(57)【要約】【課題】車両に要求する目標駆動トルクの急激な変動を抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン２と第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とによって生成された動力を、動力伝達機構１１を介して駆動輪６に伝達するハイブリッド車両１の制御装置であって、ハイブリッド車両１を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数により変動が抑制された第１車速を基に算出し、エンジン２の機関回転速度の制限値を第２変動抑制係数により変動が抑制された第２車速を基に算出する制御部７０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと少なくとも１つのモータジェネレータとによって生成された動力を、遊星歯車機構を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ハイブリッド車両を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数により変動が抑制された第１車速を基に算出し、エンジンの機関回転速度の第１の制限値を第２変動抑制係数により変動が抑制された第２車速を基に算出する制御部を備えたハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記第１変動抑制係数は、前記第２変動抑制係数よりも抑制度が高い請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２車速と、前記遊星歯車機構を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度の第１の制限値を算出する請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２車速と、前記モータジェネレータの回転速度の制限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度の第１の制限値を算出する請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２車速と、前記遊星歯車機構を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度のギア保護上限値を算出し、前記第２車速と、前記モータジェネレータの回転速度の上限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度のＭＧ保護上限値を算出し、前記ギア保護上限値及び前記ＭＧ保護上限値の最小値を前記エンジンの機関回転速度の上限値とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２車速と、前記遊星歯車機構を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度のギア保護下限値を算出し、前記第２車速と、前記モータジェネレータの回転速度の下限値とを基に、前記エンジンの機関回転速度のＭＧ保護下限値を算出し、前記ギア保護下限値及び前記ＭＧ保護下限値の最大値を前記エンジンの機関回転速度の下限値とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記エンジンの機関回転速度の第２の制限値を算出し、
前記第２の制限値によって前記エンジンの目標回転速度である制限前目標エンジン回転速度を制限した値である初回制限後目標エンジン回転速度を算出し、
前記初回制限後目標エンジン回転速度の変化を緩やかにするよう緩変化処理して緩変化処理後目標エンジン回転速度を算出し、
前記緩変化処理後目標エンジン回転速度を前記第１の制限値によって制限した値である最終制限後目標エンジン回転速度を算出し、
前記エンジンの実回転速度が前記最終制限後目標エンジン回転速度に追従するよう前記エンジン及び前記モータジェネレータを制御する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記第１の制限値の絶対値は、前記第２の制限値の絶対値よりも大きい値である請求項７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】
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンとモータとの動力によって駆動するハイブリッド車両において、アクセル開度と車速とに基づいて車両の要求駆動トルクを算出する技術が特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２６２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で提案されたような従来の技術においては、車速に基づいて要求駆動トルクとエンジン下限回転数とをそれぞれ設定している。このとき、検出される車速がノイズや外乱により急変することによる要求駆動トルクが急変することがある。このような要求駆動トルクの急変を抑制するよう、要求駆動トルクを算出するための車速にフィルタ処理を行う制御があるが、そのような制御を行うと、要求駆動トルクの急変が抑制される一方でエンジン下限回転数の応答性が悪化する、という課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、車両に要求する目標駆動トルクの急激な変動を抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一態様は、エンジンと少なくとも１つのモータジェネレータとによって生成された動力を、遊星歯車機構を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド車両を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数により変動が抑制された第１車速を基に算出し、エンジンの機関回転速度の第１の制限値を第２変動抑制係数により変動が抑制された第２車速を基に算出する制御部を備えた構成を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、車両に要求する目標駆動トルクの急激な変動を抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両の要部を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両を構成する各軸の回転速度の第１の関係を示す共線図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両を構成する各軸の回転速度の第２の関係を示す共線図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置によって参照される駆動トルクマップを示す概念図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置によって参照される放充電パワーマップを示す概念図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置によって参照されるエンジン動作点マップを示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の目標駆動トルク算出動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のエンジン回転速度制限値算出動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載することができる他の態様のハイブリッド車両の要部を示す構成図である。
【図１０】図１０は、目標エンジン回転速度の上限値が下降する側に急変する場合の各軸の回転速度の遷移を示す共線図である。
【図１１】図１１は、目標エンジン回転速度の下限値が上昇する側に急変する場合の各軸の回転速度の遷移を示す共線図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施例に係るハイブリッドＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１３】図１３は、比較例における目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置が搭載されたハイブリッド車両における目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフである。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置が搭載されたハイブリッド車両における目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフであって、第１の制限値と第２の制限値とが異なる場合のグラフである。
