(57)【要約】【課題】バッテリレス走行している最中にエンジンストールが生じるのを抑制する。【解決手段】エンジンが自律運転回転数で自律運転するようにエンジンを制御し、走行に要求される駆動力に基づくトルクが第１モータから出力されるように第１モータを制御し、第１モータにより充放電される電力から補機電力を減じた電力が充放電されるように第２モータを制御するバッテリレス走行制御を実行する。この際、エンジンの回転数が自律運転回転数より小さい第１所定回転数未満に至ったときには第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御を実行する。これにより、エンジンの回転数の上昇を促し、エンジンストールが生じるのを抑制することができる。【選択図】図４
2019111855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を入出力する第１モータと、
エンジンと、
前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸の３軸が共線図上でこの順に３つの回転要素に接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力する第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータに接続された電力ラインに接続されて前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記バッテリの前記電力ラインへの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーと、
前記システムメインリレーをオフとした状態で走行するときには、前記エンジンが自律運転回転数で自律運転するように前記エンジンを制御し、走行に要求される駆動力に基づくトルクが前記第１モータから出力されるように前記第１モータを制御し、前記第１モータにより充放電される電力から補機電力を減じた電力が充放電されるように前記第２モータを制御するバッテリレス走行制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を実行している最中に前記エンジンの回転数が前記自律運転回転数より小さい第１所定回転数未満に至ったときには前記第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御を実行する、
ことを特徴と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、前記トルク調整制御を実行している最中に前記エンジンの回転数が前記第１所定回転数より大きい第２所定回転数以上に至ったときには前記トルク調整制御の実行を停止する、
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、
前記トルク調整制御における前記第１モータから出力するトルクの絶対値は、前記エンジンが前記第１所定回転数で出力可能な最大トルクを前記第１モータの回転軸に換算したトルクより小さい値である、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を実行している最中に前記トルク調整制御が実行された履歴があるときには、前記自律運転回転数より大きな回転数で前記エンジンが自律運転するよう前記エンジンを制御する、
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、第１モータと、エンジンと、第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸の３軸が共線図上でこの順に３つの回転要素に接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータおよび第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリとを備え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、極冷間時にバッテリを切り離して走行するバッテリレス走行をする際には、第１モータの出力下限値として通常の値より大きな（絶対値としては小さな）値を設定することによって、エンジンの回転数を押さえ込むトルクを小さく制限し、エンジンからの出力が不足することによって生じるエンジンストールを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７４２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の構成のハイブリッド自動車では、バッテリレス走行している最中にアクセルペダルが大きく踏み込まれると、エンジンストールが生じる場合がある。アクセルペダルが大きく踏み込まれると、走行に要求される要求トルクが大きくなるため、このトルクを出力する必要から第１モータおよび第２モータのトルクの絶対値が大きくなる。第１モータはエンジンの回転数の上昇を抑える方向に作用するため、第１モータのトルクの絶対値が急増すると、エンジンの回転数を減少させ、場合によってはエンジンストールを生じさせる。バッテリレス走行の場合、走行に必要な動力や補機パワーはエンジン出力により賄われるから、エンジンストールが生じると、走行だけでなく補機の駆動にも支障が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、バッテリレス走行している最中にエンジンストールが生じるの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、
動力を入出力する第１モータと、
エンジンと、
前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸の３軸が共線図上でこの順に３つの回転要素に接続された遊星歯車機構と、
前記駆動軸に動力を入出力する第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータに接続された電力ラインに接続されて前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、
前記バッテリの前記電力ラインへの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーと、
