(57)【要約】【課題】第１モータおよび第２モータの回転数が急変するときに、バッテリに過大な電力が入出力されるのをより抑制する。【解決手段】変速機の変速段を変更する際に、エンジンの回転数がエンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数Ｎｅｅｆに近づくよう設定したエンジンの目標回転加速度ｄＮｅ＊を用いて制御する回転数接近制御を実行するとバッテリの入出力電力が入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるときには（Ｓ１９０）、第１モータの実回転数と制御用の回転数Ｎｍ１との乖離による影響と第２モータの実回転数と制御用の回転数Ｎｍ２との乖離による影響とが相殺されるようエンジンの目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定し（Ｓ２００）、エンジンの回転加速度ｄＮｅが再設定した目標回転加速度ｄＮｅ＊となるよう制御する（Ｓ２１０〜Ｓ２６０）。【選択図】図６
2014213773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、第１モータと、前記エンジンと前記第１モータと駆動輪側の第３軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記第３軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリと、前記第１モータおよび前記第２モータの制御用の回転数を用いて前記バッテリの許容入出力電力の範囲内で前記第１モータと前記第２モータとが駆動されながら走行するよう前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記第１モータおよび前記第２モータの回転数が急変する所定急変時には、前記第１モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第１影響と、前記第２モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第２影響と、が相殺されるよう前記エンジンの目標回転加速度を設定し、該エンジンの回転数が該目標回転加速度で変化するよう制御する影響相殺制御を実行する手段である、
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、
前記制御手段は、前記所定急変時には、前記エンジンの回転数が該エンジンの要求パワーに応じた目標回転数に近づくよう設定した該エンジンの目標回転加速度を用いて制御する回転数接近制御を実行するとしたときの前記バッテリの予測入出力電力が前記許容入出力電力付近とはならないときには、前記回転数接近制御を実行し、前記予測入出力電力が前記許容入出力電力付近となるときには、前記影響相殺制御を実行する手段である、
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、
前記制御手段は、前記影響相殺制御を実行するときには、前記第１モータ，前記第２モータから出力されるトルクと、前記第２モータの目標回転加速度と、を用いて前記前記エンジン目標回転加速度を設定する手段である、
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、
前記プラネタリギヤは、サンギヤ，キャリア，リングギヤがそれぞれ前記第１モータ，前記エンジン，前記第３軸に接続されており、
前記制御手段は、前記影響相殺制御を実行するときには、前記プラネタリギヤのギヤ比をρ，前記第１モータ，前記第２モータから出力されるトルクをＴｍ１，Ｔｍ２，前記エンジン，前記第２モータの目標回転加速度をｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊としたときに次式（Ａ）により前記エンジンの目標回転加速度を設定する手段である、
ハイブリッド自動車。
【数１】
2014213773.tif 000006
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記第３軸と前記駆動輪に連結された駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力の伝達を行なう変速機を備え、
前記所定急変時は、前記変速機の変速段を変更するときである、
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、エンジンと、第１モータと、エンジンと第１モータと駆動輪側の第３軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、第３軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２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関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第１モータと、第１モータとエンジンと動力軸とにサンギヤとキャリアとリングギヤとが接続された動力分配統合機構（遊星歯車機構）と、動力軸に接続された第２モータと、第１モータや第２モータと電力をやりとりするバッテリと、動力軸の動力を変速して駆動輪に連結された駆動軸に伝達する変速機とを備え、変速機の変速時（変速段の変更時）には、通信により入力した第２モータの回転数や駆動軸の回転数，変速前後の変速機のギヤ比と変速の油圧制御とに基づいて変速開始から終了までの各時刻における第２モータの回転数の変化率を求めて、変速開始からの経過時間に対応する変化率を用いて制御時の第２モータの回転数としての予想モータ回転数を設定し、この予想モータ回転数を用いてエンジンや第１モータ，第２モータを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、変速機の変速時に検出遅れや通信遅れなどに起因してバッテリが予期しない過大な電力により充放電されるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８４０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたハイブリッド自動車では、変速機の変速時（変速段の変更時）や駆動輪がスリップした後にグリップしたときなどには、動力分配統合機構（遊星歯車機構）の特性により、第２モータの回転数だけでなく第１モータの回転数も急変することが多い。上述の手法では、第１モータおよび第２モータの回転数が急変するときに、第１モータの実回転数に対する制御時の回転数の検出遅れや通信遅れなどに起因してバッテリに過大な電力が入出力される場合が生じ得る。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、第１モータおよび第２モータの回転数が急変するときに、バッテリに過大な電力が入出力されるのをより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、
エンジンと、第１モータと、前記エンジンと前記第１モータと駆動輪側の第３軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記第３軸に接続された第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力をやりとりするバッテリと、前記第１モータおよび前記第２モータの制御用の回転数を用いて前記バッテリの許容入出力電力の範囲内で前記第１モータと前記第２モータとが駆動されながら走行するよう前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記第１モータおよび前記第２モータの回転数が急変する所定急変時には、前記第１モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第１影響と、前記第２モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第２影響と、が相殺されるよう前記エンジンの目標回転加速度を設定し、該エンジンの回転数が該目標回転加速度で変化するよう制御する影響相殺制御を実行する手段である、
