(57)【要約】  本発明の目的は、エンジンの回転速度が高くなりすぎるのを防止することと、運転者が要求する駆動力を満足させることとを両立させることである。そのため、ハイブリッド車両の駆動制御装置は、当初算出した暫定的な目標エンジンパワーから算出される目標エンジン動作点の暫定的な目標エンジン回転速度が上限値を超えないように最終的な目標エンジン回転速度を算出し、算出した最終的な目標エンジン回転速度を基に再度目標エンジン動作点を算出し、再度算出した目標エンジン動作点を基に最終的な目標エンジンパワーを算出し、算出した最終的な目標エンジンパワーを基に目標電力を算出し、算出した目標エンジン動作点（特に最終的な目標エンジントルク）を基にエンジン２のトルクを制御するとともに、算出した目標エンジン動作点及び目標電力を基に、モータジェネレータ４，５を制御、つまりモータジェネレータ４，５の力行制御又は回生制御を行っている。
2012104923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとバッテリに対する充電及び前記バッテリからの給電が可能なモータジェネレータとを駆動制御して前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力により車両を走行させるハイブリッド車両の駆動制御装置において、
アクセル開度及び車速を基に目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出部と、
前記バッテリの充放電状態を基に前記バッテリの目標充放電パワーを算出する目標充放電パワー算出部と、
前記目標駆動パワー算出部が算出した目標駆動パワー及び前記目標充放電パワー算出部が算出した目標充放電パワーを基に第１目標エンジンパワーを算出する第１目標エンジンパワー算出部と、
エンジン回転数とエンジントルクとの関係で特定されるエンジン動作点の情報を基に前記第１目標エンジンパワー算出部が算出した第１目標エンジンパワーに対応する第１目標エンジン回転速度及び第１目標エンジントルクを算出する第１エンジン動作点算出部と、
車速を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出する第１目標エンジン回転速度上限値算出部と、
前記第１エンジン動作点算出部が算出した第１目標エンジン回転速度を前記第１目標エンジン回転速度上限値算出部が算出した第１目標エンジン回転速度の上限値を超えないように第２目標エンジン回転速度を算出する第２目標エンジン回転速度算出部と、
前記エンジン動作点の情報を基に前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度に対応する第２目標エンジントルクを算出する第２目標エンジントルク算出部と、
前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度及び前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルクを基に第２目標エンジンパワーを算出する第２目標エンジンパワー算出部と、
前記目標駆動パワー算出部が算出した目標駆動パワーと前記第２目標エンジンパワー算出部が算出した第２目標エンジンパワーとの差分を基に前記モータジェネレータの駆動により前記バッテリに充電される電力又は前記モータジェネレータの駆動のために前記バッテリからの前記モータジェネレータに供給される電力である目標電力を算出する目標電力算出部と、
前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルクを基に前記エンジンのトルクを制御するエンジン制御部と、
前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度、前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルク及び前記目標電力算出部が算出した目標電力を基に前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御部と、
を有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記エンジンが出力可能な最大出力値を前記第１目標エンジンパワーの上限値として算出する目標エンジンパワー上限値算出部をさらに有し、
前記第１目標エンジンパワー算出部は、前記目標エンジンパワー上限値算出部が算出した上限値を超えないように前記第１目標エンジンパワーを算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
２つの遊星歯車機構のそれぞれの回転要素を連結して４つの軸を有する動力分割合成機構を有し、
２つのモータジェネレータそれぞれを前記バッテリに接続し、
共線図上で一方から順に前記一方のモータジェネレータ、前記エンジン、駆動輪に接続された駆動軸及び前記他方のモータジェネレータとなるように前記動力分割合成機構の４つの軸のそれぞれを前記一方のモータジェネレータ、前記エンジン、前記駆動軸及び前記他方のモータジェネレータのそれぞれに接続し、
前記エンジンの回転速度の上限値は、前記一方のモータジェネレータの回転速度の上限値により制限されるとともに車速に応じて変化するようになっており、
前記第１目標エンジン回転速度上限値算出部は、前記車速及び前記一方のモータジェネレータの回転速度の上限値を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置を搭載したハイブリッド車両。
【請求項５】
エンジンとバッテリに対する充電及び前記バッテリからの給電が可能なモータジェネレータとを駆動制御して前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力により車両を走行させるハイブリッド車両の駆動制御方法において、
アクセル開度及び車速を基に目標駆動パワーを算出するステップと、
前記バッテリの充放電状態を基に前記バッテリの目標充放電パワーを算出するステップと、
前記目標駆動パワー及び前記目標充放電パワーを基に第１目標エンジンパワーを算出するステップと、
エンジン回転数とエンジントルクとの関係で特定されるエンジン動作点の情報を基に前記第１目標エンジンパワーに対応する第１目標エンジン回転速度及び第１目標エンジントルクを算出するステップと、
車速を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出するステップと、
前記第１目標エンジン回転速度を前記第１目標エンジン回転速度の上限値を超えないように第２目標エンジン回転速度を算出するステップと、
前記エンジン動作点の情報を基に前記第２目標エンジン回転速度に対応する第２目標エンジントルクを算出するステップと、
前記第２目標エンジン回転速度及び前記第２目標エンジントルクを基に第２目標エンジンパワーを算出するステップと、
前記目標駆動パワーと前記第２目標エンジンパワーとの差分を基に前記モータジェネレータの駆動により前記バッテリに充電される電力又は前記モータジェネレータの駆動のために前記バッテリからの前記モータジェネレータに供給される電力である目標電力を算出するステップと、
前記第２目標エンジントルクを基に前記エンジンのトルクを制御するとともに前記第２目標エンジン回転速度、前記第２目標エンジントルク及び前記目標電力を基に前記モータジェネレータを制御するステップと、
を有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータジェネレータとを動力源として備えたハイブリッド車両にかかる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力と第１及び第２モータジェネレータの出力とを合成して駆動輪に接続される駆動軸を駆動するハイブリッド車両の駆動制御装置には、アクセル操作量と車速とをパラメータとする目標駆動力と車速とから運転者が要求する目標駆動パワーを算出するとともに、バッテリの充放電状態を示すＳＯＣ（State 0f Charging）を基に目標充放電パワーを算出し、算出した目標駆動パワーと目標充放電パワーとの加算値を目標エンジンパワーとして算出し、算出した目標エンジンパワーから目標エンジン動作点を算出する技術がある（例えば特許文献１参照）。【０００３】
このようなハイブリッド車両の駆動制御装置では、算出した目標エンジン動作点となるようにエンジントルク及びエンジン回転数を制御するとともに、第１及び第２モータジェネレータを力行制御又は回生制御する（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２９９２号公報
【特許文献２】特開２００７−２９６９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のようなハイブリッド車両の駆動制御装置では、例えば、エンジンの回転とモータジェネレータの回転とでバランスがとられているため、モータジェネレータを所望の回転速度で抑えるような場合には、エンジンの回転速度が高くなるのを抑える必要がある。
一方、前述のようなハイブリッド車両の駆動制御装置では、エンジンの回転速度が高くなるのを抑えてしまうと、結果としてエンジン出力も抑えられてしまうことになり、運転者の要求する駆動力よりも実際の駆動力が小さくなってしまい運転者が要求する駆動力を満足させることができない。