前記システムメインリレーをオフとした状態で走行するときには、前記エンジンが自律運転回転数で自律運転するように前記エンジンを制御し、走行に要求される駆動力に基づくトルクが前記第１モータから出力されるように前記第１モータを制御し、前記第１モータにより充放電される電力から補機電力を減じた電力が充放電されるように前記第２モータを制御するバッテリレス走行制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を実行している最中に前記エンジンの回転数が前記自律運転回転数より小さい第１所定回転数未満に至ったときには前記第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御を実行する、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、動力を入出力する第１モータと、エンジンと、第１モータの回転軸とエンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸の３軸が共線図上でこの順に３つの回転要素に接続された遊星歯車機構と、駆動軸に動力を入出力する第２モータと、第１モータや第２モータに接続された電力ラインに接続されて第１モータや第２モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、バッテリの電力ラインへの接続および接続の解除を行なうシステムメインリレーと、を備える。この本発明のハイブリッド自動車では、システムメインリレーをオフとした状態で走行するときには、エンジンが自律運転回転数で自律運転するようにエンジンを制御し、走行に要求される駆動力に基づくトルクが第１モータから出力されるように第１モータを制御し、第１モータにより充放電される電力から補機電力を減じた電力が充放電されるように第２モータを制御するバッテリレス走行制御を実行する。そして、バッテリレス走行制御を実行している最中にエンジンの回転数が自律運転回転数より小さい第１所定回転数未満に至ったときには第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御を実行する。第１モータはエンジンの回転数の上昇を抑える方向に作用するから、第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御を実行することにより、エンジンの回転数の減少を抑制したり、エンジンの回転数を増加させることができる。この結果、バッテリレス走行している最中にエンジンストールが生じるの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、前記トルク調整制御を実行している最中に前記エンジンの回転数が前記第１所定回転数より大きい第２所定回転数以上に至ったときには前記トルク調整制御の実行を停止するものとしてもよい。こうすれば、第１モータから出力するトルクの絶対値を小さくするトルク調整制御が継続されるのを抑止することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記トルク調整制御における前記第１モータから出力するトルクの絶対値は、前記エンジンが前記第１所定回転数で出力可能な最大トルクを前記第１モータの回転軸に換算したトルクより小さい値であるものとしてもよい。こうすれば、トルク調整制御を実行することにより、より確実にエンジンの回転数を上昇させることができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記バッテリレス走行制御を実行している最中に前記トルク調整制御が実行された履歴があるときには、前記自律運転回転数より大きな回転数で前記エンジンが自律運転するよう前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、その後のバッテリレス走行制御を実行している最中にトルク調整制御が実行されるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図３】バッテリレス走行モードで走行しているときの制御ブロックの一例を示すブロック図である。
【図４】モータＥＣＵ４０により実行されるトルク調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】トルク調整が行なわれたときの共線図の一例を示す説明図である。
【図６】ＨＶＥＣＵ７０により実行される目標回転数調整処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
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、モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系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、昇降圧コンバータ５５と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、システムメインリレー５６と、補機バッテリ６０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。
【００１５】
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いる。このエンジン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によって運転制御されている。
【００１６】
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，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、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２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートから入力されている。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。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。
【００１７】
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いる。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、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。
【００１８】
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを有する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、モータＭＧ１と同様に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。
【００１９】
図２に示すように、インバータ４１は、高電圧側電力ライン５４ａに接続されており、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６と、を有する。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６は、それぞれ高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとに対してソース側とシンク側になるように２個ずつペアで配置されている。また、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６の対となるトランジスタ同士の接続点の各々には、モータＭＧ１の三相コイル（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の各々が接続されている。したがって、インバータ４１に電圧が作用しているときに、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、対となるトランジスタＴ１１〜Ｔ１６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ１が回転駆動される。インバータ４２は、インバータ４１と同様に、高電圧側電力ライン５４ａに接続されており、６つのトランジスタＴ２１〜Ｔ２６と６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６とを有する。そして、インバータ４２に電圧が作用しているときに、モータＥＣＵ４０によって、対となるトランジスタＴ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合が調節されることにより、三相コイルに回転磁界が形成され、モータＭＧ２が回転駆動される。
