(57)【要約】【課題】フィルタの損傷を抑制する。【解決手段】排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、エンジンの出力軸に接続されたモータと、モータと電力をやりとりする蓄電装置とを備え、走行に要求される走行用パワーに基づいてエンジンの目標パワーを設定し、目標パワーがエンジンから出力されると共に走行用パワーに基づいて走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、堆積量が所定量未満のときに比して制限を課して目標パワーを設定する。【選択図】図２
2020075528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
走行に要求される走行用パワーに基づいて前記エンジンの目標パワーを設定し、前記目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記走行用パワーに基づいて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、前記堆積量が前記所定量未満のときに比して制限を課して前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、前記堆積量が多いときに小さいときに比して厳しい制限を課して前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときに前記堆積量が前記所定量未満のときに比して小さくなるように前記エンジンの許容上限パワーを設定し、前記走行用パワーに基づいて前記許容上限パワー以下の範囲内で前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項３記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記許容上限パワーが小さいときに大きいときに比して小さくなるように前記エンジンの許容上限回転数を設定し、前記エンジンの回転数が前記許容上限回転数以下となるように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンと前記モータと車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図において前記モータ、前記エンジン、前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続されると共に前記蓄電装置と電力をやりとりする第２モータと、
を更に備え、
前記制御装置は、前記許容上限回転数と前記モータの許容回転数範囲と前記プラネタリギヤの回転要素の許容回転数範囲とに基づいて許容上限車速を設定し、車速が前記許容上限車速以下となるように前記エンジンと前記モータと前記第２モータとを制御する、
ハイブリッド自動車。
【請求項６】
請求項４記載のハイブリッド自動車であって、
車軸に連結された駆動軸に出力軸が接続された変速機と、
前記エンジンと前記モータと前記変速機の入力軸とに３つの回転要素が共線図において前記モータ、前記エンジン、前記入力軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続されると共に前記蓄電装置と電力をやりとりする第２モータと、
を更に備え、
前記制御装置は、前記許容上限回転数と前記モータの許容回転数範囲と前記プラネタリギヤの許容回転数範囲とに基づいて許容下限変速段を設定し、前記変速機の変速段が前記許容下限変速段以上となるように前記変速機を制御する、
ハイブリッド自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーにより走行できないときには、出力不足の旨を告知し、前記走行用パワーにより走行できるときには、前記出力不足の旨を告知しない、
ハイブリッド自動車。
【請求項８】
請求項７記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーに基づく判定用パワーが閾値よりも大きいときには、前記出力不足の旨を告知し、前記判定用パワーが前記閾値以下のときには、前記出力不足の旨を告知せず、
前記閾値は、前記蓄電装置の強制充電が要求されているときには、前記蓄電装置の強制充電が要求されていないときに比して小さい値に設定される、
ハイブリッド自動車。
【請求項９】
請求項８記載のハイブリッド自動車であって、
前記閾値は、前記蓄電装置の強制充電が要求されていないときには、前記エンジンの許容上限パワーと前記蓄電装置の許容出力電力との和として設定され、前記蓄電装置の強制充電が要求されているときには、前記エンジンの許容上限パワーとして設定される、
ハイブリッド自動車。
【請求項１０】
請求項８または９記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーを、前記エンジンに吸入される空気の空気密度と前記蓄電装置の充放電要求パワーと実際の充放電要求パワーとのずれとのうちの少なくとも一方を考慮して補正して前記判定用パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンを備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、エンジンの出力軸に接続されたモータと、モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド自動車において、フィルタの再生を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、フィルタの再生が要求されるときには、フィルタの再生が要求されないときよりもバッテリの残存容量の制御範囲を拡大し、残存容量を制御範囲の拡大前の下限値よりも減少させてから制御範囲の拡大前の上限値よりも増加させ、その後に、エンジンの燃料噴射を停止させると共にモータによりエンジンをモータリングする。エンジンの燃料噴射を停止すると、フィルタに酸素を含む空気が供給されて粒子状物質が燃焼することにより、フィルタの再生が行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０２８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車において、フィルタの再生を行なうために、エンジンの燃料噴射を停止すると、フィルタに堆積した粒子状物質の燃焼によるフィルタの温度上昇により、フィルタが損傷する可能性がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、フィルタの損傷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】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
