ハイブリッド自動車
【課題】エンジン回転数のハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保する。
【解決手段】第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数である場合（Ｓ３８０又はＳ３９０でＹＥＳ）には、前回Ｎｅ＊と、第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整（Ｓ３２０〜Ｓ３７０）された目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値と、を加えた値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する（Ｓ４００，Ｓ４１０）。それ以外の場合（Ｓ３９０でＮＯ）には、前回Ｎｅ＊と、第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆ（＜第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆ）を超えないように調整（Ｓ３５０〜Ｓ３７０）された目標回転数変化量ΔＮｅ２＊と、を加えた値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する（Ｓ４００，Ｓ４１０）。
【解決手段】第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数である場合（Ｓ３８０又はＳ３９０でＹＥＳ）には、前回Ｎｅ＊と、第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整（Ｓ３２０〜Ｓ３７０）された目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値と、を加えた値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する（Ｓ４００，Ｓ４１０）。それ以外の場合（Ｓ３９０でＮＯ）には、前回Ｎｅ＊と、第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆ（＜第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆ）を超えないように調整（Ｓ３５０〜Ｓ３７０）された目標回転数変化量ΔＮｅ２＊と、を加えた値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する（Ｓ４００，Ｓ４１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、を備えたハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、エンジンの出力軸とモータの出力軸と車軸とに接続されたプラネタリギヤと、車軸に動力を出力可能な第２モータと、第１モータ及び第２モータと電力をやり取りするメインバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、バッテリの充電状態に応じて目標回転数を設定し、実回転数が目標回転数に収束するようにスロットル弁の制御量をフィードバック制御している。これにより、エンジンの回転数を正確に目標回転数に制御して、バッテリの充電不足や過放電の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０２２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリの充電状態に応じたフィードバック制御によりエンジンの回転数を制御する際、例えばイナーシャによりエンジンの実回転数が変化しにくい場合がある。このような場合には、実回転数と目標回転数との偏差が生じ続けることでフィードバック制御による制御量が大きくなりすぎ、エンジンの目標回転数がハンチングする場合があった。一方、例えばハンチングを抑制するためにフィードバック制御のゲインを小さくすると、加速時など急激に要求トルクが変化する場合に実回転数が上昇しにくくなり、エンジン回転数の追従性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジン回転数のハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、前記バッテリを充放電すべき充放電要求パワーと前記バッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定する充放電目標パワー設定手段と、走行に要求される走行要求パワーと前記充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えたハイブリッド自動車であって、
前記走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、前記走行要求パワーと前記充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定し、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定する目標回転数設定手段、
を備えたことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリを充放電すべき充放電要求パワーとバッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定し、走行に要求される走行要求パワーと充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するようエンジンとモータとを制御するものにおいて、走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、走行要求パワーと充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲でエンジン目標回転数を設定する。また、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが、エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲でエンジン目標回転数を設定する。これにより、走行要求パワーに基づく第１エンジン仮目標回転数と走行要求パワー及び充放電目標パワーに基づく第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、第２上限値に比して値の大きい第１上限値の範囲でエンジン目標回転数が設定されるため、第２上限値の範囲内で設定する場合に比して急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。一方、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、第１上限値に比して値の小さい第２上限値の範囲でエンジン目標回転数が設定されるため、第１上限値の範囲内で設定する場合に比してエンジン回転数のハンチングをより抑制することができる。このように、エンジン回転数のハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。ここで、「第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるとき」とは、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが共にエンジン目標回転数を上昇させる方向の目標回転数であるときや、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが共にエンジン目標回転数を下降させる方向の目標回転数であるときである。また、「運転ポイント」は、回転数およびトルクからなるポイントをいう。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値を超えない範囲で、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とのうち前記エンジン目標回転数の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数に設定する手段としてもよい。こうすれば、エンジン目標回転数の変化量の絶対値をより大きい値として、要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性をより確保することができる。
【００１０】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第２上限値を超えない範囲で、前記第２エンジン仮目標回転数を前記エンジン目標回転数に設定する手段としてもよい。こうすれば、エンジン回転数のハンチングをより抑制する際に、走行要求パワーと充放電目標パワーとに基づく第２エンジン仮目標回転数を目標回転数に設定するため、より適切な値をエンジン目標回転数に設定することができる。
【００１１】
こうした本発明のハイブリッド自動車は、前記駆動軸に動力を出力可能な前記モータとしての第１モータ及び第２モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と前記駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、を備えたものとしてもよい。また、本発明のハイブリッド自動車は、前記エンジンからの動力を前記駆動軸に伝達する無段変速装置、を備えたものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一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。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力して運転する際のプラネタリギヤ３０の各回転要素の回転数およびトルクの力学的な関係を示す共線図である。
【図７】エンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図９】変形例のエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明の一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１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されプラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、リングギヤ軸３２ａは、ギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されている。