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、第１モータおよび第２モータの制御用の回転数を用いてバッテリの許容入出力電力の範囲内で第１モータと第２モータとが駆動されながら走行するようエンジンと第１モータと第２モータとを制御するものにおいて、第１モータおよび第２モータの回転数が急変する所定急変時には、第１モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第１影響と、第２モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第２影響と、が相殺されるようエンジンの目標回転加速度を設定し、エンジンの回転数が目標回転加速度で変化するよう制御する影響相殺制御を実行する。これにより、所定急変時に、第１影響や第２影響によってバッテリに過大な電力が入出力されるのをより抑制することができる。ここで、第１モータおよび第２モータの制御用の回転数を用いてバッテリの許容入出力電力の範囲内で第１モータと第２モータとが駆動されるとは、第１モータおよび第２モータの制御用の回転数とバッテリの許容入出力電力とに基づく第１モータおよび第２モータのトルク制限の範囲内で第１モータおよび第２モータが駆動されることを意味する。また、第１影響や第２影響としては、検出遅れや通信遅れなどが考えられる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定急変時には、前記エンジンの回転数が該エンジンの要求パワーに応じた目標回転数に近づくよう設定した該エンジンの目標回転加速度を用いて制御する回転数接近制御を実行するとしたときの前記バッテリの予測入出力電力が前記許容入出力電力付近とはならないときには、前記回転数接近制御を実行し、前記予測入出力電力が前記許容入出力電力付近となるときには、前記影響相殺制御を実行する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、予測入出力電力がバッテリの許容入出力電力付近とはならないときには、エンジンの回転数を目標回転数に接近させることができる。ここで、予測入出力電力が許容入出力電力付近となるとは、予測入出力電力の大きさが許容入出力電力の大きさよりマージンだけ小さな値より大きいことを意味する。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記影響相殺制御を実行するときには、前記第１モータ，前記第２モータから出力されるトルクと、前記第２モータの目標回転加速度と、を用いて前記前記エンジン目標回転加速度を設定する手段である、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記プラネタリギヤは、サンギヤ，キャリア，リングギヤがそれぞれ前記第１モータ，前記エンジン，前記第３軸に接続されており、前記制御手段は、前記影響相殺制御を実行するときには、前記プラネタリギヤのギヤ比をρ，前記第１モータ，前記第２モータから出力されるトルクをＴｍ１，Ｔｍ２，前記エンジン，前記第２モータの目標回転加速度をｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊としたときに次式（Ａ）により前記エンジンの目標回転加速度を設定する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
【数１】
2014213773.tif 000003
【００１２】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記第３軸と前記駆動輪に連結された駆動軸との間で変速段の変更を伴って動力の伝達を行なう変速機を備え、前記所定急変時は、前記変速機の変速段を変更するときである、ものとすることもできる。また、前記所定急変時は、前記駆動輪がスリップした後にグリップしたときである、ものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】ハイブリッド自動車２０の各構成要素の接続関係を示す接続関係図である。
【図３】変速機６０の作動表である。
【図４】駆動軸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と回転数ＮｅｅｆおよびトルクＴｅｅｆを設定する様子とを示す説明図である。
【図６】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される変速時ハイブリッド部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７】変速機６０の変速段を前進２速から前進３速にアップシフトするときのプラネタリギヤ３０および変速機６０の回転要素における回転数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８】モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。
【図９】変速機６０の変速段を変更するときのエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２の実回転数Ｎｅａｃｔ，Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔ，バッテリ５０の実入出力電力Ｐｂａｃｔの時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
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り、図２は、ハイブリッド自動車２０の各構成要素の接続関係を示す接続関係図であり、図３は、変速機６０の作動表である。
【００１６】
実施例のハイブリッド自動車２０は、図１や図２に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動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、エンジン２２のクランクシャフト２６に複数のピニオンギヤ３０ｐを連結したキャリア３０ｃが接続された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のリングギヤ３０ｒに接続されたリングギヤ軸３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６との間で変速段の変更を伴って動力の伝達や伝達の解除を行なう変速機６０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤ３０ｓに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がリングギヤ軸３２（変速機６０の入力軸６１）に接続されたモータＭＧ２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の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，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、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０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、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、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。以下、エンジン２２，プラネタリギヤ３０，モータＭＧ１，ＭＧ２，バッテリ５０などをハイブリッド部という。
【００１７】
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の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、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２３からのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構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。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
【００１８】