【００２０】
昇降圧コンバータ５５は、高電圧側電力ライン５４ａと低電圧側電力ライン５４ｂとに接続されており、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬと、を有する。トランジスタＴ３１は、高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインに接続されている。トランジスタＴ３２は、トランジスタＴ３１と、高電圧側電力ライン５４ａおよび低電圧側電力ライン５４ｂの負極側ラインと、に接続されている。リアクトルＬは、トランジスタＴ３１，Ｔ３２同士の接続点と、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと、に接続されている。昇降圧コンバータ５５は、モータＥＣＵ４０によってトランジスタＴ３１，Ｔ３２のオン時間の割合が調節されることにより、低電圧側電力ライン５４ｂの電力を昇圧して高電圧側電力ライン５４ａに供給したり、高電圧側電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧側電力ライン５４ｂに供給したりする。高電圧側電力ライン５４ａの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられており、低電圧側電力ライン５４ｂの正極側ラインと負極側ラインとには、平滑用のコンデンサ５８が取り付けられている。
【００２１】
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，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。図１に示すように、モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動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。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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，モータＭＧ１に取り付けられた温度センサ４５ｔからのモータ温度ｔｍ１を挙げることができる。また、コンデンサ５７の端子間に取り付けられた電圧センサ５７ａからのコンデンサ５７（高電圧側電力ライン５４ａ）の電圧ＶＨや、コンデンサ５８の端子間に取り付けられた電圧センサ５８ａからのコンデンサ５８（低電圧側電力ライン５４ｂ）の電圧ＶＬも挙げることができる。モータＥＣＵ４０からは、モータＭＧ１，ＭＧ２や昇降圧コンバータ５５を駆動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。モータＥＣＵ４０から出力される信号としては、例えば、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６へのスイッチング制御信号や昇降圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号を挙げることができる。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や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２２】
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、低電圧側電力ライン５４ｂ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によって管理されている。
【００２３】
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，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の容量の割合である。
【００２４】
システムメインリレー５６は、低電圧側電力ライン５４ｂにおけるコンデンサ５８よりもバッテリ５０側に設けられている。このシステムメインリレー５６は、ＨＶＥＣＵ７０によってオンオフ制御されることにより、バッテリ５０と昇降圧コンバータ５５側との接続および接続の解除を行なう。
【００２５】
補機バッテリ６０は、バッテリ５０より低電圧の蓄電池、例えば鉛蓄電池として構成されており、補機系電力ライン６４に接続されている。補機系電力ライン６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２を介して低電圧側電力ライン５４ｂに接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２によって低電圧側電力ライン５４ｂ側の電力が低電圧に変換されて供給される。補機系電力ライン６４には、操舵装置などの補機６６が接続されている。
【００２６】
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，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、システムメインリレー５６への駆動制御信号やＤＣ／ＤＣコンバータ６２への駆動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。
【００２７】
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、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や電動走行モード（ＥＶ走行モード），バッテリレス走行モードなどで走行する。ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。ＥＶ走行モードは、エンジン２２を運転停止すると共にモータＭＧ２を駆動して走行する走行モードである。バッテリレス走行モードは、システムメインリレー５６によりバッテリ５０が切り離された状態でエンジン２２の運転とモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動とを伴って走行する走行モードである。
【００２８】