【００１５】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１６】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５３ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電流センサ５３ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｂからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、電圧センサ５３ａからの電池電圧Ｖｂと電流センサ５３ｂからの充放電電流Ｉｂとの積によるバッテリ５０を充放電する充放電電力Ｐｂを演算したり、残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１より小さいときに残容量（ＳＯＣ）が小さくなるほど大きな電力でバッテリ５０が充電されるよう充放電要求パワーＰｂ１＊を設定したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。なお、充放電電流Ｉｂは、放電側を正，充電側を負とするものとした。
【００１８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２０】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００２１】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求パワーＰｂ１＊，充放電電力Ｐｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサにより検出されたクランクシャフト２６の回転位置に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ１＊は、残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。充放電電力Ｐｂは、電池電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００２２】
こうしてデータを入力すると、入力した充放電要求パワーＰｂ１＊と充放電電力Ｐｂとの偏差が打ち消されるよう充放電要求パワーＰｂ１＊を調整した充放電目標パワーＰｂ２＊を、次式（１）のフィードバック制御（ＰＩ制御）の関係式により導出する（ステップＳ１１０）。なお、式（１）中、右辺第２項の「ｋｂ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｂ２」は積分項のゲインである。
【００２３】
Pb2*←Pb1*+kb1・（Pb1*-Pb)+kb2∫(Pb1*-Pb)dt (1)
【００２４】
続いて、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて走行に要求される走行要求パワーＰｒ＊を設定し、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、本実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図５に示す。走行要求パワーＰｒ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。要求パワーＰｅ＊は、走行要求パワーＰｒ＊から充放電目標パワー（充電側が負）を減じてさらにロス（損失）を加えることにより計算することができる。
【００２５】
続いて、エンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するエンジン目標回転数設定処理を実行し（ステップＳ１３０）、設定したエンジン目標回転数Ｎｅ＊とステップＳ１２０で設定した要求パワーＰｅ＊とに基づいて、エンジン目標トルクＴｅ＊をＰｅ＊＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊の関係から導出する（ステップＳ１４０）。なお、ステップＳ１３０のエンジン目標回転数設定処理については後述する。
【００２６】
エンジン目標回転数Ｎｅ＊とエンジン目標トルクＴｅ＊とを設定すると、エンジン目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との偏差とに基づいて次式（３）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクであるトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（２）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（２）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。ここで、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクは、モータＭＧ１がエンジントルクの反力を受けてエンジントルクがリングギヤ軸３２ａに直接に伝達されるトルクとして考えることもできるから、このトルクを直達トルクとも呼ぶ。また、式（３）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（３）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
【００２８】
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値であるモータ仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（４）により計算すると共に（ステップＳ１６０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（５）および式（６）により計算し（ステップＳ１７０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（７）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（４）は、図６の共線図から容易に導くことができる。
【００２９】
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される動作点で運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
次に、エンジン目標回転数設定処理について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。エンジン目標回転数設定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とを導出する（ステップＳ３００）。ここで、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊は、駆動制御ルーチンのステップＳ１２０で設定した走行要求パワーＰｒ＊に基づく運転ポイントにおけるエンジン回転数として導出する。なお、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインに基づいて導出する。エンジン２２の動作ラインの一例を図８に示す。図示するように、走行要求パワーＰｒ＊に基づく運転ポイントは動作ラインと走行要求パワーＰｒ＊が一定の曲線との交点として定めることができるため、この運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｅを第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊として導出する。また、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊は、走行要求パワーＰｒ＊と充放電目標パワーＰｂ２＊とからステップＳ１２０で設定した要求パワーＰｅ＊に基づく運転ポイントにおけるエンジン回転数として導出する。この第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊は、図８における走行要求パワーＰｒ＊に代えて要求パワーＰｅ＊が一定の曲線を用いて、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と同様に、図８の動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線との交点として定めた運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｅを第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊として導出する。
【００３２】
続いて、導出した第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、図７のエンジン目標回転数設定処理を前回実行したときのエンジン目標回転数Ｎｅ＊である前回Ｎｅ＊と、の差である目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を導出すると共に、導出した第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊と、前回Ｎｅ＊と、の差である目標回転数変化量ΔＮｅ２＊を導出する（ステップＳ３１０）。そして、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊が値０又は正の値であるときには次式（８）により目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を調整し、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊が負の値であるときには次式（９）により目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を調整する（ステップＳ３２０〜３４０）。このステップＳ３２０〜Ｓ３４０の処理により、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊の絶対値が第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆ（＞０）を超えないように調整される。なお、第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆは、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量（前回Ｎｅ＊と今回設定するエンジン目標回転数Ｎｅ＊との差）の絶対値の範囲を規定するものであり、急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性をより確保できるように定められた値（例えば１８ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２０ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２２ｒｐｍ／８ｍｓｅｃなど）である。この目標回転数変化量ΔＮｅ１ｒｅｆは、例えば実験により予め定めておくことができる。
【００３３】
ΔNe1*←min（ΔNe1*,ΔNe1ref） (8)
