ハイブリッド車両およびその制御方法
【課題】目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更するときの振動や騒音の発生を抑制する。
【解決手段】バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように両者の差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを変更するときには、エンジン２２を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが低下するように目標運転ポイントが変更される（ステップＳ１１０−Ｓ１５０）。
【解決手段】バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように両者の差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを変更するときには、エンジン２２を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが低下するように目標運転ポイントが変更される（ステップＳ１１０−Ｓ１５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車両として、エンジン、第１モータおよび駆動輪に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、駆動軸に変速機を介して接続された第２モータと、第１および第２モータと電力をやり取り可能なバッテリとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、変速機の変速段が変更されない定常走行中にバッテリの目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるようにフィードバック制御の関係式を用いて目標充放電電力が設定されると共に当該目標充放電電力と走行に要求される要求トルクとに基づいて内燃機関に要求される要求パワーが設定され、当該要求パワーと内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ライン（最適燃費ライン）とから内燃機関の目標運転ポイントすなわち目標回転数および目標トルクが設定される。そして、内燃機関が目標運転ポイントで運転されると共にバッテリが目標充放電電力で充放電されるように内燃機関と第１および第２モータとが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０６１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、バッテリの目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるように目標充放電電力を設定（補正）すると共に当該目標充放電電力に基づいて内燃機関の要求パワーを設定すれば、内燃機関から実際に出力されるパワーと要求パワーとのズレを抑制することができる。しかしながら、目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるように設定された目標充放電電力に基づく要求パワーと動作ラインとから内燃機関の目標運転ポイントを設定すると、目標充放電電力と実充放電電力との差が大きくなったときに内燃機関の目標運転ポイントが上記動作ラインに沿って回転数が比較的大きく変化するように変更されることから、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音が問題となるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明のハイブリッド車両およびその制御方法は、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更するときの振動や騒音の発生を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明によるハイブリッド車両は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインを用いて前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段とを含むハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記目標充電電力と前記実充電電力との差に応じて前記目標運転ポイントを変更するときに、前記動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とする。
【０００８】
このハイブリッド車両では、蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを変更するときに、内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが変化するように目標運転ポイントが変更される。そして、内燃機関が目標運転ポイントで運転されると共に蓄電手段が目標充電電力で充電されるように内燃機関と電動機とが制御される。これにより、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更して内燃機関から出力されるパワーを要求値に近づける際に、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、前記目標運転ポイント設定手段は、前記実充電電力が前記目標充電電力よりも大きいときに、前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが低下するように前記目標運転ポイントを変更するものであってもよい。すなわち、蓄電手段の実充電電力が目標充電電力よりも大きい場合には、内燃機関から実際に出力されているパワーが要求値を上回っており、内燃機関から実際に出力されているトルクも目標値を上回っている。従って、このような場合に上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更すれば、内燃機関の出力トルクを低下させることで内燃機関から比較的高いトルクが出力されることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減しつつ内燃機関から実際に出力されるパワーを要求値に近づけると共に、変更後の目標運転ポイントに対応した内燃機関の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけて内燃機関の燃費を向上させることが可能となる。
【００１０】
更に、前記目標運転ポイント設定手段は、走行に要求される要求トルクと前記目標充電電力とに基づいて設定される前記内燃機関に要求される要求パワーと、前記目標充電電力と前記実充電電力との差がなくなるように前記要求パワーを補正して得られる指令パワーとの大きい方に対応した前記動作ライン上の回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定すると共に、前記指令パワーと前記目標回転数とから前記内燃機関の目標トルクを設定するものであってもよい。これにより、蓄電手段の実充電電力が目標充電電力よりも大きいときに、内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更して内燃機関から実際に出力されるパワーを要求パワーに近づけると共に、変更後の目標運転ポイントに対応した内燃機関の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけて内燃機関の燃費を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、前記ハイブリッド車両は、前記電動機の回転軸に接続される第１要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第２要素と、前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構と、前記第２要素に連結される第２の電動機とを更に備えるものであってもよい。このようなハイブリッド車両では、遊星歯車機構の第１要素に接続される電動機により内燃機関の回転数が制御されることになる。従って、このようなハイブリッド車両において目標充電電力と実充電電力との差に応じて目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更すれば、電動機による内燃機関の回転数制御を容易にすることができる。
【００１２】
更に、前記電動機の回転軸の一端は、前記内燃機関の出力軸に接続されるものであってもよく、前記ハイブリッド車両は、前記電動機の前記回転軸の他端に接続される入力軸と、駆動輪に連結される出力軸とを有する無段変速機を更に備えるものであってもよい。また、前記ハイブリッド車両は、前記電動機とは異なる第２の電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸および前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構を更に備えるものであってもよい。
【００１３】
本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように該目標充電電力と該実充電電力との差に応じて前記内燃機関の目標運転ポイントを変更するときに、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００１４】
この方法によれば、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更して内燃機関から出力されるパワーを要求値に近づける際に、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン運転時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４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド自動車２０が走行す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の一例を示す説明図である。
【図７】図３のエンジン運転時駆動制御ルーチンが実行された際のエンジン２２の目標運転ポイントと実際の運転ポイントとの関係を例示する説明図である。
【図８】変形例に係るエンジン運転時駆動制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図９】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料を用いて動力を出力するエンジン（内燃機関）２２と、エンジン２２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、サンギヤ（第１要素）３１、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたリングギヤ（第２要素）３２、および複数のピニオンギヤ３３を支持すると共にダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト（出力軸）２６に接続されたプラネタリキャリア（第３要素）３４を有するシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、減速ギヤ機構３５およびリングギヤ軸３２ａを介してリングギヤ３２に接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７やデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２に接続されたリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力され、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量、点火時期等の制御するための制御信号等が出力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を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ＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
プラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１がエンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電する発電機として機能するときにはプラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１とリングギヤ３２とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはプラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１に伝達されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１およびＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費可能とする。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２により発電される電力に応じて充放電され、モータＭＧ１およびＭＧ２間で電力収支のバランスをとれば充放電されないことになる。