プラネタリギヤ３０は、外歯歯車のサンギヤ３０ｓと、このサンギヤ３０ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３０ｒと、サンギヤ３０ｓに噛合すると共にリングギヤ３０ｒに噛合する複数のピニオンギヤ３０ｐと、複数のピニオンギヤ３０ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア３０ｃと、を備える。このプラネタリギヤ３０は、上述したように、サンギヤ６２ｓはモータＭＧ１の回転子に接続され、リングギヤ３０ｒはリングギヤ軸３２（変速機６０の入力軸６１）に接続され、キャリア３０ｃはエンジン２２のクランクシャフト２６に接続されている。
【００１９】
変速機６０は、シングルピニオン式のプラネタリギヤ６２，６４，６６と、複数の係合要素としての２つのクラッチＣ１，Ｃ２および３つのブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３と、を備える。この変速機６０は、複数の係合要素の状態（係合状態（半係合状態を含む）または解放状態）を切り替えながらリングギヤ軸３２（入力軸６１）と駆動軸３６との間の変速段の変更を伴う動力の伝達や入力軸６１と駆動軸３６との接続の解除を行なうことができるように構成されている。
【００２０】
プラネタリギヤ６２は、外歯歯車のサンギヤ６２ｓと、このサンギヤ６２ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２ｒと、サンギヤ６２ｓに噛合すると共にリングギヤ６２ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６２ｐと、複数のピニオンギヤ６２ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６２ｃと、を備える。プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓは、クラッチＣ２のオンオフによってリングギヤ軸３２（入力軸６１）との接続や接続の解除ができるようになっていると共にブレーキＢ１のオンオフによってその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６２ｃは、ブレーキＢ２のオンオフによってその回転を停止または自由にできるようになっている。
【００２１】
プラネタリギヤ６４は、外歯歯車のサンギヤ６４ｓと、このサンギヤ６４ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６４ｒと、サンギヤ６４ｓに噛合すると共にリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６４ｃと、を備える。プラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓは、プラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓに接続され、リングギヤ６４ｒは、クラッチＣ１のオンオフによってリングギヤ軸３２（入力軸６１）との接続や接続の解除ができるようになっており、キャリア６４ｃは、プラネタリギヤ６２のリングギヤ６２ｒに接続されている。
【００２２】
プラネタリギヤ６６は、外歯歯車のサンギヤ６６ｓと、このサンギヤ６６ｓと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６ｒと、サンギヤ６６ｓに噛合すると共にリングギヤ６６ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６６ｐと、複数のピニオンギヤ６６ｐを自転かつ公転自在に保持するキャリア６６ｃと、を備える。プラネタリギヤ６６のサンギヤ６６ｓは、プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒに接続され、リングギヤ６６ｒは、ブレーキＢ３のオンオフによってその回転を停止または自由にできるようになっており、キャリア６６ｃは、プラネタリギヤ６２のリングギヤ６２ｒとプラネタリギヤ６４のキャリア６４ｃと駆動軸３６とに接続されている。
【００２３】
この変速機６０は、図３に示すように、シフトポジションＳＰが駐車ポジション（Ｐ）やニュートラルポジション（Ｎ）では、クラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを全てオフにする（リングギヤ軸３２（入力軸６１）と駆動軸３６とを切り離す）。また、シフトポジションＳＰがドライブポジション（Ｄ）では、前進１速を、クラッチＣ１とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することによって形成し、前進２速を、クラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とを解放することによって形成し、前進３速を、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを係合すると共にクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３とを解放することによって形成し、前進４速を、クラッチＣ１，Ｃ２を係合すると共にブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３を解放することによって形成する。さらに、シフトポジションＳＰがリバースポジション（Ｒ）では、後進段を、クラッチＣ２とブレーキＢ３とを係合すると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とを解放することによって形成する。
【００２４】
クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のオンオフは、図示しない油圧式のアクチュエータの駆動により、クラッチＣ１，Ｃ２やブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対して作用させる油圧を調節することよって行なわれる。
【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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ（例えばレゾルバなど）４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない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。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２６】
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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサ５１ｂにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２７】
ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４やデータを一時的に記憶するＲＡＭ７６，データを記憶保持するフラッシュメモリ７８，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、駆動軸３６の回転数を検出する回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔ，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，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０からは、変速機６０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、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐ）や中立ポジション（Ｎ），ドライブポジション（Ｄ），リバースポジション（Ｒ）などがある。
【００２８】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、変速機６０の変速段を変更しながら走行するようハイブリッド部（エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２）と変速機６０とを制御する。以下、まず、変速機６０の制御について説明し、その後、変速機６０の変速中（変速段の変更中）でないときのハイブリッド部の制御について説明する。