本発明の目的は、エンジンの回転速度が高くなりすぎるのを防止することと、運転者が要求する駆動力を満足させることとを両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の実施態様によれば、エンジンとバッテリに対する充電及び前記バッテリからの給電が可能なモータジェネレータとを駆動制御して前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力により車両を走行させるハイブリッド車両の駆動制御装置において、アクセル開度及び車速を基に目標駆動パワーを算出する目標駆動パワー算出部と、前記バッテリの充放電状態を基に前記バッテリの目標充放電パワーを算出する目標充放電パワー算出部と、前記目標駆動パワー算出部が算出した目標駆動パワー及び前記目標充放電パワー算出部が算出した目標充放電パワーを基に第１目標エンジンパワーを算出する第１目標エンジンパワー算出部と、エンジン回転数とエンジントルクとの関係で特定されるエンジン動作点の情報を基に前記第１目標エンジンパワー算出部が算出した第１目標エンジンパワーに対応する第１目標エンジン回転速度及び第１目標エンジントルクを算出する第１エンジン動作点算出部と、車速を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出する第１目標エンジン回転速度上限値算出部と、前記第１エンジン動作点算出部が算出した第１目標エンジン回転速度を前記第１目標エンジン回転速度上限値算出部が算出した第１目標エンジン回転速度の上限値を超えないように第２目標エンジン回転速度を算出する第２目標エンジン回転速度算出部と、前記エンジン動作点の情報を基に前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度に対応する第２目標エンジントルクを算出する第２目標エンジントルク算出部と、前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度及び前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルクを基に第２目標エンジンパワーを算出する第２目標エンジンパワー算出部と、前記目標駆動パワー算出部が算出した目標駆動パワーと前記第２目標エンジンパワー算出部が算出した第２目標エンジンパワーとの差分を基に前記モータジェネレータの駆動により前記バッテリに充電される電力又は前記モータジェネレータの駆動のために前記バッテリからの前記モータジェネレータに供給される電力である目標電力を算出する目標電力算出部と、前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルクを基に前記エンジンのトルクを制御するエンジン制御部と、前記第２目標エンジン回転速度算出部が算出した第２目標エンジン回転速度、前記第２目標エンジントルク算出部が算出した第２目標エンジントルク及び前記目標電力算出部が算出した目標電力を基に前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御部と、を有するハイブリッド車両の駆動制御装置を提供できる。【０００７】
すなわち、本発明の実施態様では、当初算出した第１目標エンジンパワーから算出される目標エンジン動作点の第１目標エンジン回転速度が上限値を超えないように第２目標エンジン回転速度を算出し、算出した第２目標エンジン回転速度を基に再度目標エンジン動作点を算出し、再度算出した目標エンジン動作点を基に第２目標エンジンパワーを算出し、算出した第２目標エンジンパワーを基に目標電力を算出し、算出した目標エンジン動作点（特に第２目標エンジントルク）を基にエンジンのトルクを制御するとともに、算出した目標エンジン動作点及び目標電力を基に、モータジェネレータを制御、つまりモータジェネレータの力行制御又は回生制御を行っている。【０００８】
また、本発明の実施態様において、エンジンが出力可能な最大出力値を前記第１目標エンジンパワーの上限値として算出する目標エンジンパワー上限値算出部をさらに有し、前記第１目標エンジンパワー算出部は、前記目標エンジンパワー上限値算出部が算出した上限値を超えないように前記第１目標エンジンパワーを算出することが好ましい。【０００９】
また、本発明の実施態様において、２つの遊星歯車機構のそれぞれの回転要素を連結して４つの軸を有する動力分割合成機構を有し、２つのモータジェネレータそれぞれを前記バッテリに接続し、共線図上で一方から順に前記一方のモータジェネレータ、前記エンジン、駆動輪に接続された駆動軸及び前記他方のモータジェネレータとなるように前記動力分割合成機構の４つの軸のそれぞれを前記一方のモータジェネレータ、前記エンジン、前記駆動軸及び前記他方のモータジェネレータのそれぞれに接続し、前記エンジンの回転速度の上限値は、前記一方のモータジェネレータの回転速度の上限値により制限されるとともに車速に応じて変化するようになっており、前記第１目標エンジン回転速度上限値算出部は、前記車速及び前記一方のモータジェネレータの回転速度の上限値を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出することが好ましい。
また、本発明の実施態様によれば、以上のようなハイブリッド車両の駆動制御装置を搭載したハイブリッド車両を提供できる。【００１０】
また、本発明の実施態様によれば、エンジンとバッテリに対する充電及び前記バッテリからの給電が可能なモータジェネレータとを駆動制御して前記エンジン及び前記モータジェネレータの駆動力により車両を走行させるハイブリッド車両の駆動制御方法において、アクセル開度及び車速を基に目標駆動パワーを算出するステップと、前記バッテリの充放電状態を基に前記バッテリの目標充放電パワーを算出するステップと、前記目標駆動パワー及び前記目標充放電パワーを基に第１目標エンジンパワーを算出するステップと、エンジン回転数とエンジントルクとの関係で特定されるエンジン動作点の情報を基に前記第１目標エンジンパワーに対応する第１目標エンジン回転速度及び第１目標エンジントルクを算出するステップと、車速を基に前記第１目標エンジン回転速度の上限値を算出するステップと、前記第１目標エンジン回転速度を前記第１目標エンジン回転速度の上限値を超えないように第２目標エンジン回転速度を算出するステップと、前記エンジン動作点の情報を基に前記第２目標エンジン回転速度に対応する第２目標エンジントルクを算出するステップと、前記第２目標エンジン回転速度及び前記第２目標エンジントルクを基に第２目標エンジンパワーを算出するステップと、前記目標駆動パワーと前記第２目標エンジンパワーとの差分を基に前記モータジェネレータの駆動により前記バッテリに充電される電力又は前記モータジェネレータの駆動のために前記バッテリからの前記モータジェネレータに供給される電力である目標電力を算出するステップと、前記第２目標エンジントルクを基に前記エンジンのトルクを制御するとともに前記第２目標エンジン回転速度、前記第２目標エンジントルク及び前記目標電力を基に前記モータジェネレータを制御するステップと、を有するハイブリッド車両の駆動制御方法を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施態様によれば、上限値を超えないように目標エンジン回転速度を算出していることでエンジンの回転速度が高くなりすぎるのを防止するとともに、そのように上限値を超えないように算出された目標エンジン回転速度を基に目標電力を算出しモータジェネレータを力行させることができるのでエンジン出力が抑えられていることを補い運転者が要求する駆動力を満足させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の一実施形態を示すシステム構成図の一例である。
【図２】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図３】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図４】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図５】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図６】図１のエンジン制御部の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図７】図１のエンジン制御部で行われる演算処理の一例のフローチャートである。
【図８】図７の演算処理で用いられるマップの一例である。
【図９】図７の演算処理で用いられるテーブルの一例である。
【図１０】動作点検索用の制御マップとしてのエンジン特性図の一例である。
【図１１】動作点と動作ラインを説明するためのエンジン特性図の一例である。
【図１２】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図１３】エンジン回転速度と効率の関係の一例を示す説明図である。
【図１４】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図１５】図１の動力分割合成機構における共線図の一例である。
【図１６】図１のモータジェネレータ制御部の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図１７】図１のモータジェネレータ制御部で行われる演算処理の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
（ハイブリッド車両の駆動制御装置の構成）
図１は、本実施形態のハイブリッド車両の駆動制御装置（以下、「駆動制御装置」という。）１のシステム構成図の一例を示す。
【００１４】
図１に示すように、ハイブリッド車両は、駆動系に、燃料の燃焼によって駆動力を発生するエンジン（内燃機関）２と、電気エネルギーによって駆動力を発生（力行）したり、回生によって電気エネルギーを発生したりすることができる第１モータジェネレータ（発電動機）４及び第２モータジェネレータ（発電動機）５と、車両の駆動輪６に接続された駆動軸７と、前記エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５の駆動力や駆動輪６から入力される路面反力を合成したり分割したりする動力分割合成機構としての第１遊星歯車機構８及び第２遊星歯車機構９と、動力分割合成機構と駆動軸７と連結する出力伝達機構３１とを備えている。