【００２１】
モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。モータＥＣＵ４０には、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等が入力され、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算する。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２２】
バッテリＥＣＵ５２も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂ、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に設置された図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ、バッテリ５０に設置された温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力される。また、バッテリＥＣＵ５２は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ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の充電割合を示す残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。
【００２３】
そして、バッテリＥＣＵ５２は、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の目標充放電電力としての充放電要求パワーＰｂ＊を算出する。実施例では、残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めた充放電要求パワー設定用マップがバッテリＥＣＵ５２の図示しないＲＯＭに記憶されており、バッテリＥＣＵ５２は、当該マップから与えられた残容量ＳＯＣに対応した充放電要求パワーＰｂ＊を導出・設定する。図２に充放電要求パワー設定用マップの一例を示す。図２に例示する充放電要求パワー設定用マップに従って、バッテリＥＣＵ５２は、残容量ＳＯＣが予め定められた強制充電開始値ＳＬ（例えば４０％）未満になると、バッテリ５０が強制的に充電されるように、充放電要求パワーＰｂ＊を一定の充電電力（負の値）Ｐｃに設定すると共に、残容量ＳＯＣが強制充電開始値ＳＬから当該強制充電開始値ＳＨよりも大きい制御中心Ｓ０（例えば５０％）までの範囲にあるときには充放電要求パワーＰｂ＊を残容量ＳＯＣに比例する充電電力（負の値）に設定する。また、バッテリＥＣＵ５２は、図２の充放電要求パワー設定用マップに従って、残容量ＳＯＣが制御中心Ｓ０から当該制御中心Ｓ０よりも大きい所定値ＳＨまでの範囲にあるときに充放電要求パワーＰｂ＊を残容量ＳＯＣに比例する放電電力（正の値）に設定すると共に、残容量ＳＯＣが当該所定値ＳＨを超えると充放電要求パワーＰｂ＊を一定の放電電力（正の値）Ｐｄに設定する。
【００２４】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータ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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信し、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と各種信号やデータのやり取りを行う。また、ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）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（シフトポジション）に対応したシフトレンジＳＲを検出するシフトレンジセンサ８２からのシフトレンジＳＲ、アクセルペダル８３の踏み込み量（アクセル操作量）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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。
【００２５】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸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とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を制御すると共にエンジン２２から出力されるパワー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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を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から出力されるパワー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トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。
【００２６】
次に、エンジン２２が運転された状態で上述のハイブリッド自動車２０が走行するときの動作について説明する。図３は、エンジン２２が運転された状態で運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれているときに実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるエンジン運転時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
図３のルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵは、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や実充放電電力Ｐｂ、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるものである。また、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や実充放電電力Ｐｂ、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるものであり、実充放電電力Ｐｂは、電圧センサにより検出される端子間電圧Ｖｂと電流センサにより検出される充放電電流Ｉｂとの積としてバッテリＥＣＵ５２により計算されるものである。
【００２８】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、図４に例示する要求トルク設定用マップからステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖとに対応したリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を導出・設定した上で、エンジン２２に要求される要求パワー（要求値）Ｐｅｒｅｑを設定する（ステップＳ１１０）。実施例において、要求パワーＰｅｒｅｑは、要求トルクＴｒ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２／減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒ、または車速Ｖ×換算係数ｋ）との積から充放電要求パワーＰｂ＊を減じた値に損失分Ｌｏｓｓを加算することにより計算される。
【００２９】
ここで、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力（負の値）が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なっている場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求値としての用要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きいことになる。また、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さいことになる。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、次式（１）に従ってエンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに一致するように充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じて当該要求パワーＰｅｒｅｑを補正することによりエンジン２２に対する指令パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。式（１）は、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように要求パワーＰｅｒｅｑを補正するためのフィードバック制御における関係式であり、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。式（１）に従ってエンジン２２の指令パワーＰｅ＊を設定することにより、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なっている場合には、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定される。また、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定される。これにより、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑにより近づけて、バッテリ５０の充電電力に過不足が生じてしまうのを抑制することが可能となる。
【００３０】
Pe*=Pereq-[kb1・(Pb*-Pb)+kb2・∫(Pb*-Pb)dt] …（１）
【００３１】
指令パワーＰｅ＊を設定したならば、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅｒｅｑとステップＳ１２０にて設定した指令パワーＰｅ＊との大きい方を目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標回転数設定用パワーＰｃａｌに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。実施例では、目標回転数Ｎｅ＊を設定するために、エンジン２２を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ライン（最適燃費ライン）が用意されており、ステップＳ１４０では、目標回転数設定用パワーＰｃａｌに対応した動作ライン上の回転数が目標回転数Ｎｅ＊として導出・設定される。図５にエンジン２２の動作ラインの一例を示す。同図に示すように、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なり、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定された場合には、動作ラインと目標回転数設定用パワーＰｃａｌすなわち要求パワーＰｅｒｅｑに対応した等パワーラインとの交点における回転数が目標回転数Ｎｅ＊として設定される。これにより、実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることになる。これに対して、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なり、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定された場合には、動作ラインと目標回転数設定用パワーＰｃａｌすなわち指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインとの交点における回転数が目標回転数Ｎｅ＊として設定される。
【００３２】
