(57)【要約】【課題】ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を効率的に低減できるＭＧの指令トルクを演算できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下となるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択し、選択したＭＧトルク候補値の内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最大になるＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択するハイブリッド車両の制御装置。【選択図】図８
2020032739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪に連結される伝動軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
力行側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
力行側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、力行側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になる前記ＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、前記力行側の最終ＭＧトルク候補値を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪側の伝導軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
発電側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
発電側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、発電側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になる前記ＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、前記発電側の最終ＭＧトルク候補値を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪側の伝導軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
力行側及び発電側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
力行側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、力行側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になる前記ＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、
発電側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、発電側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になる前記ＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、
前記力行側の最終ＭＧトルク候補値と前記発電側の最終ＭＧトルク候補値との内、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が小さい方を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記指令トルク選択部は、力行側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が前記力行側変化量上限値以下となり、且つ、前記ＭＧトルク候補値が、力行側ＭＧトルク上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になる前記ＭＧトルク候補値を、前記力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択する請求項１又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記指令トルク選択部は、発電側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が前記発電側変化量上限値以下となり、且つ、前記ＭＧトルク候補値が、発電側ＭＧトルク上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になる前記ＭＧトルク候補値を、前記発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択する請求項２又は３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記指令トルク選択部は、前記電動発電機と電気エネルギーを交換する蓄電装置の充電量が減少するに従って、前記力行側変化量上限値を減少させる請求項１、３、及び４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記指令トルク選択部は、前記電動発電機と電気エネルギーを交換する蓄電装置の充電量が減少するに従って、前記力行側ＭＧトルク上限値を減少させる請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記指令トルク選択部は、前記電動発電機と電気エネルギーを交換する蓄電装置の充電量が減少するに従って、前記発電側変化量上限値を増加させる請求項２、３、及び５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項９】
前記指令トルク選択部は、前記電動発電機と電気エネルギーを交換する蓄電装置の充電量が減少するに従って、前記発電側ＭＧトルク上限値を増加させる請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪の駆動力源として、内燃機関（以下、エンジンと称する）及び電動発電機（以下、ＭＧと称する）を備えたハイブリッド車両が知られている。
【０００３】
特許文献１の技術は、複数のエネルギー源におけるエネルギー消費量を共通の評価指標に変換し、これらを合算した評価指標を演算する。そして、特許文献１の技術は、複数の駆動力発生装置から車両要求出力を出力する場合に、評価指標を最適化する複数の駆動力発生装置の動作条件を求めて、求めた動作条件を複数の駆動力発生装置の目標値に設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１９３６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、複数の駆動力発生装置としてエンジンとＭＧを用いるハイブリッド車両においては、エンジンの燃料から出力への変換効率（熱効率）よりも、ＭＧの電力から力行側出力への変換効率の方が良いため、エンジンの出力に対するＭＧの力行側出力の割合が大きい程、エンジンとＭＧの共通の評価指標の合算値が最適値すなわち最小値となる。そのため、ＭＧの力行側出力の割合を大きくすることにより、短期的には、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量を減少させることができる。しかし、ＭＧの力行側出力の割合を大きくすると、蓄電装置の充電量が早期に減少するため、エンジンの出力を増加させてＭＧを発電させることにより蓄電装置を充電することが必要になり、エネルギー消費量が増加する。そのため、特許文献１の技術では、ＭＧの力行側出力を増加させることよって、長期的には、エンジンの燃料消費量が増加し、燃費が悪化する問題があった。
【０００６】
そこで、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を効率的に低減できるＭＧの指令トルクを演算できる、又はエンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を効率的に増加できるＭＧの指令トルクを演算できるハイブリッド車両の制御装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願に係る第１のハイブリッド車両の制御装置は、車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪に連結される伝動軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
力行側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
力行側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、力行側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になる前記ＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、前記力行側の最終ＭＧトルク候補値を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたものである。
【０００８】
本願に係る第２のハイブリッド車両の制御装置は、車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪側の伝導軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
発電側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
発電側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、発電側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になる前記ＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、前記発電側の最終ＭＧトルク候補値を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたものである。
【０００９】
本願に係る第３のハイブリッド車両の制御装置は、車輪の駆動力源としてエンジンと電動発電機とを有するハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記エンジン及び前記電動発電機から前記車輪側の伝導軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