【図１６】図１６は、第１の制限値と第２の制限値とが同一の場合の比較例における目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと少なくとも１つのモータジェネレータとによって生成された動力を、遊星歯車機構を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車両の制御装置であって、ハイブリッド車両を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数により変動が抑制された第１車速を基に算出し、エンジンの機関回転速度の第１の制限値を第２変動抑制係数により変動が抑制された第２車速を基に算出する制御部を備えている。これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両に要求する目標駆動トルクの急激な変動を抑制することができる。
【実施例】
【００１０】
（第１実施例）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施例について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両（以下、単に「車両」という）１は、内燃機関型のエンジン２と、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、駆動輪６と、駆動輪６に動力を伝達可能に連結された駆動軸７と、第１遊星歯車機構８と、第２遊星歯車機構９と、第３遊星歯車機構１０と、第１インバータ１９と、第２インバータ２０と、ハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）５２と、エンジンＥＣＵ５３と、モータＥＣＵ５４と、バッテリＥＣＵ５５とを含んで構成される。
【００１１】
エンジン２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行う４サイクルのエンジンによって構成されている。エンジン２の出力軸３は、第１遊星歯車機構８と第２遊星歯車機構９とに連結されている。
【００１２】
第１モータジェネレータ４は、ロータ軸１３と、ロータ１４と、ステータ１５とを有している。ロータ１４には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ１５は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ１５の三相コイルは、第１インバータ１９に接続されている。
【００１３】
このように構成された第１モータジェネレータ４において、ステータ１５の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ１５によって回転磁界が形成される。この回転磁界にロータ１４に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ１４がロータ軸１３周りに回転駆動される。すなわち、第１モータジェネレータ４は、電動機として機能し、車両１を駆動する駆動力を生成することができる。
【００１４】
また、ロータ１４がロータ軸１３周りに回転すると、ロータ１４に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ１５の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相の交流電力が発生する。すなわち、第１モータジェネレータ４は、発電機としても機能する。
【００１５】
第１インバータ１９は、モータＥＣＵ５４の制御により、バッテリ２１などから供給された直流の電力を三相の交流電力に変換する。この三相の交流電力は、第１モータジェネレータ４のステータ１５の三相コイルに供給される。
【００１６】
第１インバータ１９は、モータＥＣＵ５４の制御により、第１モータジェネレータ４によって生成された三相の交流電力を直流の電力に変換する。この直流の電力は、例えば、バッテリ２１を充電する。
【００１７】
第２モータジェネレータ５は、ロータ軸１６と、ロータ１７と、ステータ１８とを有している。ロータ１７には、複数の永久磁石が埋め込まれている。ステータ１８は、ステータコア及びステータコアに巻き掛けられた三相コイルを有している。ステータ１８の三相コイルは、第２インバータ２０に接続されている。
【００１８】
このように構成された第２モータジェネレータ５において、ステータ１８の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ１８によって回転磁界が形成される。この回転磁界にロータ１７に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ１７がロータ軸１６周りに回転駆動される。すなわち、第２モータジェネレータ５は、電動機として機能し、車両１を駆動する駆動力を生成することができる。
【００１９】
また、ロータ１７がロータ軸１６周りに回転すると、ロータ１７に埋め込まれた永久磁石によって回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ１８の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相の交流電力が発生する。すなわち、第２モータジェネレータ５は、発電機としても機能する。
【００２０】
第２インバータ２０は、モータＥＣＵ５４の制御により、バッテリ２１などから供給された直流の電力を三相の交流電力に変換する。この三相の交流電力は、第２モータジェネレータ５のステータ１８の三相コイルに供給される。
【００２１】
第２インバータ２０は、モータＥＣＵ５４の制御により、第２モータジェネレータ５によって生成された三相の交流電力を直流の電力に変換する。この直流の電力は、例えば、バッテリ２１を充電する。
【００２２】
第１遊星歯車機構８は、サンギア２２と、サンギア２２の外歯に噛み合う複数のプラネタリギア２３と、複数のプラネタリギア２３に内歯が噛み合うリングギア２５と、プラネタリギア２３を自転可能に支持するプラネタリキャリア２４とを備えている。
【００２３】
第２遊星歯車機構９は、サンギア２６と、サンギア２６の外歯に噛み合う複数のプラネタリギア２７と、複数のプラネタリギア２７に内歯が噛み合うリングギア２９と、プラネタリギア２７を自転可能に支持するプラネタリキャリア２８とを備えている。
【００２４】
第３遊星歯車機構１０は、サンギア３０と、サンギア３０の外歯に噛み合う複数のプラネタリギア３１と、複数のプラネタリギア３１に内歯が噛み合うリングギア３２と、プラネタリギア３１を自転可能に支持するプラネタリキャリア３３とを備えている。
【００２５】
第１遊星歯車機構８のサンギア２２は、第１モータジェネレータ４のロータ１４と一体に回転するように、中空のロータ軸１３に連結されている。第１遊星歯車機構８のプラネタリキャリア２４と、第２遊星歯車機構９のサンギア２６とは、エンジン２の出力軸３と一体に回転するように連結されている。
【００２６】
第１遊星歯車機構８のリングギア２５には、第２遊星歯車機構９のプラネタリギア２７がロータ軸１３周りに公転するようにプラネタリキャリア２８を介して連結されている。また、第１遊星歯車機構８のリングギア２５は、デファレンシャルギア及びその他のギアを含むギア機構３５を介して駆動軸７を回転させるように設けられている。
【００２７】
第２遊星歯車機構９のリングギア２９には、第３遊星歯車機構１０のプラネタリギア３１がロータ軸１６周りに公転するようにプラネタリキャリア３３を介して連結されている。第３遊星歯車機構１０のリングギア３２は、ケース３４に固定されている。第３遊星歯車機構１０のサンギア３０は、第２モータジェネレータ５のロータ１７と一体に回転するようにロータ軸１６に連結されている。
【００２８】
第１遊星歯車機構８、第２遊星歯車機構９及び第３遊星歯車機構１０は、動力伝達機構１１を構成する。動力伝達機構１１は、エンジン２の出力軸３と、第１モータジェネレータ４の出力軸としてのロータ軸１３と、第２モータジェネレータ５の出力軸としてのロータ軸１６と、ギア機構３５を介して駆動軸７とが連結された遊星歯車機構を構成する。
【００２９】
このように、動力伝達機構１１は、エンジン２と、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、駆動軸７との間で駆動力を授受させるようになっている。例えば、動力伝達機構１１は、エンジン２と、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とによって生成された動力を駆動軸７に伝達するようになっている。
【００３０】
図２に示すように、第３遊星歯車機構１０のリングギア３２の回転速度と、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度と、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６の回転速度との関係は、共線図で表すことができる。
【００３１】
図２に示す共線図において、各縦軸は、図中、左から第３遊星歯車機構１０のリングギア３２の回転速度（図中、Ｒ３）、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度（図中、Ｒ２）、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６の回転速度（図中、ＭＧ２）をそれぞれ表している。
【００３２】