ステップＳ１４０の処理の後、指令パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することによりエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１５０）。すなわち、ステップＳ１５０では、動作ラインと指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインとの交点におけるトルクが目標トルクＴｅ＊として設定される。これにより、実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、上述のようにエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることに起因して、上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の出力トルクが低下するように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることになる。続いて、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒまたはｋ・Ｖ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（２）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、目標回転数Ｎｍ１＊や現在の回転数Ｎｍ１等を用いて次式（３）に従いモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１６０）。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り、図６に例示するプラネタリギヤ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から容易に導出されるものである。そして、式（３）は、モータＭＧ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に対応した目標回転数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。なお、式（３）の右辺第１項は、エンジン２２が回転数設定用パワーＰｃａｌを出力すると共に回転数Ｎｅ＊で回転したとしたときにエンジン２２からモータＭＧ１の回転軸に付与されるトルクを示す。
【００３３】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …（２）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Pcal/Ne*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（３）
【００３４】
モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（４）および（５）に従い計算する（ステップＳ１７０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）に従い計算する（ステップＳ１８０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ１９０）。このようしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限することができる。なお、式（６）は、図６の共線図から容易に導出され得るものである。
【００３５】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２００）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。ハイブリッドＥＣＵ７０から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３６】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（６）
【００３７】
図７は、上述のエンジン運転時駆動制御ルーチンが実行された際のエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）と実際の運転ポイント（実際の回転数および出力トルク）との関係を例示する説明図である。
【００３８】
同図に示すように、充放電要求パワーＰｂ＊として充放電電力（負の値）が設定されると共に図３のエンジン運転時駆動制御ルーチンを経て設定された要求パワーＰｅｒｅｑと指令パワーＰｅ＊とが概ね一致しているときに指令パワーＰｅ＊等に基づいて設定されたエンジン２２の目標運転ポイント（図中白丸印参照）に対してエンジン２２から実際に出力されたトルクが目標トルクＴｅ＊よりも大きく（エンジン２２から実際に出力されたパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく）図中黒丸印で示す運転ポイントでエンジン２２が運転されていると仮定する。更に、このような状態で充放電要求パワーＰｂ＊として充放電電力（負の値）が設定されると共に上述のエンジン運転時駆動制御ルーチンが再度実行された際に設定された要求パワーＰｅｒｅｑが前回の指令パワーＰｅ＊と概ね一致したと仮定する。このような場合、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きいことに起因して実充放電電力Ｐｂが充放電電力として充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きくなることから、図７に示すように、図３のステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊（図７における今回Ｐｅ＊）が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定される。
【００３９】
ここで、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）がなくなるようにエンジン２２の目標運転ポイントを設定するに際しては、上述の動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更すること、すなわち指令パワーＰｅ＊（今回Ｐｅ＊）に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点（図７における白抜き四角印参照）をエンジン２２の今回の目標運転ポイントとすることも考えられる。しかしながら、図７に示すような状態では、エンジン２２の実際の出力トルクが目標トルクＴｅ＊よりも大きくエンジン２２の実際の運転ポイントが目標運転ポイントから外れてしまっていることから、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更して目標運転ポイントを今回Ｐｅ＊に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点（図中白い四角印参照）に設定すると、エンジン２２の実際の運転ポイントは図中二点鎖線に沿って回転数が比較的大きく変化するように変更されて図中黒い四角印で示すポイント付近になると考えられる。従って、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく実充放電電力Ｐｂが充電電力として充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きいときに動作ラインに沿ってエンジン２２の目標運転ポイントを変更すると、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに近づいたとしても、図７に示すようにエンジン２２の実際の出力トルクは依然として目標トルクＴｅ＊よりも大きくなってしまう。このため、エンジン２２の出力トルクが比較的高いままに保たれることに起因した振動やそれに伴う騒音が問題となったり、回転数の低下により却って振動や騒音が顕在化してしまったりするおそれがある。
【００４０】
これを踏まえて、実施例のハイブリッド自動車２０では、上述のステップＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行することにより、実充放電電力Ｐｂが目標充放電電力Ｐｂ＊よりも充電電力として大きいときに上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定される。すなわち、上記実施例では、実充放電電力Ｐｂが目標充放電電力Ｐｂ＊よりも充電電力として大きくステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定されると、エンジン２２の回転数の変化が抑制されるように（できるだけ変化（低下）しないように）指令パワーＰｅ＊よりも大きい要求パワーＰｅｒｅｑに対応した動作ライン上の回転数がエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定される（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。そして、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけるように設定された指令パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することにより動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の出力トルクが低下するようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される（ステップＳ１５０）。このようにしてエンジン２２の目標運転ポイント（図７における白い星印参照）を設定することで、エンジン２２の実際の運転ポイントは図７において黒い星印で示すポイントへと移動し、それによりエンジン２２の出力トルクが比較的高いままに保たれることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減すると共に、エンジン２２の回転数の低下による振動や騒音の顕在化を抑制することができる。更に、図７に示すように、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけると共に、変更後の目標運転ポイント（図７における白い星印参照）に対応したエンジン２２の実際の運転ポイント（図７における黒い星印参照）を動作ラインにより近づけることができるので、それによりエンジン２２の燃費を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、上記実施例において、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、ステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定され、ステップＳ１３０にて指令パワーＰｅ＊が目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定される。従って、この場合には、エンジン２２の目標運転ポイントは動作ラインに沿って変更され、指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点がエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）として設定されることになる。
【００４２】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように両者の差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントが変更される（ステップＳ１１０−Ｓ１５０）。そして、エンジン２２が目標運転ポイントで運転されると共にバッテリ５０が充放電要求パワーＰｂ＊で充放電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ１６０−Ｓ２００）。これにより、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標運転ポイントを変更してエンジン２２から出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づける際に、エンジン２２の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。すなわち、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求パワーＰｅｒｅｑを上回っており、エンジン２２から実際に出力されているトルクも目標トルクＴｅ＊も上回っている。従って、このような場合に動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを変更すれば、エンジン２２の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制すると共にエンジン２２の出力トルクを低下させることでエンジン２２から比較的高いトルクが出力されることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減しつつエンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけることが可能となり、更に変更後の目標運転ポイントに対応したエンジン２２の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけてエンジン２２の燃費を向上させることができる。
【００４３】