力行側及び発電側の前記電動発電機への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値を、０を含み複数設定すると共に、複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記伝動軸トルクを実現する前記エンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値を設定するトルク候補値設定部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記エンジンの回転速度、及び前記エンジンの燃料消費率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジントルク候補値を実現するために前記エンジンに供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、現在の前記電動発電機の回転速度、及び前記電動発電機の変換効率に基づいて、前記ＭＧトルク候補値を実現するために前記電動発電機で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率を演算するＭＧ供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率と、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率とを合計した値を、合計供給仕事率として演算する合計供給仕事率演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記エンジン供給燃料仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量として演算するエンジン供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記ＭＧ供給電気仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量として演算するＭＧ供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率から、０の前記ＭＧトルク候補値に対応する前記合計供給仕事率を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量として演算する合計供給変化量演算部と、
複数の前記ＭＧトルク候補値のそれぞれについて、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量に対する、前記ＭＧトルク候補値に対応する前記０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量の比率である相対供給仕事率変化量比率を演算する供給変化量比率演算部と、
力行側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、力行側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になる前記ＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、
発電側の複数の前記ＭＧトルク候補値から、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が、発電側変化量上限値以下となる前記ＭＧトルク候補値を選択し、選択した前記ＭＧトルク候補値の内で、前記相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になる前記ＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、
前記力行側の最終ＭＧトルク候補値と前記発電側の最終ＭＧトルク候補値との内、前記０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が小さい方を、最終的な前記電動発電機への指令トルクに設定し、前記伝動軸トルクから、最終的な前記電動発電機への指令トルクを減算した値を、最終的な前記エンジンへの指令トルクとして設定する指令トルク選択部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願に係る第１のハイブリッド車両の制御装置によれば、ＭＧに力行させることにより、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量が、力行側変化量上限値よりも低下するＭＧトルク候補値を選択することができ、少なくともどの程度まで、力行トルクによりエンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を低減させるかを設定して、少なくともどの程度まで、力行トルクを増加させるかを設定することができる。そして、選択したＭＧトルク候補値の内で、相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最大になるＭＧトルク候補値を選択することにより、選択したＭＧトルク候補値の中で、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を最も効率的に低減できるＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、ＭＧへの指令トルクに設定することができる。
【００１１】
本願に係る第２のハイブリッド車両の制御装置によれば、ＭＧに発電させることにより、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量が、発電側変化量上限値以下まで増加するＭＧトルク候補値を選択することができ、少なくともどの程度まで、発電トルクによりエンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を増加させるかを設定して、少なくともどの程度まで、発電トルクを減少させるかを設定することができる。そして、相対供給仕事率変化量比率の絶対値が最小になるＭＧトルク候補値を選択することにより、選択したＭＧトルク候補値の中で、エンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を最も効率的に増加できるＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値として選択し、ＭＧへの指令トルクに設定することができる。
【００１２】
本願に係る第３のハイブリッド車両の制御装置によれば、第１のハイブリッド車両の制御装置により選択した力行側の最終ＭＧトルク候補値と、第２のハイブリッド車両の制御装置により選択した発電側の最終ＭＧトルク候補値との内、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量が小さくなる方が最終的に選択されて、ＭＧへの指令トルクに設定されるので、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量を、より低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係るハイブリッド車両の制御装置のブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る候補番号ｉに対応付けられて記憶装置に記憶される演算値を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係るエンジンの燃料消費率のマップデータの例を説明する図である。
【図５】実施の形態１に係るＭＧの変換効率のマップデータの例を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る力行側変化量上限値及び発電側変化量上限値の設定データを説明する図である。
【図７】実施の形態１に係る力行側ＭＧトルク上限値及び発電側ＭＧトルク上限値の設定データを説明する図である。
【図８】実施の形態１に係る力行側の指令トルク選択処理の挙動を説明する図である。
【図９】実施の形態１に係る発電側の指令トルク選択処理の挙動を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
実施の形態１に係るハイブリッド車両の制御装置１０６（以下、単に制御装置１０６と称す）について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るハイブリッド車両の全体概略構成図である。ハイブリッド車両は、車輪１０９の駆動力源としてエンジン１０１と電動発電機１０２（以下、ＭＧ１０２と称す）とを有している。
【００１５】
１．ハイブリッド車両の構成
エンジン１０１は、内燃機関であり、シリンダ内に供給された燃料の燃焼により生じたトルクがクランク軸１１１に出力される。エンジン１０１は、燃料を供給するインジェクタ、シリンダに供給される吸入空気量を調整する電動スロットルバルブ、シリンダ内の混合気を点火する点火コイル等の各種のアクチュエータ、及びクランク軸角度センサ、エアフローセンサ等の各種のセンサを備えており、これらは、制御装置１０６に接続されている。
【００１６】
ＭＧ１０２は、交流同期ＭＧとされており、ステータに３相巻線が備えられ、ロータに界磁巻線が備えられている。ロータに界磁巻線の代わりに永久磁石が備えられてもよい。ＭＧ１０２は、３相巻線と蓄電装置１０５との間で電力変換を行うインバータを備えている。ＭＧ１０２は、力行トルクと発電トルクとを出力可能である。
【００１７】
ＭＧ１０２は、ＭＧ１０２を制御するＭＧ制御装置１１４を備えている。ＭＧ１０２は、ロータの回転角度を検出する回転角度センサ、３相巻線に流れる電流を検出する電流センサ、直流電源の電圧を検出する電圧センサ等を備えており、これらは、ＭＧ制御装置１１４に接続されている。ＭＧ制御装置１１４は、ＭＧ制御部２１３（図２参照）を備えており、ＭＧ制御部２１３は、制御装置１０６から伝達された指令トルクを、ＭＧ１０２が出力するように、インバータが備えた複数のスイッチング素子、及び界磁巻線への電力供給をオンオフするスイッチング素子を、オンオフ制御する。ＭＧ制御装置１１４は、後述する制御装置１０６と同様に、ＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶装置、入力装置、出力装置、通信装置等を備えている。
【００１８】
ハイブリッド車両は、ＭＧ１０２と電気エネルギーを交換する蓄電装置１０５を備えている。蓄電装置１０５は、ＭＧ１０２が発電した電力を蓄電し、ハイブリッド車両が備えた各種の電気負荷に電力を供給する。蓄電装置１０５には、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ等が用いられる。なお、蓄電装置１０５には、直流電圧を昇圧したり降圧したりする直流電力変換器が設けられてもよい。蓄電装置１０５には、充放電電流を検出する電流センサが設けられており、電流センサは、制御装置１０６に接続されている。