走行に要求される走行用パワーに基づいて前記エンジンの目標パワーを設定し、前記目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記走行用パワーに基づいて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、前記堆積量が前記所定量未満のときに比して制限を課して前記目標パワーを設定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、走行に要求される走行用パワーに基づいてエンジンの目標パワーを設定し、目標パワーがエンジンから出力されると共に走行用パワーに基づいて走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、堆積量が所定量未満のときに比して制限を課して目標パワーを設定する。これにより、堆積量が所定量以上のときに、エンジンの燃料噴射を行なうときのフィルタの温度上昇を抑制し、その後に燃料カットを行なったときのフィルタの過熱を抑制することができる。この結果、フィルタの損傷を抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、前記堆積量が多いときに小さいときに比して厳しい制限を課して前記目標パワーを設定するものとしてもよい。発明者らは、実験や解析により、フィルタのが損傷するおそれのある領域が、堆積量が多いほどフィルタの温度の低温側に拡大することを確認した。したがって、このように目標パワーを設定することにより、フィルタの損傷をより適切に抑制することができる。
【００１０】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときに前記堆積量が前記所定量未満のときに比して小さくなるように前記エンジンの許容上限パワーを設定し、前記走行用パワーに基づいて前記許容上限パワー以下の範囲内で前記目標パワーを設定するものとしてもよい。こうすれば、堆積量が所定量以上のときには、堆積量が所定量未満のときに比して許容上限パワーを小さくするという制限を課して目標パワーを設定することができる。
【００１１】
エンジンの許容上限パワー以下の範囲内で目標パワーを設定する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記許容上限パワーが小さいときに大きいときに比して小さくなるように前記エンジンの許容上限回転数を設定し、前記エンジンの回転数が前記許容上限回転数以下となるように前記エンジンを制御するものとしてもよい。発明者らは、実験や解析により、エンジンの回転数が大きいほど同一のパワーを出力するのに要する吸入空気量が多くなり、また、吸入空気量が多いほどフィルタの温度が高温になりやすいことを確認した。したがって、このようにエンジンの許容上限回転数を設定すると共に許容上限回転数以下の範囲内でエンジンを制御することにより、目標パワーをエンジンから出力する際のフィルタの温度の上昇を抑制することができる。
【００１２】
エンジンの回転数が許容上限回転数以下となるようにエンジンを制御する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記エンジンと前記モータと車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が共線図において前記モータ、前記エンジン、前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続されると共に前記蓄電装置と電力をやりとりする第２モータとを更に備え、前記制御装置は、前記許容上限回転数と前記モータの許容回転数範囲と前記プラネタリギヤの回転要素の許容回転数範囲とに基づいて許容上限車速を設定し、車速が前記許容上限車速以下となるように前記エンジンと前記モータと前記第２モータとを制御するものとしてもよい。こうすれば、モータやプラネタリギヤの回転要素が過回転になるのを抑制することができる。
【００１３】
また、エンジンの回転数が許容上限回転数以下となるようにエンジンを制御する態様の本発明のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸に出力軸が接続された変速機と、前記エンジンと前記モータと前記変速機の入力軸とに３つの回転要素が共線図において前記モータ、前記エンジン、前記入力軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続されると共に前記蓄電装置と電力をやりとりする第２モータとを更に備え、前記制御装置は、前記許容上限回転数と前記モータの許容回転数範囲と前記プラネタリギヤの許容回転数範囲とに基づいて許容下限変速段を設定し、前記変速機の変速段が前記許容下限変速段以上となるように前記変速機を制御するものとしてもよい。こうすれば、モータやプラネタリギヤの回転要素が過回転になるのを抑制することができる。
【００１４】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーにより走行できないときには、出力不足の旨を告知し、前記走行用パワーにより走行できるときには、前記出力不足の旨を告知しないものとしてもよい。こうすれば、制限を課して目標パワーを設定することに基づく出力不足を運転者に告知することができる。また、制限を課して目標パワーを設定する場合に走行用パワーにより走行できるか否かに拘わらずに出力不足の旨を告知するものに比して、出力不足の告知の頻度が過剰になるのを抑制することができる。
【００１５】
必要に応じて出力不足の旨を告知する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーに基づく判定用パワーが閾値よりも大きいときには、前記出力不足の旨を告知し、前記判定用パワーが前記閾値以下のときには、前記出力不足の旨を告知せず、前記閾値は、前記蓄電装置の強制充電が要求されているときには、前記蓄電装置の強制充電が要求されていないときに比して小さい値に設定されるものとしてもよい。こうすれば、蓄電装置の強制充電が要求されているか否かを考慮して、出力不足の旨を告知するかをより適切に判定することができる。この場合、前記閾値は、前記蓄電装置の強制充電が要求されていないときには、前記エンジンの許容上限パワーと前記蓄電装置の許容出力電力との和として設定され、前記蓄電装置の強制充電が要求されているときには、前記エンジンの許容上限パワーとして設定されるものとしてもよい。
【００１６】
また、必要に応じて出力不足の旨を告知する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記制限を課して前記目標パワーを設定する場合、前記走行用パワーを、前記エンジンに吸入される空気の空気密度と前記蓄電装置の充放電要求パワーと実際の充放電要求パワーとのずれとのうちの少なくとも一方を考慮して補正して前記判定用パワーを設定するものとしてもよい。こうすれば、エンジンに吸入される空気の空気密度や蓄電装置の充放電要求パワーと実際の充放電要求パワーとのずれを考慮して、蓄電装置の強制充電が要求されているか否かを考慮して、出力不足の旨を告知するか否かをより適切に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】ＨＶＥＣＵ７０により実行される目標運転ポイント設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】許容上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】ＰＭ堆積量Ｑｐｍとフィルタ温度Ｔｆとフィルタ損傷領域との関係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と仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを設定する様子とを示す説明図である。
【図６】許容上限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の目標パワーＰｅ＊についての等パワーラインとエンジン２２の吸入空気量Ｑａについての等空気量ラインとの関係の一例を示す説明図である。