第３遊星歯車機構１０のリングギア３２は、固定されているため、第３遊星歯車機構１０は、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６の駆動力を減速して第２遊星歯車機構９のリングギア２９に伝達するリダクションギアを構成する。
【００３３】
第３遊星歯車機構１０のリングギア３２の歯数をＺＲ３とし、第３遊星歯車機構１０のサンギア３０の歯数をＺＳ３とすると、第３遊星歯車機構１０のレバー比、すなわち、リダクションギア比Ｋｒは、ＺＲ３／ＺＳ３となる。
【００３４】
以上より、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度Mg2_rg_spdと、第２モータジェネレータ５のロータ軸１６の回転速度Mg2_spdとの関係は、以下の式（１）で表すことができる。
【００３５】
Mg2_rg_spd＝Mg2_spd／（１＋Ｋｒ）・・・（１）
【００３６】
図３に示すように、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３の回転速度と、エンジン２の出力軸３の回転速度と、ギア機構３５を介して駆動輪６に動力を伝達する第１遊星歯車機構８のリングギア２５の回転速度（以下、単に「駆動回転速度」という。）と、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度との関係は、共線図で表すことができる。
【００３７】
図３に示す共線図において、各縦軸は、図中、左から第１モータジェネレータ４のロータ軸１３の回転速度（図中、ＭＧ１）と、エンジン２の出力軸３の回転速度（図中、Ｅ／Ｇ）と、駆動回転速度（図中、ＯＵＴ）と、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度（図中、Ｒ２）をそれぞれ表している。
【００３８】
第１遊星歯車機構８のサンギア２２の歯数をＺＳ１とし、第１遊星歯車機構８のリングギア２５の歯数をＺＲ１とすると、第１遊星歯車機構８のレバー比Ｋ１は、ＺＲ１／ＺＳ１となる。
【００３９】
第２遊星歯車機構９のサンギア２６の歯数をＺＳ２とし、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の歯数をＺＲ２とすると、第２遊星歯車機構９のレバー比Ｋ２は、ＺＳ２／ＺＲ２となる。
【００４０】
以上より、駆動回転速度Ｎｏと、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３の回転速度Mg1_spdと、第２遊星歯車機構９のリングギア２９の回転速度Mg2_rg_spdとの関係は、以下の式（２）で表すことができる。
【００４１】
Ｎｏ＝（Ｋ２×Mg1_spd＋（１＋Ｋ１）×Mg2_rg_spd）／（１＋Ｋ１＋Ｋ２）・・・（２）
【００４２】
図１において、ハイブリッドＥＣＵ５２、エンジンＥＣＵ５３、モータＥＣＵ５４及びバッテリＥＣＵ５５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによってそれぞれ構成されている。
【００４３】
これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをハイブリッドＥＣＵ５２、エンジンＥＣＵ５３、モータＥＣＵ５４及びバッテリＥＣＵ５５としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
【００４４】
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるハイブリッドＥＣＵ５２、エンジンＥＣＵ５３、モータＥＣＵ５４及びバッテリＥＣＵ５５としてそれぞれ機能する。
【００４５】
車両１には、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ＬＡＮ（Local Area Network）を形成するためのＣＡＮ通信線３９が設けられている。ハイブリッドＥＣＵ５２、エンジンＥＣＵ５３、モータＥＣＵ５４及びバッテリＥＣＵ５５は、ＣＡＮ通信線３９を介して制御信号等の信号の送受信を相互に行う。
【００４６】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、主として、エンジンＥＣＵ５３、モータＥＣＵ５４及びバッテリＥＣＵ５５などの各種ＥＣＵを統括的に制御する。エンジンＥＣＵ５３は、主として、エンジン２を制御する。
【００４７】
モータＥＣＵ５４は、主として、第１インバータ１９及び第２インバータ２０を介して第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をそれぞれ制御する。バッテリＥＣＵ５５は、主として、バッテリ２１の状態を管理する。
【００４８】
また、モータＥＣＵ５４は、第１インバータ１９及び第２インバータ２０を介して第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の回転速度を検出し、ハイブリッドＥＣＵ５２はモータＥＣＵ５４によって検出された第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の回転速度から駆動回転速度Ｎｏを算出する。
【００４９】
本実施例において、バッテリＥＣＵ５５の入力ポートには、バッテリ状態検出センサ６０が接続されている。バッテリ状態検出センサ６０は、バッテリ２１の放充電電流、電圧及びバッテリ温度を検出する。バッテリＥＣＵ５５は、バッテリ状態検出センサ６０から入力される放充電電流の値、電圧の値及びバッテリ温度の値に基づき、バッテリ２１の残容量（以下、「ＳＯＣ」という）などを検出する。
【００５０】
バッテリ状態検出センサ６０は、例えば、バッテリ２１の放充電電流を検出する電流センサと、バッテリ２１の電圧を検出する電圧センサと、バッテリ温度を検出する温度センサとを含んで構成される。なお、電流センサと電圧センサと温度センサとは、個別に設けてもよい。
【００５１】
ハイブリッドＥＣＵ５２の入力ポートには、アクセルペダル６１の操作量（以下、単に「アクセル開度」という）を検出するアクセル開度センサ６２が接続されている。
【００５２】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、車両１を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数により変動が抑制された第１車速を基に算出し、第１の制限値としてのエンジン２の機関回転速度の制限値を第２変動抑制係数により変動が抑制された第２車速を基に算出する制御部７０としての機能を有する。
【００５３】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、以下の式（３）に示すように、ハイブリッドＥＣＵ５２によって算出された駆動回転速度Ｎｏの変動を抑制したドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖを算出する。なお、以下の式（３）において、Ｎｏｄｒｖ'は、前回の制御タイミングで算出したドラビリ用駆動回転速度を表し、αは、第１変動抑制係数を表す。
【００５４】
Ｎｏｄｒｖ＝Ｎｏｄｒｖ'×α＋Ｎｏ×（１−α）・・・（３）
【００５５】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、アクセル開度センサ６２によって検出されたアクセル開度と、ドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖとに基づいて、車両１に要求されるトルク（以下、単に「目標駆動トルク」という）Ｔｏを算出する。
【００５６】
なお、本実施例において、パワーとは、トルクに回転速度を乗算した値に比例し、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及び第１遊星歯車機構８のリングギア２５の各回転体におけるトルク及び回転速度の組み合わせによって一意に決まる。
【００５７】
ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリには、図４に示すような駆動トルクマップが格納されている。駆動トルクマップでは、アクセル開度と車速とに対して車両１の目標駆動トルクが対応付けられている。
【００５８】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、アクセル開度センサ６２によって検出されたアクセル開度と、ドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖに速度変換係数を乗算した第１車速とに対して、駆動トルクマップによって対応付けられた目標駆動トルクＴｏを特定する。
【００５９】
速度変換係数は、駆動回転速度を車速に変換するための定数であり、具体的には、タイヤ外径とギア機構３５のギア比の乗算値である。速度変換係数は、ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。
【００６０】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標駆動トルクＴｏと駆動回転速度とを乗算することにより、車両１に要求されるパワー（以下、単に「目標駆動パワー」という）Ｐｒｅｑを算出する。
【００６１】
