(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
駆動輪と機械的に連結された駆動軸に対してトルクを出力するように構成された電動機と、
前記駆動軸に対して前記内燃機関の出力を源とするトルクを機械的に伝達するための動力伝達装置と、
前記電動機を冷却するための冷却装置と、
車両全体での要求駆動力が前記駆動軸に作用するように、前記内燃機関および前記電動機の出力を制御するための制御装置とを備え、
前記冷却装置は、前記内燃機関の回転に伴なって回転駆動されることにより、前記内燃機関の回転数に応じた流量の冷媒を前記電動機に供給するように構成された機械式ポンプを含み、
前記制御装置は、前記要求駆動力のうちの前記内燃機関に要求される出力を確保するための第１の回転数で前記内燃機関が動作した場合の前記電動機の損失および前記冷却装置の熱抵抗に基づいた前記電動機の温度上昇量よりも、前記内燃機関の出力を維持しつつ第２の回転数で前記内燃機関が動作した場合の前記電動機の損失および前記冷却装置の熱抵抗に基づいた前記電動機の温度上昇量が小さくなる場合には、前記内燃機関の目標回転数を前記第１の回転数から前記第２の回転数に変更する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関に要求される出力を確保するための等パワー線上で前記内燃機関の動作点を変更させる動作点変更制御を実行するように構成され、該動作点ごとの前記電動機の損失および前記冷却装置の熱抵抗に基づいて前記電動機の温度上昇量を演算するとともに、該動作点ごとに演算された前記電動機の温度上昇量を比較した結果に基づいて前記内燃機関の目標回転数を決定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の動作点を、前記内燃機関を高効率で動作することができる動作ラインと前記等パワー線との交点から高回転側に移動させるように前記動作点変更制御を実行する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記内燃機関の動作点を、前記内燃機関を高効率で動作することができる動作ラインと前記等パワー線との交点から低回転側および高回転側にそれぞれ移動させるように前記動作点変更制御を実行する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記電動機の温度、前記冷媒の温度、前記ハイブリッド車両の車速および、前記ハイブリッド車両の走行風の風速のいずれかに応じて、前記動作点変更制御を実行する、請求項２〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記内燃機関からの動力によって発電するための発電機をさらに備え、
前記動力伝達装置は、３軸式の動力分割装置を含み、
前記動力分割装置は、前記内燃機関の出力軸、前記発電機の出力軸および、前記駆動軸の３軸に機械的に連結され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関し、より特定的には、内燃機関の回転に伴なって回転駆動されることにより作動油を走行用電動機に供給するように構成された機械式オイルポンプを備えたハイブリッド車両の走行制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、走行用電動機および内燃機関（エンジン）を搭載したハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両の駆動系の一態様として、エンジンと、電動機と、発電機とが、プラネタリギヤで構成された動力分割機構を介して機械的に連結されたものが知られている。
【０００３】
特開２０１０−１９５３１３号公報（特許文献１）には、このような駆動系を有するハイブリッド車両において、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプを用いて電動機に作動油を供給することにより、電動機の冷却および潤滑を行なう構成が記載されている。具体的には、ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの回転数に基づいて機械式オイルポンプから供給される作動油の流量を算出するとともに、電動機の運転状態に基づいて電動機の予測発熱量を算出する。そして、機械式オイルポンプから供給される作動油の流量を、電動機の予測発熱量を冷却するために必要な作動油の流量に近づけるように、エンジンの回転数を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９５３１３号公報
【特許文献２】特開平９−５６００９号公報
【特許文献３】特開２００６−８１２４０号公報
【特許文献４】特開２０１１−２０８７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されるハイブリッド車両では、機械式オイルポンプからの作動油の流量が電動機の冷却に必要な作動油の流量より小さい場合には、エンジンの回転数を増加させることによって作動油の流量を増加させる。
【０００６】
しかしながら、上記のように、エンジン、電動機および発電機が動力分割機構を介して機械的に連結された駆動系を有するハイブリッド車両においては、エンジン出力パワーが一定のときにエンジンの回転数を増加するとエンジントルクが低下することにより、駆動軸に機械的に伝達される駆動トルク（直達トルク）が減少する。したがって、駆動軸に出力すべき要求駆動力を発生させるために、この直達トルクの減少分を補償するように、電動機の出力トルクを増加させる必要が生じる。この結果、電動機で発生する損失（熱）が増加することとなり、作動油の流量を増加させたにも拘わらず、却って電動機の冷却能力を低下させてしまう可能性がある。
【０００７】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハイブリッド車両において、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプから作動油が供給される電動機の冷却能力を確実に高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のある局面に従えば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、駆動輪と機械的に連結された駆動軸に対してトルクを出力するように構成された電動機と、駆動軸に対して内燃機関の出力を源とするトルクを機械的に伝達するための動力伝達装置と、電動機を冷却するための冷却装置と、車両全体での要求駆動力が駆動軸に作用するように、内燃機関および電動機の出力を制御するための制御装置とを備える。冷却装置は、内燃機関の回転に伴なって回転駆動されることにより、内燃機関の回転数に応じた流量の冷媒を電動機に供給するように構成された機械式ポンプを含む。制御装置は、要求駆動力のうちの内燃機関に要求される出力を確保するための第１の回転数で内燃機関が動作した場合の電動機の温度上昇量よりも、内燃機関の出力を維持しつつ第２の回転数で内燃機関が動作した場合の電動機の温度上昇量が小さくなる場合には、内燃機関の目標回転数を第１の回転数から第２の回転数に変更する。
【０００９】
好ましくは、制御装置は、内燃機関に要求される出力を確保するための等パワー線上で内燃機関の動作点を変更させる動作点変更制御を実行するように構成される。制御装置は、該動作点ごとの電動機の損失および冷却装置の熱抵抗に基づいて電動機の温度上昇量を演算するとともに、該動作点ごとに演算された電動機の温度上昇量を比較した結果に基づいて内燃機関の目標回転数を決定する。
【００１０】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の動作点を、内燃機関を高効率で動作することができる動作ラインと等パワー線との交点から高回転側に移動させるように動作点変更制御を実行する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の動作点を、内燃機関を高効率で動作することができる動作ラインと等パワー線との交点から低回転側および高回転側にそれぞれ移動させるように動作点変更制御を実行する。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、電動機の温度、冷媒の温度、ハイブリッド車両の車速および、ハイブリッド車両の走行風の風速のいずれかに応じて、動作点変更制御を実行する。
【００１３】
好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関からの動力によって発電するための発電機をさらに備える。動力伝達装置は、３軸式の動力分割装置を含む。動力分割装置は、内燃機関の出力軸、発電機の出力軸および、駆動軸の３軸に機械的に連結され、該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の１軸に動力を入出力するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、内燃機関により駆動されることにより作動油を電動機に供給するように構成された機械式オイルポンプを備えたハイブリッド車両において、電動機の冷却能力を確実に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１に示したモータジェネレータを駆動制御するための電気システムの回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両に搭載される冷却系の全体構成を説明する図である。