更に、上記実施例では、走行に要求される要求トルクＴｒ＊と充放電要求パワーＰｂ＊とに基づいて設定されるエンジン２２に要求される要求パワーＰｅｒｅｑと、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）がなくなるように要求パワーＰｅｒｅｑを補正して得られる指令パワーＰｅ＊との大きい方に対応した動作ライン上の回転数がエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定されると共に（ステップＳ１４０）、指令パワーＰｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とからエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される（ステップＳ１５０）。これにより、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいときに、エンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更すると共に、変更後の目標運転ポイントに対応したエンジン２２の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけてエンジン２２の燃費を向上させることが可能となる。
【００４４】
ただし、図８に示すように、図３のステップＳ１３０の処理の実行前に実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１２５）、充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいときには上述のステップＳ１３０の処理を実行すると共に、充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊以下であるときにステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅｒｅｑとステップＳ１２０にて設定した指令パワーＰｅ＊との小さいを目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定し（ステップＳ１３５）、その後、上述のステップＳ１４０の処理を実行してもよい。これにより、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも小さいときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを変更することができる。
【００４５】
また、上記実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ３１と、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結されるリングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるプラネタリキャリア３４とを有するプラネタリギヤ３０と、リングギヤ３２に連結されるモータＭＧ２とを含むものであり、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されるモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数が制御されることになる。従って、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じて目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更すれば、モータＭＧ１によるエンジン２２の回転数制御を容易にすることができる。ただし、プラネタリギヤ３０の回転要素に対して上述のようにエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２を接続する代わりに、プラネタリギヤ３０のサンギヤ（第１要素）３１にモータＭＧ２の回転軸を接続し、リングギヤ（第２要素）３２にモータＭＧ１の回転軸およびエンジン２２のクランクシャフト２６を接続し、かつプラネタリキャリア（第３要素）３４に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結される駆動軸を接続してもよい。
【００４６】
なお、図３あるいは図８に示すエンジン運転時駆動制御ルーチンは、振動や騒音が顕在化しやすいエンジン２２の負荷が小さいとき（要求パワーＰｅｒｅｑあるいは指令パワーＰｅ＊が所定値以下となるとき）や、モータＭＧ２の出力トルク（トルク指令Ｔｍ２＊）が値０となるときに実行されてもよい。また、上記実施例では、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）を要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２から実際に出力されているパワーとの差を示す値として用いているが、エンジン２２から実際に出力されているパワーを精度よく推定可能である場合には、図３のステップＳ１２０にてエンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに一致するように要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２の推定出力パワーとの差に応じて当該要求パワーＰｅｒｅｑを補正することによりエンジン２２に対する指令パワーＰｅ＊を設定してもよい。すなわち、要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２の推定出力パワーとの差に応じてエンジン２２の目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更してもよい。更に、本発明は、エンジン２２の運転ポイントを任意に変更可能なハイブリッド車両に適用可能なものである。従って、本発明は、エンジン（内燃機関）２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧと、モータＭＧの回転軸に接続される入力軸１３１（プライマリシャフト）を有すると共にデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結される出力軸１３２とを有する機械式の無断変速機（例えばベルト式ＣＶＴ）１３０と、インバータ４５を介してモータＭＧと電力をやり取りするバッテリ５０とを備えた図９に示すハイブリッド自動車１２０に適用されてもよい。また、減速ギヤ機構３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。
【００４７】
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。すなわち、上記実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能なモータＭＧ１，ＭＧが「電動機」に相当し、モータＭＧ１と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、図３のステップＳ１１０ーＳ１５０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、ならびにＳ１６０−Ｓ２００の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、無断変速機１３０が「無段変速機」に相当する。
【００４８】
ただし、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され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され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。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４９】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、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 プラネタリキャリア、３５ 減速ギヤ機構、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４５ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトレンジセンサ、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、１３０ 無断変速機、１３１ 入力軸、１３２ 出力軸、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と、内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車両として、エンジン、第１モータおよび駆動輪に連結された駆動軸とに接続された遊星歯車機構と、駆動軸に変速機を介して接続された第２モータと、第１および第２モータと電力をやり取り可能なバッテリとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、変速機の変速段が変更されない定常走行中にバッテリの目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるようにフィードバック制御の関係式を用いて目標充放電電力が設定されると共に当該目標充放電電力と走行に要求される要求トルクとに基づいて内燃機関に要求される要求パワーが設定され、当該要求パワーと内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ライン（最適燃費ライン）とから内燃機関の目標運転ポイントすなわち目標回転数および目標トルクが設定される。そして、内燃機関が目標運転ポイントで運転されると共にバッテリが目標充放電電力で充放電されるように内燃機関と第１および第２モータとが制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０６１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、バッテリの目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるように目標充放電電力を設定（補正）すると共に当該目標充放電電力に基づいて内燃機関の要求パワーを設定すれば、内燃機関から実際に出力されるパワーと要求パワーとのズレを抑制することができる。しかしながら、目標充放電電力と実充放電電力との差がなくなるように設定された目標充放電電力に基づく要求パワーと動作ラインとから内燃機関の目標運転ポイントを設定すると、目標充放電電力と実充放電電力との差が大きくなったときに内燃機関の目標運転ポイントが上記動作ラインに沿って回転数が比較的大きく変化するように変更されることから、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音が問題となるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明のハイブリッド車両およびその制御方法は、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更するときの振動や騒音の発生を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるハイブリッド車両およびその制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明によるハイブリッド車両は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインを用いて前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段とを含むハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記目標充電電力と前記実充電電力との差に応じて前記目標運転ポイントを変更するときに、前記動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とする。
【０００８】
このハイブリッド車両では、蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを変更するときに、内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが変化するように目標運転ポイントが変更される。そして、内燃機関が目標運転ポイントで運転されると共に蓄電手段が目標充電電力で充電されるように内燃機関と電動機とが制御される。これにより、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更して内燃機関から出力されるパワーを要求値に近づける際に、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、前記目標運転ポイント設定手段は、前記実充電電力が前記目標充電電力よりも大きいときに、前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが低下するように前記目標運転ポイントを変更するものであってもよい。すなわち、蓄電手段の実充電電力が目標充電電力よりも大きい場合には、内燃機関から実際に出力されているパワーが要求値を上回っており、内燃機関から実際に出力されているトルクも目標値を上回っている。従って、このような場合に上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更すれば、内燃機関の出力トルクを低下させることで内燃機関から比較的高いトルクが出力されることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減しつつ内燃機関から実際に出力されるパワーを要求値に近づけると共に、変更後の目標運転ポイントに対応した内燃機関の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけて内燃機関の燃費を向上させることが可能となる。