【図８】ＨＶＥＣＵ７０により実行される告知ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】ＨＶＥＣＵ７０により実行される許容上限トルク設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】エンジン２２の性能起因上下限回転数Ｎｅｍａｘ（ｃｏ），Ｎｅｍｉｎ（ｃｏ）と車速Ｖとの関係の一例を示す説明である。
【図１１】許容上限トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１２】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１３】ＨＶＥＣＵ７０により実行される変速機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】許容下限変速段設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１５】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。
【００２０】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。エンジン２２の排気系には、浄化装置２５と、粒子状物質除去フィルタ（以下、「ＰＭフィルタ」という）２５ｆと、が取り付けられている。浄化装置２５は、エンジン２２の排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を浄化する触媒２５ａを有する。ＰＭフィルタ２５ｆは、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉する。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。
【００２１】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ２５ｂからの空燃比ＡＦや、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも下流側に取り付けられた酸素センサ２５ｃからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。さらに、ＰＭフィルタ２５ｆの前後の差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する差圧センサ２５ｇからの差圧ΔＰも挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、水温センサ２３ｂからの冷却水温Ｔｗなどに基づいて触媒２５ａの温度（触媒温度）Ｔｃを演算（推定）したりしている。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ（図示省略）からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ２５ｇからの差圧ΔＰに基づいて、ＰＭフィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の回転数Ｎｅや体積効率ＫＬに基づいて、ＰＭフィルタ２５ｆの温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。
【００２３】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、サンギヤと、リングギヤと、それぞれサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤとを有する。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。したがって、モータＭＧ１、エンジン２２、駆動軸３６およびモータＭＧ２は、プラネタリギヤ３０の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ３０の３つの回転要素としてのサンギヤ、キャリヤ、リングギヤに接続されていると言える。
【００２４】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２５】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２６】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。
【００２７】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力量の割合であり、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容入出力電力である。
【００２８】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０からは、各種情報を表示するディスプレイ８９への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。
【００２９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行する。
【００３０】
ＨＶ走行モードでアクセルオンのときには、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行用トルクＴｄ＊を設定し、設定した走行用トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄ＊を計算する。続いて、走行用パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２に要求される要求パワーＰｅｔａｇを演算すると共に演算したエンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇに基づいてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、目標パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。エンジン２２の目標パワーＰｅ＊や目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の設定方法の詳細については後述する。
【００３１】
次に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に走行用トルクＴｄ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とに基づいて走行用トルクＴｄ＊（走行用パワーＰｄ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルク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に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３２】