【００２９】
変速機６０の制御として、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔを入力し、入力したアクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔと図示しない変速マップとに基づいて変速機６０の目標変速段Ｇｓ＊を設定する。そして、変速機６０の変速段Ｇｓと目標変速段Ｇｓ＊とを比較し、変速機６０の変速段Ｇｓと目標変速段Ｇｓ＊とが一致するときには、変速機６０の変速段Ｇｓが保持される（クラッチＣ１，Ｃ２，ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の係合状態または解放状態が保持される）よう変速機６０を制御し、変速機６０の変速段Ｇｓと目標変速段Ｇｓ＊とが異なるときには、変速機６０の変速段Ｇｓが目標変速段Ｇｓ＊となるように変速機６０の変速段が変更される（クラッチＣ１，Ｃ２，ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の少なくとも一部が係合状態と解放状態との間で切り替わる）よう変速機６０を制御する。
【００３０】
また、変速機６０の変速中（変速段の変更中）でないときのハイブリッド部の制御として、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや回転数センサ６９からの駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ２３により検出されたクランクポジションθｃｒに基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００３１】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔとに基づいて駆動軸３６に要求されるトルクとしての駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊を設定する。ここで、駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔと駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊との関係を予め定めて駆動軸要求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、アクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔとが与えられると記憶したマップから対応する駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊を導出して設定するものとした。駆動軸要求トルク設定用マップの一例を図４に示す。
【００３２】
続いて、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔで除して変速機６０のギヤ比Ｇｒを計算する。そして、駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊を変速機６０のギヤ比Ｇｒで除してリングギヤ軸３２（変速機６０の入力軸６１）に要求されるトルクとしての入力軸要求トルクＴｉｎ＊を計算し、計算した入力軸要求トルクＴｉｎ＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（変速機６０の入力軸６１の回転数）を乗じてリングギヤ軸３２（変速機６０の入力軸６１）に要求されるパワーとしての入力軸要求パワーＰｉｎ＊を計算し、計算した入力軸要求パワーＰｉｎ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワー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に要求されるパワーとしてのエンジン要求パワーＰｅ＊を計算する。
【００３３】
こうしてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊と、エンジン２２を効率よく動作させる動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）と、に応じた回転数ＮｅｅｆおよびトルクＴｅｅｆをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊として設定する。エンジン２２の動作ラインの一例と回転数ＮｅｅｆおよびトルクＴｅｅｆを設定する様子とを図５に示す。図示するように、回転数ＮｅｅｆおよびトルクＴｅｅｆは、動作ラインと要求パワーＰｅ＊が一定の曲線（要求パワーＰｅ＊の等パワーライン）との交点として求めることができる。以下、回転数ＮｅｅｆとトルクＴｅｅｆとからなる運転ポイントを燃費運転ポイントという。
【００３４】
そして、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊に基づいて、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＊となると共に入力軸要求トルクＴｉｎ＊がリングギヤ軸３２（変速機６０の入力軸６１）に出力されるようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、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＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３５】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数が急変するときとしての変速機６０の変速中（変速段の変更中）のハイブリッド部の制御について説明する。図６は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される変速時ハイブリッド部駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、変速機６０の変速中に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。図７は、変速機６０の変速中の一例としての、変速機６０の変速段を前進２速（クラッチＣ１とブレーキＢ２とが係合でクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ３とが解放）から前進３速（クラッチＣ１とブレーキＢ１とが係合でクラッチＣ２とブレーキＢ２，Ｂ３とが解放）にアップシフトするときのプラネタリギヤ３０および変速機６０の回転要素における回転数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。図中、実線は変速機６０が前進２速のときの共線図であり、破線は変速機６０が前進３速のときの共線図である。図中左側はプラネタリギヤ３０の共線図であり、３０ｓ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３０ｓの回転数を示し、３０ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３０ｃの回転数を示し、３０ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ３０ｒ（変速機６０の入力軸６１）の回転数を示す。図中右側は変速機６０の共線図であり、６４ｒ，６６ｓ軸はプラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６６のサンギヤ６６ｓの回転数を示し、６２ｒ，６４ｃ，６６ｃ軸は駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔであるプラネタリギヤ６２のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリア６４ｃおよびプラネタリギヤ６６のキャリア６６ｃの回転数を示し、６６ｒ軸はプラネタリギヤ６６のリングギヤ６６ｒの回転数を示し、６２ｃ軸はプラネタリギヤ６２のキャリア６２ｃの回転数を示し、６２ｓ，６４ｓ軸はプラネタリギヤ６２のサンギヤ６２ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓの回転数を示す。図中左右の共線図を結ぶ点線は、シフトポジションＳＰがＤポジションのときに接続される回転要素（３０ｒ軸と６４ｒ，６６ｓ軸）を示す。変速機６０の変速段を前進２速から前進３速に変更するときには、ブレーキＢ２を解放すると共にブレーキＢ１を係合することから、エンジン２２の運転ポイント（回転数Ｎｅ）が変化しないときには、３０ｒ軸，３０ｓ軸から解るように、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２が減少すると共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が増加する。