【００１５】
第１モータジェネレータ４は、第１ロータ軸１３、第１ロータ１４、及び第１ステータ１５を備えている。また、第２モータジェネレータ５は、第２ロータ軸１６、第２ロータ１７、及び第２ステータ１８を備えている。
第１モータジェネレータ４の第１ステータ１５は第１インバータ１９に接続され、第２モータジェネレータ５の第２ステータ１８は第２インバータ２０に接続されている。そして、第１及び第２インバータ１９，２０はバッテリ２１に接続されている。これにより、第１及び第２インバータ１９，２０は、バッテリ２１から第１及び第２ステータ１５，１８への電気エネルギーを制御する。また、第１及び第２インバータ１９，２０は駆動制御コントローラ３２に接続されている。
【００１６】
例えば界磁電流を制御することによって第１及び第２モータジェネレータ４，５の駆動力、具体的には、回転速度と駆動トルク（以下、モータジェネレータ回転速度、モータジェネレータトルクとも記す。）を制御することができる。また、第１及び第２モータジェネレータ４，５の夫々では、回転方向とトルクの方向が逆向きであるとき、回生によって発電することができ、その発電エネルギーでバッテリ２１を充電することもできる。
【００１７】
第１遊星歯車機構８は、周知のように、第１サンギヤ２２と、第１プラネタリギヤ２３を支持する第１キャリヤ２４と、第１リングギヤ２５とを備えている。また、第２遊星歯車機構９は、第２サンギヤ２６と、第２プラネタリギヤ２７を支持する第２キャリヤ２８と、第２リングギヤ２９とを備えている。
【００１８】
本実施形態では、エンジン２、第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、第１遊星歯車機構８、第２遊星歯車機構９を全て同一軸線上に配置している。そして、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４と第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６とを連結してエンジン２のエンジン出力軸３に接続し、第１遊星歯車機構８の第１サンギヤ２２を第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３に接続し、第２遊星歯車機構９の第２リングギヤ２９を第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６に接続し、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５と第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８を連結して駆動輪６の駆動軸７に接続している。
【００１９】
駆動軸７への接続は、例えば第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５の外周に設けられた歯車などの出力部３０と駆動軸７を出力伝達機構３１で接続することで行われている。なお、第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９の各回転要素の連結は、変速歯車や伝達歯車を介装することなく直接的に行われており、各回転要素と第１モータジェネレータ４、第２モータジェネレータ５、及びエンジン２との接続も同様である。
【００２０】
ここで、前述のようなエンジン２又はエンジン出力軸３、第１及び第２遊星歯車機構（動力分割合成機構）８，９、及び出力伝達機構３１との関係を共線図を用いて説明する。
前述のように、本実施形態では、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４と第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６とが直接的に連結されており、かつ第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５と第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８とが直接的に連結されている。このため、２つの遊星歯車機構８，９の共線図上の第１キャリヤ２４と第２サンギヤ２６とは同じ速度で回転し、第１リングギヤ２５と第２キャリヤ２８も同じ速度で回転する。そこで、２つの遊星歯車機構８，９の共線図を重ね合わせると、図２のように、例えば左から第１遊星歯車機構８の第１サンギヤ２２の軸（図２のＭＧ１軸：第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３に相当）、第１遊星歯車機構８の第１キャリヤ２４及び第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６の軸（図２のＥＮＧ軸：エンジン２のエンジン出力軸３に相当）、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５及び第２遊星歯車機構９の第２キャリヤ２８の軸（図２のＯＵＴ軸：第１リングギヤ２５の出力部３０、すなわち駆動輪６の駆動軸７に相当）、第２遊星歯車機構９の第２リングギヤ２９の軸（図２のＭＧ２軸：第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６に相当）の計４つの軸が設定される。そして、これらの軸間距離のレバー比を求めると、例えば図のＥＮＧ軸−ＯＵＴ軸間を１としたとき、ＥＮＧ軸−ＭＧ１軸間は、第１遊星歯車機構８の第１リングギヤ２５の歯数を第１サンギヤ２２の歯数で除した値ｋ１となり、ＯＵＴ軸−ＭＧ２軸間は、第２遊星歯車機構９の第２サンギヤ２６の歯数を第２リングギヤ２９の歯数で除した値ｋ２となる。
【００２１】
この動力分割合成機構による共線図は、本出願人が先に提案した特許第３８５２５６２号公報に記載されるものと同等である。この動力分割合成機構の特徴は、４つの軸の両端に第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５が位置している点にある。そして、このように４つの軸の両端に第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５とをそれぞれ位置させることにより、前記特許第３８５２５６２号公報に記載されるように、部品点数の増加、装置の大型化、機械損失の増加、などの不利益を被ることなく、後述するように、ギヤ比の高い通常使用域での電力授受量を低減することができ、もって燃費向上を図ることが可能となる。
【００２２】
以下、幾つかの共線図を用いて、エンジン２の回転速度やトルク、車両の走行速度、第１及び第２モータジェネレータ４，５の回転速度やトルクについて説明する。共線図では、第１モータジェネレータ４の第１ロータ軸１３における第１モータジェネレータトルクをＴｍｇ１、第２モータジェネレータ５の第２ロータ軸１６における第２モータジェネレータトルクをＴｍｇ２、エンジン２のエンジン出力軸３におけるエンジントルクをＴｅｎｇ、出力部３０における駆動トルク、すなわち駆動軸７への駆動トルクをＴｏｕｔとしている。そして、各共線図において、回転速度はエンジン２の回転方向を正方向とし、４つの軸に入力されるトルクはエンジントルクＴｅｎｇと同じ向きのトルクが入力される方向を正と定義する。従って、出力部３０における駆動トルクＴｏｕｔが正の場合は車両を後方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態であり、駆動トルクＴｏｕｔが負の場合は車両を前方へ駆動しようとするトルクが出力されている状態である。
【００２３】
なお、モータジェネレータによる力行、回生を行う場合、インバータやモータジェネレータでの発電による損失が発生するため、電気的エネルギーと機械的エネルギーとの間で変換効率は１００％ではないが、以下では、その説明を簡単にするために、機械的、電気的、物理的な損失がないものとする。また、現実として損失を考慮する場合には、それを補うような制御、すなわち例えば、損失により失われるエネルギーの分だけ余分に発電するように制御すれば良い。
【００２４】
図２は、車速（車両の走行速度）が比較的小さい低速走行状態であって、エンジン（ＥＮＧ）２が正回転し、正のエンジントルクＴｅｎｇを出力している。第１モータジェネレータ（ＭＧ１）４は高速で正回転しているが、第１モータジェネレータトルクＴｍｇ１は０である。また、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）５は正の第１モータジェネレータトルクＴｍｇ２を発生するが、第２モータジェネレータ回転速度は０であるから電力を消費しない（力行しない）。この場合のエンジン２のエンジン回転速度と出力部３０の回転速度、すなわち車速との比、所謂変速比は（１＋ｋ２）／ｋ２であり、変速比が１より大きいことからローギヤ比状態であるといえる。
【００２５】
図３は、車速が比較的大きい高速走行状態であって、エンジン２は正回転し、正のエンジントルクＴｅｎｇを出力している。第１モータジェネレータ４は負の第１モータジェネレータトルクＴｍｇ１を発生するが、第１モータジェネレータ回転速度は０であるから電力を発生しない（回生しない）。また、第２モータジェネレータ５は高速で正回転しているが、第２モータジェネレータトルクＴｍｇ２は０である。この場合のエンジン２のエンジン回転速度と出力部３０の回転速度、すなわち車速との比、所謂変速比はｋ１／（１＋ｋ１）であり、変速比が１より小さいことからハイギヤ比状態であるといえる。
【００２６】