ＨＶ走行モードでアクセルオフのときには、ＨＶＥＣＵ７０は、車速Ｖに基づいて走行用トルクＴｄ＊（基本的に負の値）を設定し、エンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとモータＭＧ２の回生駆動とにより、または、エンジン２２の自立運転とモータＭＧ２の回生駆動とによりバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の燃料カット指令または自立運転指令をエンジン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に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、燃料カット指令を受信すると、エンジン２２の燃料噴射制御および点火制御を停止し、自立運転指令を受信すると、エンジン２２が自立運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なう。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。
【００３３】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行用トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。
【００３４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードで、ＰＭフィルタ２５ｆを再生するためのフィルタ再生条件が成立しているときに、アクセルオフされてエンジン２２の燃料カット（およびモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング）が行なわれると、ＰＭフィルタ２５ｆに空気（酸素）が供給されてＰＭフィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質が燃焼することにより、ＰＭフィルタ２５ｆの再生が行なわれる。ここで、フィルタ再生条件としては、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ１以上で且つＰＭフィルタ２５ｆのフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ以上である条件が用いられる。閾値Ｑｐｍｒｅｆは、ＰＭフィルタ２５ｆの再生が必要であるか否かを判断するための閾値であり、例えば、３ｇ／Ｌや４ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌなどが用いられる。閾値Ｔｆｒｅｆは、フィルタ温度ＴｆがＰＭフィルタ２５ｆの再生に適した再生可能温度に至っているか否かを判断するための閾値であり、例えば、５８０℃や６００℃、６２０℃などが用いられる。
【００３５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する際の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される目標運転ポイント設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＨＶ走行モードでアクセルオンのときに繰り返し実行される。
【００３６】
図２の目標運転ポイント設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、ＰＭ堆積量Ｑｐｍやエンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、ＰＭ堆積量Ｑｐｍは、エンジンＥＣＵ２４により演算された値を通信により入力するものとした。エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇは、上述のようにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づく走行用パワーＰｄ＊とバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊とに基づいて設定した値を入力するものとした。
【００３７】
こうしてデータを入力すると、入力したＰＭ堆積量Ｑｐｍに基づいてエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定し（ステップＳ１１０）、エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇを許容上限パワーＰｅｍａｘで制限（上限ガード）してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。
【００３８】
ここで、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘは、実施例では、ＰＭ堆積量Ｑｐｍと許容上限パワーＰｅｍａｘとの関係を予め定めて許容上限パワー設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが与えられると、このマップから対応する許容上限パワーＰｅｍａｘを導出するものとした。図３は、許容上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。許容上限パワーＰｅｍａｘは、図示するように、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２未満の領域では、エンジン２２の定格出力Ｐｅｒａｔが設定され、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上の領域では、エンジン２２の定格出力Ｐｅｒａｔ未満の範囲内でＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど小さくなるように設定される。閾値Ｑｐｍｒｅｆ２は、その後にエンジン２２の燃料カットを行なってもＰＭフィルタ２５ｆが損傷するおそれのないＰＭ堆積量Ｑｐｍの上限として定められ、上述の閾値Ｑｐｍｒｅｆ１と同一またはそれよりも若干少ない値が用いられる。
【００３９】
以下、図３のような傾向にエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定する理由について説明する。図４は、ＰＭ堆積量Ｑｐｍとフィルタ温度ＴｆとＰＭフィルタ２５ｆが損傷するおそれのある領域（以下、「フィルタ損傷領域」という）との関係の一例を示す説明図である。発明者らは、実験や解析により、フィルタ損傷領域が、図示するように、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上の範囲内で且つＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほどフィルタ温度Ｔｆの低温側に拡大することを確認した。また、エンジン２２の燃料カットを行なうとＰＭフィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質の燃焼により、エンジン２２の燃料噴射を行なっているときに比してフィルタ温度Ｔｆが高温になりやすいことも確認した。さらに、エンジン２２の燃料噴射を行なっているときには、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが多いほどエンジン２２の出力が大きくなり、フィルタ温度Ｔｆが高温になりやすいことも確認した。したがって、図３のような傾向に、即ち、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上の領域でＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど小さくなるようにエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定し、設定した許容上限パワーＰｅｍａｘでエンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇを上限ガードしてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２を制御することにより、その後にエンジン２２の燃料カットを行なったときに、フィルタ温度Ｔｆがフィルタ損傷領域に至るのを抑制し、ＰＭフィルタ２５ｆが損傷するのを抑制することができる。なお、エンジン２２の燃料カットは、例えば、アクセルオフされたときに、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングと共に行なわれる。