【００３６】
変速時ハイブリッド部制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃや駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジン２２の回転加速度ｄＮｅ，モータＭＧ２の回転加速度ｄＮｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃや駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの入力方法については上述した。また、エンジン２２の回転加速度ｄＮｅは、エンジン２２の今回の回転数Ｎｅから前回の回転数（前回Ｎｅ）を減じた値を本ルーチンの実行間隔ｔで除して計算して入力するものとした。さらに、モータＭＧ２の回転加速度ｄＮｍ２は、モータＭＧ２の今回の回転数Ｎｍ２から前回の回転数（前回Ｎｍ２）を減じた値を本ルーチンの実行間隔ｔで除して計算して入力するものとした。
【００３７】
こうしてデータを入力すると、変速機６０の変速中でないときと同様に、駆動軸要求トルクＴｏｕｔ＊を設定し（ステップＳ１１０）、変速機６０のギヤ比Ｇｒを計算し（ステップＳ１２０）、入力軸要求トルクＴｉｎ＊や入力軸要求パワーＰｉｎ＊，エンジン要求パワーＰｅ＊を計算し（ステップＳ１３０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。
【００３８】
次に、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されているトルクＴｍ１，Ｔｍ２とエンジン２２，モータＭＧ２の回転加速度ｄＮｅ，ｄＮｍ２とを用いて、次式（１）および式（２）により、エンジン２２から出力されていると推定される出力トルクＴｅｅｓｔおよび変速機６０により伝達されていると推定される伝達トルクＴｃｅｓｔを計算する（ステップＳ１５０）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されているトルクＴｍ１，Ｔｍ２は、前回のモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令（前回Ｔｍ１＊），（前回Ｔｍ２＊）を用いるものとしたり、モータＭＧ１，ＭＧ２のｄ軸，ｑ軸の電流（モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる相電流に３相−２相変換を施して得られる電流）に基づいて推定した値を用いるものとしたりすることができる。また、係数ｋ１１，ｋ１２，ｋ１３，ｋ１４，ｋ２１，ｋ２２，ｋ２３，ｋ２４は、ハイブリッド部の各構成要素のイナーシャや回転数，変速機６０の変速の種類（変速前，変速後の変速段）に応じた値を予め実験や解析などによって定めて用いることができる。エンジン２２の出力トルクＴｅｅｓｔおよび変速機６０の伝達トルクＴｃｅｓｔは、式（１）および式（２）を連立して解くことによって求めることができる。
【００３９】
dNe=k11・Tm1+k12・Tm2+k13・Teest+k14・Tcest           (1)
dNm2=k21・Tm1+k22・Tm2+k23・Teest+24・Tcest           (2)
【００４０】
続いて、次式（３）に示すように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊から回転数Ｎｅを減じた値を目標到達時間ｔｅｇで除してエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を計算すると共に、式（４）に示すように、変速機６０の変速後の変速段（目標変速段Ｇｓ＊）のギヤ比（変速後Ｇｒ）から変速前の変速段のギヤ比（変速前Ｇｒ）を減じた値を駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔに乗じてこれを変速予定時間ｔｍ２で除してモータＭＧ２の目標回転加速度ｄＮｍ２＊を計算する（ステップＳ１６０）。ここで、目標到達時間ｔｅｇや変速予定時間ｔｍ２は、変速機６０の変速の種類に応じて予め定めた値を用いるものとしてもよいし、アクセル開度Ａｃｃや駆動軸３６の回転数Ｎｏｕｔに応じた値（例えば、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど小さくなる傾向の値など）を用いるものとしてもよい。
【００４１】
dNe*=(Ne*-Ne)/teg                                     (3)
dNm2*=Nout・(変速後Gr-変速前Gr)/tm2                   (4)
【００４２】
そして、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊とモータＭＧ１，ＭＧ２の目標回転加速度ｄＮｍ１＊，ｄＮｍ２＊とエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の慣性モーメントＩｅ，Ｉｍ１，Ｉｍ２とを用いて、次式（５）により、エンジン２２，モータＭＧ２の回転加速度ｄＮｅ，ｄＮｍ２が目標回転加速度ｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊となるようにハイブリッド部を制御するときのハイブリッド部でのイナーシャパワーとして予測される予測イナーシャパワーＰｉｎｅｒｐｖを計算し（ステップＳ１７０）、計算した予測イナーシャパワーＰｉｎｅｒｐｖとエンジン２２の回転数Ｎｅおよび出力トルクＴｅｅｓｔとモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（変速機６０の入力軸６１の回転数）と変速機６０の伝達トルクＴｃｅｓｔとを用いて、式（６）により、変速機６０の変速段を変更する際にエンジン２２，モータＭＧ２の回転加速度ｄＮｅ，ｄＮｍ２が目標回転加速度ｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊となるようにハイブリッド部を制御するときにバッテリ５０に入出力されると予測される予測入出力電力Ｐｂｐｖを計算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（５）中、モータＭＧ１の目標回転加速度ｄＮｍ１＊は、エンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊とモータＭＧ２の目標回転加速度ｄＮｍ２＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤ３０ｓの歯数／リングギヤ３０ｒの歯数）ρとを用いて容易に導くことができる。このステップＳ１７０，Ｓ１８０の処理は、変速機６０の変速段の変更時において、エンジン２２の回転数Ｎｅが回転数Ｎｅｅｆ（目標回転数Ｎｅ＊）に近づくよう制御する回転数接近制御を実行するとしたときのハイブリッド部のイナーシャパワー，バッテリ５０の入出力電力を計算する処理であると考えることができる。
【００４３】
Piner=Ie・dNe*・Ne+Im1・dNm1*・Nm1+Im2・dNm2*・Nm2            (5)
Pbpv=Ne・Teest-Tcest・Nm2-Piner                                       (6)
【００４４】
こうしてバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖを計算すると、計算した予測入出力電力Ｐｂｐｖをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎ（＜０）にマージンαを加えた値（Ｗｉｎ＋α）およびバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ（＞０）からマージンβを減じた値（Ｗｏｕｔ−β）と比較する（ステップＳ１９０）。この処理は、回転数接近制御を実行するとしたときに予測されるバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるか否かを判定する処理である。マージンα，βは、例えば、１ｋＷや２ｋＷ，３ｋＷなどを用いることができる。このマージンαとマージンβとは、同一の値を用いるものとしてもよいし、異なる値を用いるものとしてもよい。変速機６０の変速段を変更する際には、図７に示したように、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（変速機６０の入力軸６１の回転数）が急変すると共にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が急変することから、回転位置検出センサ４３，４４による検出遅れやモータＥＣＵ４０による演算遅れ，モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０との間の通信遅れなどにより、本ルーチンのステップＳ１００で入力するモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２と、実際の回転数Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔと、の間に乖離を生じやすい。このため、バッテリ５０の入出力電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ付近のときには、バッテリ５０に過大な電力が入出力され得る。ステップＳ１９０の処理は、回転数接近制御を実行するとバッテリ５０に過大な電力が入出力され得る状態か否かを判定する処理である。
【００４５】
バッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが値（Ｗｉｎ＋α）以上で値（Ｗｏｕｔ−β）以下のときには、バッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖは入力制限Ｗｉｎ付近ではなく且つ出力制限Ｗｏｕｔ付近でもないと判断し、上述の式（１）の「Ｔｍ１」を「Ｔｍ１ｔｍｐ」に置き換えると共に式（２）の「Ｔｍ２」を「Ｔｍ２ｔｍｐ」に置き換えたものに、エンジン２２の出力トルクＴｅｅｓｔと変速機６０の伝達トルクＴｃｅｓｔとエンジン２２，モータＭＧ２の目標回転加速度ｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊とを代入して、連立して解くことにより、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ１ｔｍｐ，Ｔｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ２１０）。
【００４６】
そして、次式（７）および式（８）を共に満たすモータＭＧ１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Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する（ステップＳ２２０）。ここで、式（７）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２とから変速機６０の入力軸６１に出力されるトルクの総和が値０から入力軸要求トルクＴｉｎ＊までの範囲内となる関係であり、式（８）は、モータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。図８は、モータＭＧ１のトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を示す説明図である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域における仮トルクＴｍ１ｔｍｐの最大値および最小値として求めることができる。図８から分かるように、要求トルクＴｒ＊が正の値のときには、モータＭＧ１とモータＭＧ２とから変速機６０の入力軸６１に出力されるトルクの総和が入力軸要求トルクＴｉｎ＊となる関係とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとなる関係とを満たすモータＭＧ１の駆動点をトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに設定する即ち式（７）と式（８）とから得られる式（９）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを計算すると共に、モータＭＧ１とモータＭＧ２とから変速機６０の入力軸６１に出力されるトルクの総和が値０となる関係とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって入出力される電力の総和がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとなる関係とを満たすモータＭＧ１の駆動点をトルク制限Ｔｍ１ｍａｘに設定する即ち式（７）と式（８）とから得られる式（１０）によりトルク制限Ｔｍ１ｍａｘを計算することになる。
【００４７】
0≦-Tm1tmp/ρ+Tm2tmp・Gr≦Tin*                        (7)
Win≦Tm1tmp・Nm1+Tm2tmp・Nm2≦Wout              (8)
Tm1min=(Win・Gr-Tr*・Nm2)/(Nm1・Gr+Nm2/ρ)            (9)
Tm1max=Wout・Gr/(Nm1・Gr+Nm2/ρ)                      (10)
【００４８】
こうしてトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定すると、次式（１１）に示すように、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ２３０）。
【００４９】
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)            (11)
【００５０】
そして、次式（１２）および式（１３）に示すように、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との差分をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、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Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ２４０）、式（１４）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２５０）。
【００５１】
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2                       (12)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2                    (13)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)           (14)
【００５２】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２の目標回転数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＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２の回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＊とが乖離しているときに回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に近づけながら変速機６０の変速段を変更することができる。
【００５３】