図３は、バッテリレス走行モードで走行しているときの制御ブロックの一例を示すブロック図である。バッテリレス走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｄ＊やエンジンの目標回転数Ｎｅ＊を設定する。要求トルクＴｄ＊は、例えば、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｄ＊との関係を予め定めたマップにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとを適用して要求トルクＴｄ＊を導出することにより設定する。目標回転数Ｎｅ＊は、例えば、車速Ｖが大きいほど大きくなるように車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係を予め定めたマップに車速Ｖを適用して目標回転数Ｎｅ＊を導出することにより設定する。ＨＶＥＣＵ７０は、要求トルクＴｄ＊についてはモータＥＣＵ４０に送信し、目標回転数Ｎｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＥＣＵ４０は、高電圧側電力ライン５４ａの電圧ＶＨやエンジン２２の回転数Ｎｅ、要求トルクＴｄ＊を入力してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊とを計算する。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、例えば、要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２に相当）を乗じて得られる走行用パワーＰｄｒｖに補機３６に必要な補機用パワーＰｈを加えた要求パワーＰ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除したトルクがプラネタリギヤ３０のキャリアに作用したときにサンギヤに必要なトルクとして計算することができる。モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊は、トルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じたものから補機用パワーＰｈを減じた値をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによって計算することができる。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１からトルク指令Ｔｍ１＊に相当するトルクが出力されるようにインバータ４１のスイッチング素子をスイッチング制御し、モータＭＧ２からトルク指令Ｔｍ２＊に相当するトルクが出力されるようにインバータ４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。また、モータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊についてはＨＶＥＣＵ７０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊を受信したＨＶＥＣＵ７０は、プラネタリギヤ３０のサンギヤにトルク指令Ｔｍ１＊を作用させたときにエンジン２２からクランクシャフト２６に出力するトルクを推定トルクＴｅｅｓｔとして計算し、推定トルクＴｅｅｓｔをエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの目標回転数Ｎｅ＊とエンジン２２の回転数Ｎｅ（実回転数）との差に基づくフィードバック制御による補正値を計算すると共に計算した補正値を推定トルクＴｅｅｓｔに加えてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する。エンジンＥＣＵ２４は目標トルクＴｅ＊が出力されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御などを実行する。エンジン２２は、目標回転数Ｎｅ＊と回転数Ｎｅ（実回転数）との差に基づくフィードバック制御が行なわれるから、エンジン２２の回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＊に収束する。
【００２９】
次に、こうしたバッテリレス走行モードで走行しているときにエンジンストールが生じるのを抑制する際の動作について説明する。図４は、バッテリレス走行モードのときにモータＥＣＵ４０により実行されるトルク調整処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を計算する毎に繰り返し実行される。
【００３０】
トルク調整処理では、まず、トルク調整フラグＦｔが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。トルク調整フラグＦｔは、トルク調整処理でトルク調整が行なわれているときに値１が設定され、トルク調整が行なわれなくなったときに値０が設定される。トルク調整が行なわれていない通常時では値０が設定されている。いま、トルク調整が行なわれていないときを考える。すると、ステップＳ１００ではトルク調整フラグＦｔが値０であると判定される。
【００３１】
トルク調整フラグＦｔが値０であると判定されたときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、第１所定回転数Ｎｒｅｆ１は、エンジン２２を自律運転することができる最小回転数より少し大きな回転数として設定されており、例えば９００ｒｐｍや１０００ｒｐｍ、１１００ｒｐｍなどを用いることができる。したがって、第１所定回転数Ｎｒｅｆ１は、車速Ｖに基づいて設定されるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊より小さい回転数である。エンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満に至る状態としては、アクセルペダル８３が大きく踏み込まれたことにより、大きな要求トルクＴｄ＊が設定され、これに伴ってモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に小さいトルク（絶対値としては大きいトルク）が設定されて制御されたことにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが抑えられて減少した状態を考えることができる。
【００３２】
ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満であると判定したときには、エンジンストールが生じる可能性があると判断し、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理（トルク調整）を行なう。まず、計算したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴｓｅｔを加えたものと下限トルクＴｌｉｍとのうち大きい方（絶対値としては小さい方）をモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定する（ステップＳ１２０）。所定トルクＴｓｅｔは、例えばモータＭＧ１の定格最大トルクの２０％や３０％などの正の値のトルクとして定めることができる。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴｓｅｔを加えたものは、トルク指令Ｔｍ１＊が負の値であるから、絶対値としては所定トルクＴｓｅｔだけトルク指令Ｔｍ１＊より小さくなる。下限トルクＴｌｉｍは、回転数Ｎｅで運転されているときにエンジン２２から出力可能な最大トルクを出力したときにモータＭＧ１から出力すべきトルクより小さいトルク（負の値のトルク）を用いることができる。従って、ステップＳ１２０は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に所定トルクＴｓｅｔを加えたもの（絶対値としては所定トルクＴｓｅｔだけトルク指令Ｔｍ１＊より小さいもの）を下限トルクＴｌｉｍで制限する処理となる。このようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定することにより、エンジンＥＣＵ２４のフィードバック制御によってエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させることができる。