【００４０】
ステップＳ１２０でエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン２２の目標パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転するための動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の仮値としての仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを設定する（ステップＳ１３０）。図５は、エンジン２２の動作ラインの一例と仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを設定する様子とを示す説明図である。エンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐの設定処理は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が一定の曲線とエンジン２２の動作ラインとの交点の回転数Ｎｅ１を仮目標回転数Ｎｅｔｍｐとして設定することにより行なわれる。
【００４１】
続いて、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘに基づいてエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘを設定し（ステップＳ１４０）、エンジン２２の仮目標回転数Ｎｅｔｍｐを許容上限回転数Ｎｅｍａｘで制限（上限ガード）してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し（ステップＳ１５０）、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を演算して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。
【００４２】
ここで、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘは、実施例では、許容上限パワーＰｅｍａｘと許容上限回転数Ｎｅｍａｘとの関係を予め定めて許容上限回転数設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、許容上限パワーＰｅｍａｘが与えられると、このマップから対応する許容上限回転数Ｎｅｍａｘを導出して設定するものとした。図６は、許容上限回転数設定用マップの一例を示す説明図である。エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘは、図示するように、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが小さいほど小さくなるように設定される。
【００４３】
以下、図６のような傾向にエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘを設定する理由について説明する。図７は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊についての等パワーラインとエンジン２２の吸入空気量Ｑａについての等空気量ラインとの関係の一例を示す説明図である。発明者らは、実験や解析により、図示するように、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きいほど同一のパワーを出力するのに要する吸入空気量Ｑａが多くなることを確認した。そして、上述したように、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが多いほどフィルタ温度Ｔｆが高温になりやすい。したがって、図６のような傾向に、即ち、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが小さいほど小さくなるようにエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘを設定することにより、エンジン２２から目標パワーＰｅ＊を出力する際のフィルタ温度Ｔｆの上昇を抑制することができる。
【００４４】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上のときにＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２未満のときに比して小さくなるようにエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定し、走行用パワーＰｄ＊に基づいてエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘ以下の範囲内でエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定してエンジン２２を制御する。これにより、その後にエンジン２２の燃料カットを行なったときに、フィルタ温度Ｔｆがフィルタ損傷領域に至るのを抑制し、ＰＭフィルタ２５ｆが損傷するのを抑制することができる。
【００４５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の定格出力Ｐｅｒａｔ未満の範囲内でＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど小さくなるようにエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定するものとした。しかし、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の定格出力Ｐｅｒａｔ未満の範囲内であれば、ＰＭ堆積量Ｑｐｍに拘わらずに一律の値を用いるものとしてもよい。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上のときにＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２未満のときに比して小さくなるようにエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを設定し、エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇを許容上限パワーＰｅｍａｘで制限（上限ガード）してエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定するものとした。しかし、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇを目標パワーＰｅ＊に設定し、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇに値１よりも小さい補正係数ｋｐを乗じた値をエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定するものとしてもよい。この場合、係数ｋｐは、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが多いほど小さくなるように定められるものとしてもよいし、ＰＭ堆積量Ｑｐｍに拘わらずに一律の値が用いられるものとしてもよい。
