined that the shift stage of the automatic transmission 40 can be downshifted from the optimum shift stage Sηe, and the optimum shift of the automatic transmission 40 is performed. Loss torque of the automatic transmission 40 of the automatic transmission 40 of the transmission stage (Sηe-1) on the speed speed side (Sηe-1) of the speed Sηe and one speed lower than that Tatloss [Sηe], Tatloss [Sηe-1] , Natin [Sηe-1], the loss power of the automatic transmission 40 corresponding to the optimum transmission stage Sηe and the transmission stage (Sηe-1) of the automatic transmission 40 Patloss [Sηe], Patloss [Sηe-1], respectively. Is calculated (step S310).

続いて、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅに対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］と、変速段（Ｓηｅ−１）に対応する自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］と、を比較する（ステップ３２０）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓを低減できるか否かを判定する処理である。自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］が自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］以下のときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトしても自動変速機４０の損失パワーを低減できないと判断し、本ルーチンを終了する。 Subsequently, the loss power Patloss [Sηe] of the automatic transmission 40 corresponding to the optimum shift stage Sηe of the automatic transmission 40 and the loss power Patloss [Sηe-1] of the automatic transmission 40 corresponding to the shift stage (Sηe-1). ] And, (step 320). This process is a process for determining whether or not the loss power Patross of the automatic transmission 40 can be reduced by downshifting the shift stage of the automatic transmission 40 from the optimum shift stage Sηe. When the loss power Patross [Sηe] of the automatic transmission 40 is equal to or less than the loss power Patloss [Sηe-1] of the automatic transmission 40, the automatic transmission is automatically transmitted even if the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe. It is determined that the loss power of 40 cannot be reduced, and this routine is terminated.

ステップＳ３２０で自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］が自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］よりも大きいときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると自動変速機４０の損失パワーを低減できると判断し、自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ］から自動変速機４０の損失パワーＰａｔｌｏｓｓ［Ｓηｅ−１］を減じて、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓを計算する（ステップＳ３３０）。 When the loss power Patloss [Sηe] of the automatic transmission 40 is larger than the loss power Patloss [Sηe-1] of the automatic transmission 40 in step S320, the automatic transmission 40 is automatically downshifted from the optimum transmission stage Sηe. Judging that the loss power of the transmission 40 can be reduced, the loss power Patloss [Sηe] of the automatic transmission 40 is subtracted from the loss power Patross [Sηe-1] of the automatic transmission 40 to shift the speed of the automatic transmission 40. The amount of reduction in power loss Δ Patross when it is assumed that the optimum transmission stage Sηe is downshifted to the transmission stage (Sηe-1) is calculated (step S330).

続いて、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈを推定する（ステップＳ３４０）。図４は、エンジン２２の燃費動作ラインおよび自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトする際にエンジン２２の動作点を移動させる様子を示す説明図である。いま、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅで且つエンジン２２を燃費動作ラインの点Ａで運転しているときを考える。このときに、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると、自動変速機４０のギヤ比Ｇａｔが大きくなってエンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなるから、エンジン２２のパワーＰｅが一定であれば、エンジン２２の動作点は、点Ａから点Ｂに移行し、燃費動作ラインから離間する。エンジン２２の動作点が燃費動作ラインから離間すると、エンジン２２の効率が低下するため、エンジン２２の動作点を燃費動作ラインの点Ａから（点Ｂを経由して）点Ｃに移動させることが考えられる。定常走行時には、自動変速機４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊や要求トルクＴｉｎ＊に入力軸４１の回転数Ｎａｔｉｎを乗じて得られる要求パワーＰｉｎ＊が略一定であるから、エンジン２２の動作点を点Ａや点Ｂから点Ｃに移動させる（エンジン２２のパワーＰｅを増加させる）場合、高電圧バッテリ６０の充電電力が増加する。これを踏まえて、実施例では、ステップＳ３４０の処理で、自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅおよび変速段（Ｓηｅ−１）に対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓηｅ］，Ｎｅ［Ｓηｅ−１］とエンジン２２の燃費動作ラインとに基づいて、高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈ（エンジン２２の動作点が点Ｃのときの高電圧バッテリ６０の充電電力とエンジン２２の動作点が点Ａのときの高電圧バッテリ６０の充電電力との差分）を推定するものとした。 Subsequently, the increase amount ΔPch of the charging power of the high-voltage battery 60 when it is assumed that the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe to the shift stage (Sηe-1) is estimated (step S340). FIG. 4 is an explanatory diagram showing how the operating point of the engine 22 is moved when the fuel consumption operation line of the engine 22 and the shift stage of the automatic transmission 40 are downshifted from the optimum shift stage Sηe. Now, consider a case where the shift stage of the automatic transmission 40 is the optimum shift stage Sηe and the engine 22 is operated at the point A of the fuel consumption operation line. At this time, if the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe to the shift stage (Sηe-1), the gear ratio Gat of the automatic transmission 40 increases and the rotation speed Ne of the engine 22 increases. Therefore, if the power Pe of the engine 22 is constant, the operating point of the engine 22 shifts from the point A to the point B and is separated from the fuel consumption operation line. When the operating point of the engine 22 is separated from the fuel consumption operation line, the efficiency of the engine 22 decreases. Therefore, the operating point of the engine 22 may be moved from the point A of the fuel consumption operation line to the point C (via the point B). Conceivable. During steady running, the required power Pin * obtained by multiplying the required torque Tin * and the required torque Tin * of the input shaft 41 of the automatic transmission 40 by the rotation speed Natin of the input shaft 41 is substantially constant, so that the operation of the engine 22 When the point is moved from the point A or the point B to the point C (increasing the power Pe of the engine 22), the charging power of the high voltage battery 60 increases. Based on this, in the embodiment, in the process of step S340, the rotation speeds Ne [Sηe] and Ne [Sηe-1] of the engine 22 corresponding to the optimum shift stage Sηe and the shift stage (Sηe-1) of the automatic transmission 40. ] And the fuel consumption operation line of the engine 22, the amount of increase in the charging power of the high-voltage battery 60 ΔPch (the charging power of the high-voltage battery 60 and the operating point of the engine 22 when the operating point of the engine 22 is point C is The difference from the charging power of the high-voltage battery 60 at point A) was estimated.