図４は、前記図２のローギヤ比状態と図３のハイギヤ比状態の中間のギヤ比状態に相当し、例えば図の状態では、車速は中速走行状態であって、エンジン２は正回転し、正のエンジントルクＴｅｎｇを出力している。そして、第１モータジェネレータ４は正回転し、負の第１モータジェネレータトルクＴｍｇ１を発生している。つまり、第１モータジェネレータ４は電力を発生（回生）している。一方、第２モータジェネレータ５は正回転しているが、正の第２モータジェネレータトルクＴｍｇ２を発生している。つまり、第２モータジェネレータ５は電力を消費（力行）している。バッテリ２１への充放電がない場合、第１モータジェネレータ４で発生した電力で第２モータジェネレータ５を駆動すれば、電力授受バランスに優れる。
【００２７】
このように本実施形態の動力分割合成機構では、低速から高速までの幅広い走行速度レンジにおいて、種々のエンジン運転状態に対し、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の駆動状態を制御することで、適切な駆動トルクＴｏｕｔを得ることができる。すなわち、本実施形態のハイブリッド車両では、原則的に変速装置を必要としない。なお、これら以外にも、エンジン２を運転した状態での車両の後進も可能である。また、エンジン２を停止した状態、すなわち第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５の何れか一方のみ又は双方のみによる車両の前進及び後進も可能である。この場合、前記特許第３８５２５６２号公報に記載されるように、エンジン２の回転速度は０とすべきであり、エンジン出力軸３に負方向へのトルクが作用する場合、そのトルクはワンウェイクラッチが受けることになる。
【００２８】
なお、図５は、第１及び第２モータジェネレータ４，５にける動力循環を説明する図である。図５に示すように、図３のハイギヤ比状態の車速と同等又はそれ以上の走行速度の走行状態であって、エンジン２は正回転し、正のエンジントルクＴｅｎｇを出力している。そして、第１モータジェネレータ４は逆回転し、負の第１モータジェネレータトルクＴｍｇ１を発生している。つまり、第１モータジェネレータ４は電力を消費（力行）している。一方、第２モータジェネレータ５は正回転しているが、負の第２モータジェネレータトルクＴｍｇ２を発生している。つまり、第２モータジェネレータ５は電力を発生（回生）している。このように、第１モータジェネレータ４及び第２モータジェネレータ５のうちの何れか一方が電力を消費（力行）し、他方が電力を発生（回生）するように作動することで、動力循環（パワー循環）が発生する。このような動力循環が発生すると、動力伝達系の効率が低下する。
【００２９】
駆動制御装置１の構成の説明に戻ると、エンジン２は、図示しないアクセルペダルの踏込み量に対応して空気吸入状態を調整するスロットルバルブなどの空気量調整手段１０と、空気吸入状態に対応して燃料供給状態を調整する燃焼噴射弁などの燃料供給手段１１と、燃料への着火状態を調整する点火装置などの着火手段１２とを備えている。これら空気量調整手段１０、燃料供給手段１１、及び着火手段１２は、駆動制御コントローラ３２に接続されている。
【００３０】
このような構成により、例えば、空気量調整手段１０による空気吸入状態、燃料供給手段１１による燃料供給状態、着火手段１２による着火状態を制御することによってエンジン２内の燃料の燃焼状態が制御され、その結果、エンジン２の駆動力、具体的には回転速度と駆動トルク（以下、エンジン回転速度、エンジントルクとも記す）を制御することができる。なお、エンジン２のエンジン出力軸３には、一方向への回転のみを許容し、逆方向への回転を規制する不図示のワンウェイクラッチが設けられている。
【００３１】
また、車両には、アクセルペダルの操作量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ３３、車速を検出する走行速度センサ３４、エンジン２の回転速度をエンジン回転速度として検出するエンジン回転速度センサ３５、及びバッテリ２１の充電状態量（ＳＯＣ）を検出するバッテリ充電状態センサ３６が備えられている。
駆動制御コントローラ３２は、これらのセンサからの検出信号を読込み、後述する演算処理に従って、空気量調整手段１０、燃料供給手段１１、着火手段１２、並びに第１及び第２インバータ１９，２０を制御することにより、エンジン２、第１及び第２モータジェネレータ４，５の運転状態を制御する。
【００３２】
そのため、本実施形態では、駆動制御コントローラ３２は、効率のよいエンジン回転速度及びエンジントルクを設定し制御するエンジン制御部（又は目標動作点演算部ともいう。）４０、並びに第１及び第２モータジェネレータ４，５の合計電力が目標充放電パワーになるように第１及び第２インバータ１９，２０を制御するモータジェネレータ制御部（モータトルク指令値算出部ともいう。）６０を備えている。
なお、駆動制御コントローラ３２は例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置で構成され、前記の設定部や制御部は、当該駆動制御コントローラ３２で行われる演算処理によって構築されている。
【００３３】
（エンジン制御部４０の機能等）
図６は、エンジン制御部４０の機能の一例を示す機能ブロック図である。
図６に示すように、エンジン制御部４０は、目標駆動力算出部４１、目標駆動パワー算出部４２、目標充放電パワー算出部４３、暫定目標エンジンパワー算出部４４、上限パワー算出部４５、暫定目標エンジン動作点算出部４６、エンジン回転速度上限値算出部４７、目標エンジン動作点算出部４８、目標エンジンパワー算出部４９、及び目標電力算出部５０を備えている。
【００３４】
図７は、図６に示す機能により実現されるエンジン制御部４０の処理手順を示す。  この演算処理は、例えば所定サンプリング時間（例えば１０ｍｓｅｃ．）毎に行われるタイマ割込処理で実行される。
以下に、図７の処理手順に沿って、機能の処理内容を説明する。
図７に示すように、先ずステップＳ１において、エンジン制御部４０は各種信号を読込む。本実施形態では、エンジン制御部４０は、アクセル開度センサ３３、走行速度センサ３４、及びバッテリ充電状態センサ３６からの各種信号を読込む。
【００３５】
続くステップＳ２において、目標駆動力算出部４１は目標駆動力（目標駆動トルク）を算出する。本実施形態では、目標駆動力算出部４１は、前記ステップＳ１で読込んだ車速及びアクセル開度（アクセルペダル踏み込み量相当でもある）に応じた目標駆動力を算出する。ここで、例えば、目標駆動力算出部４１は、目標駆動力検索マップ４１ａを参照して目標駆動力を算出する。
【００３６】
図８は、目標駆動力検索マップ４１ａの一例を示す。
図８に示すように、目標駆動力検索マップ４１ａは、車速、目標駆動力、及びアクセル開度の関係を示す。目標駆動力検索マップ４１ａでは、高車速域でアクセルペダル踏み込み量が０のとき、エンジンブレーキ相当の減速方向の駆動力となるように、目標駆動力が負の値になっている。また、低車速域のとき、クリープ走行ができるように、目標駆動力が正の値になっている。この目標駆動力検索マップ４１ａでは、概ねアクセル開度が少なくなるほど目標駆動力は小さくなり、車速が大きくなるほど目標駆動力は小さくなる。
目標駆動力算出部４１は、このような目標駆動力検索マップ４１ａを参照して目標駆動力を算出する。目標駆動力算出部４１は、算出した目標駆動力を目標駆動パワー算出部４２に出力する。
【００３７】
続くステップＳ３において、目標駆動パワー算出部４２は、目標駆動力で車両を駆動するのに必要なパワーである目標駆動パワーを算出する。本実施形態では、目標駆動パワー算出部４２は、基本的に、車速と前記ステップＳ２で算出した目標駆動力とを乗算して目標駆動パワーを算出する。そして、この目標駆動パワーの設定を、とくに最大の目標駆動パワーとなる近傍領域における目標駆動パワーの設定を、後述するエンジン２の出力可能な最大値となる上限パワーより大きくなるようにする。目標駆動パワー算出部４２は、算出した目標駆動パワーを暫定目標エンジンパワー算出部４４及び目標電力算出部５０に出力する。
【００３８】
続くステップＳ４において、目標充放電パワー算出部４３は、バッテリ２１の充電状態（ＳＯＣ）を通常使用範囲内、すなわち予め設定した上下限値の範囲内に制御するために、目標充放電パワー（目標充放電量）を算出する。本実施形態では、目標充放電パワー算出部４３は、目標充放電量検索テーブル４３ａを参照して目標充放電パワーを算出する。
【００３９】
図９は、目標充放電量検索テーブル４３ａの一例を示す。
図９に示すように、目標充放電量検索テーブル４３ａは、ＳＯＣ及び目標充放電パワーの関係を示す。目標充放電量検索テーブル４３ａでは、ＳＯＣが低い場合、充電パワーを大きくしてバッテリ２１の過放電を防止できるように目標充放電パワーを充電側の値としている。また、ＳＯＣが高い場合、放電パワーを大きくして過充電を防止できるように目標充放電パワーを放電側の値としている。目標充放電量検索テーブル４３ａでは、便宜上、放電側を正の値とし、充電側を負の値としている。
【００４０】
目標充放電パワー算出部４３は、このような目標充放電量検索テーブル４３ａを参照して目標充放電パワーを算出する。目標充放電パワー算出部４３は、算出した目標充放電パワーを暫定目標エンジンパワー算出部４４に出力する。
続くステップＳ５において、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、エンジン２が出力すべきパワーである暫定目標エンジンパワーを算出する。本実施形態では、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、前記ステップＳ３で目標駆動パワー算出部４２が算出した目標駆動パワー及び前記ステップＳ４で目標充放電パワー算出部４３が算出した目標充放電パワーを基に暫定目標エンジンパワーを算出する。
【００４１】