【００４７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが小さいほど小さくなるようにエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘを設定するものとしたが、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘに拘わらずにエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘとして一律の値を用いるものとしてもよい。
【００４８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、説明していないが、ＨＶＥＣＵ７０は、図２の目標運転ポイント設定ルーチンで設定したエンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さいときには、このルーチンと並行して、図８の告知ルーチンも繰り返し実行するものとしてもよい。
【００４９】
図８の告知ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、バッテリ５０の電圧Ｖｂや蓄電割合ＳＯＣ、出力制限Ｗｏｕｔ、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを入力する（ステップＳ２００）。ここで、バッテリ５０の電圧Ｖｂは、電圧センサ５１ａにより検出された値を入力するものとした。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２により演算された値を通信により入力するものとした。走行用パワーＰｄ＊は、上述のようにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて設定した値を入力するものとした。エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘは、図２の目標運転ポイント設定ルーチンにより設定した値を入力するものとした。
【００５０】
こうしてデータを入力すると、入力したバッテリ５０の電圧Ｖｂおよび蓄電割合ＳＯＣを用いてバッテリ５０の強制充電が要求されているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。この判定処理は、例えば、バッテリ５０の電圧Ｖｂを許容下限電圧Ｖｂｍｉｎと比較すると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを許容下限割合Ｓｌｏと比較することにより行なわれる。バッテリ５０の許容下限電圧Ｖｂｍｉｎとしては、バッテリ５０の定格電圧Ｖｂｒａｔよりも十分に低い値が用いられ、バッテリ５０の許容下限割合Ｓｌｏとしては、例えば、３０％や３５％、４０％などが用いられる。
【００５１】
なお、バッテリ５０の強制充電が要求されているときには、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に負の範囲内の十分に小さい（絶対値としては大きい）値を設定し、エンジン２２の要求パワーＰｅｔａｇを走行用パワーＰｄ＊よりも十分に大きくさせる。これにより、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが走行用パワーＰｄ＊よりも大きいことを条件として、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊、即ち、エンジン２２からのパワーが走行用パワーＰｄ＊よりも大きくなり、バッテリ５０が強制的に充電される。この結果、バッテリ５０の過放電を抑制することができる。
【００５２】
ステップＳ２１０でバッテリ５０の強制充電が要求されていないときには、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘとバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとの和を、走行用パワーＰｄ＊を駆動軸３６に出力して走行できるか否かの判定に用いる閾値Ｐｒｅｆに設定し（ステップＳ２２０）、バッテリ５０の強制充電が要求されているときには、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを閾値Ｐｒｅｆに設定する（ステップＳ２３０）。前者は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内でバッテリ５０から放電してもよいのに対し、後者は、バッテリ５０から放電するのが好ましくないためである。
【００５３】
続いて、走行用パワーＰｄ＊に基づいて判定用パワーＰｊｄｇを設定する（ステップＳ２４０）。ここで、判定用パワーＰｊｄｇは、例えば、式（１）に示すように、走行用パワーＰｄ＊に、エンジン２２の吸入空気の空気密度に基づく補正値α１と、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊と実際の充放電パワーＰｂとのずれΔＰｂに基づく補正値α２と、を用いた補正を施して演算することができる。補正値α１は、エンジン２２の吸入空気の空気密度（気温や標高に依存）により、同一の目標パワーＰｅ＊に対するエンジン２２の出力が異なり、駆動軸３６に出力されるパワーに影響を与えるためである。補正値α２は、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊と実際の充放電パワーＰｂとのずれΔＰｂが駆動軸３６に出力されるパワーに影響を与えるためである。
【００５４】
Pjdg＝Pd*・α1＋α2          (1)
【００５５】
次に、判定用パワーＰｊｄｇを判定閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ２５０）。そして、判定用パワーＰｊｄｇが閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには、走行用パワーＰｄ＊を駆動軸３６に出力して走行できないと判断し、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さくしたことに基づく出力不足の旨をディスプレイ８９に表示して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さくしたことに基づく出力不足の旨を運転者に告知することができる。
【００５６】
ステップＳ２５０で判定用パワーＰｊｄｇが閾値Ｐｒｅｆ以下のときには、走行用パワーＰｄ＊を駆動軸３６に出力して走行できると判断し、出力不足の旨をディスプレイ８９に表示することなく、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さくしたときに、走行用パワーＰｄ＊や判定用パワーＰｊｄｇに拘わらずに出力不足の旨を告知するものに比して、出力不足の旨の告知の頻度が過剰になるのを抑制することができる。
【００５７】