ΔNe1*←max（ΔNe1*,-ΔNe1ref） (9)
【００３４】
続いて、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊が値０又は正の値であるときには次式（１０）によりΔＮｅ２＊を調整し、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊が負の値であるときには次式（１１）によりΔＮｅ２＊を調整する（ステップＳ３５０〜３７０）。このステップＳ３５０〜Ｓ３７０の処理により、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊の絶対値が第２上限値ΔＮｅ２ｒｅｆ（＞０）を超えないように調整される。なお、第２上限値ΔＮｅ２ｒｅｆは、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量（前回Ｎｅ＊と今回設定するエンジン目標回転数Ｎｅ＊との差）の絶対値の範囲を規定するものであり、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制できるよう、第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆに比して小さい値として定められた値（例えば１ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，３ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ）である。このΔＮｅ２ｒｅｆは、例えば実験により予め定めておくことができる。
【００３５】
ΔNe1*←min（ΔNe2*,ΔNe2ref） (10)
ΔNe1*←max（ΔNe2*,-ΔNe2ref） (11)
【００３６】
そして、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であるか否かを判定し（ステップS３８０）、共に正の値であるときには次式（１２）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４００）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。また、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが正の値でないときには、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であるか否かを判定し（ステップS３９０）、共に負の値であるときには次式（１３）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４１０）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４００又はステップＳ４１０の処理により、前回Ｎｅ＊と目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値とを加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。このとき、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊はいずれも絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整されているため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲で設定されることになる。ここで、ステップＳ３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であることは、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが共にエンジン目標回転数Ｎｅ＊を前回Ｎｅ＊から上昇させる方向の目標回転数であることを意味する。また、ステップＳ３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であることは、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが共にエンジン目標回転数Ｎｅ＊を前回Ｎｅ＊から下降させる方向の目標回転数であることを意味する。このように、エンジン目標回転数設定処理では、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するのである。
【００３７】
Ne*←前回Ne*+max(ΔNe1*,ΔNe2*） (12)
Ne*←前回Ne*+min(ΔNe1*,ΔNe2*） (13)
【００３８】
一方、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊のいずれかが正の値でなく、且つステップS３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊のいずれかが負の値でないとき、すなわち目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊の正負が逆の場合やいずれかが値０であるときには、次式（１４）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４２０の処理により、前回Ｎｅ＊と目標回転数変化量ΔＮｅ２＊とを加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。なお、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊は絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整されているため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で設定されることになる。このように、エンジン目標回転数設定処理では、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するのである。
【００３９】
Ne*←前回Ne*+ΔNe2* (14)
【００４０】
このようにエンジン目標回転数設定処理を実行して、ステップＳ４００又はステップＳ４１０の処理を行った場合には、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆに比して値の大きい第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊が設定されるため、急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性をより確保することができる。一方、ステップＳ４２０の処理を行った場合には、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆに比して値の小さい第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊が設定されるため、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制することができる。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数の追従性を確保する。一方、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆに比して値の小さい第２上限値ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制する。これにより、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性を確保することができる。
【００４２】
また、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、前回Ｎｅ＊と、第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整した目標回転数変化量ΔＮｅ１＊及び第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整した目標回転数変化量ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値と、を加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定する。そのため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値がより大きくなるように目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊とのいずれかを適切に選択して、要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性をより確保することができる。
【００４３】
さらに、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する。これにより、エンジン回転数Ｎｅ＊のハンチングをより抑制する際に、走行要求パワーＰｒ＊と充放電目標パワーＰｂ２＊とに基づく第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定するため、より適切な値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７のエンジン目標回転数設定処理において、目標回転数ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊がそれぞれ第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆ，第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整してから（ステップＳ３２０〜Ｓ３４０，ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるか否かの判定（ステップＳ３８０，Ｓ３９０）を行うものとしたが、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるか否かの判定を先に行ってもよい。図９は、変形例のエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９では、図７のエンジン目標回転数設定処理と同じ処理については同じステップ番号を付して、詳細な説明を省略する。この変形例のエンジン目標回転数設定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ステップＳ３００，Ｓ３１０の処理を行う。続いて、ステップＳ３８０の処理を行い、ステップＳ３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であるときには、次式（１５）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４００ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。