次に、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトすると仮定したときの、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値と高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値とを比較する（ステップＳ３５０）。この処理は、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると車両全体のエネルギ効率をより良好にできるか否かを判定する処理である。 Next, when it is assumed that the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe to the shift stage (Sηe-1), the absolute value of the reduction amount ΔPatloss of the loss power of the automatic transmission 40 and the high voltage battery It is compared with the absolute value of the increase amount ΔPch of the charging power of 60 (step S350). This process is a process of determining whether or not the energy efficiency of the entire vehicle can be improved by downshifting the shift stage of the automatic transmission 40 from the optimum shift stage Sηe.

自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値以下のときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトしても車両全体のエネルギ効率をより良好にできないと判断し、本ルーチンを終了する。一方、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈ絶対値よりも大きいときには、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると車両全体のエネルギ効率をより良好にできると判断し、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅから変速段（Ｓηｅ−１）にダウンシフトされるように自動変速機４０を制御して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。こうした制御により、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。 When the absolute value of the loss power reduction amount ΔPatloss of the automatic transmission 40 is equal to or less than the absolute value of the charge power increase amount ΔPch of the high voltage battery 60, the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe. However, it is judged that the energy efficiency of the entire vehicle cannot be improved, and this routine is terminated. On the other hand, when the absolute value of the loss power reduction amount ΔPatloss of the automatic transmission 40 is larger than the increase amount ΔPch absolute value of the charging power of the high voltage battery 60, the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe. Then, it is judged that the energy efficiency of the entire vehicle can be improved, and the automatic transmission 40 is controlled so that the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe to the shift stage (Sηe-1). (Step S360), this routine is terminated. With such control, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードでの定常走行時には、自動変速機４０の各変速段Ｓに対応するエンジン２２の回転数Ｎｅ［Ｓ］およびトルクＴｅ［Ｓ］に基づいて各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］を演算する。続いて、各変速段Ｓに対応するエンジン２２のパワーＰｅ［Ｓ］および燃料消費量Ｆｃ［Ｓ］に基づいて各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］を演算し、各変速段Ｓに対応するエンジン２２の熱効率ηｅ［Ｓ］に基づいてエンジン２２の熱効率が最も高くなるように自動変速機４０の最適変速段Ｓηｅを設定し、自動変速機４０の変速段が最適変速段Ｓηｅとなるように自動変速機４０を制御する。これにより、エンジン２２の熱効率をより良好なものとすることができる。そして、自動変速機４０の変速段を最適変速段Ｓηｅからダウンシフトすると仮定したときの、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓおよび高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈを演算し、自動変速機４０の損失パワーの低減量ΔＰａｔｌｏｓｓの絶対値が高電圧バッテリ６０の充電電力の増加量ΔＰｃｈの絶対値よりも大きいときには、自動変速機４０が最適変速段Ｓηｅからダウンシフトされるように自動変速機４０を制御する。これにより、車両全体のエネルギ効率をより良好なものとすることができる。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, during steady running in the HV running mode, the engine 22 speeds Ne [S] and torque Te [S] corresponding to each speed change S of the automatic transmission 40 are used. The power Pe [S] and the fuel consumption Fc [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S are calculated. Subsequently, the thermal efficiency ηe [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S is calculated based on the power Pe [S] of the engine 22 corresponding to each shift stage S and the fuel consumption Fc [S], and each shift speed is calculated. The optimum shift stage Sηe of the automatic transmission 40 is set so that the thermal efficiency of the engine 22 is the highest based on the thermal efficiency ηe [S] of the engine 22 corresponding to the gear S, and the shift stage of the automatic transmission 40 is the optimum shift stage. The automatic transmission 40 is controlled so as to be Sηe. Thereby, the thermal efficiency of the engine 22 can be made better. Then, when it is assumed that the shift stage of the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum shift stage Sηe, the reduction amount ΔPatloss of the loss power of the automatic transmission 40 and the increase amount ΔPch of the charging power of the high voltage battery 60 are calculated. When the absolute value of the loss power reduction amount ΔPatloss of the automatic transmission 40 is larger than the absolute value of the charge power increase amount ΔPch of the high voltage battery 60, the automatic transmission 40 is downshifted from the optimum transmission stage Sηe. Controls the automatic transmission 40. This makes it possible to improve the energy efficiency of the entire vehicle.