ここで、暫定目標エンジンパワーは、車両を駆動するのに必要なパワーにバッテリ２１を充放電するパワーを加味（充電時（回生時）にはそのまま加算、放電時（力行時）には減算）した値である。すなわち例えば、本実施形態では、放電側を負の値として取り扱っているので、放電時（力行時）には、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、目標駆動パワーから目標充放電パワーを減算して暫定目標エンジンパワーを算出する。
【００４２】
続くステップＳ６において、上限パワー算出部４５は、エンジン２が出力可能な出力最大値となる上限パワーを算出する。この上限パワーは、例えば、実験値、経験値、又は理論値により設定されている。この上限パワーが、前記ステップＳ３で設定した最大の目標駆動パワーあるいはその近傍となる目標駆動パワーより小さいことにより、バッテリ２１の電力でパワーアシストを受けた作動状態となる。例えば、アクセルを１００％程度まで大きく踏み込んだ場合、目標駆動パワーが大きくなり、アシスト作動となり易い。
【００４３】
上限パワー算出部４５は、算出した上限パワーを暫定目標エンジンパワー算出部４４に出力する。
続くステップＳ７において、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、算出した暫定目標エンジンパワーが上限パワーよりも大きいか否かを判定する。
暫定目標エンジンパワー算出部４４は、暫定目標エンジンパワーが上限パワーよりも大きい（暫定目標エンジンパワー＞上限パワー）と判定すると、ステップＳ８に進む。また、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、暫定目標エンジンパワーが上限パワー以下（暫定目標エンジンパワー≦上限パワー）と判定すると、ステップＳ９に進む。
【００４４】
ステップＳ８では、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、暫定目標エンジンパワーを上限パワーに設定する（暫定目標エンジンパワー＝上限パワー）。そして、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、ステップＳ９に進む。
このようなステップＳ７及びステップＳ８により、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、暫定目標エンジンパワーの上限ガードを行っている。そして、暫定目標エンジンパワー算出部４４は、ステップＳ８で算出した暫定目標エンジンパワー（＝上限パワー）又はステップＳ５で算出した暫定目標エンジンパワー（≦上限パワー）を暫定目標エンジン動作点算出部４６に出力する。
【００４５】
ステップＳ９では、暫定目標エンジン動作点算出部４６は、暫定目標エンジン動作点（暫定目標エンジン回転速度及び暫定目標エンジントルク）を算出する。本実施形態では、暫定目標エンジン動作点算出部４６は、車速及び暫定目標エンジン動作点算出部４６が算出した暫定目標エンジンパワーを基に、暫定目標エンジン動作点を算出する。具体的には、暫定目標エンジン動作点算出部４６は、目標エンジン動作点検索マップ４６ａを参照して暫定目標エンジン動作点を算出する。暫定目標エンジン動作点算出部４６は、算出した暫定目標エンジン動作点（暫定目標エンジン回転速度及び暫定目標エンジントルク）を目標エンジン動作点算出部４８に出力する。
【００４６】
ここで、図１０は、目標エンジン動作点検索マップ４６ａの一例を示す。
図１０に示すように、目標エンジン動作点検索マップ４６ａは、エンジン回転速度（目標エンジン回転速度）、エンジントルク（目標エンジントルク）、及び車速の関係を示す。目標エンジン動作点検索マップは、車速に応じて目標エンジン動作点が変化し、全体的に、車速が大きいほど、エンジン回転速度が大きく、エンジントルクが小さくなる。
【００４７】
このように目標エンジン動作点検索マップ４６ａを設定した理由を以下に説明する。
例えば、図１１のように横軸にエンジン回転速度、縦軸にエンジントルクをとると、エンジンパワーはエンジン回転速度とエンジントルクの積値であるから、エンジンパワーの等パワーラインは図において反比例曲線で表れる。また、このエンジン特性図には、エンジン単体での等しい効率を結んだ等効率ラインが存在する。例えば、目標とする目標エンジンパワーが設定されると、その目標エンジンパワーラインのうち、最も効率のよいエンジン回転速度とエンジントルクを目標エンジン回転速度、目標エンジントルクとすれば、少なくともエンジン単体では効率のよい、つまり低燃費な運転が可能となる。これらの動作点を連結したのが図１１に示すエンジン効率の最良動作ラインとなる。
【００４８】
なお、このようにして設定された目標エンジン回転速度及び目標エンジントルクを動作点Ｃとする。
仮に、このようにして目標エンジン回転速度及び目標エンジントルクを設定し、それらを固定して車速、すなわち出力部回転速度を図１２のように変化させてみる。その場合、車速が小さく、出力部回転速度が小さい場合には、図１２の共線図Ａに示すように、第１モータジェネレータ回転速度も第２モータジェネレータ回転速度も正となり、第１モータジェネレータトルクは正値、第２モータジェネレータトルクは負値となる。この場合、第１モータジェネレータ４は回生し、第２モータジェネレータ５は力行するが、共に回転方向が正方向であるからパワー（動力）の循環はない。
【００４９】
同様に、車速が少し大きく（例えば時速４０ｋｍ／ｈ）なり、出力回転速度も少し大きくなった場合には、図１２の共線図Ｂに示すように、例えば第１モータジェネレータ回転速度が０、第１モータジェネレータトルクは正値、第２モータジェネレータ回転速度は正、第２モータジェネレータトルクは０となる（前記図３のハイギヤ比状態と同じ）。この場合もパワー（動力）の循環はない。
【００５０】
しかしながら、これよりも車速が更に大きく（例えば時速８０ｋｍ／ｈ）なり、出力回転速度も大きくなると、図１２の共線図Ｃに示すように、第１モータジェネレータ回転速度が負、第１モータジェネレータトルクは負値、第２モータジェネレータ回転速度は正、第２モータジェネレータトルクは負値となる。この状態は、第１モータジェネレータ４が負の方向に力行し、第２モータジェネレータ５は回生しているので、パワー（動力）の循環が生じ、動力伝達系の効率が低下する。このように動力伝達系の効率が低いと、図１３に示すように、エンジンの効率は高くても、全体の効率としては低下し、動作点Ｃは点Ｄよりも効率が低い。
【００５１】
この高速（例えば時速８０ｋｍ／ｈ）走行時のパワー（動力）の循環をなくすためには、例えば図１４の共線図Ｅに示すように、第１モータジェネレータ回転速度を０以上にすればよいが、そのようにしたのでは、エンジン回転速度が高くなる。エンジン回転速度が高くなると、図１３に点Ｅで示すように、動力伝達系の効率は高くても、やはり全体の効率としては低くなってしまう。
【００５２】
そこで、この高速（例えば時速８０ｋｍ／ｈ）走行時のエンジンの回転速度は、図１３の点Ｃと点Ｅの間にある点Ｄとなるように設定し（図１４の共線図Ｄ参照）、図１１に示すように、この動作点Ｄのエンジン回転速度を目標エンジン回転速度とし、該目標エンジン回転速度における目標エンジンパワーの等パワーライン上のエンジントルクを目標エンジントルクに設定する。
【００５３】
このような理由から、例えば目標エンジンパワーが設定されたときの目標動作ラインは、図１０に示すように、走行速度に応じて変化し、全体的に、車速が大きいほど、目標エンジン回転速度を大きく、目標エンジントルクを小さく設定する。
続くステップＳ１０において、エンジン回転速度上限値算出部４７はエンジン上限回転速度（エンジン回転速度上限値）を算出する。本実施形態では、エンジン回転速度上限値算出部４７は、車速を基にエンジン上限回転速度を算出する。
【００５４】
ここで、図１５は、第１モータジェネレータ４の上限回転速度、エンジン２の上限回転速度、及び車速の関係を示す共線図である。
図１５に示すように、エンジン２の上限回転速度は、第１モータジェネレータ４の上限回転速度により制限を受ける。さらに、エンジン２の上限回転速度は、車速（駆動軸回転速度）に応じた値にならなければならない。このような関係の下、目標エンジン動作点算出部４８は、車速を基に、より具体的には、車速及び第１モータジェネレータ４の上限回転速度を基に、エンジン上限回転速度を算出する。
【００５５】
続くステップＳ１１において、目標エンジン動作点算出部４８は、暫定目標エンジン回転速度と前記ステップＳ１０で算出したエンジン上限回転速度とを比較し、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きいか否かを判定する。目標エンジン動作点算出部４８は、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きい（暫定目標エンジン回転速度＞エンジン上限回転速度）と判定すると、ステップＳ１３に進む。また、目標エンジン動作点算出部４８は、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下（暫定目標エンジン回転速度≦エンジン上限回転速度）と判定すると、ステップＳ１２に進む。
【００５６】
ステップＳ１２では、目標エンジン動作点算出部４８は、暫定目標エンジン動作点（暫定目標回転速度及び暫定目標エンジントルク）をそのまま目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク）に設定する（目標エンジン動作点＝暫定目標エンジン動作点）。そして、目標エンジン動作点算出部４８は、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１３では、目標エンジン動作点算出部４８は、目標エンジン回転速度をエンジン上限回転速度に設定する（目標エンジン回転速度＝エンジン上限回転速度）。
【００５７】