ステップＳ１９０でバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが値（Ｗｉｎ＋α）未満のときや値（Ｗｏｕｔ−β）より大きいときには、バッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近であると判断し、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されているトルクＴｍ１，Ｔｍ２とモータＭＧ２の目標回転加速度ｄＮｍ２＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（１５）によりエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再計算し（ステップＳ２００）、上述のステップＳ２１０〜Ｓ２６０により、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０に送信して、本ルーチンを終了する。ここで、式（１５）は、モータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ１との乖離ΔＮｍ１による影響とモータＭＧ２の実回転数Ｎｍ２ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ２との乖離ΔＮｍ２による影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再計算するのに用いられる式である。以下、式（１５）を用いてエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再計算する理由について説明する。
【００５４】
【数２】
2014213773.tif 000004
【００５５】
まず、本ルーチンのステップＳ１００で入力するモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、実回転数Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔと、回転位置検出センサ４３，４４による検出遅れやモータＥＣＵ４０による演算遅れ，モータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０との間の通信遅れなどによる実回転数Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔとの乖離（誤差）ΔＮｍ１，ΔＮｍ２とを用いて次式（１６）および式（１７）により表わすことができる。また、バッテリ５０の実入出力電力Ｐｂａｃｔは、モータＭＧ１，ＭＧ２の実際の回転数Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔとトルクＴｍ１，Ｔｍ２とを用いて式（１８）により表わすことができる。式（１８）に式（１６）および式（１７）を代入すると、式（１９）が得られるから、乖離ΔＮｍ１，ΔＮｍ２の影響を相殺（無視）できるようにする即ちＨＶＥＣＵ７０などで認識できるバッテリ５０の入出力電力Ｐｂ（＝Ｎｍ１・Ｔｍ１＋Ｎｍ２・Ｔｍ２）と実入出力電力Ｐｂａｃｔとが等しくなるようにするためには、式（２０）が成り立つようにすればよいことが解る。プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係から、エンジン２２の乖離ΔＮｅとモータＭＧ１の乖離ΔＮｍ１とモータＭＧ２の乖離ΔＮｍ２との間には式（２１）の関係が成り立つから、式（２０）に式（２１）を代入して得られる式（２２）を満たすように、即ち、式（２２）を変形して得られる式（２３）を満たすように、エンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を設定すればよい。エンジン２２，モータＭＧ２の乖離ΔＮｅ，ΔＮｍ２は、エンジン２２，モータＭＧ２の回転数Ｎｅ，Ｎｍ２と目標回転加速度ｄＮｅ＊，ｄＮｍ２＊と演算遅れや通信遅れなどによる遅れの時間Δｔとを用いて式（２４）および式（２５）により表わすことができるから、式（２３）に式（２４）および式（２５）を代入して変形すると、式（２６）即ち上述の式（１５）が得られる。したがって、上述の（１５）によりエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再計算して制御に用いることにより、変速機６０の変速段の変更中に、乖離ΔＮｍ１，ΔＮｍ２の影響によってバッテリ５０に入出力される電力がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを超過するのを抑制することができる。
【００５６】
Nm1=Nm1act-ΔNm1              (16)
Nm2=Nm2act-ΔNm2              (17)
Pbact=Nm1act・Tm1+Nm2act・Tm2 (18)
Pbact=Nm1・Tm1+ΔNm1・Tm1+Nm2・Tm2+ΔNm2・Tm2 (19)
0=ΔNm1・Tm1+ΔNm2・Tm2                               (20)
ΔNm1=(1+ρ)・ΔNe/ρ-ΔNm2/ρ                        (21)
(1+ρ)・ΔNe・Tm1/ρ+ΔNm2・(-Tm1/ρ+Tm2)=0   (22)
【００５７】
【数３】
2014213773.tif 000005
【００５８】
図９は、変速機６０の変速段を変更（例えば、前進２速から前進３速に変更）するときのエンジン２２，モータＭＧ１，ＭＧ２の実回転数Ｎｅａｃｔ，Ｎｍ１ａｃｔ，Ｎｍ２ａｃｔ，バッテリ５０の実入出力電力Ｐｂａｃｔの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図９では、エンジン２２の燃費運転ポイント（回転数Ｎｅｅｆ，トルクＴｅｅｆ）が一定のときを考えるものとした。図中、実線は上述の式（３）により計算した目標回転加速度ｄＮｅ＊を用いて制御するとしたときに予測されるバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるときに式（１５）によりエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定して制御する実施例の様子を示し、破線は予測入出力電力Ｐｂｐｖに拘わらず式（１５）によりエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定せずに（式（３）により計算した目標回転加速度ｄＮｅ＊を用いて）制御する比較例の様子を示す。また、図中、時刻ｔ１１，ｔ１３は、変速機６０の変速段の変更の開始と終了とを示す。比較例では、図中破線に示すように、変速機６０の変速段を変更する際に、モータＭＧ２の実回転数Ｎｍ２ａｃｔが急減すると共にモータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔが急増することから、モータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ１との間の乖離ΔＮｍ１やモータＭＧ２の実回転数Ｎｍ２ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ２との間の乖離ΔＮｍ２の影響により、バッテリ５０の実入出力電力Ｐｂａｃｔが入力制限Ｗｉｎを超える（バッテリ５０に過大な電力が入出力される）場合がある。一方、実施例では、図中実線に示すように、変速機６０の変速段を変更する際に、バッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となると（時刻ｔ１２〜ｔ１３）、式（１５）により、乖離ΔＮｍ１による影響と乖離ΔＮｍ２による影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再計算して制御する（図９の例では比較例に比してモータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔの増加が緩やかになるようエンジン２２の実回転数Ｎｅａｃｔを低下させる）ことにより、バッテリ５０の実入出力電力Ｐｂａｃｔが入力制限Ｗｉｎを超えないようにする（バッテリ５０に過大な電力が入出力されるのを抑制する）ことができる。