【００１９】
本実施の形態では、ＭＧの出力軸１１２は、プーリーベルト機構１１３を介して、固定のプーリ比Ｒｐｌｙで、エンジン１０１のクランク軸１１１に連結されている。プーリーベルト機構１１３は、クランク軸１１１に連結されたプーリ１１３ａと、ＭＧの出力軸１１２に連結されたプーリ１１３ｂと、２つのプーリの間に掛け渡されているベルト１１３ｃと、から構成されている。エンジン１０１及びＭＧ１０２の合計の駆動力は、クランク軸１１１に伝達される。
【００２０】
ハイブリッド車両は、変速機１０４を有している。変速機１０４は、入力軸に伝達された回転駆動力を変速してプロペラシャフト１０７に伝達する。入力軸は、クランク軸１１１に連結されている。変速機１０４は、有段又は無段の自動変速機とされる。変速機１０４は、油圧制御ソレノイド弁等のアクチュエータ、及びシフトポジションセンサ等のセンサを備えており、これらは、制御装置１０６に接続されている。プロペラシャフト１０７は、差動装置１０８及び２つのドライブシャフト１１０を介して、左右２つの車輪１０９に連結されている。
【００２１】
２．制御装置の構成
図２に示すように、制御装置１０６は、伝動軸トルク演算部２０１、トルク候補値設定部２０２、エンジン供給仕事率演算部２０３、ＭＧ供給仕事率演算部２０４、合計供給仕事率演算部２０５、エンジン供給変化量演算部２０６、ＭＧ供給変化量演算部２０７、合計供給変化量演算部２０８、供給変化量比率演算部２０９、指令トルク選択部２１０、エンジン制御部２１１、変速機制御部２１２等の制御部を備えている。制御装置１０６の各制御部２０１から２１２等は、制御装置１０６が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置１０６は、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置（コンピュータ）、演算処理装置とデータのやり取りする記憶装置、演算処理装置に外部の信号を入力する入力回路、演算処理装置から外部に信号を出力する出力回路、ＭＧ制御装置１１４等の外部の制御装置と通信を行う通信回路等を備えている。記憶装置として、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路は、各種のセンサ等が接続され、センサの出力信号を演算処理装置に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。また、出力回路は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。
【００２２】
そして、制御装置１０６が備える各制御部２０１から２１２等の各機能は、演算処理装置が、ＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置、入力回路、出力回路、及び通信装置等の制御装置１０６の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部２０１から２１２等が用いる設定値、マップデータ等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている。また、各制御部２０１から２１２等が算出したトルク候補値、仕事率、仕事率変化量、仕事率変化量比率等の各演算値及び各検出値のデータは、ＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置に記憶される。
【００２３】
入力回路には、クランク角度センサ、エアフローセンサ等のエンジン１０１のセンサ、シフトポジションセンサ等の変速機１０４のセンサ、アクセルポジションセンサ、車両速度センサ、及び充放電電流センサ等が接続されている。制御装置１０６は、各センサの出力信号に基づいて、エンジン（クランク軸１１１）の回転角度及び回転速度Ｎｅｎｇ、エンジンの吸入空気量、シフトポジション、アクセルポジション、車両速度、蓄電装置１０５への充放電電流等の運転状態を検出する。制御装置１０６は、蓄電装置１０５の充放電電流に基づいて、蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣを推定する。
【００２４】
出力回路には、インジェクタ、点火コイル、電動スロットルバルブ等のエンジン１０１のアクチュエータ、油圧制御ソレノイド弁等の変速機１０４のアクチュエータが接続されており、制御装置１０６は、指令値に基づいて、各アクチュエータを駆動する。
【００２５】
エンジン制御部２１１は、指令トルク選択部２１０から伝達されたエンジンの指令トルクを実現する吸入空気量、燃料噴射量、点火時期等を算出し、これらを実現するように、検出したエンジンの運転状態に基づいて電動スロットルバルブ、インジェクタ、点火コイル等を制御する。
【００２６】
変速機制御部２１２は、アクセルポジション及び車両速度等に基づいて、目標変速段又は目標変速比を演算し、目標変速段又は目標変速比を実現するように、油圧制御ソレノイド弁等を制御する。
【００２７】
２−１．エンジンＭＧ指令トルク演算制御
２−１−１．伝動軸トルク演算部２０１
伝動軸トルク演算部２０１は、エンジン１０１及びＭＧ１０２から車輪１０９に連結される伝動軸に伝達する指令トルクである伝動軸トルクＴｓｕｍを演算する。本実施の形態では、伝動軸は、クランク軸１１１とされている。伝動軸トルク演算部２０１は、アクセルポジション、及び車両速度等に基づいて、伝動軸トルクＴｓｕｍを演算する。
【００２８】
２−１−２．トルク候補値設定部２０２
トルク候補値設定部２０２は、ＭＧ１０２への指令トルクの候補値であるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、０を含み複数設定する。本実施の形態では、トルク候補値設定部２０２は、力行側の０以上のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを複数設定すると共に、発電側の０以下のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを複数設定する。
【００２９】
なお、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ及び各ＭＧトルクは、伝動軸であるクランク軸１１１に伝達されたＭＧトルクに換算されており、ＭＧの出力軸に伝達されるトルクに、プーリーベルト機構１１３のプーリ比Ｒｐｌｙを乗算した値となっている。プーリ比Ｒｐｌｙは、エンジン側のプーリ１１３ａの直径を、ＭＧ側のプーリ１１３ｂの直径で除算した値になる。
【００３０】
トルク候補値設定部２０２は、負値の発電側下限トルクＴｍｇ＿ｍｉｎから、正値の力行側上限トルクＴｍｇ＿ｍａｘまでの間に、０を含み複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを設定する。発電側下限トルクＴｍｇ＿ｍｉｎ及び力行側上限トルクＴｍｇ＿ｍａｘは、ＭＧ１０２が出力可能な最大限の発電トルク及び力行トルクであり、ＭＧの回転速度Ｎｍｇに応じて設定される。トルク候補値設定部２０２は、エンジンの回転速度Ｎｅｎｇに、プーリ比Ｒｐｌｙを乗算した値を、ＭＧの回転速度Ｎｍｇとして演算する。
【００３１】
次式に示すように、Ｔｍｇ＿ｍｉｎ〜０の発電側のトルク範囲を、発電側候補数Ｎｇで刻んで、Ｎｇ個の発電側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを設定し、０〜Ｔｍｇ＿ｍａｘの力行側のトルク範囲を、力行側候補数Ｎｍで刻んで、Ｎｍ個の力行側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを設定する。よって、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの個数は、力行側のＮｍ個、発電側のＮｇ個、０トルクの１個を合計した、Ｎｍ＋Ｎｇ＋１となる。各ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃは、候補番号ｉにより管理され、候補番号ｉは、−ＮｇからＮｍまで１つずつ増加し、ｉ＝−ＮｇでＴｍｇ＿ｃ＝Ｔｍｇ＿ｍｉｎになり、ｉ＝０でＴｍｇ＿ｃ＝０になり、ｉ＝ＮｍでＴｍｇ＿ｃ＝Ｔｍｇ＿ｍａｘになる。各ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃは、図３に示すように、各候補番号ｉに対応付けられて、制御装置１０６のＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置に記憶される。
【００３２】
ｉ＝−Ｎｇ、−Ｎｇ＋１、・・・、０、・・・、Ｎｍ−１、Ｎｍ
１）ｉ＜０の発電側の場合
Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]＝Ｔｍｇ＿ｍｉｎ／Ｎｇ×（−ｉ）
２）ｉ＝０のトルク０の場合                              ・・・（１）
Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]＝０
３）ｉ＞０の力行側の場合
Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]＝Ｔｍｇ＿ｍａｘ／Ｎｍ×ｉ
【００３３】
そして、トルク候補値設定部２０２は、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて、伝動軸トルクＴｓｕｍを実現するエンジンへの指令トルクの候補値であるエンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃを設定する。具体的には、次式に示すように、トルク候補値設定部２０２は、各候補番号ｉについて、伝動軸トルクＴｓｕｍから、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを減算した値を、エンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃに設定する。エンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃが、エンジンが出力可能なトルクの範囲にない場合は、そのエンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃ及びＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃは、候補値から除外される。各エンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃは、図３に示すように、各候補番号ｉに対応付けられて、制御装置１０６のＲＡＭ等の書き換え可能な記憶装置に記憶される。以下で説明する各演算値も、図３に示すように、同様に、各候補番号ｉに対応付けられてＲＡＭ等に記憶される。