この変形例では、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さいときにおいて、判定用パワーＰｊｄｇが閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには、出力不足の旨を告知し、判定用パワーＰｊｄｇが閾値Ｐｒｅｆ以下のときには、出力不足の旨を告知しないものとした。これに代えて、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘが定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さいときには、走行用パワーＰｄ＊や判定用パワーＰｊｄｇに拘わらずに、エンジン２２の許容上限パワーＰｅｍａｘを定格出力Ｐｅｒａｔよりも小さくした旨（これに起因して出力不足が生じる可能性がある旨）を告知するものとしてもよい。
【００５８】
また、この変形例では、走行用パワーＰｄ＊に補正値α１，α２を用いた補正を施して判定用パワーＰｊｄｇを設定するものとしたが、走行用パワーＰｄ＊に補正値α１，α２のうちの何れかだけを用いた補正を施して判定用パワーＰｊｄｇを設定するものとしてもよいし、走行用パワーＰｄ＊をそのまま判定用パワーＰｊｄｇに設定するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、説明していないが、ＨＶＥＣＵ７０は、図２の目標運転ポイント設定ルーチンなどと並行して、図９の許容上限トルク設定ルーチンも実行するものとしてもよい。このルーチンは、ＨＶ走行モードのときに繰り返し実行される。
【００６０】
図９の許容上限トルク設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、図２の目標運転ポイント設定ルーチンで設定したエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘを入力し（ステップＳ３００）、入力したエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに基づいて許容上限車速Ｖｍａｘを設定する（ステップＳ３１０）。図１０は、エンジン２２やモータＭＧ１、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づくエンジン２２の上下限回転数（以下、「性能起因上下限回転数」という）Ｎｅｍａｘ（ｃｏ），Ｎｅｍｉｎ（ｃｏ）と、車速Ｖと、の関係の一例を示す説明である。
【００６１】
図示するように、エンジン２２の性能起因上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｃｏ）には、エンジン２２の定格回転数Ｎｅｒａｔと、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）と、のうちの最小値が設定される。ここで、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｍｇ１）と車速Ｖとは、モータＭＧ１の正側の定格回転数Ｎｍ１ｒａｔ１とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）と車速Ｖを駆動軸３６の回転数Ｎｄに換算するための換算係数ｋｖとを用いると、式（２）の関係を有する。また、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づくエンジン２２の上限回転数Ｎｅｍａｘ（ｐｉｎ）と車速Ｖとは、ピニオンギヤの正側の定格回転数Ｎｐｉｎｒａｔ１とプラネタリギヤ３０におけるピニオンギヤ３３に対するギヤ比γと換算係数ｋｖとを用いると、式（３）の関係を有する。
【００６２】
Nemax(mg1)=ρ・Nm1rat1/(1+ρ)+V・k/(1+ρ)         (2)
Nemax(pin)=V・k+γ・Npinrat1                       (3)
【００６３】
また、図示するように、エンジン２２の性能起因下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｃｏ）には、値０と、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）と、のうちの最大値が設定される。ここで、モータＭＧ１の性能に基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｍｇ１）と車速Ｖとは、モータＭＧ１の負側の定格回転数Ｎｍ１ｒａｔ２とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと換算係数ｋｖとを用いると、式（４）の関係を有する。また、プラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づくエンジン２２の下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｐｉｎ）と車速Ｖとは、ピニオンギヤの負側の定格回転数Ｎｐｉｎｒａｔ２とプラネタリギヤ３０におけるピニオンギヤ３３に対するギヤ比γと換算係数ｋｖとを用いると、式（５）の関係を有する。
【００６４】
Nemin(mg1)=ρ・Nm1rat2/(1+ρ)+V・k/(1+ρ)                 (4)
Nemin(pin)=V・k+γ・Npinrat2                       (5)
【００６５】
ステップＳ３１０の処理では、図２の目標運転ポイント設定ルーチンで設定した（ステップＳ３００で入力した）エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘと図１０とを用いて、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘと性能起因下限回転数Ｎｅｍｉｎ（ｃｏ）との交点を許容上限車速Ｖｍａｘに設定する。こうすれば、モータＭＧ１やプラネタリギヤ３０のピニオンギヤの性能に基づいて、これらの過回転を抑制可能な範囲内で許容上限車速Ｖｍａｘを設定することができる。
【００６６】
こうして許容上限車速Ｖｍａｘを設定すると、設定した許容上限車速Ｖｍａｘに基づいて許容上限トルクＴｄｍａｘを設定して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ここで、許容上限トルクＴｄｍａｘは、この変形例では、許容上限車速Ｖｍａｘと許容上限トルクＴｄｍａｘとの関係を予め定めて許容上限トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、許容上限車速Ｖｍａｘが与えられると、このマップから対応する許容上限トルクＴｄｍａｘを導出して設定するものとした。図１１は、許容上限トルク設定用マップの一例を示す説明図である。許容上限トルクＴｄｍａｘは、図示するように、車速Ｖが高いほど小さくなるように設定される。こうして許容上限トルクＴｄｍａｘを設定すると、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて許容上限トルクＴｄｍａｘ以下の範囲内で走行用トルクＴｄ＊を設定する。こうすれば、車速Ｖに応じて走行用トルクＴｄ＊を制限することにより、車速Ｖが許容上限車速Ｖｍａｘを超えるのを抑制することができる。この結果、モータＭＧ１やプラネタリギヤ３０のピニオンギヤの過回転を抑制することができる。
【００６７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０およびモータＭＧ２が接続されるものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、駆動軸３６とプラネタリギヤ３０およびモータＭＧ２が接続された中間軸１２８との間に変速機１３０が設けられるものとしてもよい。