また、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが正の値でないときには、ステップS３９０の処理を行い、ステップS３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であるときには次式（１６）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４１０ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４００又はＳ４１０の処理により、前回Ｎｅ＊に対して、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊の絶対値が第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆを超えない範囲で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値が大きい方の値を加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。すなわち、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値ΔＮｅｒｅｆ１を超えない範囲で、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とのうちエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する。このようにエンジン目標回転数を設定することにより、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値をより大きい値として、要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅ＊の追従性をより確保することができる。また、ステップＳ３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが負の値でないときには、ステップＳ３５０の処理を行う。そして、ステップＳ３５０でΔＮｅ２＊が値０又は正の値であるときには、次式（１７）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。一方、ステップＳ３５０でΔＮｅ２＊が負の値であるときには、次式（１８）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０ｂ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４２０ａ又はＳ４２０ｂの処理により、実施例のステップＳ４２０と同様に、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊がエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定される。この変形例のエンジン目標回転数設定処理でも、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。
【００４５】
Ne*←前回Ne*+min(max(ΔNe1*,ΔNe2*),ΔNe1ref) (15)
Ne*←前回Ne*+max(min(ΔNe1*,ΔNe2*),-ΔNe1ref) (16)
Ne*←前回Ne*+min（ΔNe2*,ΔNe2ref） (17)
Ne*←前回Ne*+max（ΔNe2*,-ΔNe2ref） (18)
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０において式（１）を用いたＰＩ制御により充放電目標パワーＰｂ２＊を導出するものとしたが、入力した充放電要求パワーＰｂ１＊と充放電電力Ｐｂとの偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーＰｂ２＊を設定するものであればよく、ＰＩＤ制御など、実施例と異なるフィードバック制御を用いて充放電目標パワーＰｂ２＊を設定してもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４８】
本発明が適用されるハイブリッド車両は、図１１に示す変形例に係るハイブリッド自動車２２０のように無段変速機（ＣＶＴ）６５を含むものであってもよい。図１１に示す変形例に係るハイブリッド自動車２２０は、エンジン２２のクランクシャフトに接続されると共にインバータ４１を介してバッテリ５０と電力をやり取り可能なモータＭＧ１と、モータＭＧ１のロータ（回転軸）と駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に接続された機械式（例えばベルト式あるいはトロイダル式）の無段変速機６５と、車輪６４ａ，６４ｂに連結された駆動軸に接続されると共にインバータ４２を介してバッテリ５０と電力をやり取り可能なモータＭＧ２とを含む。このように構成されるハイブリッド自動車２２０においても、本発明を適用してエンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性を確保することができる。なお、ハイブリッド自動車２２０において、モータＭＧ１及びインバータ４１を省略してエンジン２２のクランクシャフトに無段変速機６５を接続してもよい。また、ハイブリッド自動車２２０において、モータＭＧ２及びインバータ４２を省略してもよい。また、ハイブリッド自動車２２０において、エンジン２２（およびモータＭＧ１）を無段変速機６５を介して車輪６４ａ，６４ｂに連結された駆動軸に接続すると共にモータＭＧ２を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に接続してもよい。
【００４９】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」及び「モータ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」及び「モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「充放電目標パワー設定手段」に相当し、駆動制御ルーチンのステップＳ１２０，Ｓ１４０〜Ｓ１９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４とモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、図７のエンジン目標回転数設定処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標回転数設定手段」に相当する。
【００５０】
ここで、「エンジン」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力するエンジンに限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第１モータ」としては、同期モータとして構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導モータなど、駆動軸に動力を出力するものであれば如何なるタイプのモータとしても構わない。「第２モータ」としては、同期モータとして構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導モータなど、駆動輪に動力を出力するものであれば如何なるタイプのモータとしても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素電池など、バッテリであれば如何なるタイプのものとしても構わない。
【００５１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ｂ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５３ａ 電圧センサ、５３ｂ 電流センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、６５ 無段変速機（ＣＶＴ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、を備えたハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、エンジンの出力軸とモータの出力軸と車軸とに接続されたプラネタリギヤと、車軸に動力を出力可能な第２モータと、第１モータ及び第２モータと電力をやり取りするメインバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、バッテリの充電状態に応じて目標回転数を設定し、実回転数が目標回転数に収束するようにスロットル弁の制御量をフィードバック制御している。これにより、エンジンの回転数を正確に目標回転数に制御して、バッテリの充電不足や過放電の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０２２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリの充電状態に応じたフィードバック制御によりエンジンの回転数を制御する際、例えばイナーシャによりエンジンの実回転数が変化しにくい場合がある。このような場合には、実回転数と目標回転数との偏差が生じ続けることでフィードバック制御による制御量が大きくなりすぎ、エンジンの目標回転数がハンチングする場合があった。一方、例えばハンチングを抑制するためにフィードバック制御のゲインを小さくすると、加速時など急激に要求トルクが変化する場合に実回転数が上昇しにくくなり、エンジン回転数の追従性が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジン回転数のハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、前記バッテリを充放電すべき充放電要求パワーと前記バッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定する充放電目標パワー設定手段と、走行に要求される走行要求パワーと前記充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えたハイブリッド自動車であって、
前記走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、前記走行要求パワーと前記充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定し、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定する目標回転数設定手段、