【図４】図３のトランスアクスルにおけるモータジェネレータの冷却系を説明するための図である。
【図５】エンジンの回転数とオイルポンプから供給される作動油の流量との間を関係を示す図である。
【図６】モータジェネレータに供給される作動油の流量と熱抵抗との関係を示す図である。
【図７】エンジンの動作点の設定を説明するための概念図である。
【図８】図１に示したハイブリッド車両の走行時における共線図である。
【図９】本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御を説明するフローチャートである。
【図１０】本実施の形態２によるエンジン動作点変更制御を説明するための概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御を説明するフローチャートである。
【図１２】オイルポンプから供給される作動油の流量と熱抵抗との関係を示す図である。
【図１３】ハイブリッド車両における走行風の風速と車速との間の関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御の変形例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の概略構成図である。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態１によるハイブリッド車両２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６と、トーショナルダンパ２８と、３軸式の動力分割機構３０と、バッテリ５０とを備える。クランクシャフト２６は、トーショナルダンパ２８を介して、動力分割機構３０に連結される。
【００１９】
ハイブリッド車両２０は、さらに、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、変速機６０と、ハイブリッド車両２０の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」とも称する）７０とを備える。
【００２０】
モータジェネレータＭＧ２は、変速機６０を介して動力分割機構３０に連結される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、正トルクおよび負トルクの両方を出力可能であり、電動機として駆動できるとともに発電機としても駆動することができる。
【００２１】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する「内燃機関」である。エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」とも称する）２４は、クランク角センサ２３からのクランクシャフト２６のクランク角度等、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力される。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からエンジン２２の制御指令を受ける。エンジンＥＣＵ２４は、各種センサからの信号に基づくエンジン２２の運転状態に基づいて、ＨＶＥＣＵ７０からの制御指令に従ってエンジン２２が作動するように、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量制御などのエンジン制御を実行する。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、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。
【００２２】
動力分割機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合するとともにリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、キャリア３４とを含む。キャリア３４は、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するように構成される。動力分割機構３０は、サンギヤ３１、リングギヤ３２、およびキャリア３４を回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。
【００２３】
キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が連結され、サンギヤ３１には、サンギヤ軸３１ａを介してＭＧ１の出力軸が連結される。「駆動軸」としてのリングギヤ軸３２ａは、リングギヤ３２の回転に伴って回転する。リングギヤ軸３２ａには、変速機６０を介してモータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結される。以下では、リングギヤ軸３２ａを、駆動軸３２ａとも称する。
【００２４】
駆動軸３２ａは、ギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に連結されている。したがって、動力分割機構３０によりリングギヤ３２、すなわち、駆動軸３２ａに出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。
【００２５】
このように、動力分割機構３０は「差動装置」に対応する。また、キャリア３４は「第１の回転要素」に対応し、サンギヤ３１は「第２の回転要素」に対応し、リングギヤ３２は「第３の回転要素」に対応する。
【００２６】
変速機６０は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸４８と駆動軸３２ａとの間に所定の減速比Ｇｒを与えるように構成される。変速機６０は、代表的には、遊星歯車機構により構成される。変速機６０は、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合するとともにリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７とを含む。プラネタリキャリアは、ケース６１に固定されるので、複数のピニオンギヤ６７は、公転することなく、自転のみを行なう。すなわち、サンギヤ６５およびリングギヤ６６の回転速度の比（減速比）が固定される。
【００２７】
なお、変速機６０の構成は図１の例に限定されるものではない。また、変速機６０を介することなく、モータジェネレータＭＧ２の出力軸およびリングギヤ軸（駆動軸）３２ａが連結される構成としてもよい。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力が、サンギヤ３１側およびリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配される。一方、モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力と、サンギヤ３１から入力されるモータジェネレータＭＧ１からの動力とが統合されて、リングギヤ３２に出力される。
【００２９】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、代表的には、三相の永久磁石型同期電動機により構成される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、コンバータ４０およびインバータ４１，４２を介して，バッテリ５０との間で電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２の各々は、複数個のスイッチング素子を有する一般的な三相インバータによって構成される。
【００３０】
バッテリ５０は、「蓄電装置」の代表例として示される。バッテリ５０には、代表的には、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池が適用される。ただし、バッテリ５０に代えて、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置、あるいは、二次電池と他の蓄電装置とを組み合わせたものを用いてもよい。
【００３１】
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」とも称する）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号が入力される。たとえば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、図示しない電流センサからのバッテリ５０の充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが、バッテリＥＣＵ５２に入力される。バッテリＥＣＵ５２は、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に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ：State  of  Charge）も演算している。