【００３３】
続いて、上述したように、設定したモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じたものから補機用パワーＰｈを減じた値をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによってモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を計算する（ステップＳ１３０）。そして、トルク調整フラグＦｔに値１を設定し（ステップＳ１４０）、トルク調整を行なった履歴を登録する（ステップＳ１５０）。
【００３４】
図５はトルク調整が行なわれたときの共線図の一例を示す説明図である。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるプラネタリギヤ３０のサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるプラネタリギヤ３０のキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるプラネタリギヤ３０のリングギヤ（駆動軸３６）の回転数を示す。また、「ρ」は、プラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）を示す。さらに、Ｒ軸の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルクとを示す。加えて、上向き太線矢印は正のトルクを示し、下向き太線矢印は負のトルクを示す。実線はトルク調整を行なう前の状態を示し、破線はトルク調整を行なった後の状態を示す。トルク調整は、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値を小さくすることによって行なわれるから、実線の状態における図中Ｓ軸の下向きのトルクを小さくすると、Ｃ軸のエンジン２２の回転数Ｎｅが大きくなり、破線の状態に至る。このように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の絶対値を小さくすることによってエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させることができる。この結果、エンジンストールが生じるのを抑制することができる。
【００３５】
次に、トルク調整フラグＦｔが値１であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１２０〜Ｓ１５０のトルク調整を行なったときにはトルク調整フラグＦｔには値１が設定されているから、ステップＳ１６０ではトルク調整フラグＦｔが値１であると判定される。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅが第２所定回転数Ｎｒｅｆ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。第２所定回転数Ｎｒｅｆ２は、第１所定回転数Ｎｒｅｆ１より大きな値であり、例えば第１所定回転数Ｎｒｅｆ１より３００ｒｐｍや４００ｒｐｍ、５００ｒｐｍだけ大きな回転数を用いることができる。エンジン２２の回転数Ｎｅが第２所定回転数Ｎｒｅｆ２未満のときには、まだトルク調整が必要と判断し、トルク調整処理を終了する。この場合、ステップＳ１００でトルク調整フラグＦｔが値０ではないと判定されるから、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理（トルク調整）が行なわれる。従って、エンジン２２の回転数Ｎｅが第２所定回転数Ｎｒｅｆ２以上に至るまで、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理（トルク調整）が繰り返し行なわれる。
【００３６】
一方、エンジン２２の回転数Ｎｅが第２所定回転数Ｎｒｅｆ２以上のときには、トルク調整は不要と判断し、トルク調整フラグＦｔに値０を設定して（ステップＳ１８０）、トルク調整処理を終了する。この場合、ステップＳ１００でトルク調整フラグＦｔが値０であると判定され、ステップＳ１１０でエンジン２２の回転数Ｎｅは第１所定回転数Ｎｒｅｆ１以上であると判定される。このためステップＳ１６０が実行されるが、トルク調整フラグＦｔは値０であるため、ステップＳ１６０では否定的判定がなされ、トルク調整処理を終了する。即ち、トルク調整フラグＦｔに値０が設定されている状態でエンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１以上のときには、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理（トルク調整）を行なうことなく、トルク調整処理を終了する。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリレス走行モードでトルク調整が行なわれると、ＨＶＥＣＵ７０によるエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の調整が行なわれる。図６は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される目標回転数調整処理の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
目標回転数調整処理が実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、トルク調整の履歴があるか否かを判定する（ステップＳ２００）。この判定は、トルク調整の履歴が登録されているか否かにより行なうことができる。トルク調整の履歴がないと判定したときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の調整を行なう必要がないと判断し、本処理を終了する。一方、トルク調整の履歴があると判定したときには、目標回転数Ｎｅ＊が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。第３所定回転数Ｎｒｅｆ３は、第１所定回転数Ｎｒｅｆ１より大きな回転数であり、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をどのように設定してもエンジンストールが生じないと考えられる回転数を用いることができる。目標回転数Ｎｅ＊が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３以上のときには、エンジンストールは生じない状態にあると判断し、本処理を終了する。目標回転数Ｎｅ＊が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３未満のときには、エンジンストールが生じる可能性があると判断し、目標回転数Ｎｅ＊に増加回転数ΔＮだけ増加した回転数と第３所定回転数Ｎｒｅｆ３とのうち小さい方を目標回転数Ｎｅ＊として設定し（ステップＳ２２０）、本処理を終了する。これにより、トルク調整を実行しているときには、目標回転数Ｎｅ＊が大きくなるため、フィードバック制御における補正値が大きく設定され、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇を促進することができる。また、トルク調整を停止した以降では、再びエンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満になるのを抑制することができる。