を備えたことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、バッテリを充放電すべき充放電要求パワーとバッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定し、走行に要求される走行要求パワーと充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するようエンジンとモータとを制御するものにおいて、走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、走行要求パワーと充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲でエンジン目標回転数を設定する。また、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが、エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲でエンジン目標回転数を設定する。これにより、走行要求パワーに基づく第１エンジン仮目標回転数と走行要求パワー及び充放電目標パワーに基づく第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、第２上限値に比して値の大きい第１上限値の範囲でエンジン目標回転数が設定されるため、第２上限値の範囲内で設定する場合に比して急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。一方、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、第１上限値に比して値の小さい第２上限値の範囲でエンジン目標回転数が設定されるため、第１上限値の範囲内で設定する場合に比してエンジン回転数のハンチングをより抑制することができる。このように、エンジン回転数のハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。ここで、「第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とがエンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるとき」とは、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが共にエンジン目標回転数を上昇させる方向の目標回転数であるときや、第１エンジン仮目標回転数と第２エンジン仮目標回転数とが共にエンジン目標回転数を下降させる方向の目標回転数であるときである。また、「運転ポイント」は、回転数およびトルクからなるポイントをいう。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値を超えない範囲で、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とのうち前記エンジン目標回転数の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数に設定する手段としてもよい。こうすれば、エンジン目標回転数の変化量の絶対値をより大きい値として、要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性をより確保することができる。
【００１０】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第２上限値を超えない範囲で、前記第２エンジン仮目標回転数を前記エンジン目標回転数に設定する手段としてもよい。こうすれば、エンジン回転数のハンチングをより抑制する際に、走行要求パワーと充放電目標パワーとに基づく第２エンジン仮目標回転数を目標回転数に設定するため、より適切な値をエンジン目標回転数に設定することができる。
【００１１】
こうした本発明のハイブリッド自動車は、前記駆動軸に動力を出力可能な前記モータとしての第１モータ及び第２モータと、前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と前記駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、を備えたものとしてもよい。また、本発明のハイブリッド自動車は、前記エンジンからの動力を前記駆動軸に伝達する無段変速装置、を備えたものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一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。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図４】バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す説明図である。
【図５】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力して運転する際のプラネタリギヤ３０の各回転要素の回転数およびトルクの力学的な関係を示す共線図である。
【図７】エンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図９】変形例のエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明の一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１に示すように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されプラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、直流電流を交流電流に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。なお、リングギヤ軸３２ａは、ギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されている。
【００１５】
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１６】
モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２のスイッチング素子へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１７】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５３ａからの端子間電圧Ｖｂ，バッテリ５０の出力端子に接続された電流センサ５３ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｂからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ５３ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、電圧センサ５３ａからの電池電圧Ｖｂと電流センサ５３ｂからの充放電電流Ｉｂとの積によるバッテリ５０を充放電する充放電電力Ｐｂを演算したり、残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓ１より小さいときに残容量（ＳＯＣ）が小さくなるほど大きな電力でバッテリ５０が充電されるよう充放電要求パワーＰｂ１＊を設定したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。なお、充放電電流Ｉｂは、放電側を正，充電側を負とするものとした。
【００１８】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００１９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２０】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００２１】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，充放電要求パワーＰｂ１＊，充放電電力Ｐｂ，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなどの制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサにより検出されたクランクシャフト２６の回転位置に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ１＊は、残容量（ＳＯＣ）に基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。充放電電力Ｐｂは、電池電圧Ｖｂと充放電電流Ｉｂとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、温度センサ５１ｂにより検出されたバッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。図３に電池温度Ｔｂと入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとの関係の一例を示し、図４にバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）と入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの補正係数との関係の一例を示す。
【００２２】
こうしてデータを入力すると、入力した充放電要求パワーＰｂ１＊と充放電電力Ｐｂとの偏差が打ち消されるよう充放電要求パワーＰｂ１＊を調整した充放電目標パワーＰｂ２＊を、次式（１）のフィードバック制御（ＰＩ制御）の関係式により導出する（ステップＳ１１０）。なお、式（１）中、右辺第２項の「ｋｂ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｂ２」は積分項のゲインである。
【００２３】
Pb2*←Pb1*+kb1・（Pb1*-Pb)+kb2∫(Pb1*-Pb)dt (1)
【００２４】
続いて、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて走行に要求される走行要求パワーＰｒ＊を設定し、エンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、本実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられるとマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出することにより設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図５に示す。走行要求パワーＰｒ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。要求パワーＰｅ＊は、走行要求パワーＰｒ＊から充放電目標パワー（充電側が負）を減じてさらにロス（損失）を加えることにより計算することができる。
【００２５】