【００３２】
バッテリ５０と、ＳＭＲ（System  Main  Relay）５５と、コンバータ４０と、インバータ４１，４２とによって、ハイブリッド車両２０の電気システムが構成される。ＳＭＲ５５は、バッテリ５０とコンバータ４０との間に配置される。
【００３３】
図２は、図１に示したモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するための電気システムの回路図である。
【００３４】
図２を参照して、ＳＭＲ５５がオフ状態であると、バッテリ５０は電気システムから切離される。ＳＭＲ５５がオン状態であると、バッテリ５０が電気システムに接続される。ＳＭＲ５５は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号に応答してオンオフされる。たとえば、イグニッションスイッチ８０がオンされた状態で、ユーザが運転開始のための操作を行うことによって、電気システムの起動が指示される。電気システムの起動が指示されると、ＨＶＥＣＵ７０は、ＳＭＲ５５をオンする。
【００３５】
コンバータ４０は、リアクトルおよび２つの電力用半導体スイッチング素子（以下、単にスイッチング素子とも称する）によって構成される、一般的な昇圧チョッパ回路の構成を有する。電力用半導体スイッチング素子としては、バイポーラトランジスタや、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）、あるいは、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）等を用いることができる。各スイッチング素子には、逆並列ダイオードが接続される。
【００３６】
モータジェネレータＭＧ１と接続されたインバータ４１は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つスイッチング素子を有する。各スイッチング素子には逆並列ダイオードが設けられている。
【００３７】
モータジェネレータＭＧ１の図示しない固定子に巻回された各相コイル（Ｕ、Ｖ，Ｗ）は、中性点１１２において交互に接続される。インバータ４１の各相アームにおけるスイッチング素子の接続点は、モータジェネレータＭＧ１の各相コイルの端部にそれぞれ接続される。
【００３８】
インバータ４２は、インバータ４１と同様に、一般的な三相インバータの構成を有する。モータジェネレータＭＧ２の図示しない固定子に巻回された各相コイル（Ｕ、Ｖ，Ｗ）は、中性点１２２において交互に接続される。インバータ４２の各相アームにおけるスイッチング素子の接続点は、モータジェネレータＭＧ２の各相コイルの端部にそれぞれ接続される。
【００３９】
バッテリ５０から放電された電力をモータジェネレータＭＧ１もしくはＭＧ２に供給する際、電圧がコンバータ４０により昇圧される。逆に、モータジェネレータＭＧ１もしくはＭＧ２により発電された電力をバッテリ５０に充電する際、電圧がコンバータ４０により降圧される。
【００４０】
コンバータ４０とインバータ４１および４２との間の電力線５４上の直流電圧であるシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、モータＥＣＵ４５に送信される。
【００４１】
コンバータ４０は、システム電圧ＶＨと、バッテリ５０の電圧Ｖｂとの間で、双方向の直流電圧変換を実行する。コンバータ４０のスイッチング素子のデューティは、電力線５４のシステム電圧ＶＨが電圧指令値ＶＨｒに合致するように制御される。
【００４２】
インバータ４１は、電力線５４上の直流電圧をスイッチング素子のオンオフにより交流電圧に変換する。変換された交流電圧は、モータジェネレータＭＧ１に供給される。また、インバータ４１は、モータジェネレータＭＧ１が回生発電によって発生した交流電力を直流電力に変換する。
【００４３】
同様に、インバータ４２は、電力線５４上の直流電圧を交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給する。また、インバータ４２は、モータジェネレータＭＧ２が回生発電によって発生した交流電力を直流電力に変換する。
【００４４】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」とも称する）４５により駆動制御される。モータＥＣＵ４５には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力される。たとえば、モータジェネレータ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からの信号や、図示しない電流センサにより検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが、モータＥＣＵ４５へ入力される。回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度が検出できる。
【００４５】
モータＥＣＵ４５は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの動作指令に従って、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。具体的には、モータＥＣＵ４５は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２の出力トルクが、トルク指令値Ｔｒ１およびＴｒ２に合致するように、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号を出力する。たとえば、モータＥＣＵ４５は、トルク指令値Ｔｒ１，Ｔｒ２に従って設定される電流指令値と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の電流検出値との偏差に基づいて、インバータ４１，４２の出力電圧指令（交流電圧）を演算する。そして、インバータ４１，４２のスイッチング制御信号は、たとえばパルス幅変調制御に従って、インバータ４１，４２が出力する擬似交流電圧が、それぞれの出力電圧指令に近づくように生成される。
【００４６】
再び図１を参照して、ハイブリッド車両２０は、機械式オイルポンプ（以下、単にオイルポンプと称する）９０をさらに備える。オイルポンプ９０は、エンジン２２により駆動されて作動油を吐出する。作動油は、トランスアスクルを構成するモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３０および変速機６０の潤滑、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびギヤなどの発熱部材の冷却およびその他のクラッチ、ブレーキなどの油圧駆動装置（図示せず）の駆動のために使用される。オイルポンプ９０は、たとえば、エンジン２２のクランクシャフト２６と同軸上に配設され、クランクシャフト２６の回転に伴なって回転駆動される。したがって、エンジン２２の回転数の増加に伴なって、オイルポンプ９０から供給される作動油の流量も増加する。
【００４７】
オイルポンプ９０は、ハイブリッド車両２０の停車中であっても、モータジェネレータＭＧ１が駆動されると、動力分割機構３０を介してエンジン２２のクランクシャフト２６の回転に伴なって回転駆動される。エンジン２２の回転数が上昇して、モータリング状態となる際、ガソリンなどの燃料を消費せずに、オイルポンプ９０から作動油を吐出させることができる。その結果、燃料消費量を抑制することにより、燃費を悪化させずにトランスアクスルを潤滑することができる。
【００４８】
ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成される。ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２と、処理プログラムやマップ等を記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを含む。ＨＶＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、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。
【００４９】
また、ＨＶＥＣＵ７０は、上述のように、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２と、通信ポートを介して接続されている。これにより、ＨＶＥＣＵ７０は、他のＥＣＵとの間で各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２についても、ＨＶＥＣＵ７０と同様に、マイクロプロセッサによって構成できる。また、図１では、ＨＶＥＣＵ７０、エンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４５および、バッテリＥＣＵ５２を別個のＥＣＵとして記載したが、これらの機能の一部または全部を統合したＥＣＵを配置することも可能である。あるいは、図示された各ＥＣＵの機能をさらに分割するように、ＥＣＵを配置してもよい。