本実施例において、パワーとは、トルクに回転速度を乗算した値に比例し、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及び第１遊星歯車機構８のリングギア２５の各回転体におけるトルク及び回転速度の組み合わせによって一意に決まる。
【００６２】
なお、図４に示した駆動トルクマップは、アクセル開度と駆動回転速度とに対して車両１の目標駆動トルクが対応付けられていてもよい。この場合には、ハイブリッドＥＣＵ５２は、特定した目標駆動トルクＴｏとドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖとを乗算することにより、目標駆動パワーＰｒｅｑを算出する。
【００６３】
ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリには、図５に示すような放充電パワーマップが格納されている。放充電パワーマップでは、バッテリ２１のＳＯＣに対して、放充電パワーが対応付けられている。
【００６４】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、バッテリＥＣＵ５５から送信されたバッテリ２１のＳＯＣに対して、放充電パワーマップによって対応付けられた放充電パワーＰｃｈｇを特定する。
【００６５】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、以下の式（４）に示すように、目標駆動パワーＰｒｅｑから放充電パワーＰｃｈｇを減算した値をエンジン２の目標エンジンパワーＰｅｇとして算出する。なお、Ｐｃｈｇは、放電側を正とし、充電側を負とする。
【００６６】
Ｐｅｇ＝Ｐｒｅｑ−Ｐｃｈｇ・・・（４）
【００６７】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標エンジンパワーＰｅｇが、車両１の運転状態に応じたエンジンパワーの最大値より大きい場合には、エンジンパワーの最大値を目標エンジンパワーＰｅｇとする。
【００６８】
ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリには、図６に示すようなエンジン動作点マップが格納されている。エンジン動作点マップは、車速と、エンジン２の機関回転速度（以下、単に「エンジン回転速度」という）と、エンジントルクとに対して、目標とする動作ラインを表している。
【００６９】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、エンジン動作点マップにおいて、動作ラインと、目標エンジンパワーＰｅｇを表すエンジンパワーラインとの交点から、目標エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジントルクＴｅとを決定する。
【００７０】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標エンジントルクＴｅをエンジンＥＣＵ５３に送信することにより、エンジン２を制御するようになっている。
【００７１】
本実施例において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジントルクＴｅとを決定した後に、エンジン回転速度の制限値であるエンジン回転速度の上限値Ｎｅｕとエンジン回転速度の下限値Ｎｅｌとで、目標エンジン回転速度Ｎｅを制限する。
【００７２】
すなわち、ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎｅｕと下限値Ｎｅｌとの間になければ、目標エンジン回転速度Ｎｅが上限値Ｎｅｕと下限値Ｎｅｌとの間に入るように、エンジン動作点マップにおけるエンジンパワーラインに沿って、目標エンジン回転速度Ｎｅと目標エンジントルクＴｅとを補正する。
【００７３】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、以下の式（５）に示すように、ハイブリッドＥＣＵ５２によって算出された駆動回転速度Ｎｏの変動を抑制した部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄを算出する。以下の式（５）において、Ｎｏｇｒｄ'は、前回の制御タイミングで算出した部品保護用駆動回転速度を表し、βは、第２変動抑制係数を表す。なお、本実施例における第２車速は、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄに速度変換係数を乗算した値とする。
【００７４】
Ｎｏｇｒｄ＝Ｎｏｇｒｄ'×β＋Ｎｏ×（１−β）・・・（５）
【００７５】
第２変動抑制係数βは、式（３）で使用した第１変動抑制係数αよりも小さい。すなわち、第１変動抑制係数αは、第２変動抑制係数βよりも抑制度が高く、ドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖは、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄよりも変動が抑制される。
【００７６】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄと、動力伝達機構１１を構成するギアの回転速度の上限値（以下、単に「許容回転速度」という）とを基に、エンジン回転速度の制限値を算出する。
【００７７】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ５２は、第１遊星歯車機構８のプラネタリギア２３及び第２遊星歯車機構９のプラネタリギア２７を保護するためのエンジン回転速度の上限値（以下、単に「ギア保護上限回転速度」という）Ｎｅｐｕと、下限値（以下、単に「ギア保護下限回転速度」という）Ｎｅｐｌを以下の式（６）、（７）に基づいてそれぞれ算出する。
【００７８】
Ｎｅｐｕ＝Ｎｏｇｒｄ＋（Ｎｐｉｎ×Ａ／２）・・・（６）
Ｎｅｐｌ＝Ｎｏｇｒｄ−（Ｎｐｉｎ×Ａ／２）・・・（７）
【００７９】
式（６）、（７）において、Ｎｐｉｎは、第１遊星歯車機構８のプラネタリギア２３及び第２遊星歯車機構９のプラネタリギア２７の許容回転速度を表し、Ａは、保護係数を表す。なお、ギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕは、「ギア保護上限値」ともいい、ギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌは、「ギア保護下限値」ともいう。
【００８０】
保護係数Ａは、１−（１／Ｋ１）及び（１／Ｋ２）−１のうち低い値である。第１遊星歯車機構８のプラネタリギア２３及び第２遊星歯車機構９のプラネタリギア２７の許容回転速度Ｎｐｉｎと保護係数Ａとは、ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。
【００８１】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄと、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の回転速度の上限値とを基に、エンジン回転速度の制限値を算出する。
【００８２】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ５２は、第１モータジェネレータ４の過回転を防止するためのエンジン回転速度の上限値（以下、単に「ＭＧ１保護上限回転速度」という）Ｎｅｍｇ１ｕと、下限値（以下、単に「ＭＧ１保護下限回転速度」という）Ｎｅｍｇ１ｌを以下の式（８）、（９）に基づいてそれぞれ算出する。
【００８３】
Ｎｅｍｇ１ｕ＝（Ｋ１×Ｎｏｇｒｄ＋Ｎｍｇ１ｕ）／（Ｋ１＋１）・・・（８）
Ｎｅｍｇ１ｌ＝（Ｋ１×Ｎｏｇｒｄ−Ｎｍｇ１ｕ）／（Ｋ１＋１）・・・（９）
【００８４】
式（８）、（９）において、Ｎｍｇ１ｕは、第１モータジェネレータ４の回転速度の上限値であるＭＧ１許容回転速度を表す。ＭＧ１許容回転速度Ｎｍｇ１ｕは、ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。
【００８５】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、第２モータジェネレータ５の過回転を防止するためのエンジン回転速度の上限値（以下、単に「ＭＧ２保護上限回転速度」という）Ｎｅｍｇ２ｕと、下限値（以下、単に「ＭＧ２保護下限回転速度」という）Ｎｅｍｇ２ｌを以下の式（１０）、（１１）に基づいてそれぞれ算出する。
【００８６】
Ｎｅｍｇ２ｕ＝｛（Ｋ２＋１）×Ｎｏｇｒｄ＋Ｎｍｇ２ｕ／（１＋Ｋｒ））｝／Ｋ２・・・（１０）
Ｎｅｍｇ２ｌ＝｛（Ｋ２＋１）×Ｎｏｇｒｄ−Ｎｍｇ２ｕ／（１＋Ｋｒ））｝／Ｋ２・・・（１１）
【００８７】
式（１０）、（１１）において、Ｎｍｇ２ｕは、第２モータジェネレータ５の回転速度の上限値であるＭＧ２許容回転速度を表す。ＭＧ２許容回転速度Ｎｅｍｇ２ｕは、ハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。
【００８８】
なお、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕとＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕとは、「ＭＧ保護上限値」ともいい、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌとＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌとは、「ＭＧ保護下限値」ともいう。