Ｔｅｎｇ＿ｃ[ｉ]＝Ｔｓｕｍ−Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]                ・・・（２）
【００３４】
２−１−３．エンジン供給仕事率演算部２０３
エンジン供給仕事率演算部２０３は、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて、現在のエンジンの回転速度Ｎｅｎｇ、及びエンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇに基づいて、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応するエンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃを実現するためにエンジン１０１に供給される燃料の仕事率であるエンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓを演算する。
【００３５】
本実施の形態では、次式に示すように、エンジン供給仕事率演算部２０３は、各候補番号ｉについて、現在のエンジンの回転速度Ｎｅｎｇ[ｒ／ｍｉｎ]に基づいて、エンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃ[Ｎｍ]によりクランク軸１１１に出力される機械エネルギーであるエンジン出力仕事率Ｐｅｎｇ＿ｏ[ｋＷ]を演算する。
Ｐｅｎｇ＿ｏ[ｉ]＝Ｔｅｎｇ＿ｃ[ｉ]×（Ｎｅｎｇ×２π／６０）／１０００
・・・（３）
【００３６】
そして、次式に示すように、エンジン供給仕事率演算部２０３は、各候補番号ｉについて、エンジントルク、エンジンの回転速度Ｎｅｎｇ、及びエンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇの関係が予め設定されたマップデータＭＡＰｆｅｎｇを参照し、エンジントルク候補値Ｔｅｎｇ＿ｃ及び現在のエンジンの回転速度Ｎｅｎｇに対応するエンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇ[ｇ／ｋＷ・ｈ]を演算する。
Ｆｅｎｇ[ｉ]＝ＭＡＰｆｅｎｇ（Ｔｅｎｇ＿ｃ[ｉ]、Ｎｅｎｇ）      ・・・（４）
【００３７】
図４に、マップデータＭＡＰｆｅｎｇの設定値の例を示す。エンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇの設定値は、等高線で表されている。
【００３８】
次式に示すように、エンジン供給仕事率演算部２０３は、各候補番号ｉについて、エンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇ[ｇ／ｋＷ・ｈ]、及び燃料の単位発熱量Ｃｆｕｅｌ[ｋＪ／ｇ]に基づいて、エンジン出力仕事率Ｐｅｎｇ＿ｏ[ｋＷ]を、エンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓ[ｋＷ]に変換する。
Ｐｅｎｇ＿ｓ[ｉ]＝Ｐｅｎｇ＿ｏ[ｉ]×Ｆｅｎｇ[ｉ]×Ｃｆｕｅｌ／３６００
・・・（５）
【００３９】
２−１−４．ＭＧ供給仕事率演算部２０４
ＭＧ供給仕事率演算部２０４は、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて、現在のＭＧの回転速度Ｎｍｇ、及びＭＧの変換効率Ｆｍｇに基づいて、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを実現するためにＭＧ１０２で変換される電気エネルギーであるＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓを演算する。
【００４０】
本実施の形態では、次式に示すように、ＭＧ供給仕事率演算部２０４は、各候補番号ｉについて、現在のＭＧの回転速度Ｎｍｇ[ｒ／ｍｉｎ]に基づいて、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ[Ｎｍ]によりクランク軸１１１に出力される機械エネルギーであるＭＧ出力仕事率Ｐｍｇ＿ｏ[ｋＷ]を演算する。
Ｐｍｇ＿ｏ[ｉ]＝Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]×（Ｎｍｇ／Ｒｐｌｙ×２π／６０）／１０００
Ｎｍｇ＝Ｎｅｎｇ×Ｒｐｌｙ                                  ・・・（６）
【００４１】
ＭＧの回転速度Ｎｍｇは、エンジンの回転速度Ｎｅｎｇにプーリ比Ｒｐｌｙを乗算した値になるため、ＭＧの回転速度Ｎｍｇの代わりに、エンジンの回転速度Ｎｅｎｇが用いられる。なお、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃは、既に、クランク軸１１１に伝達されたトルクに換算されているため、プーリ比Ｒｐｌｙが乗算されていない。
【００４２】
そして、次式に示すように、ＭＧ供給仕事率演算部２０４は、各候補番号ｉについて、ＭＧトルク、ＭＧの回転速度Ｎｍｇ、及びＭＧの変換効率Ｆｍｇの関係が予め設定されたマップデータＭＡＰｆｍｇを参照し、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ及び現在のＭＧの回転速度Ｎｍｇに対応するＭＧの変換効率Ｆｍｇを演算する。ここで、マップデータＭＡＰｆｍｇは、ＭＧの出力軸１１２に伝達されるＭＧトルクにより設定されているので、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃをプーリ比Ｒｐｌｙで除算して、ＭＧの出力軸１１２に伝達されるトルクに換算している。
Ｆｍｇ[ｉ]＝ＭＡＰｆｍｇ（Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]／Ｒｐｌｙ、Ｎｍｇ）      ・・・（７）
【００４３】
図５に、マップデータＭＡＰｆｍｇの設定値の例を示す。ＭＧの変換効率Ｆｍｇの設定値は、等高線で表されている。
【００４４】
次式に示すように、ＭＧ供給仕事率演算部２０４は、各候補番号ｉについて、ＭＧの変換効率Ｆｍｇに基づいて、ＭＧ出力仕事率Ｐｍｇ＿ｏ[ｋＷ]を、ＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓ[ｋＷ]に変換する。ここで、力行側のＭＧの変換効率Ｆｍｇは、出力仕事率を電気仕事率で除算した値になっており、発電側のＭＧの変換効率Ｆｍｇは、電気仕事率を出力仕事率で除算した値になっている。そのため、力行側は、ＭＧ出力仕事率Ｐｍｇ＿ｏをＭＧの変換効率Ｆｍｇで除算し、発電側は、ＭＧ出力仕事率Ｐｍｇ＿ｏにＭＧの変換効率Ｆｍｇを乗算している。
１）Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]≧０の力行側の場合
Ｐｍｇ＿ｓ[ｉ]＝Ｐｍｇ＿ｏ[ｉ]／Ｆｍｇ[ｉ] 
２）Ｔｍｇ＿ｃ[ｉ]＜０の発電側の場合                        ・・・（８）
Ｐｍｇ＿ｓ[ｉ]＝Ｐｍｇ＿ｏ[ｉ]×Ｆｍｇ[ｉ]
【００４５】
２−１−５．合計供給仕事率演算部２０５
合計供給仕事率演算部２０５は、次式に示すように、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて（各候補番号ｉについて）、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応するＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓと、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応するエンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓとを合計した値を、合計供給仕事率Ｐｓｕｍ＿ｓとして演算する。
Ｐｓｕｍ＿ｓ[ｉ]＝Ｐｍｇ＿ｓ[ｉ]＋Ｐｅｎｇ＿ｓ[ｉ]    ・・・（９）
【００４６】
２−１−６．エンジン供給変化量演算部２０６
エンジン供給変化量演算部２０６は、次式に示すように、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて（各候補番号ｉについて）、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応するエンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓから、０のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ[０]に対応するエンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓ[０]を減算した値を、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量ＤＰｅｎｇ０＿ｓとして演算する。
ＤＰｅｎｇ０＿ｓ[ｉ]＝Ｐｅｎｇ＿ｓ[ｉ]−Ｐｅｎｇ＿ｓ[０]    ・・・（１０）
【００４７】
力行側では、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０より増加するに従って、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量ＤＰｅｎｇ０＿ｓは０より減少し、ＭＧトルクが０の場合よりも、消費燃料エネルギーが減少する（図８参照）。発電側では、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０より減少するに従って、０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量ＤＰｅｎｇ０＿ｓは０より増加し、ＭＧトルクが０の場合よりも、消費燃料エネルギーが増加する（図９参照）。
【００４８】
２−１−７．ＭＧ供給変化量演算部２０７
ＭＧ供給変化量演算部２０７は、次式に示すように、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて（各候補番号ｉについて）、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応するＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓから、０のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ[０]に対応するＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓ[０]を減算した値を、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量ＤＰｍｇ０＿ｓとして演算する。