【００５０】
ＨＶＥＣＵ７０は、車両状態に適した走行を行なうための走行制御を実行する。たとえば、車両発進時および低速走行時には、エンジン２２を停止した状態で、モータジェネレータＭＧ２の出力によってハイブリッド車両２０は走行する。定常走行時には、エンジン２２を始動して、エンジン２２およびモータジェネレータＭＧ２の出力によってハイブリッド車両２０は走行する。特に、エンジン２２を高効率の動作点で動作させることによって、ハイブリッド車両２０の燃費が向上する。
【００５１】
（冷却系の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係るハイブリッド車両に搭載される冷却系の全体構成を説明する図である。
【００５２】
図３を参照して、冷却系は、液冷媒である冷却水を、ウォーターポンプ２６０により、トランスアクスル２００およびＰＣＵ（Power  Control  Unit）２８０とラジエーター２９０との間を循環させて、トランスアクスル２００内部のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２などの発熱部材およびＰＣＵ２８０を冷却する。なお、トランスアクスル２００は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３０および変速機６０を含む。また、ＰＣＵ２８０は、図２の電気システムを構成するコンバータ４０およびインバータ４１，４２を含む。
【００５３】
冷却系は、リザーバタンク２７０と、リザーバタンク２７０とウォーターポンプ２６０との間に設けられた冷媒路２２０と、ウォーターポンプ２６０とトランスアクスル２００との間に設けられた冷媒路２１０と、トランスアクスル２００とラジエーター２９０との間に設けられた冷媒路２５０と、ラジエーター２９０とＰＣＵ２８０との間に設けられた冷媒路２４０と、ＰＣＵ２８０とリザーバタンク２７０との間に設けられた冷媒路２３０とをさらに備える。すなわち、トランスアクスル２００およびＰＣＵ２８０とウォーターポンプ２６０、リザーバタンク２７０およびラジエーター２９０とは、冷媒路２１０，２２０，２３０，２４０，２５０によって直列に接続されている。
【００５４】
ウォーターポンプ２６０は、不凍液などの冷却水を循環させるためのポンプであって、図示される矢印の方向に冷却水を循環させる。ラジエーター２９０は、ＰＣＵ２８０およびトランスアクスル２００を循環した冷却水を冷媒路２５０から受け、その受けた冷却水をラジエータファン（図示せず）を用いて冷却する。リザーバタンク２７０は、冷却水の予備タンクとして機能するものであって、冷媒路内の冷却水の温度や冷媒路の容積の変化に対応するために設けられる。
【００５５】
図３に示す冷却系において、冷却水は、ラジエーター２９０、ＰＣＵ２８０、リザーバタンク２７０、ウォーターポンプ２６０、トランスアクスル２００の順で、循環される。なお、トランスアクスル２００およびＰＣＵ２８０の位置は、このような位置に限定されるものではない。さらに、冷却系は、エンジン２２の冷却系とは別系統の冷却系であるとして説明するが、本発明に係る冷却系は、このようなものに限定されるものではない。すなわち、エンジン２２の冷却系と共用の冷媒路を用いるものであっても、冷媒路は別に設けてラジエーターを共用するものであっても、その他の共用の形態（ラジエーターのクーリングファンのみ共用するなど）であっても構わない。
【００５６】
温度センサ２０２は、トランスアクスル２００に設けられ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の温度（以下、モータ温度とも称する）ＴＭＧを検出し、その検出したモータ温度ＴＭＧをＨＶＥＣＵ７０へ出力する。このモータ温度ＴＭＧには、モータジェネレータＭＧ１の温度であるモータ温度ＴＭＧ１と、モータジェネレータＭＧ２の温度であるモータ温度ＴＭＧ２とが含まれる。
【００５７】
温度センサ２０４は、冷媒路２５０に設けられ、冷却水の温度（以下、冷却水温とも称する）ＴＨＷを検出し、その検出した冷却水温ＴＨＷをＨＶＥＣＵ７０へ出力する。ＨＶＥＣＵ７０は、温度センサ２０４からの冷却水温ＴＨＷに基づいて、ウォーターポンプ２６０を駆動するための信号を生成してウォーターポンプ２６０へ出力する。
【００５８】
図３に示す冷却系において、トランスアクスル２００においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２などの発熱部材で発生した熱を回収した作動油と、冷媒路２１０を介して供給される冷却水との間で熱交換が行なわれる。これにより、作動油に蓄積された熱が冷却水へ放熱される。すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に生じた熱は、作動油および冷却水を熱伝達剤として放熱される。
【００５９】
図４は、図３のトランスアクスルにおけるモータジェネレータの冷却系を説明するための図である。
【００６０】
図４を参照して、モータジェネレータＭＧ１は、ケース２０６に収容されている。このケース２０６の外側には、オイルポンプ９０が設けられる。オイルポンプ９０は、エンジン２２により駆動されるように、エンジン２２のクランクシャフト２６に連結されている。
【００６１】
ケース２０６には、ケース内側の油溜まり３１０から作動油を吸い込むための油路３２０およびオイルポンプ９０から吐出される作動油をモータジェネレータＭＧ１に供給するための油路３３０，３４０が設けられている。油路３４０の終端部には作動油の吐出口３５０が設けられており、モータジェネレータＭＧ１に作動油が供給される。
【００６２】
作動油は、まずケース下部の油溜まり３１０からオイルポンプ９０によって吸い上げられ、油路３３０からオイルポンプ９０を介して油路３４０を通りモータジェネレータＭＧ１に供給される。供給された作動油は、モータジェネレータＭＧ１を冷却した後、重力落下により油溜まり３１０に戻る。
【００６３】
油路３３０および油路３４０の間には、オイルクーラー３００が設けられる。オイルクーラー３００は、油路３３０から作動油を受け、その受けた作動油を冷却水を用いて冷却する。具体的には、オイルクーラー３００には、冷却水を通流する通水路３０２が設けられている。この通水路３０２への冷却水入口には冷媒路２１０が接続され、通水路からの冷却水出口には冷媒路２５０が接続される。通水路３０２は、作動油の通路と熱交換可能に形成されている。モータジェネレータＭＧ１に生じた熱が放熱された作動油がオイルクーラー３００内の通路を循環すると、作動油と冷却水とが熱交換を行なうことにより、作動油に蓄積された熱が冷却水へ放熱される。モータジェネレータＭＧ１で発生した熱は、上記のようにオイルクーラー３００で作動油および冷却水を介して放熱されるとともに、作動油を介してケース２０６から放熱される。
【００６４】
なお、図示は省略するが、モータジェネレータＭＧ２や動力分割機構３０および変速機６０を構成するギヤを冷却するための冷却系についても、図４と同様の構成で設けられる。
【００６５】
図４に示す冷却系において、オイルポンプ９０は、上述のように、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転に伴なって回転駆動される。そのため、エンジン２２の回転数とオイルポンプ９０から供給される作動油の流量との間には、図５に示すように、エンジン２２の回転数が増加するに従って作動油の流量が増加するという関係が成り立っている。図５において、横軸はエンジン２２の回転数を示し、縦軸はオイルポンプ９０から供給される作動油の流量を示す。図５を参照して、エンジン２２の回転数が増加するに従ってオイルポンプ９０から吐出される作動油の流量（図中のトータル流量に相当）が増加することにより、モータジェネレータＭＧ１に供給される作動油の流量（図中のＭＧ１用流量に相当）およびモータジェネレータＭＧ２に供給される作動油の流量（図中のＭＧ２用流量に相当）がそれぞれ増加する。
【００６６】
そして、モータジェネレータに供給される作動油の流量が増加すると、モータジェネレータと冷却系との間の熱抵抗が低下する。図６には、モータジェネレータＭＧ１に供給される作動油の流量と熱抵抗との関係を示す。図６において、横軸はモータジェネレータＭＧ１に供給される作動油の流量を示し、縦軸はモータジェネレータＭＧ１と冷却系との間の熱抵抗を示す。この熱抵抗には、モータジェネレータＭＧ１からオイルクーラー３００までの熱伝達経路の熱抵抗と、モータジェネレータＭＧ１からケース２０６までの熱伝達経路の熱抵抗とが含まれる。
【００６７】
図６を参照して、オイルポンプ９０から供給される作動油の流量が増大するに従って、冷却系の熱抵抗は小さくなる。すなわち、エンジン２２の回転数を増加することによって、冷却系の熱抵抗を下げることができる。
【００６８】
以上に説明したように、本実施の形態１によるハイブリッド車両２０では、エンジン２２の回転数を制御することによって冷却系の冷却能力を制御することができる。図７は、エンジン２２の動作点の設定を説明するための概念図である。図７を参照して、エンジン動作点は、エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅの組合せで定義される。エンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅの積は、エンジン出力パワーＰｅに相当する。