【００６８】
変速機１３０は、入力軸や出力軸、複数の遊星歯車、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）を有し、入力軸が中間軸１２８に接続されていると共に出力軸が駆動軸３６に接続されている。この変速機１３０は、複数の摩擦係合要素の係脱により、第１速から第５速までの前進段や後進段を形成して入力軸と出力軸との間で動力を伝達する。また、この変速機１３０は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。
【００６９】
こうして構成された変形例のハイブリッド自動車１２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図２の目標運転ポイント設定ルーチンなどと並行して、図９の許容上限トルク設定ルーチンを実行するのに代えて図１３の変速機制御ルーチンを実行するものとしてもよい。
【００７０】
図１３の変速機制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘなどのデータを入力する（ステップＳ４００）。アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４により検出された値を入力するものとした。車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値を入力するものとした。エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘは、図２の目標運転ポイント設定ルーチンで設定した値を入力するものとした。
【００７１】
こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖおよびエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘに基づいて変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎを設定し（ステップＳ４１０）、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて変速機１３０の目標変速段Ｍ＊を許容下限変速段Ｍｍｉｎ以上の範囲内で設定し（ステップＳ４２０）、変速機１３０の変速段Ｍが目標変速段Ｍ＊となるように変速機１３０を制御して（ステップＳ４３０）、本ルーチンを終了する。
【００７２】
ここで、変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎは、この変形例では、車速Ｖおよびエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘと変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎとの関係を予め定めて許容下限変速段設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖおよびエンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｍａｘが与えられると、このマップから対応する変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎを導出して設定するものとした。図１４は、許容下限変速段設定用マップの一例を示す説明図である。変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎは、図示するように、車速Ｖが高いほど高速段となり且つエンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎが低いほど高速段となるように設定される。これは、変速機１３０の変速段Ｍが高速段側であるほど同一の車速Ｖに対する中間軸１２８の回転数が低くなり、図１０の横軸の「車速Ｖ」を「中間軸１２８の回転数Ｎｉｎ」に置き換えたときに、エンジン２２の許容下限回転数Ｎｅｍｉｎが低い側まで許容することになるためである。こうして設定した変速機１３０の許容下限変速段Ｍｍｉｎ以上の範囲内で変速機１３０の目標変速段Ｍ＊を設定して変速機１３０を制御することにより、図９の許容上限トルク設定ルーチンを実行する場合と同様に、モータＭＧ１やプラネタリギヤ３０のピニオンギヤの過回転を抑制することができる。
【００７３】
この変形例では、変速機１３０として、１０段変速の変速機を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、４段変速や５段変速、６段変速、８段変速などの変速機を用いるものとしてもよい。
【００７４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。
【００７５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
【００７６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、図１５の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続し、モータＭＧに電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成としてもよい。
【００７７】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。また、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当する。さらに、変速機１３０が「変速機」に相当する。
【００７８】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００７９】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
２０，１２０，２２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３ａ  クランクポジションセンサ、２３ｂ  水温センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５  浄化装置、２５ａ  触媒、２５ｂ  空燃比センサ、２５ｃ  酸素センサ、２５ｆ  ＰＭフィルタ、２５ｇ  差圧センサ、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、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  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１ａ  電圧センサ、５１ｂ  電流センサ、５１ｃ  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、５７  コンデンサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、８９  ディスプレイ、１２８  中間軸、１３０，２３０  変速機、２２９  クラッチ、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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