実施例のハイブリッド自動車２０では、自動変速機４０として、１０段変速の変速機を用いるものとしたが、４段変速や６段変速，８段変速などの変速機を用いるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a 10-speed transmission is used as the automatic transmission 40, but a transmission such as 4-speed, 6-speed, or 8-speed may be used.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、クラッチ３６が「クラッチ」に相当し、自動変速機４０が「変速機」に相当し、高電圧バッテリ６０が「バッテリ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。 The correspondence between the main elements of the examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the "engine", the motor 30 corresponds to the "motor", the clutch 36 corresponds to the "clutch", the automatic transmission 40 corresponds to the "transmission", and the high voltage battery. 60 corresponds to the "battery" and the electronic control unit 70 corresponds to the "control device".

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

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

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

２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２３クランクシャフト、２３ａクランクポジションセンサ、２４スタータモータ、２６オルタネータ、３０モータ、３０ａ回転位置検出センサ、３２インバータ、３６クラッチ、４０自動変速機、４１入力軸、４２出力軸、４６ａ回転数センサ、５０センターデファレンシャルギヤ、５１ａ，５１ｂ前輪、５２車軸、５３フロントデファレンシャルギヤ、５４フロント伝達軸、５５ａ，５５ｂ後輪、５６車軸、５７リヤデファレンシャルギヤ、５８リヤ伝達軸、６０高電圧バッテリ、６１高電圧側電力ライン、６６低電圧側電力ライン、６７低電圧バッテリ、６８ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０電子制御ユニット、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。 20 hybrid car, 22 engine, 23 crankshaft, 23a crank position sensor, 24 starter motor, 26 alternator, 30 motor, 30a rotation position detection sensor, 32 inverter, 36 clutch, 40 automatic transmission, 41 input shaft, 42 output shaft , 46a rotation sensor, 50 center differential gear, 51a, 51b front wheels, 52 axles, 53 front differential gears, 54 front transmission shafts, 55a, 55b rear wheels, 56 axles, 57 rear differential gears, 58 rear transmission shafts, 60 high Voltage battery, 61 high voltage side power line, 66 low voltage side power line, 67 low voltage battery, 68 DC / DC converter, 70 electronic control unit, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 Axle pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor.

Claims

With the engine
With the motor
A clutch provided between the output shaft of the engine and the rotation shaft of the motor,
A transmission connected to the rotating shaft and a drive shaft connected to the drive wheels,
A battery that exchanges power with the motor,
A control device that controls the engine, the motor, the clutch, and the transmission.
It is a hybrid car equipped with
The control device is in steady running with the clutch on.
The engine speed and engine torque corresponding to each shift stage of the transmission are calculated.
The engine power and engine fuel consumption corresponding to each shift stage are calculated based on the engine speed and the engine torque corresponding to each shift stage.
The engine thermal efficiency corresponding to each shift stage is calculated based on the engine power corresponding to each shift stage and the engine fuel consumption amount.
Based on the engine thermal efficiency corresponding to each of the gears, the optimum gear of the transmission is set so that the engine thermal efficiency is the highest.
The transmission is controlled so that the transmission stage of the transmission becomes the optimum transmission stage.
Assuming that the shift stage is downshifted from the optimum shift stage, the amount of reduction in the loss power of the transmission, the engine power capable of efficiently operating the engine, the engine rotation speed, and the engine torque Calculate the amount of increase in the charging power of the battery between the engine operating points before and after the downshift in the fuel consumption operation line that defines the relationship with.
When the absolute value of the reduction amount is larger than the absolute value of the increase amount, the transmission is controlled so that the shift stage is downshifted from the optimum shift stage.
Hybrid car.