【００５９】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０の変速段を変更する際に、エンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数Ｎｅｅｆに近づくよう設定したエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を用いて制御する回転数接近制御を実行するとしたときに予測されるバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるときには、モータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ１との乖離ΔＮｍ１による影響とモータＭＧ２の実回転数Ｎｍ２ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ２との乖離ΔＮｍ２による影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定し、エンジン２２の回転加速度ｄＮｅが再設定した目標回転加速度ｄＮｅ＊となるよう制御するから、乖離ΔＮｍ１や乖離ΔＮｍ２による影響によってバッテリ５０に過大な電力が入出力されるのを抑制することができる。また、バッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近にも出力制限Ｗｏｕｔ付近にもならないときには、回転数接近制御を実行するから、エンジン２２の回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊に近づけることができる。
【００６０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、回転数接近制御を実行するとしたときに予測されるバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近にも出力制限Ｗｏｕｔ付近にもならないときには、回転数接近制御を実行し、予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるときには、乖離ΔＮｍ１の影響と乖離ΔＮｍ２の影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定して制御するものとしたが、予測入出力電力Ｐｂｐｖに拘わらず、乖離ΔＮｍ１の影響と乖離ΔＮｍ２の影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を設定して制御するものとしてもよい。
【００６１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数が急変するときとして、変速機６０の変速段を変更するときを考えるものとしたが、これに加えてまたは代えて、駆動輪３８ａ，３８ｂがスリップした後にグリップしたときなどを考えるものとしてもよい。
【００６２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リングギヤ軸３２にモータＭＧ２を直接接続するものとしたが、リングギヤ軸３２に減速機を介してモータＭＧ２を接続するものとしてもよい。
【００６３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リングギヤ軸３２と駆動軸３６との間に変速機６０を介在させるものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、リングギヤ軸３２と駆動軸３６との間に変速機を介在させない（リングギヤ軸３２と駆動軸３６とを直接連結する）ものとしてもよい。
【００６４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、変速機６０が「動力伝達機構」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図６の変速時ハイブリッド部制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０からの目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
【００６５】
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２に限定されるものではなく、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第１モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ３０（シングルピニオン式のプラネタリギヤ）に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤや、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、エンジンと第１モータと駆動輪側の第３軸とに３つの回転要素が接続されたものであれば如何なるタイプのプラネタリギヤであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、第１モータおよび第２モータと電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせによって構成されるものに限定されるものではなく、単一の電子制御ユニットによって構成されるものなどとしてもよい。「制御手段」としては、変速機６０の変速段を変更する際に、エンジン２２の回転数Ｎｅがエンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数Ｎｅｅｆに近づくよう設定したエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を用いて制御する回転数接近制御を実行するとしたときに予測されるバッテリ５０の予測入出力電力Ｐｂｐｖが入力制限Ｗｉｎ付近または出力制限Ｗｏｕｔ付近となるときには、モータＭＧ１の実回転数Ｎｍ１ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ１との乖離ΔＮｍ１による影響とモータＭＧ２の実回転数Ｎｍ２ａｃｔと制御用の回転数Ｎｍ２との乖離ΔＮｍ２による影響とが相殺されるようエンジン２２の目標回転加速度ｄＮｅ＊を再設定し、エンジン２２の回転加速度ｄＮｅが再設定した目標回転加速度ｄＮｅ＊となるよう制御するものに限定されるものではなく、第１モータおよび第２モータの制御用の回転数を用いてバッテリの許容入出力電力の範囲内で第１モータと第２モータとが駆動されながら走行するようエンジンと第１モータと第２モータとを制御し、第１モータおよび第２モータの回転数が急変する所定急変時には、第１モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第１影響と、第２モータの実回転数と制御用の回転数との乖離による第２影響と、が相殺されるようエンジンの目標回転加速度を設定し、エンジンの回転数が目標回転加速度で変化するよう制御する影響相殺制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６６】
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。
【００６７】
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】
【００６８】
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】
【００６９】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  クランクポジションセンサ、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、３０，６２，６４，６６  プラネタリギヤ、３０ｃ，６２ｃ、４２ｃ、６６ｃ  キャリア、３０ｐ，６２ｐ，６４ｐ，６６ｐ  ピニオンギヤ、３０ｒ，６２ｒ，６４ｒ，６６ｒ  リングギア、３０ｓ，６２ｓ，６４ｓ，６６ｓ  サンギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  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、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）、６０  変速機、６１  入力軸、６９  回転数センサ、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、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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