【００１０】
更に、前記目標運転ポイント設定手段は、走行に要求される要求トルクと前記目標充電電力とに基づいて設定される前記内燃機関に要求される要求パワーと、前記目標充電電力と前記実充電電力との差がなくなるように前記要求パワーを補正して得られる指令パワーとの大きい方に対応した前記動作ライン上の回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定すると共に、前記指令パワーと前記目標回転数とから前記内燃機関の目標トルクを設定するものであってもよい。これにより、蓄電手段の実充電電力が目標充電電力よりも大きいときに、内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更して内燃機関から実際に出力されるパワーを要求パワーに近づけると共に、変更後の目標運転ポイントに対応した内燃機関の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけて内燃機関の燃費を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、前記ハイブリッド車両は、前記電動機の回転軸に接続される第１要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第２要素と、前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構と、前記第２要素に連結される第２の電動機とを更に備えるものであってもよい。このようなハイブリッド車両では、遊星歯車機構の第１要素に接続される電動機により内燃機関の回転数が制御されることになる。従って、このようなハイブリッド車両において目標充電電力と実充電電力との差に応じて目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べて内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に内燃機関の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更すれば、電動機による内燃機関の回転数制御を容易にすることができる。
【００１２】
更に、前記電動機の回転軸の一端は、前記内燃機関の出力軸に接続されるものであってもよく、前記ハイブリッド車両は、前記電動機の前記回転軸の他端に接続される入力軸と、駆動輪に連結される出力軸とを有する無段変速機を更に備えるものであってもよい。また、前記ハイブリッド車両は、前記電動機とは異なる第２の電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸および前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構を更に備えるものであってもよい。
【００１３】
本発明によるハイブリッド車両の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように該目標充電電力と該実充電電力との差に応じて前記内燃機関の目標運転ポイントを変更するときに、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むものである。
【００１４】
この方法によれば、目標充電電力と実充電電力との差に応じて内燃機関の目標運転ポイントを変更して内燃機関から出力されるパワーを要求値に近づける際に、内燃機関の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図３】実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により実行されるエンジン運転時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４】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例を示す説明図である。
【図６】ハイブリッド自動車２０が走行す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の一例を示す説明図である。
【図７】図３のエンジン運転時駆動制御ルーチンが実行された際のエンジン２２の目標運転ポイントと実際の運転ポイントとの関係を例示する説明図である。
【図８】変形例に係るエンジン運転時駆動制御ルーチンの要部を示すフローチャートである。
【図９】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係るハイブリッド車両であるハイブリッド自動車２０の概略構成図である。同図に示すハイブリッド自動車２０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料を用いて動力を出力するエンジン（内燃機関）２２と、エンジン２２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、サンギヤ（第１要素）３１、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続されたリングギヤ（第２要素）３２、および複数のピニオンギヤ３３を支持すると共にダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト（出力軸）２６に接続されたプラネタリキャリア（第３要素）３４を有するシングルピニオン式のプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されたモータＭＧ１と、減速ギヤ機構３５およびリングギヤ軸３２ａを介してリングギヤ３２に接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７やデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２に接続されたリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１８】
エンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力され、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量、点火時期等の制御するための制御信号等が出力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を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ＥＣＵ７０に出力する。
【００１９】
プラネタリギヤ３０は、モータＭＧ１がエンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電する発電機として機能するときにはプラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１とリングギヤ３２とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはプラネタリキャリア３４に伝達されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１に伝達されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００２０】
モータＭＧ１およびＭＧ２は、周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１およびＭＧ２の何れか一方により発電される電力を他方のモータで消費可能とする。従って、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２により発電される電力に応じて充放電され、モータＭＧ１およびＭＧ２間で電力収支のバランスをとれば充放電されないことになる。
【００２１】
モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。モータＥＣＵ４０には、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等が入力され、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号等が出力される。また、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算する。更に、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、ハイブリッドＥＣＵ７０からの信号等に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００２２】
バッテリＥＣＵ５２も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂ、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に設置された図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ、バッテリ５０に設置された温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力される。また、バッテリＥＣＵ５２は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信し、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ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の充電割合を示す残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣとバッテリ温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。
【００２３】
そして、バッテリＥＣＵ５２は、残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の目標充放電電力としての充放電要求パワーＰｂ＊を算出する。実施例では、残容量ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めた充放電要求パワー設定用マップがバッテリＥＣＵ５２の図示しないＲＯＭに記憶されており、バッテリＥＣＵ５２は、当該マップから与えられた残容量ＳＯＣに対応した充放電要求パワーＰｂ＊を導出・設定する。図２に充放電要求パワー設定用マップの一例を示す。図２に例示する充放電要求パワー設定用マップに従って、バッテリＥＣＵ５２は、残容量ＳＯＣが予め定められた強制充電開始値ＳＬ（例えば４０％）未満になると、バッテリ５０が強制的に充電されるように、充放電要求パワーＰｂ＊を一定の充電電力（負の値）Ｐｃに設定すると共に、残容量ＳＯＣが強制充電開始値ＳＬから当該強制充電開始値ＳＨよりも大きい制御中心Ｓ０（例えば５０％）までの範囲にあるときには充放電要求パワーＰｂ＊を残容量ＳＯＣに比例する充電電力（負の値）に設定する。また、バッテリＥＣＵ５２は、図２の充放電要求パワー設定用マップに従って、残容量ＳＯＣが制御中心Ｓ０から当該制御中心Ｓ０よりも大きい所定値ＳＨまでの範囲にあるときに充放電要求パワーＰｂ＊を残容量ＳＯＣに比例する放電電力（正の値）に設定すると共に、残容量ＳＯＣが当該所定値ＳＨを超えると充放電要求パワーＰｂ＊を一定の放電電力（正の値）Ｐｄに設定する。
【００２４】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータ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や、データを一時的に記憶するＲＡＭ、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信し、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と各種信号やデータのやり取りを行う。また、ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）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（シフトポジション）に対応したシフトレンジＳＲを検出するシフトレンジセンサ８２からのシフトレンジＳＲ、アクセルペダル８３の踏み込み量（アクセル操作量）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ストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。
【００２５】