【００６９】
動作ライン５００は、エンジン２２を高効率で動作することができるエンジン動作点の集合として予め決定される。動作ライン５００は、同一パワー出力時の燃料消費量を抑制するための最適燃費ラインに相当する。ＨＶＥＣＵ７０は、予め定められた動作ライン５００と、エンジン２２への要求パワーＰｅ＊に対応する等パワー線５１０との交点をエンジン動作点（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）に決定する。すなわち、エンジン動作点は、図中のＰ１に決定される。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、エンジン動作点Ｐ１におけるエンジン回転数ＮＥ１である。
【００７０】
ここで、エンジン２２がエンジン要求パワーＰｅ＊を出力している状態でエンジン動作点を、エンジン回転数ＮＥ１に対応する動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に変更する。動作点Ｐ２では、動作点Ｐ１とエンジン出力パワーＰｅが同等である。一方、エンジン回転数ＮＥ２は、エンジン回転数ＮＥ１よりも高い。この場合、動作点Ｐ２は、動作点Ｐ１よりもエンジントルクＴｅが小さくなる。
【００７１】
このようにエンジン回転数が増加するようにエンジン動作点を変更したことにより、オイルポンプ９０から供給される作動油の流量が増大する。これにより、冷却系の熱抵抗が低下するため、冷却系の冷却能力の向上が期待される。
【００７２】
その一方で、本実施の形態１によるハイブリッド車両２０においては、エンジン２２、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２が動力分割機構３０を介して連結されている。そのため、エンジン２２、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２の回転数は、図８に示すように共線図で結ばれる関係になる。
【００７３】
図８を参照して、走行時には、モータジェネレータＭＧ２は主に「電動機」として動作し、モータジェネレータＭＧ１は主に「発電機」として動作する。以下では、モータジェネレータＭＧ２のトルクおよび回転数をＴｍおよびＮｍとも表記し、モータジェネレータＭＧ１のトルクおよび回転数をＴｇおよびＮｇとも表記する。
【００７４】
エンジン２２は、エンジン要求パワーＰｅ＊に基づいて定められた動作点（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）で動作するように、エンジンＥＣＵ２４（図１）によって制御される。
【００７５】
モータジェネレータＭＧ１のトルクＴｇおよび回転数Ｎｇは、エンジン回転数Ｎｅを上記動作点に従って目標回転数Ｎｅ＊とするように制御される。トルクＴｇはエンジントルクＴｅを用いて、下記（１）式で示される。
【００７６】
Ｔｇ＝−ρ／（１＋ρ）×Ｔｅ      ・・・（１）
なおρは、動力分割機構３０におけるギヤ比である。通常走行時には、モータジェネレータＭＧ１は、負トルク（Ｔｇ＜０）を出力し、発電する状態となる。
【００７７】
このとき、エンジントルクＴｅの反力を受け持つように出力されたトルクＴｇによって、駆動軸３２ａに伝達される直達トルクＴｅｐは、下記（２）式で示される。
【００７８】
Ｔｅｐ＝−Ｔｇ×（１／ρ）      ・・・（２）
一方、変速機６０のギヤ比（減速比）Ｇｒを用いて、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍによって駆動軸３２ａに発生するトルクは、Ｔｍ×Ｇｒで示される。したがって、駆動軸３２ａ（リングギヤ３２）に作用する駆動トルクＴｐについて、下記（３）式が成立する。
【００７９】
Ｔｐ＝Ｔｍ×Ｇｒ−Ｔｇ×（１／ρ）      ・・・（３）
ＨＶＥＣＵ７０は、車両状態から要求駆動トルクＴｐ＊を算出すると、この要求駆動トルクＴｐ＊に対する直達トルクＴｅｐの過不足分（Ｔｐ＊−Ｔｅｐ）を補償するように、モータジェネレータＭＧ２への要求駆動トルクＴｍ＊を決定する。なお、要求駆動トルクＴｐ＊の算出に反映される車両状態には、代表的には、ユーザによるアクセルペダル操作量を示すアクセル開度Ａｃｃおよびハイブリッド車両２０の車速などが含まれる。
【００８０】
なお、このようにして算出された要求駆動トルクＴｐ＊に基づいてモータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２が駆動したときにバッテリ５０に充放電される電力がバッテリ５０の充放電電力の制限値の範囲内であれば、そのまま指令が出力されるが、バッテリ５０に充放電される電力が当該制限値を超えるようであれば、当該制限値に基づいて指令値が制限される。
【００８１】
このような走行制御により、エンジン２２を高効率の動作ライン上で動作させながら、要求駆動トルクＴｐ＊が駆動軸３２ａに作用するように、エンジン２２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間のトータル要求パワーに対するパワー配分を決定することができる。
【００８２】
ここで、この図８に示される関係において、図７で説明したように、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に変更する場合を考える。
【００８３】
エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数ＮＥ１からエンジン回転数ＮＥ２に増加したことによって、エンジントルクＴｅが減少する。動作点Ｐ２では、動作点Ｐ１とエンジン出力パワーが同等であることから、動作点Ｐ２におけるエンジントルクＴＥ２は、動作点Ｐ１におけるエンジントルクＴＥ１を用いて、下記（４）式に従って算出される。
【００８４】
ＴＥ２＝ＴＥ１×ＮＥ１／ＮＥ２      ・・・（４）
そして、エンジントルクＴｅがＴＥ１からＴＥ２に減少したことにより、駆動軸３２ａに伝達される直達トルクＴｅｐが減少する。直達トルクの減少分ΔＴｅｐは、エンジントルクの減少分ΔＴｅ（＝ＴＥ１−ＴＥ２）に基づいて、下記（５）式により算出される。
【００８５】
ΔＴｅｐ＝１／（１＋ρ）×ΔＴｅ      ・・・（５）
このように駆動軸３２ａに伝達される直達トルクＴｅｐが減少すると、ＨＶＥＣＵ７０は、この直達トルクの減少分ΔＴｅｐを補うように、モータジェネレータＭＧ２への要求駆動トルクＴｍ＊を決定する。これにより、車両状態に応じた適切な車両駆動力を発生させる。このときのモータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍの増加分ΔＴｍは、下記式（６）で示される。
【００８６】
ΔＴｍ＝ΔＴｅｐ／Ｇｒ＝１／（１＋ρ）×ΔＴｅ／Ｇｒ      ・・・（６）
上述のように、本実施の形態１によるハイブリッド車両２０においては、エンジン回転数が増加するようにエンジン動作点を変更することによって、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍが増大する。そして、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクＴｍが増えると、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流が増加するために、モータジェネレータＭＧ２で発生する損失（熱）が増加する。すなわち、エンジン回転数の増加に伴なって冷却系の熱抵抗が低下する一方で、モータジェネレータＭＧ２における発熱量が増加することとなる。例えばモータジェネレータＭＧ２に流れる電流ＩとモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｗとの関係を下記の（７）式のように近似した場合において、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に変更によりモータジェネレータＭＧ２に流れる電流が電流Ｉ１から電流Ｉ２に増加したとする。この場合、モータジェネレータＭＧ２の損失Ｗは、Ｗ１＝Ａ×Ｉ１２＋Ｂ×Ｉ１＋ＣからＷ２＝Ａ×Ｉ２２＋Ｂ×Ｉ２＋Ｃに増加する。
【００８７】
Ｗ＝Ａ×Ｉ２＋Ｂ×Ｉ＋Ｃ      ・・・（７）
なお、要求駆動トルクＴｍ＊に従ってモータジェネレータＭＧ２を駆動したときのモータジェネレータＭＧ２の温度ＴＭＧ２の温度上昇量（以下、モータ温度上昇量とも称する）ΔＴＭＧ２は、モータジェネレータＭＧ２の損失Ｗと、モータジェネレータＭＧ２および冷却系の間の熱抵抗Ｒとの積により求めることができる。したがって、エンジン回転数ＮＥ１に対応する動作点Ｐ１におけるモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）は、動作点Ｐ１でのモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗ１および熱抵抗Ｒ１を用いて、下記（８）式により算出することができる。
【００８８】
ΔＴＭＧ２（Ｐ１）＝Ｗ１×Ｒ１      ・・・（８）