続くステップＳ１４において、目標エンジン動作点算出部４８は、目標エンジントルクを算出する。本実施形態では、目標エンジン動作点算出部４８は、暫定目標エンジン動作点算出部４６が保持するものと同様の目標エンジン動作点検索マップ４８ａを参照して、前記ステップＳ１３で設定した目標エンジン回転速度（エンジン上限回転速度）に対応する目標エンジントルクを算出する。そして、目標エンジン動作点算出部４８は、ステップＳ１５に進む。
【００５８】
目標エンジン動作点算出部４８は、以上のようにして目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク）を算出し（ステップＳ１２乃至ステップＳ１４）、算出した目標エンジン動作点を目標エンジンパワー算出部４９及びモータジェネレータ制御部６０に出力している。
ステップＳ１５では、目標エンジンパワー算出部４９は目標エンジンパワーを算出する。本実施形態では、目標エンジンパワー算出部４９は、目標エンジン動作点算出部４８が算出した目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク）を基に第２目標エンジンパワーを算出する。
【００５９】
ここで、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度を越えている場合には（前記ステップＳ７の処理で「Ｙｅｓ」と判定されている場合には）、前記ステップＳ１５で算出される目標エンジンパワーは、暫定目標エンジンパワー算出部４４が算出した暫定目標エンジンパワーよりも小さい値、すなわち実際に出力可能な値となる。一方、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下の場合には（前記ステップＳ７の処理で「Ｎｏ」と判定されている場合には）、前記ステップＳ１５で算出される目標エンジンパワーは、暫定目標エンジンパワー算出部４４が算出した暫定目標エンジンパワーと等しくなる。
【００６０】
目標エンジンパワー算出部４９は、算出した目標エンジンパワーを目標電力算出部５０に出力する。
続くステップＳ１６において、目標電力算出部５０は目標電力を算出する。本実施形態では、目標電力算出部５０は、目標駆動パワーから目標エンジンパワーを減算し目標電力を算出する。
【００６１】
ここで、目標電力は、回生制御される第１モータジェネレータ４や第２モータジェネレータ５からバッテリ２１に供給する電力（バッテリ２１の充電）、又は力行制御される第１モータジェネレータ４や第２モータジェネレータ５にバッテリ２１から供給する電力（バッテリ２１の放電）の目標値、すなわち、バッテリ２１に対する入出力電力の目標値である。目標駆動パワー及び目標エンジンパワーとの関係では、目標駆動パワーの方が目標エンジンパワーよりも大きい場合、目標電力は、バッテリ電力によるアシストパワー（バッテリ２１からの第１モータジェネレータ４や第２モータジェネレータ５への給電）を意味する値になる。よって、目標エンジンパワーは実際に出力可能な値であるため、ここで算出した目標電力でパワーアシストを行なえば、運転者の要求する駆動力が得られる。また、目標エンジンパワーの方が目標駆動パワーよりも大きい場合、目標電力は、バッテリ２１への充電電力を意味する値となる。
【００６２】
そして、充電時（回生制御時）には、目標駆動パワーと目標充放電パワーとの加算値として暫定目標エンジンパワーを算出していることから、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下であり目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーと等しくなっていると、目標電力算出部５０は、目標エンジンパワーと目標駆動パワーとの差分となる目標電力として、前記ステップＳ４で算出した目標充放電パワー（この場合、目標充電パワー）相当の値を算出する。一方、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きくならないようにエンジン上限回転速度により制限され目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーよりも小さくなっている場合には、目標電力算出部５０は、目標電力として、前記ステップＳ４で算出した目標充放電パワー（この場合、目標充電パワー）よりも小さい値を算出する。すなわち、充電時（回生制御時）の充電パワーを小さくする。
【００６３】
一方、放電時（力行制御時）には、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下であり目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーと等しくなっていると、目標電力算出部５０は、目標電力として、前記ステップＳ４で算出した目標充放電パワー（この場合、目標放電パワー）相当の値を算出する。一方、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きくならないようにエンジン上限回転速度により制限され目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーよりも小さくなっていると、目標電力算出部５０は、目標電力として、前記ステップＳ４で算出した目標充放電パワー（この場合、目標放電パワー）よりも大きい値を算出する。すなわち、放電時（力行制御時）の放電パワーを大きくする。
【００６４】
目標電力算出部５０は、算出した目標電力（目標充放電パワー）をモータジェネレータ制御部６０に出力する。
エンジン制御部４０は、前述のようにした算出した目標エンジン動作点、特に目標エンジントルクが達成されるように空気量調整手段１０による空気吸入状態、燃料供給手段１１による燃料供給状態、着火手段１２による着火状態を制御する。
【００６５】
（モータジェネレータ制御部６０の機能等）
図１６は、モータジェネレータ制御部６０の機能を示す機能ブロック図である。
図１６に示すように、 モータジェネレータ制御部６０は、モータ回転速度算出部（Ｎｍｇ１ｔ及びＮｍｇ２ｔ算出部）６１、第１及び第２基本トルク算出部（Ｔｍｇ１ｉ算出部、Ｔｍｇ２ｉ算出部）６２，６３、第１及び第２フィードバック補正トルク算出部（Ｔｍｇ１ｆｂ算出部、Ｔｍｇ２ｆｂ算出部）６４，６５、並びに第１及び第２トルク指令値算出部（Ｔｍｇ１算出部、Ｔｍｇ２算出部）６６，６７を備えている。
【００６６】
図１７は、図１６に示す機能により実現されるモータジェネレータ制御部６０の処理手順を示す。この演算処理は、例えば所定サンプリング時間（例えば１０ｍｓｅｃ．）毎に行われるタイマ割込処理で実行される。
図１７の処理手順に沿って、機能の処理内容を説明する。
図１７に示すように、先ずステップＳ２１において、モータ回転速度算出部６１は、車速を基に、遊星歯車機構の駆動軸回転速度Ｎｏｕｔ、すなわち出力部３０の出力部回転速度を算出する。よって、出力部回転速度Ｎｏｕｔは、車速、最終減速比、出力伝達機構３１の減速比から得られる。
【００６７】
そして、モータ回転速度算出部６１は、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度Ｎｅｎｇとなった場合の第１及び第２モータジェネレータ４，５の回転速度Ｎｍｇ１ｔ，Ｎｍｇ２ｔを算出する。本実施形態では、モータ回転速度算出部６１は、遊星歯車機構の回転速度の関係から求められる下記（１）式及び（２）式を用いて、第１モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇ１ｔ及び第２モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇ２ｔを算出する。
【００６８】
Ｎｍｇ１ｔ＝（Ｎｅｎｇ−Ｎｏｕｔ）・ｋ１＋Ｎｅｎｇ  ・・・（１）
Ｎｍｇ２ｔ＝（Ｎｏｕｔ−Ｎｅｎｇ）・ｋ２＋Ｎｏｕｔ  ・・・（２）
ここで、ｋ１、ｋ２は、前述のように、遊星歯車機構のギヤ比により定まる値である。
モータ回転速度算出部６１は、算出した第１及び第２モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇ１ｔ，Ｎｍｇ２ｔを第１基本トルク算出部６２に出力する。
【００６９】
続くステップＳ２２において、第１基本トルク算出部６２は第１モータジェネレータ４の基本トルクを算出する。本実施形態では、第１基本トルク算出部６２は、エンジン制御部４０が算出した目標電力（目標充放電パワー）Ｐｂａｔｔ、前記ステップＳ２１でモータ回転速度算出部６１が算出した第１及び第２モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇ１ｔ，Ｎｍｇ２ｔ、並びにエンジン制御部４０が算出した目標エンジントルクＴｅｎｇｔを基に第１モータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを算出する。具体的には、第１基本トルク算出部６２は、下記（３）式を用いて第１モータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを算出する。
【００７０】
Ｔｍｇ１ｉ＝（Ｐｂａｔｔ・６０／（２・π）−Ｎｍｇ２ｔ・Ｔｅｎｇｔ／ｋ２）／（Ｎｍｇ１ｔ＋Ｎｍｇ２ｔ・（１＋ｋ１）／ｋ２）
・・・（３）
この（３）式は、下記（４）式と（５）式とから成る連立方程式を解くことにより導き出される。
Ｔｅｎｇｔ＋（１＋ｋ１）・Ｔｍｇ１＝ｋ２・Ｔｍｇ２  ・・・（４）
Ｎｍｇ１・Ｔｍｇ１・２・π／６０＋Ｎｍｇ２・Ｔｍｇ２・２・π／６０＝Ｐｂａｔｔ  ・・・（５）
【００７１】
ここで、（４）式は、遊星歯車機構に入力されるトルクバランスを表す式（トルクバランス式）である。すなわち、（４）式では、第１及び第２モータジェネレータ４，５のそれぞれの目標トルクＴｍｇ１，Ｔｍｇ２と目標エンジントルクＴｅｎｇｔとが、第１及び第２モータジェネレータ４，５とエンジン２とを機械的に作動連結する動力入出力装置のギヤ比に基づくレバー比に基づいてバランスしている。