上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、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＊が計算され、この要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸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とが制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の制御モードとしては、要求トルクＴｒ＊に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を制御すると共にエンジン２２から出力されるパワー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ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合うパワーがエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を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から出力されるパワー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トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２を停止して要求トルクＴｒ＊に基づくトルクをリングギヤ軸３２ａに出力するようにモータＭＧ２を駆動制御するモータ運転モード等がある。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。
【００２６】
次に、エンジン２２が運転された状態で上述のハイブリッド自動車２０が走行するときの動作について説明する。図３は、エンジン２２が運転された状態で運転者によりアクセルペダル８３が踏み込まれているときに実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行されるエンジン運転時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２７】
図３のルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０のＣＰＵは、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８７からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や実充放電電力Ｐｂ、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるものである。また、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊や実充放電電力Ｐｂ、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるものであり、実充放電電力Ｐｂは、電圧センサにより検出される端子間電圧Ｖｂと電流センサにより検出される充放電電流Ｉｂとの積としてバッテリＥＣＵ５２により計算されるものである。
【００２８】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、図４に例示する要求トルク設定用マップからステップＳ１００にて入力したアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖとに対応したリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を導出・設定した上で、エンジン２２に要求される要求パワー（要求値）Ｐｅｒｅｑを設定する（ステップＳ１１０）。実施例において、要求パワーＰｅｒｅｑは、要求トルクＴｒ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２／減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒ、または車速Ｖ×換算係数ｋ）との積から充放電要求パワーＰｂ＊を減じた値に損失分Ｌｏｓｓを加算することにより計算される。
【００２９】
ここで、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力（負の値）が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なっている場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求値としての用要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きいことになる。また、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さいことになる。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、次式（１）に従ってエンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに一致するように充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じて当該要求パワーＰｅｒｅｑを補正することによりエンジン２２に対する指令パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。式（１）は、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように要求パワーＰｅｒｅｑを補正するためのフィードバック制御における関係式であり、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。式（１）に従ってエンジン２２の指令パワーＰｅ＊を設定することにより、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なっている場合には、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定される。また、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定される。これにより、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑにより近づけて、バッテリ５０の充電電力に過不足が生じてしまうのを抑制することが可能となる。
【００３０】
Pe*=Pereq-[kb1・(Pb*-Pb)+kb2・∫(Pb*-Pb)dt] …（１）
【００３１】
指令パワーＰｅ＊を設定したならば、ステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅｒｅｑとステップＳ１２０にて設定した指令パワーＰｅ＊との大きい方を目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定し（ステップＳ１３０）、設定した目標回転数設定用パワーＰｃａｌに基づいてエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。実施例では、目標回転数Ｎｅ＊を設定するために、エンジン２２を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ライン（最適燃費ライン）が用意されており、ステップＳ１４０では、目標回転数設定用パワーＰｃａｌに対応した動作ライン上の回転数が目標回転数Ｎｅ＊として導出・設定される。図５にエンジン２２の動作ラインの一例を示す。同図に示すように、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく（絶対値が大きく）なり、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定された場合には、動作ラインと目標回転数設定用パワーＰｃａｌすなわち要求パワーＰｅｒｅｑに対応した等パワーラインとの交点における回転数が目標回転数Ｎｅ＊として設定される。これにより、実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることになる。これに対して、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なり、指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定された場合には、動作ラインと目標回転数設定用パワーＰｃａｌすなわち指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインとの交点における回転数が目標回転数Ｎｅ＊として設定される。
【００３２】
ステップＳ１４０の処理の後、指令パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することによりエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１５０）。すなわち、ステップＳ１５０では、動作ラインと指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインとの交点におけるトルクが目標トルクＴｅ＊として設定される。これにより、実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、上述のようにエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることに起因して、上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の出力トルクが低下するように目標回転数Ｎｅ＊が設定されることになる。続いて、目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒまたはｋ・Ｖ）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とを用いて次式（２）に従いモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算した上で、目標回転数Ｎｍ１＊や現在の回転数Ｎｍ１等を用いて次式（３）に従いモータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１６０）。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り、図６に例示するプラネタリギヤ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から容易に導出されるものである。そして、式（３）は、モータＭＧ１をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊に対応した目標回転数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。なお、式（３）の右辺第１項は、エンジン２２が回転数設定用パワーＰｃａｌを出力すると共に回転数Ｎｅ＊で回転したとしたときにエンジン２２からモータＭＧ１の回転軸に付与されるトルクを示す。
【００３３】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) …（２）
Tm1*=-ρ/(1+ρ)・Pcal/Ne*+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt …（３）
【００３４】
モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊を設定したならば、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔとトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを用いてモータ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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（４）および（５）に従い計算する（ステップＳ１７０）。更に、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ機構３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）に従い計算する（ステップＳ１８０）。そして、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊をトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値に設定する（ステップＳ１９０）。このようしてモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、リングギヤ軸３２ａに出力するトルクをバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内に制限することができる。なお、式（６）は、図６の共線図から容易に導出され得るものである。
【００３５】
こうしてモータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定したならば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信し（ステップＳ２００）、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。ハイブリッドＥＣＵ７０から目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいて吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また、ハイブリッドＥＣＵ７０からトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３６】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（４）
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 …（５）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr …（６）
【００３７】
図７は、上述のエンジン運転時駆動制御ルーチンが実行された際のエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）と実際の運転ポイント（実際の回転数および出力トルク）との関係を例示する説明図である。
【００３８】
同図に示すように、充放電要求パワーＰｂ＊として充放電電力（負の値）が設定されると共に図３のエンジン運転時駆動制御ルーチンを経て設定された要求パワーＰｅｒｅｑと指令パワーＰｅ＊とが概ね一致しているときに指令パワーＰｅ＊等に基づいて設定されたエンジン２２の目標運転ポイント（図中白丸印参照）に対してエンジン２２から実際に出力されたトルクが目標トルクＴｅ＊よりも大きく（エンジン２２から実際に出力されたパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく）図中黒丸印で示す運転ポイントでエンジン２２が運転されていると仮定する。更に、このような状態で充放電要求パワーＰｂ＊として充放電電力（負の値）が設定されると共に上述のエンジン運転時駆動制御ルーチンが再度実行された際に設定された要求パワーＰｅｒｅｑが前回の指令パワーＰｅ＊と概ね一致したと仮定する。このような場合、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きいことに起因して実充放電電力Ｐｂが充放電電力として充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きくなることから、図７に示すように、図３のステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊（図７における今回Ｐｅ＊）が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定される。
【００３９】
ここで、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）がなくなるようにエンジン２２の目標運転ポイントを設定するに際しては、上述の動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更すること、すなわち指令パワーＰｅ＊（今回Ｐｅ＊）に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点（図７における白抜き四角印参照）をエンジン２２の今回の目標運転ポイントとすることも考えられる。しかしながら、図７に示すような状態では、エンジン２２の実際の出力トルクが目標トルクＴｅ＊よりも大きくエンジン２２の実際の運転ポイントが目標運転ポイントから外れてしまっていることから、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更して目標運転ポイントを今回Ｐｅ＊に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点（図中白い四角印参照）に設定すると、エンジン２２の実際の運転ポイントは図中二点鎖線に沿って回転数が比較的大きく変化するように変更されて図中黒い四角印で示すポイント付近になると考えられる。従って、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく実充放電電力Ｐｂが充電電力として充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きいときに動作ラインに沿ってエンジン２２の目標運転ポイントを変更すると、エンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに近づいたとしても、図７に示すようにエンジン２２の実際の出力トルクは依然として目標トルクＴｅ＊よりも大きくなってしまう。このため、エンジン２２の出力トルクが比較的高いままに保たれることに起因した振動やそれに伴う騒音が問題となったり、回転数の低下により却って振動や騒音が顕在化してしまったりするおそれがある。
【００４０】
これを踏まえて、実施例のハイブリッド自動車２０では、上述のステップＳ１１０−Ｓ１５０の処理を実行することにより、実充放電電力Ｐｂが目標充放電電力Ｐｂ＊よりも充電電力として大きいときに上記動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されるように目標回転数Ｎｅ＊が設定される。すなわち、上記実施例では、実充放電電力Ｐｂが目標充放電電力Ｐｂ＊よりも充電電力として大きくステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも小さく設定されると、エンジン２２の回転数の変化が抑制されるように（できるだけ変化（低下）しないように）指令パワーＰｅ＊よりも大きい要求パワーＰｅｒｅｑに対応した動作ライン上の回転数がエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定される（ステップＳ１３０，Ｓ１４０）。そして、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけるように設定された指令パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除することにより動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の出力トルクが低下するようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される（ステップＳ１５０）。このようにしてエンジン２２の目標運転ポイント（図７における白い星印参照）を設定することで、エンジン２２の実際の運転ポイントは図７において黒い星印で示すポイントへと移動し、それによりエンジン２２の出力トルクが比較的高いままに保たれることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減すると共に、エンジン２２の回転数の低下による振動や騒音の顕在化を抑制することができる。更に、図７に示すように、エンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけると共に、変更後の目標運転ポイント（図７における白い星印参照）に対応したエンジン２２の実際の運転ポイント（図７における黒い星印参照）を動作ラインにより近づけることができるので、それによりエンジン２２の燃費を向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、上記実施例において、充放電要求パワーＰｂ＊として充電電力が設定されているときに実充電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として小さく（絶対値が小さく）なっている場合には、ステップＳ１２０にて指令パワーＰｅ＊が要求パワーＰｅｒｅｑよりも大きく設定され、ステップＳ１３０にて指令パワーＰｅ＊が目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定される。従って、この場合には、エンジン２２の目標運転ポイントは動作ラインに沿って変更され、指令パワーＰｅ＊に対応した等パワーラインと動作ラインとの交点がエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）として設定されることになる。
【００４２】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きく、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差がなくなるように両者の差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントが変更される（ステップＳ１１０−Ｓ１５０）。そして、エンジン２２が目標運転ポイントで運転されると共にバッテリ５０が充放電要求パワーＰｂ＊で充放電されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２とが制御される（ステップＳ１６０−Ｓ２００）。これにより、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じてエンジン２２の目標運転ポイントを変更してエンジン２２から出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づける際に、エンジン２２の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制することが可能となる。すなわち、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも充電電力として大きい場合には、エンジン２２から実際に出力されているパワーが要求パワーＰｅｒｅｑを上回っており、エンジン２２から実際に出力されているトルクも目標トルクＴｅ＊も上回っている。従って、このような場合に動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを変更すれば、エンジン２２の回転数の変化に伴う振動や騒音の発生を抑制すると共にエンジン２２の出力トルクを低下させることでエンジン２２から比較的高いトルクが出力されることに起因した振動やそれに伴う騒音を低減しつつエンジン２２から実際に出力されるパワーを要求パワーＰｅｒｅｑに近づけることが可能となり、更に変更後の目標運転ポイントに対応したエンジン２２の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけてエンジン２２の燃費を向上させることができる。
【００４３】
更に、上記実施例では、走行に要求される要求トルクＴｒ＊と充放電要求パワーＰｂ＊とに基づいて設定されるエンジン２２に要求される要求パワーＰｅｒｅｑと、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）がなくなるように要求パワーＰｅｒｅｑを補正して得られる指令パワーＰｅ＊との大きい方に対応した動作ライン上の回転数がエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定されると共に（ステップＳ１４０）、指令パワーＰｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とからエンジン２２の目標トルクＴｅ＊が設定される（ステップＳ１５０）。これにより、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいときに、エンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが低下するように目標運転ポイントを変更すると共に、変更後の目標運転ポイントに対応したエンジン２２の実際の運転ポイントを動作ラインにより近づけてエンジン２２の燃費を向上させることが可能となる。
【００４４】
ただし、図８に示すように、図３のステップＳ１３０の処理の実行前に実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ１２５）、充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも大きいときには上述のステップＳ１３０の処理を実行すると共に、充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊以下であるときにステップＳ１１０にて設定した要求パワーＰｅｒｅｑとステップＳ１２０にて設定した指令パワーＰｅ＊との小さいを目標回転数設定用パワーＰｃａｌに設定し（ステップＳ１３５）、その後、上述のステップＳ１４０の処理を実行してもよい。これにより、バッテリ５０の実充放電電力Ｐｂが充放電要求パワーＰｂ＊よりも小さいときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するようにエンジン２２の目標運転ポイントを変更することができる。
【００４５】