同様に、エンジン回転数ＮＥ２に対応する動作点Ｐ２におけるモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）は、動作点Ｐ２でのモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗ２および熱抵抗Ｒ２を用いて、下記（９）式により算出することができる。
【００８９】
ΔＴＭＧ２（Ｐ２）＝Ｗ２×Ｒ２      ・・・（９）
上記の動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）と、動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）とを比較すると、熱抵抗Ｒ２が熱抵抗Ｒ１よりも小さくなる一方で、損失Ｗ２が損失Ｗ１よりも大きくなる。そのため、必ずしもモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）よりも小さくなるとは限らない。したがって、熱抵抗Ｒを低下する観点からエンジン回転数を増加させたことによって、モータジェネレータＭＧ２の損失Ｗが増加してしまい、却ってモータジェネレータＭＧ２の温度上昇に繋がる可能性がある。
【００９０】
そこで、本実施の形態１では、動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）よりも動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）が小さくなる場合に、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に変更する。ＨＶＥＣＵ７０は、動作点Ｐ１よりもモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２が小さくなるような動作点Ｐ２を見出すために、エンジン動作点変更制御を実行する。本実施の形態１によるエンジン動作点変更制御を、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００９１】
図９は、本発明の実施の形態１によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御を説明するフローチャートである。図９に示すフローチャートは、所定の制御周期毎に実行される。なお、図９に示した各ステップにおける制御処理は、ＨＶＥＣＵ７０によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実行されるものとする。
【００９２】
図９を参照して、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０１により、温度センサ２０２（図３）からのモータジェネレータＭＧ２の温度（モータ温度）ＴＭＧ２を取得する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０２により、モータ温度ＴＭＧ２が所定の閾値よりも高いか否かを判定する。この閾値は、モータジェネレータＭＧ２の性能が低下する領域であるか否かを判別するための判定値である。閾値は、モータジェネレータＭＧ２の性能の温度依存性を求めることによって、予め定められる。
【００９３】
モータ温度ＴＭＧ２が閾値以下である場合（ステップＳ０２のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン動作点を、動作ライン５００と等パワー線５１０との交点である動作点Ｐ１に決定する（図７参照）。したがって、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定される。さらに、動作点Ｐ１におけるエンジントルクＴＥ１が目標トルクＴｅ＊に設定される。すなわち、ＨＶＥＣＵ７０は、モータ温度ＴＭＧ２が閾値以下のときには、冷却系の冷却能力を向上するためのエンジン動作点変更制御を行なわない。
【００９４】
一方、モータ温度ＴＭＧ２が閾値よりも高い場合（ステップＳ０２のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０３に進み、図７の動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１が所定の許容上限回転数Ｎｍａｘより低いか否かをさらに判定する。そして、エンジン回転数ＮＥ１が許容上限回転数Ｎｍａｘ以上であるとき（ステップＳ０３のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定する。
【００９５】
これに対して、エンジン回転数ＮＥ１が許容上限回転数Ｎｍａｘよりも低い場合（ステップＳ０３のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０４により、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数ＮＥ１よりも所定量だけ高くなるように、エンジン動作点を変更する。このエンジン動作点変更制御は、図７で説明したように、等パワー線５１０上でエンジン動作点を高回転側に移動させることに相当する。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に移動させることにより、エンジン回転数Ｎｅをエンジン回転数ＮＥ１からエンジン回転数ＮＥ２に増加させる。
【００９６】
ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０５では、動作点Ｐ２に対応するエンジン回転数ＮＥ２が許容上限回転数Ｎｍａｘ以下であるか否かを判定する。エンジン回転数ＮＥ２が許容上限回転数Ｎｍａｘを上回る場合（ステップＳ０５のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定する。
【００９７】
一方、エンジン回転数ＮＥ２が許容上限回転数Ｎｍａｘ以下である場合（ステップＳ０５のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０６およびＳ０７により、エンジン回転数ＮＥ１に対応する動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）と、エンジン回転数ＮＥ２に対応する動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）とを算出する。
【００９８】
まずステップＳ０６において、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２を動作点Ｐ１で動作させたときにモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｗ１および冷却系の熱抵抗Ｒ１を算出する。損失Ｗ１は、上述のように、モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍに基づいて算出することができる。また、冷却系の熱抵抗Ｒ１は、図５および図６で説明したエンジン回転数（作動油の流量）と熱抵抗との関係に基づいて算出することができる。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、算出されたモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗ１および熱抵抗Ｒ１に基づいて、上記（８）式に従って、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）を算出する。
【００９９】
次に、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０７により、エンジン２２を動作点Ｐ２で動作させたときにモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｗ２および冷却系の熱抵抗Ｒ２を算出する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、算出されたモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗ２および熱抵抗Ｒ２に基づいて、上記（９）式に従って、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）を算出する。
【０１００】
なお、上記ステップＳ０６およびＳ０７の処理については、エンジン動作点に対するモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗおよび熱抵抗Ｒの対応関係を予め実験等によって測定しておけば、その実験結果に基づくマップを予め作成することができる。これにより、エンジン動作点に基づいて、当該マップを参照することによって、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２を算出することができる。
【０１０１】