【００７２】
また、（５）式は、第１モータジェネレータ４と第２モータジェネレータ５で発電又は消費される電力とバッテリ２１ヘの入出力電力（充放電パワー）Ｐｂａｔｔが等しいことを表す式（電力バランス式）となる。
第１基本トルク算出部６２は、算出した第１モータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを第２基本トルク算出部６３及び第１トルク指令値算出部６６に出力する。
【００７３】
続くステップＳ２３において、第２基本トルク算出部６３は第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを算出する。本実施形態では、第２基本トルク算出部６３は、前記ステップＳ２２で第１基本トルク算出部６２が算出した基本トルクＴｍｇ１ｉ、及びエンジン制御部４０が算出した目標エンジントルクＴｅｎｇｔを基に第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを算出する。具体的には、第２基本トルク算出部６３は、下記（６）式を用いて第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを算出する。
Ｔｍｇ２ｉ＝（Ｔｅｎｇｔ＋（１＋ｋ１）・Ｔｍｇ１ｉ）／ｋ２
・・・（６）
【００７４】
この（６）式は、前記（４）式から導き出されたものである。
第２基本トルク算出部６３は、算出した第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを第２トルク指令値算出部６７に出力する。
続くステップＳ２４において、第１及び第２フィードバック補正トルク算出部６４，６５は第１及び第２モータジェネレータ４，５のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂをそれぞれ算出する。
【００７５】
本実施形態では、第１フィードバック補正トルク算出部６４は、エンジン回転速度及び目標エンジン回転速度を基に第１モータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂを算出する。また、同様にして、第２フィードバック補正トルク算出部６５は、エンジン回転速度及び目標エンジン回転速度を基に第２モータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを算出する。
【００７６】
具体的には、第１及び第２フィードバック補正トルク算出部６４，６５は、エンジン回転速度を目標に近づけるために、エンジン回転速度の実測値（エンジン回転速度）及び目標値（目標エンジン回転速度）の偏差と予め設定した予め設定した所定のフィードバックゲインとを乗算して、各フィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂを算出する。
【００７７】
また、このとき、第１及び第２フィードバック補正トルク算出部６４，６５は、第１及び第２モータジェネレータ４，５、駆動軸７、及びエンジン２にそれぞれ連結された４つの回転要素を有する作動歯車機構のギヤ比ないしレバー比に関連付けてフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂを設定することもできる。
【００７８】
第１フィードバック補正トルク算出部６４は、算出した第１モータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂを第１トルク指令値算出部６６に出力する。また、第２フィードバック補正トルク算出部６５は、算出した第２モータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを第２トルク指令値算出部６７に出力する。
続くステップＳ２５において、第１及び第２トルク指令値算出部６６，６７は第１及び第２モータジェネレータ４，５のトルク指令値をそれぞれ算出する。
【００７９】
本実施形態では、第１トルク指令値算出部６６は、前記ステップＳ２２で第１基本トルク算出部６２が算出した第１モータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉ、及び前記ステップＳ２４で第１フィードバック補正トルク算出部６４が算出した第１モータジェネレータ４のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂを基に第１モータジェネレータ４のトルク指令値を算出する。また、同様にして、第２トルク指令値算出部６７は、前記ステップＳ２３で第２基本トルク算出部６３が算出した第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉ、及び前記ステップＳ２４で第２フィードバック補正トルク算出部６５が算出した第２モータジェネレータ５のフィードバック補正トルクＴｍｇ２ｆｂを基に第２モータジェネレータ５のトルク指令値を算出する。
【００８０】
具体的には、第１及び第２トルク指令値算出部６６，６７は、フィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂに基本トルクＴｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉを加算して、各モータジェネレータ４，５のトルク指令値を算出する。すなわち、第１及び第２トルク指令値算出部６６，６７は、目標エンジン動作点から求められる目標エンジン回転速度に実際のエンジン回転速度を収束させるように、第１及び第２モータジェネレータ４，５のトルク指令値にそれぞれのフィードバック補正トルクを設定している。
【００８１】
モータジェネレータ制御部６０は、以上のようにして算出した第１及び第２モータジェネレータ４，５のトルク指令値Ｔｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉを第１及び第２インバータ１９，２０にそれぞれ出力する。第１及び第２インバータ１９，２０は、そのトルク指令値Ｔｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉを基に第１及び第２モータジェネレータ４，５をそれぞれ制御する。これにより、第１及び第２モータジェネレータ４，５は、力行制御又は回生制御されるようになる。
【００８２】
（動作例）
以上のような駆動制御装置では、車速及びアクセル開度に応じた目標駆動力を算出し、算出した目標駆動力及び車速を基に目標駆動パワーを算出するとともに、目標充放電パワーを算出する（ステップＳ１乃至ステップＳ４）。そして、駆動制御装置では、算出したそれら目標駆動パワー及び目標充放電パワーを基に暫定目標エンジンパワーを算出する（ステップＳ５）。さらに、駆動制御装置では、算出した暫定目標エンジンパワーが上限パワー以下の場合、算出した暫定目標エンジンパワーの値を維持し、暫定目標エンジンパワーが上限パワーよりも大きい場合、暫定目標エンジンパワーを上限パワーに設定する（ステップＳ６乃至ステップＳ８）。
【００８３】
駆動制御装置では、そのように維持し又は上限パワーに設定された暫定目標エンジンパワー及び車速を基に、目標エンジン動作点検索マップを参照して、暫定目標エンジン動作点（暫定目標エンジン回転速度及び暫定目標エンジントルク）を算出する（ステップＳ９）。その一方で、駆動制御装置では、車速を基にエンジン上限回転速度を算出し、算出したそれら暫定目標エンジン回転速度とエンジン上限回転速度とを比較する（ステップＳ１０、ステップＳ１１）。これにより、駆動制御装置では、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下の場合、暫定目標エンジン動作点をそのまま目標エンジン動作点に設定し、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きい場合、目標エンジン回転速度をエンジン上限回転速度に設定するとともに、目標エンジン動作点検索マップを参照して、設定した目標エンジン回転速度（エンジン上限回転速度）に対応する目標エンジントルクを再度算出する（ステップＳ１２乃至ステップＳ１４）。
【００８４】
そして、駆動制御装置では、目標エンジン動作点（目標エンジン回転速度及び目標エンジントルク）を基に目標エンジンパワーを算出し（ステップＳ１５）、目標駆動パワーからその算出した目標エンジンパワーを減算し目標電力を算出する（ステップＳ１６）。
【００８５】
ここで、充電時（回生制御時）には次のように目標電力を算出する。
暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下であり目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーと等しい場合には、駆動制御装置は、目標充放電パワー（この場合、目標充電パワー）相当の目標電力を算出する。一方、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きくならないようにエンジン上限回転速度により制限され目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーよりも小さくなっている場合には、駆動制御装置は、目標充放電パワー（この場合、目標充電パワー）よりも小さい値の目標電力を算出する。
【００８６】
また、放電時（力行制御時）には次のように目標電力を算出する。
暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度以下であり目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーと等しい場合には、駆動制御装置は、目標充放電パワー（この場合、目標放電パワー）相当の目標電力を算出する。一方、暫定目標エンジン回転速度がエンジン上限回転速度よりも大きくならないようにエンジン上限回転速度により制限され目標エンジンパワーが暫定目標エンジンパワーよりも小さくなっている場合には、駆動制御装置は、目標充放電パワー（この場合、目標放電パワー）よりも大きい値の目標電力を算出する。
【００８７】
そして、駆動制御装置では、算出した目標エンジン動作点、特に目標エンジントルクが達成されるように空気量調整手段１０による空気吸入状態、燃料供給手段１１による燃料供給状態、着火手段１２による着火状態を制御する。
一方、駆動制御装置では、前述のように算出した目標エンジン動作点や目標電力等を基に、第１及び第２モータジェネレータ４，５を制御するためのトルク指令値を算出する。
【００８８】
すなわち、駆動制御装置では、車速を基に遊星歯車機構の駆動軸回転速度Ｎｏｕｔを算出し、算出した駆動軸回転速度Ｎｏｕｔを基に第１及び第２モータジェネレータ４，５の回転速度Ｎｍｇ１ｔ，Ｎｍｇ２ｔを算出する（ステップＳ２１）。そして、駆動制御装置では、目標電力Ｐｂａｔｔ、第１及び第２モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇ１ｔ，Ｎｍｇ２ｔ、並びに目標エンジントルクＴｅｎｇｔを基に第１モータジェネレータ４の基本トルクＴｍｇ１ｉを算出する（ステップＳ２２）。一方、駆動制御装置では、その算出した第１モータジェネレータ４の本トルクＴｍｇ１ｉ、目標エンジントルクＴｅｎｇｔを基に第２モータジェネレータ５の基本トルクＴｍｇ２ｉを算出する（ステップＳ２３）。さらに一方で、駆動制御装置では、エンジン回転速度及び目標エンジン回転速度を基に第１及び第２モータジェネレータ４，５のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂを算出する（ステップＳ２４）。
【００８９】
これにより、駆動制御装置では、それら算出した第１及び第２モータジェネレータ４，５の基本トルクＴｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉ、並びに第１及び第２モータジェネレータ４，５のフィードバック補正トルクＴｍｇ１ｆｂ，Ｔｍｇ２ｆｂを基に第１及び第２モータジェネレータ４，５のトルク指令値をそれぞれ算出する（ステップＳ２５）。
【００９０】
駆動制御装置では、以上のようにして算出した第１及び第２モータジェネレータ４，５のトルク指令値Ｔｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉを第１及び第２インバータ１９，２０にそれぞれ出力する。第１及び第２インバータ１９，２０は、そのトルク指令値Ｔｍｇ１ｉ，Ｔｍｇ２ｉを基に第１及び第２モータジェネレータ４，５をそれぞれ制御する。これにより、第１及び第２モータジェネレータ４，５は、力行制御又は回生制御されるようになる。この結果、駆動制御装置では、目標の駆動力を実現しつつバッテリ２１への充放電を目標値とすることができる。
【００９１】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、当初算出した暫定的な目標エンジンパワーから算出される目標エンジン動作点の暫定的な目標エンジン回転速度が上限値を超えないように最終的な目標エンジン回転速度を算出し、算出した最終的な目標エンジン回転速度を基に再度目標エンジン動作点を算出し、再度算出した目標エンジン動作点を基に最終的な目標エンジンパワーを算出し、算出した最終的な目標エンジンパワーを基に目標電力を算出し、算出した目標エンジン動作点（特に最終的な目標エンジントルク）を基にエンジン２のトルクを制御するとともに、算出した目標エンジン動作点及び目標電力を基に、モータジェネレータ４，５を制御、つまりモータジェネレータ４，５の力行制御又は回生制御を行っている。
【００９２】
これにより、本実施形態では、上限値を超えないように目標エンジン回転速度を算出していることでエンジン回転速度が高くなりすぎるのを防止するとともに、そのように上限値を超えないように算出された目標エンジン回転速度を基に目標電力を算出しモータジェネレータ４，５を力行させることができるのでエンジン出力が抑えられていることを補い運転者が要求する駆動力を満足させることができる。よって、エンジン回転速度が高くなりすぎるのを防止するとともに、バッテリ２１のＳＯＣを所定の範囲内にしながらバッテリ２１の電力を用いたパワーアシストにより運転者が要求する駆動力を満足させることができる。
【００９３】
また、本実施形態では、上限値を超えないように算出した第１目標エンジン回転速度を基に目標エンジン動作点を算出し、算出した目標エンジン動作点を基に目標駆動パワーを考慮した目標電力を算出している。すなわち、本実施形態では、目標駆動パワー及び目標電力を実現できるようにしつつ適切な目標エンジン動作点を決定している。
これにより、本実施形態では、エンジン動作点を配慮し、目標とする駆動力確保と目標とする充放電状態の確保（ＳＯＣを所定の範囲内にすること）とを両立している。
【００９４】
また、本実施形態では、暫定的な目標エンジンパワーのための上限パワーを定めておき、その上限パワーを超えないように目標エンジンパワーを算出している。
これにより、本実施形態では、エンジン動作点を最適なものに合わせるように制御しつつバッテリ２１のＳＯＣを所定の範囲内に維持しつつも、バッテリ２１の電力を使ったパワーアシスト領域を確保することができる。よって、本実施形態では、運転者の要求に応じてパワーアシスト領域を利用してバッテリ２１の電力を使った駆動を行うことができる。また、バッテリ２１ヘの充放電がある場合の複数のモータジェネレータ４，５の制御を行うことができる。
【００９５】
また、本実施形態では、車速及び第１モータジェネレータ４の回転速度の上限値を基にエンジン上限回転速度を算出している。
これにより、本実施形態では、エンジン２の回転速度の上限値が第１モータジェネレータ４の回転速度の上限値により制限されるとともに車速に応じて変化するような本実施形態のハイブリッド車両の特性に合致させて適切なエンジン上限回転速度を算出できる。
【００９６】
また、本実施形態では、目標エンジン動作点から求められる目標エンジン回転速度に実際のエンジン回転速度を収束させるようにモータジェネレータ４，５の各トルク指令値にそれぞれフィードバック補正量を設定している。このようにすることで、本実施形態では、モータジェネレータ４，５の各トルク指令値をそれぞれ細かく補正することができ、速やかにエンジン回転速度を目標値に収束させることができる。これにより、本実施形態では、エンジン動作点を目標とする動作点に速やかに合致させることができるので、速やかに適切な運転状態にできる。
【００９７】
なお、本実施形態では、好適には、エンジンと複数のモータジェネレータとからの出力を用いて車両を駆動制御するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、アクセル開度を検出するアクセル開度検出部と、車両速度を検出する車両速度検出部と、バッテリの充電状態を検出するバッテリ充電状態検出部と、アクセル開度検出部により検出されたアクセル開度と車両速度検出部により検出された車両速度とに基づいて目標駆動パワーを設定する目標駆動パワー設定部と、少なくともバッテリ充電状態検出部により検出されたバッテリの充電状態に基づいて目標充放電パワーを設定する目標充放電パワー設定部と、複数のモータジェネレータのそれぞれのトルク指令値を設定するモータトルク指令値演算部とを備えるハイブリッド車両の駆動制御装置に適用されることが好ましい。
【００９８】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、請求項１により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【００９９】
１  ハイブリッド車両の駆動制御装置、４０  エンジン制御部、４１  目標駆動力算出部、４２  目標駆動パワー算出部、４３  目標充放電パワー算出部、４４  暫定目標エンジンパワー算出部、４５  上限パワー算出部、４６  暫定目標エンジン動作点算出部、４６ａ，４８ａ  目標エンジン動作点検索マップ、４７  エンジン回転速度上限値算出部、４８  目標エンジン動作点算出部、４９  目標エンジンパワー算出部、５０  目標電力算出部、６０  モータジェネレータ制御部
【図１】
2012104923.tif 000003
【図２】
2012104923.tif 000004
【図３】
2012104923.tif 000005
【図４】
2012104923.tif 000006
【図５】
2012104923.tif 000007
【図６】
2012104923.tif 000008
【図７】
2012104923.tif 000009
【図８】
2012104923.tif 000010
【図９】
2012104923.tif 000011
【図１０】
2012104923.tif 000012
【図１１】
2012104923.tif 000013
【図１２】
2012104923.tif 000014
【図１３】
2012104923.tif 000015
【図１４】
2012104923.tif 000016
【図１５】
2012104923.tif 000017
【図１６】
2012104923.tif 000018
【図１７】
2012104923.tif 000019
【国際調査報告】
2012104923.tif 000020
2012104923.tif 000021
2012104923.tif 000022
2012104923.tif 000023