【００８９】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、以上のように算出したギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕ、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕ及びＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕの最小値をエンジン回転速度の上限値Ｎｅｕとする。
【００９０】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、以上のように算出したギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌ、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌ及びＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌの最大値をエンジン回転速度の下限値Ｎｅｌとする。
【００９１】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、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のトルク指令値を算出する。
【００９２】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標駆動パワーＰｒｅｑと、目標エンジンパワーＰｅｇとの差を目標モータ駆動パワーＰｍｇとして算出する。
【００９３】
第１モータジェネレータ４の目標駆動トルクをＴｍｇ１、第２モータジェネレータ５の目標駆動トルクをＴｍｇ２とすると、目標モータ駆動パワーＰｍｇは、以下の式（１４）で表すことができる。
【００９４】
Ｐｍｇ＝Ｎｍｇ１×Ｔｍｇ１＋Ｎｍｇ２×Ｔｍｇ２・・・（１４）
【００９５】
目標エンジントルクＴｅが決定されると、図２及び図３に示した共線図における第１遊星歯車機構８、第２遊星歯車機構９及び第３遊星歯車機構１０のレバー比から、以下の式（１５）が導き出される。
【００９６】
Ｔｍｇ１×（Ｋ１＋１）＋Ｔｅ×１＝Ｔｍｇ２×Ｋ２×（Ｋｒ＋１）・・・（１５）
【００９７】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、目標モータ駆動パワーＰｍｇと、目標エンジントルクＴｅと、モータＥＣＵ５４によって検出され、モータＥＣＵ５４から送信されるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１及びＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２とから、第１モータジェネレータ４の目標駆動トルクＴｍｇ１と、第２モータジェネレータ５の目標駆動トルクＴｍｇ２を式（１４）及び式（１５）に基づいて算出する。
【００９８】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、エンジン２の実回転速度（以下、「実エンジン回転速度」ともいう）を目標エンジン回転速度Ｎｅに追従させるため、目標エンジン回転速度Ｎｅとエンジン２の実回転速度との偏差に基づいて、第１モータジェネレータ４のフィードバックトルクＴｍｇ１ｆｂ及び第２モータジェネレータ５のフィードバックトルクＴｍｇ２ｆｂを算出し、第１モータジェネレータ４の目標駆動トルクＴｍｇ１及び第２モータジェネレータ５の目標駆動トルクＴｍｇ２にそれぞれ加算する。
【００９９】
ハイブリッドＥＣＵ５２は、第１モータジェネレータ４の目標駆動トルクＴｍｇ１に第１モータジェネレータ４のフィードバックトルクＴｍｇ１ｆｂを加算した値を第１モータジェネレータ４のトルク指令値とし、第２モータジェネレータ５の目標駆動トルクＴｍｇ２に第２モータジェネレータ５のフィードバックトルクＴｍｇ２ｆｂを加算した値を第２モータジェネレータ５のトルク指令値として、モータＥＣＵ５４に送信することにより、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を制御する。
【０１００】
以上のように構成された本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の動作について図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の目標駆動トルク算出動作を示している。なお、以下に説明する目標駆動トルク算出動作は、ハイブリッドＥＣＵ５２及びモータＥＣＵ５４が作動している間、繰り返し実行される。
【０１０１】
目標駆動トルク算出動作において、まず、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ１において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（１）及び式（２）に基づいて、第１モータジェネレータ４の回転速度（図中、「ＭＧ１回転速度」）と、第２モータジェネレータ５の回転速度（図中、「ＭＧ２回転速度」）とから、駆動回転速度Ｎｏを算出する。
【０１０２】
ステップＳ１の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ２の処理を実行する。ステップＳ２において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（３）に基づいて、第１変動抑制係数αで駆動回転速度Ｎｏを抑制したドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖを算出する。
【０１０３】
ステップＳ２の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ３の処理を実行する。ステップＳ３において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、図４に示したような駆動トルクマップによって、ドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖに速度変換係数を乗算した第１車速に対応付けられた目標駆動トルクＴｏを特定し、目標駆動トルク算出動作を終了する。
【０１０４】
図８は、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のエンジン回転速度制限値算出動作を示している。なお、以下に説明するエンジン回転速度制限値算出動作は、ハイブリッドＥＣＵ５２が作動している間、繰り返し実行される。
【０１０５】
エンジン回転速度制限値算出動作において、まず、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１１の処理を実行する。ステップＳ１１において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（５）に基づいて、第２変動抑制係数βで駆動回転速度Ｎｏを抑制した部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄを算出する。
【０１０６】
ステップＳ１１の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１２の処理を実行する。ステップＳ１２において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（６）及び式（７）に基づいて、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄと、第１遊星歯車機構８のプラネタリギア２３及び第２遊星歯車機構９のプラネタリギア２７の許容回転速度（図中、「ギア許容回転速度」）Ｎｐｉｎとから、ギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕと、ギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌとを算出する。
【０１０７】
ステップＳ１２の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１３の処理を実行する。ステップＳ１３において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（８）及び式（９）に基づいて、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄと、ＭＧ１許容回転速度Ｎｍｇ１ｕとから、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕと、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌとを算出する。
【０１０８】