続いて、エンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するエンジン目標回転数設定処理を実行し（ステップＳ１３０）、設定したエンジン目標回転数Ｎｅ＊とステップＳ１２０で設定した要求パワーＰｅ＊とに基づいて、エンジン目標トルクＴｅ＊をＰｅ＊＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊の関係から導出する（ステップＳ１４０）。なお、ステップＳ１３０のエンジン目標回転数設定処理については後述する。
【００２６】
エンジン目標回転数Ｎｅ＊とエンジン目標トルクＴｅ＊とを設定すると、エンジン目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとに基づいて次式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１との偏差とに基づいて次式（３）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクであるトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１５０）。ここで、式（２）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図６に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（２）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。ここで、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクは、モータＭＧ１がエンジントルクの反力を受けてエンジントルクがリングギヤ軸３２ａに直接に伝達されるトルクとして考えることもできるから、このトルクを直達トルクとも呼ぶ。また、式（３）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（３）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
【００２８】
そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値であるモータ仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（４）により計算すると共に（ステップＳ１６０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（５）および式（６）により計算し（ステップＳ１７０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（７）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。ここで、式（４）は、図６の共線図から容易に導くことができる。
【００２９】
Tm2tmp=(T*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される動作点で運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
次に、エンジン目標回転数設定処理について説明する。図７は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。エンジン目標回転数設定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とを導出する（ステップＳ３００）。ここで、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊は、駆動制御ルーチンのステップＳ１２０で設定した走行要求パワーＰｒ＊に基づく運転ポイントにおけるエンジン回転数として導出する。なお、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインに基づいて導出する。エンジン２２の動作ラインの一例を図８に示す。図示するように、走行要求パワーＰｒ＊に基づく運転ポイントは動作ラインと走行要求パワーＰｒ＊が一定の曲線との交点として定めることができるため、この運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｅを第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊として導出する。また、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊は、走行要求パワーＰｒ＊と充放電目標パワーＰｂ２＊とからステップＳ１２０で設定した要求パワーＰｅ＊に基づく運転ポイントにおけるエンジン回転数として導出する。この第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊は、図８における走行要求パワーＰｒ＊に代えて要求パワーＰｅ＊が一定の曲線を用いて、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と同様に、図８の動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線との交点として定めた運転ポイントにおけるエンジン回転数Ｎｅを第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊として導出する。
【００３２】
続いて、導出した第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、図７のエンジン目標回転数設定処理を前回実行したときのエンジン目標回転数Ｎｅ＊である前回Ｎｅ＊と、の差である目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を導出すると共に、導出した第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊と、前回Ｎｅ＊と、の差である目標回転数変化量ΔＮｅ２＊を導出する（ステップＳ３１０）。そして、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊が値０又は正の値であるときには次式（８）により目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を調整し、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊が負の値であるときには次式（９）により目標回転数変化量ΔＮｅ１＊を調整する（ステップＳ３２０〜３４０）。このステップＳ３２０〜Ｓ３４０の処理により、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊の絶対値が第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆ（＞０）を超えないように調整される。なお、第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆは、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量（前回Ｎｅ＊と今回設定するエンジン目標回転数Ｎｅ＊との差）の絶対値の範囲を規定するものであり、急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性をより確保できるように定められた値（例えば１８ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２０ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２２ｒｐｍ／８ｍｓｅｃなど）である。この目標回転数変化量ΔＮｅ１ｒｅｆは、例えば実験により予め定めておくことができる。
【００３３】
ΔNe1*←min（ΔNe1*,ΔNe1ref） (8)
ΔNe1*←max（ΔNe1*,-ΔNe1ref） (9)
【００３４】
続いて、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊が値０又は正の値であるときには次式（１０）によりΔＮｅ２＊を調整し、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊が負の値であるときには次式（１１）によりΔＮｅ２＊を調整する（ステップＳ３５０〜３７０）。このステップＳ３５０〜Ｓ３７０の処理により、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊の絶対値が第２上限値ΔＮｅ２ｒｅｆ（＞０）を超えないように調整される。なお、第２上限値ΔＮｅ２ｒｅｆは、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量（前回Ｎｅ＊と今回設定するエンジン目標回転数Ｎｅ＊との差）の絶対値の範囲を規定するものであり、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制できるよう、第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆに比して小さい値として定められた値（例えば１ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，２ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ，３ｒｐｍ／８ｍｓｅｃ）である。このΔＮｅ２ｒｅｆは、例えば実験により予め定めておくことができる。
【００３５】
ΔNe1*←min（ΔNe2*,ΔNe2ref） (10)
ΔNe1*←max（ΔNe2*,-ΔNe2ref） (11)
【００３６】
そして、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であるか否かを判定し（ステップS３８０）、共に正の値であるときには次式（１２）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４００）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。また、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが正の値でないときには、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であるか否かを判定し（ステップS３９０）、共に負の値であるときには次式（１３）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４１０）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４００又はステップＳ４１０の処理により、前回Ｎｅ＊と目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値とを加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。このとき、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊はいずれも絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整されているため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲で設定されることになる。ここで、ステップＳ３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であることは、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが共にエンジン目標回転数Ｎｅ＊を前回Ｎｅ＊から上昇させる方向の目標回転数であることを意味する。また、ステップＳ３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であることは、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが共にエンジン目標回転数Ｎｅ＊を前回Ｎｅ＊から下降させる方向の目標回転数であることを意味する。このように、エンジン目標回転数設定処理では、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するのである。