ＤＰｍｇ０＿ｓ[ｉ]＝Ｐｍｇ＿ｓ[ｉ]−Ｐｍｇ＿ｓ[０]      ・・・（１１）
【００４９】
力行側では、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０より増加するに従って、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量ＤＰｍｇ０＿ｓは０より増加し、ＭＧトルクが０の場合よりも、電力消費量が増加する（図８参照）。発電側では、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０より減少するに従って、０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量ＤＰｍｇ０＿ｓは０より減少し、ＭＧトルクが０の場合よりも、電力発電量が増加する（図９参照）。
【００５０】
２−１−８．合計供給変化量演算部２０８
合計供給変化量演算部２０８は、次式に示すように、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて（各候補番号ｉについて）、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応する合計供給仕事率Ｐｓｕｍ＿ｓから、０のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃ[０]に対応する合計供給仕事率Ｐｓｕｍ＿ｓ[０]を減算した値を、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓとして演算する。
ＤＰｓｕｍ０＿ｓ[ｉ]＝Ｐｓｕｍ＿ｓ[ｉ]−Ｐｓｕｍ＿ｓ[０]    ・・・（１２）
【００５１】
力行側では、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが０より減少するに従って、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が減少する（図８参照）。一般的に、ＭＧの力行側のエネルギー変換効率の方が、エンジンのエネルギー変換効率よりも良いため、ＭＧの力行トルクを増加させるに従って、変換効率の悪いエンジントルクが減少し、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が減少する。発電側では、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが０より増加するに従って、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が増加する（図９参照）。一般的にＭＧの発電側のエネルギー変換効率の方が、エンジンのエネルギー変換効率よりも良いため、ＭＧの発電トルクを減少させるに従って、変換効率の悪いエンジントルクが増加し、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が増加する。
【００５２】
２−１−９．供給変化量比率演算部２０９
供給変化量比率演算部２０９は、複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃのそれぞれについて（各候補番号ｉについて）、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応する０ＭＧトルク基準のＭＧ供給電気仕事率変化量ＤＰｍｇ０＿ｓに対する、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃに対応する０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量ＤＰｅｎｇ０＿ｓの比率である相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓを演算する。
ＲＤＰ０＿ｓ[ｉ]＝ＤＰｅｎｇ０＿ｓ[ｉ]／（ＤＰｍｇ０＿ｓ[ｉ]×−１）
・・・（１３）
【００５３】
−１を乗算することにより、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓは、力行側も発電側も正の値になり、絶対値相当となる。力行側では、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが大きくなるほど、ＭＧの電力消費量の増加量に対するエンジンの消費燃料エネルギーの減少量の比率が大きくなり、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を効率的に低減できることを表す。よって、力行側では、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが大きいほどよい（図８参照）。発電側では、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが小さくなるほど、ＭＧの電力発電量の増加量に対するエンジンの消費燃料エネルギーの増加量の比率が小さくなり、エンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を効率的に増加できることを表す。よって、発電側では、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが小さいほどよい（図９参照）。
【００５４】
２−１−１０．指令トルク選択部２１０
２−１−１０−１．力行側の選択
指令トルク選択部２１０は、力行側の０以上の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが、０以下に設定された力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下となるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択し、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最大になるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択する。
【００５５】
この構成によれば、ＭＧに力行させることにより、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量が、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍよりも低下するＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択することができる（図８参照）。上述したように、一般的に、ＭＧの力行トルクを増加させるに従って、変換効率の悪いエンジントルクが減少し、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が減少する。よって、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを小さくすることで、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最小値を大きくすることができ、小さい力行トルクを選択から除外できる。力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを大きくすることで、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最小値を小さくすることができ、小さい力行トルクを選択に含めることができる。よって、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを用いた選択により、少なくともどの程度まで、力行トルクによりエンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を低減させるかを設定することによって、少なくともどの程度まで、力行トルクを増加させるかを設定することができる。
【００５６】
そして、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最大になるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択することにより、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの中で、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を最も効率的に低減できるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択することができる。
【００５７】
本実施の形態では、指令トルク選択部２１０は、力行側の０以上の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下となり、且つ、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、０以上に設定された力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍ以下となるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択し、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最大になるＭＧトルク候補値を、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択する。
【００５８】
この構成によれば、更に、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍ以下に制限することができ、力行トルクの上限を設定することができる（図８参照）。また、蓄電装置１０５の放電電流を制限することができる。
【００５９】
なお、条件を満たす力行側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが存在しない場合は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍは選択されず、存在しない。
【００６０】
＜ＳＯＣに応じた閾値の変化＞
また、本実施の形態では、指令トルク選択部２１０は、蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを減少させる。指令トルク選択部２１０は、図６の例に示すような充電量ＳＯＣと力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍとの関係が予め設定されたマップデータを参照し、現在の充電量ＳＯＣに対応する力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを演算する。