このようにして、動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）および動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）が算出されると、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０８により、これら２つのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）およびΔＴＭＧ２（Ｐ２）を比較する。モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）よりも小さい場合（ステップＳ０８のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０９により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１から動作点Ｐ２に対応するエンジン回転数ＮＥ２に変更する。
【０１０２】
これに対して、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）以上となる場合（ステップＳ０８のＮＯ判定時）には、ステップＳ０４に処理が戻る。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｎｅが現在の動作点Ｐ２でのエンジン回転数ＮＥ２よりもさらに所定量だけ高くなるように、等パワー線５１０上でエンジン動作点Ｐ２を高回転側に移動させる。そして、ステップＳ０５〜Ｓ１０の処理を行なうことにより、変更後の動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）と動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）との比較結果に基づいて、エンジン２２の動作点（目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊）を決定する。
【０１０３】
このように本実施の形態１によるハイブリッド車両によれば、エンジン要求パワーを確保した上で、モータジェネレータの温度上昇を抑制するようにエンジン回転数を制御することができる。これにより、モータジェネレータを冷却する冷却系の冷却能力を確実に高めることができる。
【０１０４】
［実施の形態２］
実施の形態１では、モータ温度上昇を抑制可能なエンジン回転数を見出すために、エンジン動作点を高回転側に移動させるエンジン動作点変更制御を行なった。
【０１０５】
実施の形態２では、このエンジン回転数を見出すためのエンジン動作点変更制御をさらに説明する。実施の形態２では、実施の形態１によるエンジン動作点変更制御に加えて、いくつかの制御処理がさらに実行される。したがって、実施の形態２では、実施の形態１に対して追加あるいは変更される制御処理を主に説明するとともに、実施の形態１との共通部分については原則的には説明を繰り返さない。
【０１０６】
図１０は、本実施の形態２によるエンジン動作点変更制御を説明するための概念図である。
【０１０７】
図１０を参照して、実施の形態２によるエンジン動作点変更制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、動作点Ｐ１よりも高回転側にエンジン動作点を変更する処理に加えて、動作点Ｐ１よりも低回転側にエンジン動作点を変更する処理をさらに実行する。
【０１０８】
図１０において、動作ライン５２０は、運転者によりアクセル開度Ａｃｃが全開位置ＷＯＴ（Wide  Open  Throttle）に操作されたときの動作ライン（以下、ＷＯＴラインとも称する）に相当する。図中のＰ０は、この動作ライン５２０と、エンジン２２への要求パワーＰｅ＊に対応する等パワー線５１０との交点である。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２がエンジン要求パワーＰｅ＊を出力している状態でエンジン動作点を、動作点Ｐ１から動作点Ｐ０に変更する。動作点Ｐ０では、動作点Ｐ１とエンジン出力パワーが同等である。一方、エンジン回転数ＮＥ０は、エンジン回転数ＮＥ１よりも低い。この場合、動作点Ｐ０は、動作点Ｐ１よりもエンジントルクＴｅが大きくなる。
【０１０９】
このようにエンジン回転数が減少するようにエンジン動作点を変更したことにより、図８の共線図においては、エンジントルクＴｅの増加に伴なって駆動軸３２ａに伝達される直達トルクＴｅｐが増加する。そして、直達トルクＴｅｐが増加することにより、モータジェネレータＭＧ２への要求駆動トルクＴｍ＊が減少する。モータジェネレータＭＧ２のトルクＴｍが減少すると、モータジェネレータＭＧ２に流れる電流が減少するため、モータジェネレータＭＧ２で発生する損失が減少する。
【０１１０】
一方で、図５および図６で説明したように、エンジン回転数が減少するようにエンジン動作点を変更したことにより、オイルポンプ９０から供給される作動油の流量が減少する。その結果、冷却系の熱抵抗が大きくなる。すなわち、エンジン回転数の減少に伴なってモータジェネレータＭＧ２における発熱量が減少する一方で、冷却系の熱抵抗が増加する。
【０１１１】
したがって、実施の形態２では、エンジン動作点を低回転側に移動させる処理をさらに実行することにより、モータ温度上昇を抑制可能なエンジン回転数を決定する。本実施の形態２によるエンジン動作点変更制御を、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【０１１２】
図１１は、本発明の実施の形態２によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御を説明するフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、所定の制御周期毎に実行される。なお、図９に示した各ステップにおける制御処理は、ＨＶＥＣＵ７０によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実行されるものとする。
【０１１３】
図１１を参照して、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０１により、温度センサ２０２（図３）からのモータジェネレータＭＧ２の温度（モータ温度）ＴＭＧ２を取得する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０２により、モータ温度ＴＭＧ２が所定の閾値よりも高いか否かを判定する。
【０１１４】
モータ温度ＴＭＧ２が閾値以下である場合（ステップＳ０２のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン動作点を、動作ライン５００と等パワー線５１０との交点である動作点Ｐ１に決定する（図１０参照）。したがって、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定される。さらに、動作点Ｐ１におけるエンジントルクＴＥ１が目標トルクＴｅ＊に設定される。すなわち、ＨＶＥＣＵ７０は、モータ温度ＴＭＧ２が閾値以下のときには、冷却系の冷却能力を向上するためのエンジン動作点変更制御を行なわない。
【０１１５】
一方、モータ温度ＴＭＧ２が閾値よりも高い場合（ステップＳ０２のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１１に進み、図１０の動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１が所定の許容上限回転数Ｎｍａｘに等しいか否かを判定する。さらにＨＶＥＣＵ７０は、動作点Ｐ１に対応するエンジントルクＴｅがＷＯＴライン５２０上に存在するか否かを判定する。エンジン回転数ＮＥ１が許容上限回転数Ｎｍａｘに等しく、かつ、エンジントルクＴｅがＷＯＴライン５２０上に存在するとき（ステップＳ１１のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定する。
【０１１６】
これに対して、エンジン回転数ＮＥ１が許容上限回転数Ｎｍａｘと異なるとき、または、エンジントルクＴｅがＷＯＴライン５２０上に存在しないとき（ステップＳ１１のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１２により、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数ＮＥ１よりも低くなるように、エンジン動作点を変更する。このエンジン動作点変更制御は、図１０で説明したように、等パワー線５１０上でエンジン動作点を低回転側に移動させることに相当する。例えばＨＶＥＣＵ７０は、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ０に移動させることにより、エンジン回転数Ｎｅをエンジン回転数ＮＥ１からエンジン回転数ＮＥ０に増加させる。
【０１１７】