ステップＳ１３の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１４の処理を実行する。ステップＳ１４において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、式（１０）及び式（１１）に基づいて、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄと、ＭＧ２許容回転速度Ｎｍｇ２ｕとから、ＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕと、ＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌとを算出する。
【０１０９】
ステップＳ１４の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１５の処理を実行する。ステップＳ１５において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕ、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕ及びＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕの最小値をエンジン回転速度の上限値Ｎｅｕとする。
【０１１０】
ステップＳ１５の処理を実行した後、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ステップＳ１６の処理を実行する。ステップＳ１６において、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌ、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌ及びＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌの最大値をエンジン回転速度の下限値Ｎｅｌとし、エンジン回転速度制限値算出動作を終了する。
【０１１１】
以上のように、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両１を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数αにより変動が抑制された第１車速を基に算出し、エンジン回転速度の制限値を第２変動抑制係数βにより変動が抑制された第２車速を基に算出する。
【０１１２】
このため、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、車両１を駆動するための目標駆動トルクを第１変動抑制係数αにより変動が抑制された第１車速を基に算出するため、車両に要求する目標駆動トルクの急激な変動を抑制することができる。
【０１１３】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジン回転速度の制限値を第２変動抑制係数βにより変動が抑制された第２車速を基に算出するため、エンジン回転速度の制限値の急激な変動を抑制することができる。
【０１１４】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、第１変動抑制係数αを第２変動抑制係数βよりも抑制度を高くすることにより、車両１を駆動するための目標駆動トルクの応答性に対して、エンジン２の機関回転速度を制限回転速度の応答性を高くすることにより、エンジン２の機関回転速度を制限回転速度で制限することができる。
【０１１５】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、第２車速と、動力伝達機構１１を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、エンジン２の機関回転速度の制限値を算出するため、動力伝達機構１１を構成するギアの過回転を防止することができる。
【０１１６】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、第２車速と、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の回転速度の制限値とを基に、エンジン２の機関回転速度の制限値を算出するため、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の過回転を防止することができる。
【０１１７】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、第２車速と、動力伝達機構１１を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、エンジン２の機関回転速度のギア保護上限値を算出し、第２車速と、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の回転速度の上限値とを基に、エンジン２の機関回転速度のＭＧ保護上限値を算出し、ギア保護上限値及びＭＧ保護上限値の最小値をエンジン２の機関回転速度の上限値とするため、動力伝達機構１１を構成するギアと、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との過回転を防止することができる。
【０１１８】
また、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、第２車速と、動力伝達機構１１を構成するギアの回転速度の上限値とを基に、エンジン２の機関回転速度のギア保護下限値を算出し、第２車速と、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の回転速度の下限値とを基に、エンジン２の機関回転速度のＭＧ保護下限値を算出し、ギア保護下限値及びＭＧ保護下限値の最大値をエンジン２の機関回転速度の下限値とするため、動力伝達機構１１を構成するギアと、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との過回転を防止することができる。
【０１１９】
なお、本実施例において、ドラビリ用駆動回転速度Ｎｏｄｒｖ及び部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄをそれぞれ算出するための数式の例として、式（３）及び式（５）を示したが、時間経過とともに変化する値の変動を抑制することができれば、ローパスフィルタ処理などの他の処理を本発明に係るハイブリッド車両の制御装置に適用してもよい。
【０１２０】
また、本実施例において、駆動回転速度、駆動軸７の回転速度及び車速は、互いに比例する関係にあるため、比例定数を考慮すれば、相互に置き換えることができる。
【０１２１】
なお、本発明の第１実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、図９に示すようなハイブリッド車両にも適用することができる。なお、図９に示すハイブリッド車両は、図１に示した車両１に対し、各種ＥＣＵ、各種センサ、インバータ及びバッテリのなど図示を省略し、駆動源、動力伝達経路及び駆動輪のみが図示されている。
【０１２２】
図９に示すハイブリッド車両２０１は、エンジン２０２と、第１モータジェネレータ２０４と、第２モータジェネレータ２０５と、駆動輪２０６と、駆動輪２０６に動力を伝達可能に連結された駆動軸２０７と、第１遊星歯車機構２０８と、第２遊星歯車機構２０９とを含んで構成される。
【０１２３】
第１モータジェネレータ２０４は、中空のロータ軸２１３と、ロータ２１４と、ステータ２１５とを有している。第２モータジェネレータ２０５は、ロータ軸２１６と、ロータ２１７と、ステータ２１８とを有している。
【０１２４】
第１遊星歯車機構２０８は、サンギア２２２と、サンギア２２２の外歯に噛み合う複数のプラネタリギア２２３と、複数のプラネタリギア２２３に内歯が噛み合うリングギア２２５とを備えている。
【０１２５】
第２遊星歯車機構２０９は、サンギア２２６と、サンギア２２６の外歯に噛み合う複数のプラネタリギア２２７と、複数のプラネタリギア２２７に内歯が噛み合うリングギア２２９と、プラネタリギア２２７を自転可能に支持するプラネタリキャリア２２８とを備えている。
【０１２６】
第１遊星歯車機構２０８のサンギア２２２は、第１モータジェネレータ２０４のロータ軸２１３と一体に回転するように連結されている。第１遊星歯車機構２０８のプラネタリギア２２３は、エンジン２０２の出力軸２０３と一体に公転するように連結されている。
【０１２７】
第２遊星歯車機構２０９のサンギア２２６は、第２モータジェネレータ２０５のロータ軸２１６と一体に回転するように連結されている。第２遊星歯車機構２０９のプラネタリキャリア２２８は、ケース２３４に固定されている。
【０１２８】
第１遊星歯車機構２０８のリングギア２２５と第２遊星歯車機構２０９のリングギア２２９とは、一体に回転するように連結され、デファレンシャルギア及びその他のギアを含むギア機構２３５を介して駆動軸２０７を回転させるように設けられている。
【０１２９】
第１遊星歯車機構２０８と第２遊星歯車機構２０９とは、動力伝達機構２１１を構成する。動力伝達機構２１１は、エンジン２０２の出力軸２０３と、第１モータジェネレータ２０４の出力軸としてのロータ軸２１３と、第２モータジェネレータ２０５の出力軸としてのロータ軸２１６と、ギア機構２３５を介して駆動軸２０７とが連結された遊星歯車機構を構成する。
【０１３０】