【００６１】
上述したように、充電量ＳＯＣは、蓄電装置１０５の充放電電流に基づいて推定され、蓄電装置１０５の充電容量に対する充電量の割合とされている。上述したように、充電量ＳＯＣが小さい場合に、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを小さくすることで、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下の条件を満たしにくくなり、条件を満たす期間が減少、すなわち力行期間が減少するため、エネルギー消費量を減少させることができる。一方、充電量ＳＯＣが大きい場合に、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを大きくすることで、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下の条件を満たしやすくなり、条件を満たす期間が増加、すなわち力行期間が増加するため、蓄電装置１０５のエネルギーを活用してエンジンの燃料消費の効率的に低減できる。
【００６２】
指令トルク選択部２１０は、蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを減少させる。指令トルク選択部２１０は、図７の例に示すような充電量ＳＯＣと力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍとの関係が予め設定されたマップデータを参照し、現在の充電量ＳＯＣに対応する力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを演算する。
【００６３】
力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを減少させると、選択される力行側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最大値が小さくなる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に、大きい力行トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の過放電を抑制することができる。充電量ＳＯＣが大きい場合に、大きい力行トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の放電電流を増加させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量を減少させることができる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に蓄電装置１０５の過放電を防止でき、充電量ＳＯＣが大きい場合にエネルギー消費量を減少させることができる。
【００６４】
指令トルク選択部２１０は、充電量ＳＯＣが、予め設定された力行禁止充電量（図７の例では、４０％）以下になった場合に、力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを０まで減少させる。力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍが０になると、選択される力行側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃがなくなり、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍが存在しなくなる。よって、充電量ＳＯＣが低下すると、ＭＧの力行動作を禁止し、発電動作させることができ、蓄電装置１０５が過放電されることを抑制できる。
【００６５】
＜力行側の選択処理の挙動＞
図８を用いて、力行側の指令トルク選択処理の挙動の例を説明する。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、０から１０まで１ずつ増加されている。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から増加するに従って、エンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓが減少していき、ＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓが増加していく。エネルギー変換効率の悪いエンジントルクが減少し、エネルギー変換効率の良いＭＧトルクが増加していくので、エンジンＭＧ全体でのエネルギー変換効率が向上していき、合計供給仕事率Ｐｓｕｍ＿ｓが減少していく。
【００６６】
そのため、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から増加するに従って、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが０から減少していく。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から増加するに従って、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓは、増加した後、減少している。これは、図４に示すように、同じ回転速度でもエンジントルクを変化させると、エンジンの燃料消費率Ｆｅｎｇが変化し、図５に示すように、同じ回転速度でもＭＧトルクを変化させると、ＭＧの変換効率Ｆｍｇが変化するため、エンジンの燃料消費率ＦｅｎｇとＭＧの変換効率Ｆｍｇとのバランスにより、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが増減するためである。相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが大きくなるほど、ＭＧの電力消費量の増加量に対するエンジンの消費燃料エネルギーの減少量の比率が大きくなり、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を効率的に低減できる。
【００６７】
力行側の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが、力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍ以下になる４[Ｎｍ]以上のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが選択されている。力行側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｍを用いた選択により、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を、少なくともどの程度まで低減させるかを設定することができる。充電量ＳＯＣが減少するに従って、力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを減少させれば、充電量ＳＯＣが小さい場合に、大きい力行トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の過放電を抑制することができ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、大きい力行トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の放電電流を増加させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が減少させることができる。
【００６８】
また、更に、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍ以下になる８[Ｎｍ]以下のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが選択されており、力行トルクの上限を設定することができている。蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、力行側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｍを減少させれば、充電量ＳＯＣが小さい場合に、大きい力行トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の過放電を抑制することができ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、大きい力行トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の放電電流を増加させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が減少させることができる。
【００６９】
そして、選択されたＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが最大になる６[Ｎｍ]のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択されている。よって、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの中で、ＭＧの力行トルクの増加により、エンジンの燃料消費を最も効率的に低減できるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍとして選択することができている。
【００７０】
２−１−１０−２．発電側の選択
指令トルク選択部２１０は、発電側の０以下の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが、０以上に設定された発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇ以下となるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択し、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最小になるＭＧトルク候補値を、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとして選択する。
【００７１】