【００３７】
Ne*←前回Ne*+max(ΔNe1*,ΔNe2*） (12)
Ne*←前回Ne*+min(ΔNe1*,ΔNe2*） (13)
【００３８】
一方、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊のいずれかが正の値でなく、且つステップS３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊のいずれかが負の値でないとき、すなわち目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，Ｎｅ２＊の正負が逆の場合やいずれかが値０であるときには、次式（１４）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４２０の処理により、前回Ｎｅ＊と目標回転数変化量ΔＮｅ２＊とを加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。なお、目標回転数変化量ΔＮｅ２＊は絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整されているため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で設定されることになる。このように、エンジン目標回転数設定処理では、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定するのである。
【００３９】
Ne*←前回Ne*+ΔNe2* (14)
【００４０】
このようにエンジン目標回転数設定処理を実行して、ステップＳ４００又はステップＳ４１０の処理を行った場合には、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆに比して値の大きい第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊が設定されるため、急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性をより確保することができる。一方、ステップＳ４２０の処理を行った場合には、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆに比して値の小さい第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊が設定されるため、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制することができる。
【００４１】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数の追従性を確保する。一方、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数の変化量の絶対値が第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆに比して値の小さい第２上限値ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲でエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定してエンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制する。これにより、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性を確保することができる。
【００４２】
また、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、前回Ｎｅ＊と、第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆを超えないように調整した目標回転数変化量ΔＮｅ１＊及び第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整した目標回転数変化量ΔＮｅ２＊のうち絶対値の大きい方の値と、を加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定する。そのため、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値がより大きくなるように目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊とのいずれかを適切に選択して、要求トルクの変化に対するエンジン回転数の追従性をより確保することができる。
【００４３】
さらに、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とが、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する。これにより、エンジン回転数Ｎｅ＊のハンチングをより抑制する際に、走行要求パワーＰｒ＊と充放電目標パワーＰｂ２＊とに基づく第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定するため、より適切な値をエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図７のエンジン目標回転数設定処理において、目標回転数ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊がそれぞれ第１上限値Ｎｅ１ｒｅｆ，第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えないように調整してから（ステップＳ３２０〜Ｓ３４０，ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるか否かの判定（ステップＳ３８０，Ｓ３９０）を行うものとしたが、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とがエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるか否かの判定を先に行ってもよい。図９は、変形例のエンジン目標回転数設定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９では、図７のエンジン目標回転数設定処理と同じ処理については同じステップ番号を付して、詳細な説明を省略する。この変形例のエンジン目標回転数設定処理が実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、ステップＳ３００，Ｓ３１０の処理を行う。続いて、ステップＳ３８０の処理を行い、ステップＳ３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に正の値であるときには、次式（１５）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４００ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。また、ステップS３８０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが正の値でないときには、ステップS３９０の処理を行い、ステップS３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊が共に負の値であるときには次式（１６）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４１０ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４００又はＳ４１０の処理により、前回Ｎｅ＊に対して、目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊の絶対値が第１上限値ΔＮｅ１ｒｅｆを超えない範囲で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のうち絶対値が大きい方の値を加えた値がエンジン目標回転数Ｎｅ＊として設定される。すなわち、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第１上限値ΔＮｅｒｅｆ１を超えない範囲で、第１エンジン仮目標回転数Ｎｅ１＊と第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊とのうちエンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定する。このようにエンジン目標回転数を設定することにより、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値をより大きい値として、要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅ＊の追従性をより確保することができる。また、ステップＳ３９０で目標回転数変化量ΔＮｅ１＊，ΔＮｅ２＊のいずれかが負の値でないときには、ステップＳ３５０の処理を行う。そして、ステップＳ３５０でΔＮｅ２＊が値０又は正の値であるときには、次式（１７）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０ａ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。一方、ステップＳ３５０でΔＮｅ２＊が負の値であるときには、次式（１８）によりエンジン目標回転数Ｎｅ＊を設定して（ステップＳ４２０ｂ）、エンジン目標回転数設定処理を終了する。このステップＳ４２０ａ又はＳ４２０ｂの処理により、実施例のステップＳ４２０と同様に、エンジン目標回転数Ｎｅ＊の変化量の絶対値が第２上限値Ｎｅ２ｒｅｆを超えない範囲で、第２エンジン仮目標回転数Ｎｅ２＊がエンジン目標回転数Ｎｅ＊に設定される。この変形例のエンジン目標回転数設定処理でも、エンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数の追従性を確保することができる。