このように、動力伝達機構２１１は、エンジン２０２と、第１モータジェネレータ２０４と、第２モータジェネレータ２０５と、駆動軸２０７との間で駆動力を授受させるようになっている。例えば、動力伝達機構２１１は、エンジン２０２と、第１モータジェネレータ２０４と、第２モータジェネレータ２０５とによって生成された動力を駆動軸２０７に伝達するようになっている。
【０１３１】
（第２実施例）
図１０に示すように、第１モータジェネレータ４のロータ軸１３の回転速度（図中、ＭＧ１）が上限値によって制限されている状況において、例えば急ブレーキ等により駆動回転速度（図中、ＯＵＴ）が下降する側に急変すると、ＭＧ１が上限値で制限されているためこれ以上、上昇させることができず、結果として目標エンジン回転速度の上限値が下降する側に急変してしまう。図１０中、破線で示す共線が急変前の各軸の回転速度を示す共線である。図１０中、実線で示す共線が急変後の各軸の回転速度を示す共線である。
【０１３２】
また、図１１に示すように、ＭＧ１が下限値によって制限されている状況において、例えばスリップ等により駆動回転速度（図中、ＯＵＴ）が上昇する側に急変すると、ＭＧ１が下限値で制限されているためこれ以上、下降させることができず、結果として目標エンジン回転速度の下限値が上昇する側に急変してしまう。図１１中、破線で示す共線が急変前の各軸の回転速度を示す共線である。図１１中、実線で示す共線が急変後の各軸の回転速度を示す共線である。
【０１３３】
このような目標エンジン回転速度の急変を抑制するために、目標エンジン回転速度に一次遅れ処理や変化率制限等の緩変化処理を行うことがある。このように、目標エンジン回転速度を上限値及び下限値で制限した後に緩変化処理を行うことで、エンジンの実回転速度が上限値を超えてしまったり、下限値を下回ってしまったりすることを抑制し得る。
【０１３４】
ところが、例えば高車速時の急ブレーキ等によって駆動軸の回転速度が急減すると、第１モータジェネレータ４の回転速度の制限に伴って目標エンジン回転速度の上限値及び下限値が急変する。このような場合、上述のように目標エンジン回転速度を上限値及び下限値によって制限した後に緩変化処理を行うと、緩変化処理によって算出される目標エンジン回転速度が、急変する上限値を超えてしまったり、急変する下限値を下回ってしまったりするおそれがある。
【０１３５】
そこで、本実施例では、目標エンジン回転速度を上限値及び下限値によって制限した後に緩変化処理を行い、緩変化処理後の目標エンジン回転速度を再び上限値及び下限値によって制限するようにした。これにより、目標エンジン回転速度の上限値及び下限値が急変した場合であっても緩変化処理後の目標エンジン回転速度が上限値を超えてしまったり、下限値を下回ってしまったりすることを抑制することが可能となる。ここで、上述の上限値及び下限値には、過回転抑制やドライバビリティの向上、エンジンストール防止等の種々の目的により定められる値が含まれる。
【０１３６】
以下、図１２から図１６を参照して、本実施例の具体的な構成及び作用について説明する。本実施例は、第１実施例に対して第２の制限値に係る構成が追加された点で異なるが、その他の構成は第１実施例と同一である。
【０１３７】
図１２に示すように、本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、車両１の目標駆動トルクＴｏを算出する目標駆動トルク算出部３０１、目標駆動パワーＰｒｅｑを算出する目標駆動パワー算出部３０２、放充電パワーＰｃｈｇを算出する放充電パワー算出部３０３、目標エンジンパワーＰｅｇを算出する目標エンジンパワー算出部３０４、エンジン動作点マップに基づき目標エンジン回転速度Ｎｅ（本実施例においては、「制限前目標エンジン回転速度」という）と目標エンジントルクＴｅとを決定する目標エンジン動作点算出部３０５としての機能を有する。目標駆動トルク算出部３０１、目標駆動パワー算出部３０２、放充電パワー算出部３０３、目標エンジンパワー算出部３０４及び目標エンジン動作点算出部３０５の機能により算出又は決定する各種変数の算出方法又は決定方法は第１実施例と同一である。
【０１３８】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、第２車速とギアの回転速度の制限値とに基づき、ギア保護制限値を算出する（ギア保護制限値算出部４０１）。第２車速は、第１実施例で説明した通り、部品保護用駆動回転速度Ｎｏｇｒｄに速度変換係数を乗算した値である。「ギアの回転速度の制限値」は、第１実施例で説明した、動力伝達機構１１を構成するギアの回転速度の上限値、すなわち許容回転速度Ｎｐｉｎである。ギア保護制限値は、第１実施例で説明したギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕ及びギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌである。
【０１３９】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、第２車速とモータジェネレータの回転速度の制限値とに基づき、ＭＧ保護制限値を算出する（ＭＧ保護制限値算出部４０２）。「モータジェネレータの回転速度の制限値」は、第１実施例で説明した、第１モータジェネレータ４の回転速度の上限値であるＭＧ１許容回転速度Ｎｍｇ１ｕ、及び第２モータジェネレータ５の回転速度の上限値であるＭＧ２許容回転速度Ｎｍｇ２ｕである。ＭＧ保護制限値は、第１実施例で説明した、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕ、ＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕ、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌ、ＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌである。
【０１４０】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、ギア保護制限値とＭＧ保護制限値とに基づき、第１の制限値を算出する（第１の制限値算出部４０３）。第１の制限値は、第１実施例で説明したエンジン回転速度の上限値Ｎｅｕ及び下限値Ｎｅｌである。エンジン回転速度の上限値Ｎｅｕは、ギア保護上限回転速度Ｎｅｐｕ、ＭＧ１保護上限回転速度Ｎｅｍｇ１ｕ及びＭＧ２保護上限回転速度Ｎｅｍｇ２ｕの最小値である。エンジン回転速度の下限値Ｎｅｌは、ギア保護下限回転速度Ｎｅｐｌ、ＭＧ１保護下限回転速度Ｎｅｍｇ１ｌ及びＭＧ２保護下限回転速度Ｎｅｍｇ２ｌの最大値である。
【０１４１】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、上述のように算出した第１の制限値に対して所定値を加算又は減算することにより第２の制限値を算出する（第２の制限値算出部４０４）。
【０１４２】
具体的には、ハイブリッドＥＣＵ５２は、エンジン回転速度の上限値Ｎｅｕに対しては所定値を減算し、エンジン回転速度の下限値Ｎｅｌに対しては所定値を加算する。これにより、第２の制限値の絶対値は、第１の制限値の絶対値よりも小さくなる。これは、第２の制限値のほうが第１の制限値よりもエンジン回転速度が厳しく制限されることを意味する。
【０１４３】
上述の所定値は、後述する最終制限後目標エンジン回転速度が部品保護の観点から設定された上限値Ｎｅｕを超えたり、下限値Ｎｅｌを下回ったりすることがなく、かつ、第１の制限値が急変した場合であっても最終制限後目標エンジン回転速度を滑らかに変化させることができる第２の制限値となるよう、予め実験的に求めてハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。上述の所定値は、固定値であってもよいし、例えばエンジン回転速度に応じて変化する値であってもよい。
【０１４４】
なお、ハイブリッドＥＣＵ５２は、第１の制限値に対して「１」より小さい値を乗算することにより第２の制限値を求めてもよい。この場合、第１の制限値に対して乗算する「１」より小さい値は、後述する最終制限後目標エンジン回転速度が上限値Ｎｅｕを超えたり、下限値Ｎｅｌを下回ったりすることがなく、かつ、第１の制限値が急変した場合であっても最終制限後目標エンジン回転速度を滑らかに変化させることができる第２の制限値となるよう、予め実験的に求めてハイブリッドＥＣＵ５２のＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されている。上述の「１」より小さい値は、固定値であってもよいし、例えばエンジン回転速度に応じて変化する値であってもよい。
【０１４５】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、制限前目標エンジン回転速度を第２の制限値によって制限した値である初回制限後目標エンジン回転速度を算出する（初回制限後目標エンジン回転速度算出部４０５）。
【０１４６】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、初回制限後目標エンジン回転速度の変化を緩やかにするように、上述のように算出した初回制限後目標エンジン回転速度に対して緩変化処理を施し、緩変化処理後目標エンジン回転速度を算出する（緩変化処理後目標エンジン回転速度算出部４０６）。
【０１４７】