また、上記実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ１の回転軸に接続されるサンギヤ３１と、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結されるリングギヤ軸３２ａに接続されるリングギヤ３２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されるプラネタリキャリア３４とを有するプラネタリギヤ３０と、リングギヤ３２に連結されるモータＭＧ２とを含むものであり、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されるモータＭＧ１によりエンジン２２の回転数が制御されることになる。従って、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）に応じて目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更すれば、モータＭＧ１によるエンジン２２の回転数制御を容易にすることができる。ただし、プラネタリギヤ３０の回転要素に対して上述のようにエンジン２２やモータＭＧ１およびＭＧ２を接続する代わりに、プラネタリギヤ３０のサンギヤ（第１要素）３１にモータＭＧ２の回転軸を接続し、リングギヤ（第２要素）３２にモータＭＧ１の回転軸およびエンジン２２のクランクシャフト２６を接続し、かつプラネタリキャリア（第３要素）３４に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結される駆動軸を接続してもよい。
【００４６】
なお、図３あるいは図８に示すエンジン運転時駆動制御ルーチンは、振動や騒音が顕在化しやすいエンジン２２の負荷が小さいとき（要求パワーＰｅｒｅｑあるいは指令パワーＰｅ＊が所定値以下となるとき）や、モータＭＧ２の出力トルク（トルク指令Ｔｍ２＊）が値０となるときに実行されてもよい。また、上記実施例では、充放電要求パワーＰｂ＊と実充放電電力Ｐｂとの差（Ｐｂ＊−Ｐｂ）を要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２から実際に出力されているパワーとの差を示す値として用いているが、エンジン２２から実際に出力されているパワーを精度よく推定可能である場合には、図３のステップＳ１２０にてエンジン２２から実際に出力されるパワーが要求パワーＰｅｒｅｑに一致するように要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２の推定出力パワーとの差に応じて当該要求パワーＰｅｒｅｑを補正することによりエンジン２２に対する指令パワーＰｅ＊を設定してもよい。すなわち、要求パワーＰｅｒｅｑとエンジン２２の推定出力パワーとの差に応じてエンジン２２の目標運転ポイントを変更するときに、動作ラインに沿って目標運転ポイントを変更する場合に比べてエンジン２２の回転数の変化が抑制されると共にエンジン２２の出力トルクが変化するように目標運転ポイントを変更してもよい。更に、本発明は、エンジン２２の運転ポイントを任意に変更可能なハイブリッド車両に適用可能なものである。従って、本発明は、エンジン（内燃機関）２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたモータＭＧと、モータＭＧの回転軸に接続される入力軸１３１（プライマリシャフト）を有すると共にデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに連結される出力軸１３２とを有する機械式の無断変速機（例えばベルト式ＣＶＴ）１３０と、インバータ４５を介してモータＭＧと電力をやり取りするバッテリ５０とを備えた図９に示すハイブリッド自動車１２０に適用されてもよい。また、減速ギヤ機構３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。
【００４７】
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。すなわち、上記実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、エンジン２２からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能なモータＭＧ１，ＭＧが「電動機」に相当し、モータＭＧ１と電力をやり取り可能なバッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、図３のステップＳ１１０ーＳ１５０の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、ならびにＳ１６０−Ｓ２００の処理を実行するハイブリッドＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４およびモータＥＣＵ４０の組み合わせが「制御手段」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２の電動機」に相当し、無断変速機１３０が「無段変速機」に相当する。
【００４８】
ただし、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され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され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。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４９】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、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 プラネタリキャリア、３５ 減速ギヤ機構、３７ ギヤ機構、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２，４５ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトレンジセンサ、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 ブレーキペダルストロークセンサ、８７ 車速センサ、１３０ 無断変速機、１３１ 入力軸、１３２ 出力軸、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインを用いて前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段とを含むハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記目標充電電力と前記実充電電力との差に応じて前記目標運転ポイントを変更するときに、前記動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記実充電電力が前記目標充電電力よりも大きいときに、前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが低下するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、走行に要求される要求トルクと前記目標充電電力とに基づいて設定される前記内燃機関に要求される要求パワーと、前記目標充電電力と前記実充電電力との差がなくなるように前記要求パワーを補正して得られる指令パワーとの大きい方に対応した前記動作ライン上の回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定すると共に、前記指令パワーと前記目標回転数とから前記内燃機関の目標トルクを設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機の回転軸に接続される第１要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第２要素と、前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構と、
前記第２要素に連結される第２の電動機とを更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機の回転軸の一端は、前記内燃機関の出力軸に接続されており、
前記電動機の前記回転軸の他端に接続される入力軸と、駆動輪に連結される出力軸とを有する無段変速機を更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機とは異なる第２の電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸および前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構を更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように該目標充電電力と該実充電電力との差に応じて前記内燃機関の目標運転ポイントを変更するときに、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド車両の制御方法。
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインを用いて前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように前記内燃機関の目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段とを含むハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記目標充電電力と前記実充電電力との差に応じて前記目標運転ポイントを変更するときに、前記動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、前記実充電電力が前記目標充電電力よりも大きいときに、前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが低下するように前記目標運転ポイントを変更することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両において、
前記目標運転ポイント設定手段は、走行に要求される要求トルクと前記目標充電電力とに基づいて設定される前記内燃機関に要求される要求パワーと、前記目標充電電力と前記実充電電力との差がなくなるように前記要求パワーを補正して得られる指令パワーとの大きい方に対応した前記動作ライン上の回転数を前記内燃機関の目標回転数として設定すると共に、前記指令パワーと前記目標回転数とから前記内燃機関の目標トルクを設定することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機の回転軸に接続される第１要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第２要素と、前記内燃機関の出力軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構と、
前記第２要素に連結される第２の電動機とを更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機の回転軸の一端は、前記内燃機関の出力軸に接続されており、
前記電動機の前記回転軸の他端に接続される入力軸と、駆動輪に連結される出力軸とを有する無段変速機を更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項６】
請求項１から３の何れか一項に記載のハイブリッド車両において、
前記電動機とは異なる第２の電動機の回転軸に接続される第１要素と、前記電動機の回転軸および前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と、駆動輪に連結される駆動軸に接続される第３要素とを有する遊星歯車機構を更に備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両の制御方法において、
（ａ）前記蓄電手段の目標充電電力と実充電電力との差がなくなるように該目標充電電力と該実充電電力との差に応じて前記内燃機関の目標運転ポイントを変更するときに、前記内燃機関を効率よく動作させる運転ポイントを規定するように予め定められた動作ラインに沿って前記目標運転ポイントを変更する場合に比べて前記内燃機関の回転数の変化が抑制されると共に該内燃機関の出力トルクが変化するように前記目標運転ポイントを変更するステップと、
（ｂ）前記内燃機関が前記目標運転ポイントで運転されると共に前記蓄電手段が前記目標充電電力で充電されるように該内燃機関と前記電動機とを制御するステップと、
を含むハイブリッド車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３１３８４（Ｐ２０１２−１３１３８４Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５４５７（Ｐ２０１０−２８５４５７）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【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２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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