この構成によれば、ＭＧに発電させることにより、ＭＧトルクが０の場合よりも、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量が、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇ以下の中で増加するＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択することができる（図９参照）。上述したように、一般的に、ＭＧの発電トルクを減少させるに従って、変換効率の悪いエンジントルクが増加し、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量が増加する。よって、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを大きくすることで、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最小値を小さくすることができ、小さい発電トルクを選択に含めることができる。発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを小さくすることで、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最小値を大きくすることができ、小さい発電トルクを選択から除外できる。よって、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを用いた選択により、少なくともどの程度まで、発電トルクによりエンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を増加させるかを設定することによって、少なくともどの程度まで、発電トルクを減少させるかを設定することができる。また、蓄電装置１０５の充電電流を制限することができる。
【００７２】
そして、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最小になるＭＧトルク候補値を選択することにより、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの中で、エンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を最も効率的に増加できるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとして選択することができる。
【００７３】
本実施の形態では、指令トルク選択部２１０は、発電側の０以下の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇ以下となり、且つ、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、０以下に設定された発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇ以下となるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを選択し、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓの絶対値が最小になるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとして選択する。
【００７４】
この構成によれば、更に、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇ以下に制限することができ、発電トルクの上限を設定することができる（図９参照）。
【００７５】
なお、条件を満たす発電側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが存在しない場合は、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇは選択されず、存在しない。
【００７６】
＜ＳＯＣに応じた閾値の変化＞
また、本実施の形態では、指令トルク選択部２１０は、蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを増加させる。指令トルク選択部２１０は、図６の例に示すような充電量ＳＯＣと発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇとの関係が予め設定されたマップデータを参照し、現在の充電量ＳＯＣに対応する発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを演算する。
【００７７】
上述したように、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを大きくすることで、選択されるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの最小値を小さくすることができ、小さい発電トルクを選択に含めることができる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に、小さい発電トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の充電電流を増加させることができる。一方、充電量ＳＯＣが大きい場合に、小さい発電トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の充電電流を減少させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量の増加を抑制することができる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に蓄電装置１０５の充電電流を増加させ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、発電によるエネルギー消費量の増加を抑制することができる。
【００７８】
指令トルク選択部２１０は、蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇを増加させる。指令トルク選択部２１０は、図７の例に示すような充電量ＳＯＣと発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇとの関係が予め設定されたマップデータを参照し、現在の充電量ＳＯＣに対応する発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇを演算する。
【００７９】
発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇを増加させると、選択される発電側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの範囲が広くなる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に、０に近い大きい値の発電トルクを選択肢に含めて充電条件を満たしやすくすることで、蓄電装置１０５の充電期間を増加させることができる。充電量ＳＯＣが大きい場合に、０に近い大きい値の発電トルクを選択肢から除外して充電条件を満たしにくくすることで、蓄電装置１０５の充電期間を減少させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量の増加を抑制することができる。よって、充電量ＳＯＣが小さい場合に蓄電装置１０５の充電期間を増加させ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、発電によるエネルギー消費量の増加を抑制することができる。
【００８０】
指令トルク選択部２１０は、充電量ＳＯＣが、予め設定された発電禁止充電量（図７の例では、８０％）以上になった場合に、発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇを発電側下限トルクＴｍｇ＿ｍｉｎ未満まで減少させる。発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇが発電側下限トルクＴｍｇ＿ｍｉｎになると、選択される発電側のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃがなくなり、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍが存在しなくなる。よって、充電量ＳＯＣが増加すると、ＭＧの発電動作を禁止し、力行動作させることができ、蓄電装置１０５が過充電されることを抑制できる。
【００８１】
＜発電側の選択処理の挙動＞
図９を用いて、発電側の指令トルク選択処理の挙動の例を説明する。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、０から−１０まで１ずつ減少されている。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から減少するに従って、ＭＧ供給電気仕事率Ｐｍｇ＿ｓが０よりも減少していき、エンジン供給燃料仕事率Ｐｅｎｇ＿ｓが増加していく。エネルギー変換効率の良いＭＧの供給仕事率が減少するが、エネルギー変換効率の悪いエンジンの供給仕事率が増加していくので、エンジンＭＧ全体でのエネルギー変換効率が悪化していき、合計供給仕事率Ｐｓｕｍ＿ｓが増加していく。
【００８２】
そのため、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から減少するに従って、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが０から増加していく。ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが０から減少するに従って、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが減少している。相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが小さくなるほど、ＭＧの電力発電量の増加量に対するエンジンの消費燃料エネルギーの増加量の比率が小さくなり、エンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を効率的に増加できる。
【００８３】
発電側の複数のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃから、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇ以下になる−４[Ｎｍ]以上のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが選択されている。発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを用いた選択により、エンジンＭＧ全体のエネルギー消費量を、少なくともどの程度まで増加させるかを設定することができる。充電量ＳＯＣが減少するに従って、発電側変化量上限値ＵＰＤＰ＿ｓｇを増加させれば、充電量ＳＯＣが小さい場合に、小さい発電トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の充電電流を増加させることができ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、小さい発電トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の充電電流を減少させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量の増加を抑制することができる。