緩変化処理としては、初回制限後目標エンジン回転速度に対して所定の時定数を用いて一次遅れ処理を行うことによって初回制限後目標エンジン回転速度の変化を緩やかにする方法や、単位時間当たりの初回制限後目標エンジン回転速度の変化率を所定の変化率以下となるように制限することによって初回制限後目標エンジン回転速度の変化を緩やかにする方法を用いることができる。なお、緩変化処理としては、初回制限後目標エンジン回転速度の時間的な変化を緩やかにする処理であれば、上記の方法に限らず、他の方法を用いてもよい。
【０１４８】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、上述のように算出した緩変化処理後目標エンジン回転速度を第１の制限値によって制限した値である最終制限後目標エンジン回転速度を算出する（最終制限後目標エンジン回転速度算出部４０７）。
【０１４９】
上述したように、ハイブリッドＥＣＵ５２は、ギア保護制限値算出部４０１、ＭＧ保護制限値算出部４０２、第１の制限値算出部４０３、第２の制限値算出部４０４、初回制限後目標エンジン回転速度算出部４０５、緩変化処理後目標エンジン回転速度算出部４０６、最終制限後目標エンジン回転速度算出部４０７としての機能を有する。
【０１５０】
本実施例に係るハイブリッドＥＣＵ５２は、エンジン２の実回転速度が上述の通り算出した最終制限後目標エンジン回転速度に追従するようエンジン２と第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とを制御する。
【０１５１】
次に、図１３から図１６を参照して、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の作用について、目標エンジン回転速度の上限値を例に説明する。
【０１５２】
図１３は、緩変化処理後目標エンジン回転速度を第１の制限値で制限せずに最終制限後目標エンジン回転速度とする比較例における各種回転速度の変化を示すグラフであって、目標エンジン回転速度を上限値で制限する場合の例である。
【０１５３】
図１３に示すように、比較例においては、目標エンジン回転速度の上限値が急減した場合に、緩変化処理後目標エンジン回転速度が目標エンジン回転速度の上限値を超えてしまう。比較例では、目標エンジン回転速度の上限値を超えた緩変化処理後目標エンジン回転速度を最終制限後目標エンジン回転速度とするので、実エンジン回転速度も目標エンジン回転速度の上限値を超えてしまう。
【０１５４】
これに対して、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置では、図１４に示すように、目標エンジン回転速度の上限値が急減した場合であっても、緩変化処理後目標エンジン回転速度は目標エンジン回転速度の上限値を超えるものの、その緩変化処理後目標エンジン回転速度を第１の制限値で制限した最終制限後目標エンジン回転速度は目標エンジン回転速度の上限値を超えないようになっている。
【０１５５】
これにより、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置では、実エンジン回転速度が比較例と比較して目標エンジン回転速度の上限値を大きく超えることがない。
【０１５６】
上述の図１３及び図１４では、目標エンジン回転速度の上限値の例について説明したが、目標エンジン回転速度の下限値についても以下の作用を生ずる。具体的には、目標エンジン回転速度の下限値が急上昇した場合であっても、緩変化処理後目標エンジン回転速度は目標エンジン回転速度の下限値を下回るものの、その緩変化処理後目標エンジン回転速度を第１の制限値で制限した最終制限後目標エンジン回転速度は目標エンジン回転速度の下限値を下回らないようになっている。これにより、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置では、実エンジン回転速度が比較例と比較して目標エンジン回転速度の下限値を大きく下回ることがない。
【０１５７】
図１５は、本実施例に係るハイブリッド車両において、目標エンジン回転速度の上限値が繰り返し急変する場合の目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフである。
【０１５８】
図１５に示すように、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置では、第２の制限値の絶対値が第１の制限値の絶対値よりも小さい、すなわち第１の制限値の絶対値が第２の制限値の絶対値よりも大きいため、目標エンジン回転速度の上限値が繰り返し急変した場合であっても、最終制限後目標エンジン回転速度が急変せずに滑らかに変動する。これにより、実エンジン回転速度も急変せずに滑らかに変動する。
【０１５９】
図１６は、第２の制限値の絶対値と第１の制限値の絶対値とが同一である比較例において、目標エンジン回転速度の上限値が繰り返し急変する場合の目標エンジン回転速度及び実エンジン回転速度の変化を示すグラフである。
【０１６０】
図１６に示すように、比較例においては、第２の制限値の絶対値と第１の制限値の絶対値とが同一であるため、目標エンジン回転速度の上限値が繰り返し急変した場合には最終制限後目標エンジン回転速度も急変を繰り返してしまう。この結果、実エンジン回転速度も急変を繰り返してしまう。
【０１６１】
このように、目標エンジン回転速度の上限値が繰り返し急変する場合には、第２の制限値の絶対値が第１の制限値の絶対値よりも小さいほうが、最終制限後目標エンジン回転速度が急変を繰り返すことがなく滑らかに変動し、好適である。
【０１６２】
上述の図１５及び図１６においては、目標エンジン回転速度の上限値の例について説明したが、目標エンジン回転速度の下限値が繰り返し急変する場合にあっても上限値と同様、最終制限後目標エンジン回転速度が急変を繰り返すことがなく滑らかに変動する。
【０１６３】
以上のように、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、制限前目標エンジン回転速度を第２の制限値によって制限した値を初回制限後目標エンジン回転速度として算出し、初回制限後目標エンジン回転速度に対して緩変化処理を施して緩変化処理後目標エンジン回転速度を算出し、緩変化処理後目標エンジン回転速度を第１の制限値によって制限した値を最終制限後目標エンジン回転速度として算出する。
【０１６４】
このため、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、制限前目標エンジン回転速度を第２の制限値によって制限した後に緩変化処理を行うので、実エンジン回転速度が上限値を超えてしまったり、下限値を下回ってしまったりすることを抑制することができる。
【０１６５】
さらに、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、緩変化処理後の緩変化処理後目標エンジン回転速度をさらに第１の制限値によって制限するので、第２の制限値が急変する場合であっても、第１の制限値によって制限された最終制限後目標エンジン回転速度が第１の制限値に相当する上限値を超えてしまったり、第１の制限値に相当する下限値を下回ってしまったりすることを防止することができる。
【０１６６】
また、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、緩変化処理後に目標エンジン回転速度を制限する第１の制限値よりも緩変化処理前に目標エンジン回転速度を制限する第２の制限値のほうが、絶対値が小さくなるよう設定されている。
【０１６７】
このため、本発明の第２実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、目標エンジン回転速度の上限値又は下限値が繰り返し急変した場合であっても、最終制限後目標エンジン回転速度が部品保護の観点から算出された第１の制限値に相当する上限値を超えてしまったり、第１の制限値に相当する下限値を下回ってしまったりすることなく、かつ最終制限後目標エンジン回転速度を急変させずに滑らかに変動させることができる。
【０１６８】
以上、本発明の実施例について開示したが、本発明の範囲を逸脱することなく本実施例に変更を加えられ得ることは明白である。本発明の実施例は、このような変更が加えられた等価物が特許請求の範囲に記載された発明に含まれることを前提として開示されている。
【符号の説明】
【０１６９】
１  車両（ハイブリッド車両）
２  エンジン
４  第１モータジェネレータ（モータジェネレータ）
５  第２モータジェネレータ（モータジェネレータ）
６  駆動輪
１１  動力伝達機構（遊星歯車機構）
７０  制御部
３０１  目標駆動トルク算出部
３０２  目標駆動パワー算出部
３０３  放充電パワー算出部
３０４  目標エンジンパワー算出部
３０５  目標エンジン動作点算出部
４０１  ギア保護制限値算出部
４０２  ＭＧ保護制限値算出部
４０３  第１の制限値算出部
４０４  第２の制限値算出部
４０５  初回制限後目標エンジン回転速度算出部
４０６  緩変化処理後目標エンジン回転速度算出部
４０７  最終制限後目標エンジン回転速度算出部
【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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【図１６】
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