【００４５】
Ne*←前回Ne*+min(max(ΔNe1*,ΔNe2*),ΔNe1ref) (15)
Ne*←前回Ne*+max(min(ΔNe1*,ΔNe2*),-ΔNe1ref) (16)
Ne*←前回Ne*+min（ΔNe2*,ΔNe2ref） (17)
Ne*←前回Ne*+max（ΔNe2*,-ΔNe2ref） (18)
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０において式（１）を用いたＰＩ制御により充放電目標パワーＰｂ２＊を導出するものとしたが、入力した充放電要求パワーＰｂ１＊と充放電電力Ｐｂとの偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーＰｂ２＊を設定するものであればよく、ＰＩＤ制御など、実施例と異なるフィードバック制御を用いて充放電目標パワーＰｂ２＊を設定してもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４８】
本発明が適用されるハイブリッド車両は、図１１に示す変形例に係るハイブリッド自動車２２０のように無段変速機（ＣＶＴ）６５を含むものであってもよい。図１１に示す変形例に係るハイブリッド自動車２２０は、エンジン２２のクランクシャフトに接続されると共にインバータ４１を介してバッテリ５０と電力をやり取り可能なモータＭＧ１と、モータＭＧ１のロータ（回転軸）と駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に接続された機械式（例えばベルト式あるいはトロイダル式）の無段変速機６５と、車輪６４ａ，６４ｂに連結された駆動軸に接続されると共にインバータ４２を介してバッテリ５０と電力をやり取り可能なモータＭＧ２とを含む。このように構成されるハイブリッド自動車２２０においても、本発明を適用してエンジン回転数Ｎｅのハンチングをより抑制しつつ急激な要求トルクＴｒ＊の変化に対するエンジン回転数Ｎｅの追従性を確保することができる。なお、ハイブリッド自動車２２０において、モータＭＧ１及びインバータ４１を省略してエンジン２２のクランクシャフトに無段変速機６５を接続してもよい。また、ハイブリッド自動車２２０において、モータＭＧ２及びインバータ４２を省略してもよい。また、ハイブリッド自動車２２０において、エンジン２２（およびモータＭＧ１）を無段変速機６５を介して車輪６４ａ，６４ｂに連結された駆動軸に接続すると共にモータＭＧ２を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に接続してもよい。
【００４９】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」及び「モータ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」及び「モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「充放電目標パワー設定手段」に相当し、駆動制御ルーチンのステップＳ１２０，Ｓ１４０〜Ｓ１９０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジン２２を運転制御するエンジンＥＣＵ２４とモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータＥＣＵ４０とが「制御手段」に相当し、図７のエンジン目標回転数設定処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標回転数設定手段」に相当する。
【００５０】
ここで、「エンジン」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力するエンジンに限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第１モータ」としては、同期モータとして構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導モータなど、駆動軸に動力を出力するものであれば如何なるタイプのモータとしても構わない。「第２モータ」としては、同期モータとして構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導モータなど、駆動輪に動力を出力するものであれば如何なるタイプのモータとしても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素電池など、バッテリであれば如何なるタイプのものとしても構わない。
【００５１】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ｂ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５３ａ 電圧センサ、５３ｂ 電流センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、６５ 無段変速機（ＣＶＴ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２，ＭＧ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、前記バッテリを充放電すべき充放電要求パワーと前記バッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定する充放電目標パワー設定手段と、走行に要求される走行要求パワーと前記充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えたハイブリッド自動車であって、
前記走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、前記走行要求パワーと前記充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定し、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定する目標回転数設定手段、
を備えたハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値を超えない範囲で、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とのうち前記エンジン目標回転数の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数に設定する手段である、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第２上限値を超えない範囲で、前記第２エンジン仮目標回転数を前記エンジン目標回転数に設定する手段である、
請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な前記モータとしての第１モータ及び第２モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と前記駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、
を備えたハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンからの動力を前記駆動軸に伝達する無段変速装置、
を備えたハイブリッド自動車。
【請求項１】
駆動軸に動力を出力可能なエンジンと、前記駆動軸に動力を出力可能なモータと、前記モータとの間で電力の充放電が可能なバッテリと、前記バッテリを充放電すべき充放電要求パワーと前記バッテリを充放電する充放電電力との偏差が打ち消されるようフィードバック制御により充放電目標パワーを設定する充放電目標パワー設定手段と、走行に要求される走行要求パワーと前記充放電目標パワーとエンジン目標回転数とに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に走行に要求される要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えたハイブリッド自動車であって、
前記走行要求パワーに基づく運転ポイントにおける第１エンジン仮目標回転数と、前記走行要求パワーと前記充放電目標パワーとに基づく運転ポイントにおける第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が所定の第１上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定し、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値に比して値の小さい第２上限値を超えない範囲で前記エンジン目標回転数を設定する目標回転数設定手段、
を備えたハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数であるときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第１上限値を超えない範囲で、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とのうち前記エンジン目標回転数の変化量の絶対値が大きくなる方を前記エンジン目標回転数に設定する手段である、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記目標回転数設定手段は、前記第１エンジン仮目標回転数と前記第２エンジン仮目標回転数とが、前記エンジン目標回転数の変化方向が共に同じ方向になるような目標回転数でないときには、該エンジン目標回転数の変化量の絶対値が前記第２上限値を超えない範囲で、前記第２エンジン仮目標回転数を前記エンジン目標回転数に設定する手段である、
請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記駆動軸に動力を出力可能な前記モータとしての第１モータ及び第２モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸と前記駆動軸とに接続されたプラネタリギヤと、
を備えたハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンからの動力を前記駆動軸に伝達する無段変速装置、
を備えたハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０７５１１（Ｐ２０１３−１０７５１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４２５０（Ｐ２０１１−２５４２５０）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]