【００８４】
また、更に、ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇ以下になる−２[Ｎｍ]以下のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが選択されており、発電トルクの上限を設定することができている。蓄電装置１０５の充電量ＳＯＣが減少するに従って、発電側ＭＧトルク上限値ＵＰＴｍｇ＿ｇを増加させれば、充電量ＳＯＣが小さい場合に、０に近い大きい値の発電トルクを選択肢に含めて、蓄電装置１０５の充電期間を増加させることができ、充電量ＳＯＣが大きい場合に、０に近い大きい値の発電トルクを選択肢から除外して、蓄電装置１０５の充電期間を減少させ、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量の増加を抑制することができる。
【００８５】
そして、選択された−４[Ｎｍ]から−２[Ｎｍ]のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの内で、相対供給仕事率変化量比率ＲＤＰ０＿ｓが最小になる−４[Ｎｍ]のＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃが、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとして選択されている。よって、選択したＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃの中で、エンジンの燃料消費の増加により、ＭＧの発電量を最も効率的に増加できるＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃを、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとして選択することができている。
【００８６】
２−１−１０−３．最終指令トルクの選択
指令トルク選択部２１０は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍが存在し、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇが存在しない場合は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍを、最終的なＭＧへの指令トルクＴｍｇ＿ｆに設定する。
【００８７】
指令トルク選択部２１０は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍが存在しないで、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇが存在する場合は、発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇを、最終的なＭＧへの指令トルクＴｍｇ＿ｆに設定する。
【００８８】
指令トルク選択部２１０は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍと発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとが存在する場合は、力行側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｍと発電側の最終ＭＧトルク候補値Ｔｍｇ＿ｃｆｇとの内、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが小さい方を、最終的なＭＧへの指令トルクＴｍｇ＿ｆに設定する。
【００８９】
この構成によれば、力行側及び発電側の最終候補値が存在する場合は、０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量ＤＰｓｕｍ０＿ｓが小さくなる方が最終的に選択されるので、エンジンＭＧ全体でのエネルギー消費量を、より低減することができる。
【００９０】
そして、指令トルク選択部２１０は、次式に示すように、伝動軸トルクＴｓｕｍから、最終的なＭＧへの指令トルクＴｍｇ＿ｆを減算した値を、最終的なエンジンへの指令トルクＴｅｎｇ＿ｆとして設定する。
Ｔｅｎｇ＿ｆ＝Ｔｓｕｍ−Ｔｍｇ＿ｆ            ・・・（１３）
【００９１】
指令トルク選択部２１０は、最終的なＭＧへの指令トルクＴｍｇ＿ｆを、ＭＧ制御装置１１４のＭＧ制御部２１３に伝達する。そして、上述したように、ＭＧ制御装置１１４のＭＧ制御部２１３は、伝達された指令トルクＴｍｇ＿ｆを、ＭＧ１０２が出力するように、インバータが備えた複数のスイッチング素子、及び界磁巻線への電力供給をオンオフするスイッチング素子を、オンオフ制御する。
【００９２】
指令トルク選択部２１０は、最終的なエンジンへの指令トルクＴｅｎｇ＿ｆを、エンジン制御部２１１に伝達する。そして、上述したように、エンジン制御部２１１は、伝達された指令トルクＴｅｎｇ＿ｆを実現する吸入空気量、燃料噴射量、点火時期等を算出し、これらを実現するように、電動スロットルバルブ、インジェクタ、点火コイル等を制御する。
【００９３】
〔その他の実施の形態〕
最後に、本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００９４】
（１）上記の実施の形態１においては、制御装置１０６が、エンジンの指令トルクとＭＧの指令トルクとを演算する伝動軸トルク演算部２０１から指令トルク選択部２１０、エンジンの指令トルクに基づいてエンジンを制御するエンジン制御部２１１、及び変速機１０４を制御する変速機制御部２１２を備えており、ＭＧ制御装置１１４が、ＭＧの指令トルクに基づいてＭＧを制御するＭＧ制御部２１３を備えている場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、伝動軸トルク演算部２０１から指令トルク選択部２１０、エンジン制御部２１１、変速機制御部２１２、及びＭＧ制御部２１３は、単数又は複数の制御装置に、任意の組み合わせで備えられてもよい。複数の制御装置が備えられる場合は、指令トルク等の制御情報を互いに通信する。例えば、伝動軸トルク演算部２０１から指令トルク選択部２１０が、１つの制御装置に備えられ、エンジン制御部２１１、変速機制御部２１２、及びＭＧ制御部２１３がそれぞれ個別の制御装置に備えられてもよい。或いは、伝動軸トルク演算部２０１から指令トルク選択部２１０が、１つの制御装置に備えられ、エンジン制御部２１１及び変速機制御部２１２が、１つの制御装置に備えられ、ＭＧ制御部２１３が、１つの制御装置に備えられてもよい。
【００９５】
（２）上記の実施の形態１においては、ＭＧの出力軸１１２が、プーリーベルト機構１１３を介してエンジン１０１のクランク軸１１１に連結され、クランク軸１１１が、伝動軸トルクＴｓｕｍが演算される伝動軸とされている場合を例に説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、ハイブリッド車両は、エンジン１０１及びＭＧ１０２から駆動力が伝達される回転軸体を有していればよく、エンジン１０１及びＭＧ１０２と回転軸体との連結機構はどのような機構であってもよい。また、エンジン１０１及びＭＧ１０２から駆動力が伝達される回転軸体のいずれかが、伝動軸トルクＴｓｕｍが演算される伝動軸とされてもよい。例えば、エンジンのクランク軸１１１と変速機１０４の入力軸との連結部に、ＭＧのロータが一体回転するように連結されてもよく、この連結部が、伝動軸とされてもよい。
【００９６】
（３）蓄電装置１０５として、１４Ｖの鉛蓄電池等の低電圧の蓄電装置と、４８Ｖのリチウムイオン電池等の高電圧の蓄電装置と、高電圧と低電圧との間の電圧変換を行う直流電力変換器とが設けられてもよく、ＭＧ１０２は、低電圧の蓄電装置に接続されてもよく、高電圧の蓄電装置に接続されてもよい。
【００９７】
本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９８】
１０１  エンジン、１０２  電動発電機（ＭＧ）、１０５  蓄電装置、１０６  ハイブリッド車両の制御装置（制御装置）、１１１  クランク軸（伝動軸）、１１４  ＭＧ制御装置、２０１  伝動軸トルク演算部、２０２  トルク候補値設定部、２０３  エンジン供給仕事率演算部、２０４  ＭＧ供給仕事率演算部、２０５  合計供給仕事率演算部、２０６  エンジン供給変化量演算部、２０７  ＭＧ供給変化量演算部、２０８  合計供給変化量演算部、２０９  供給変化量比率演算部、２１０  指令トルク選択部、２１１  エンジン制御部、２１２  変速機制御部、２１３  ＭＧ制御部、ＤＰｅｎｇ０＿ｓ  ０ＭＧトルク基準のエンジン供給燃料仕事率変化量、ＤＰｓｕｍ０＿ｓ  ０ＭＧトルク基準の合計供給仕事率変化量、Ｆｅｎｇ  エンジンの燃料消費率、Ｆｍｇ  ＭＧの変換効率、ｉ  候補番号、Ｎｅｎｇ  エンジンの回転速度、Ｎｇ  発電側候補数、Ｎｍ  力行側候補数、Ｎｍｇ  ＭＧの回転速度、Ｐｅｎｇ＿ｏ  エンジン出力仕事率、Ｐｅｎｇ＿ｓ  エンジン供給燃料仕事率、Ｐｓｕｍ＿ｓ  合計供給仕事率、ＲＤＰ０＿ｓ  相対供給仕事率変化量比率、Ｒｐｌｙ  プーリ比、ＳＯＣ  充電量、Ｔｅｎｇ＿ｃ  エンジントルク候補値、Ｔｅｎｇ＿ｆ  最終的なエンジンへの指令トルク、Ｔｍｇ＿ｃｆｇ  発電側の最終ＭＧトルク候補値、Ｔｍｇ＿ｃｆｍ  力行側の最終ＭＧトルク候補値、Ｔｍｇ＿ｆ  最終的なＭＧへの指令トルク、Ｔｍｇ＿ｍａｘ  力行側上限トルク、Ｔｍｇ＿ｍｉｎ  発電側下限トルク、Ｔｓｕｍ  伝動軸トルク、ＵＰＤＰ＿ｓｇ  発電側変化量上限値、ＵＰＤＰ＿ｓｍ  力行側変化量上限値、ＵＰＴｍｇ＿ｇ  発電側ＭＧトルク上限値、ＵＰＴｍｇ＿ｍ  力行側ＭＧトルク上限値
【図１】
2020032739.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020032739.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020032739.tif 000009
【図８】
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【図９】
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