【００３９】
図７は、車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係の一例を示す説明図である。実線は目標回転数Ｎｅ＊の調整が行なわれていないときの車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係を示し、一点鎖線は目標回転数Ｎｅ＊の調整が行なわれているときの車速Ｖと目標回転数Ｎｅ＊との関係を示す。目標回転数Ｎｅ＊の調整が行なわれていないときには、目標回転数Ｎｅ＊は車速Ｖが大きくなるに従って大きくなる。一方、目標回転数Ｎｅ＊の調整が行なわれたとき（トルク調整の履歴があるとき）は、車速Ｖが小さく実線より増加回転数ΔＮだけ増加した回転数が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３未満のときには実線より増加回転数ΔＮだけ増加した回転数が目標回転数Ｎｅ＊とされ、実線より増加回転数ΔＮだけ増加した回転数が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３以上のときには第３所定回転数Ｎｒｅｆ３が目標回転数Ｎｅ＊とされる。そして、車速Ｖが大きく実線が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３以上となるときには実線の回転数が目標回転数Ｎｅ＊とされる。
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリレス走行モードでエンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満になったときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が大きく（絶対値としては小さく）なるようにトルク調整を行なう。これにより、エンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させることができ、エンジンストールが生じるのを抑制することができる。この結果、バッテリレス走行している最中にエンジンストールが生じるのを抑制することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が大きく（絶対値としては小さく）なるようにトルク調整を行なうことにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが第２所定回転数Ｎｒｅｆ２以上に至ったときには、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を大きく（絶対値としては小さく）するトルク調整を停止する。これによりトルク調整が継続されるのを抑止することができる。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊が大きく（絶対値としては小さく）なるようにトルク調整を行なった以降では、目標回転数Ｎｅ＊が第３所定回転数Ｎｒｅｆ３未満のときには、目標回転数Ｎｅ＊に増加回転数ΔＮだけ増加した回転数と第３所定回転数Ｎｒｅｆ３とのうち小さい方を目標回転数Ｎｅ＊として設定する。これにより、トルク調整を実行しているときには、フィードバック制御における補正値を大きくすることができ、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇を促進することができる。また、トルク調整を停止した以降では、再びエンジン２２の回転数Ｎｅが第１所定回転数Ｎｒｅｆ１未満になるのを抑制することができる。しかも、エンジン２２の回転数Ｎｅが第３所定回転数Ｎｒｅｆ３以上のときには、目標回転数Ｎｅ＊を増加させないから、不必要な目標回転数Ｎｅ＊の増加を抑制することができる。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、昇降圧コンバータ５５を備えるものとしたが、これを備えないものとしてもよい。
【００４４】
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。
【００４５】
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、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、エンジン２２が「エンジン」に相当し、プラネタリギヤ３０が「遊星歯車機構」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、システムメインリレー５６が「システムメインリレー」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。
【００４６】
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。
【００４７】
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】
【００４８】
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】
【００４９】
２０  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、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、４５ｔ  温度センサ、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ  電流センサ、５０  バッテリ、５１ａ，５７ａ，５８ａ  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）、５４ａ  高電圧側電力ライン、５４ｂ  低電圧側電力ライン、５５  昇圧コンバータ、５６  システムメインリレー、５７，５８  コンデンサ、６０  補機バッテリ、６２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、６４  補機系電力ライン、６６  補機、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、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【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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