次に、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１３により、エンジン回転数ＮＥ０に対応する動作点Ｐ０でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）を算出する。具体的には、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２を動作点Ｐ０で動作させたときにモータジェネレータＭＧ２で発生する損失Ｗ０および冷却系の熱抵抗Ｒ０を算出する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、算出されたモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗ０および熱抵抗Ｒ０に基づいて、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）を算出する。なお、上記ステップＳ１３の処理については、ステップＳ０６およびＳ０７と同様に、エンジン動作点に対するモータジェネレータＭＧ２の損失Ｗおよび熱抵抗Ｒの対応関係の実験結果に基づくマップを参照することによって、算出することができる。
【０１１８】
このようにして、動作点Ｐ０でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）が算出されると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数ＮＥ１よりも高くなるように、エンジン動作点を変更する。このエンジン動作点変更制御では、エンジン動作点を動作点Ｐ１から動作点Ｐ２に移動させることにより、エンジン回転数Ｎｅをエンジン回転数ＮＥ１からエンジン回転数ＮＥ２に増加させる。ＨＶＥＣＵ７０は、図９と同様のステップＳ０５〜Ｓ０８により、動作点Ｐ１でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）および動作点Ｐ２でのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）を算出し、これら２つのモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１），ΔＴＭＧ２（Ｐ２）を比較する。
【０１１９】
モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）よりも小さい場合（ステップＳ０８のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０はさらに、ステップＳ１４により、ステップＳ１３で算出したモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）と、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）とを比較する。そして、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）よりも小さい場合（ステップＳ１４のＹＥＳ判定時）、すなわち、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１），ΔＴＭＧ２（Ｐ０）よりも小さい場合には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ０９により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１から動作点Ｐ２に対応するエンジン回転数ＮＥ２に変更する。
【０１２０】
これに対して、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ２）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）以上となる場合（ステップＳ１４のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０はさらに、ステップＳ１５により、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）とモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）とを比較する。そして、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）よりも小さい場合（ステップＳ１５のＹＥＳ判定時）、すなわち、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１），ΔＴＭＧ２（Ｐ２）よりも小さい場合には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１６により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１から動作点Ｐ０に対応するエンジン回転数ＮＥ０に変更する。
【０１２１】
一方、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）以上となる場合（ステップＳ１５のＮＯ判定時）、すなわち、モータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ１）がモータ温度上昇量ΔＴＭＧ２（Ｐ０），ΔＴＭＧ２（Ｐ２）よりも小さい場合には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定する。
【０１２２】
このように本実施の形態２によるハイブリッド車両によれば、エンジン要求パワーを確保した上で、モータジェネレータの温度上昇を抑制するようにエンジン回転数を制御することができる。これにより、モータジェネレータを冷却する冷却系の冷却能力を確実に高めることができる。
【０１２３】
なお、上述した実施の形態１および２においては、温度センサ２０２からのモータジェネレータＭＧ２の温度ＴＭＧ２が所定の閾値を超えたときにエンジン動作点変更制御を行なうことによってエンジンの目標回転数を決定する構成について例示したが、温度センサ２０２からのモータジェネレータＭＧ１の温度ＴＭＧ１、または温度センサによる作動油の温度の検出値に応じてエンジン動作点変更制御を行なう構成としてもよい。
【０１２４】
または、実施の形態１および２では、オイルクーラー３００において作動油と冷却水との熱交換が行なわれることから、温度センサ２０４（図３）からの冷却水温ＴＨＷに応じてエンジン動作点変更制御を行なう構成としてもよい。
【０１２５】
あるいは、図３の冷却系においては、ラジエーター２９０がハイブリッド車両２０の走行に伴なって発生する走行風による空冷を利用して冷却水を冷却することに基づいて、ハイブリッド車両２０の車速または走行風の風速に応じて、エンジン動作点変更制御を行なう構成とすることも可能である。
【０１２６】
図１２に、オイルポンプ９０から供給される作動油の流量と熱抵抗との関係を示す。図１２では、走行風の風速が零のとき、風速Ｖ１（＞０）［ｍ／ｍｉｎ］のとき、および風速Ｖ２（＞Ｖ１）［ｍ／ｍｉｎ］のときの作動油流量と冷却系の熱抵抗との関係が示されている。
【０１２７】
図１２から明らかなように、作動油の流量が増加するに従って冷却系の熱抵抗が小さくなるという関係において、ハイブリッド車両２０の走行風の風速が高いときほど、同一の作動油流量に対する熱抵抗の減少量が大きくなっている。すなわち、走行風の風速が高くなるほど、作動油流量の増加による熱抵抗の低減効果が大きくなる。したがって、走行風の風速が高いときに本発明によるエンジン動作点変更制御を実行する構成とすれば、冷却系の冷却能力を効果的に高めることができる。
【０１２８】
なお、走行風の風速とハイブリッド車両２０の車速との間には、図１３に示すような関係が成り立つことから、実際には車速センサ８８（図１）により検出される車速に応じてエンジン動作点変更制御を行なうことが可能である。たとえば、車速センサ８８からの車速が、図１３の走行風の風速Ｖ２［ｍ／ｍｉｎ］に対応する閾値Ｖｔｈを超えたときに、エンジン動作点変更制御を実行する構成としてもよい。
【０１２９】
図１４は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車両におけるエンジン動作点変更制御の変形例を説明するフローチャートである。図１４を参照して、本変形例においては、ＨＶＥＣＵ７０は、図９のステップＳ０１，Ｓ０２に代えて、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理を実行する。
【０１３０】
ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２１により、車速センサ８８からのハイブリッド車両２０の車速を取得する。そして、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２２により、車速が所定の閾値Ｖｔｈよりも高いか否かを判定する。
【０１３１】
車速が閾値Ｖｔｈ以下である場合（ステップＳ２２のＮＯ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ１０により、エンジン動作点を、動作ライン５００と等パワー線５１０との交点である動作点Ｐ１に決定する（図７参照）。したがって、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、動作点Ｐ１に対応するエンジン回転数ＮＥ１に設定される。すなわち、ＨＶＥＣＵ７０は、車速が閾値以下のときには、冷却系の冷却能力を向上するためのエンジン動作点変更制御を行なわない。
【０１３２】
一方、車速が閾値よりも高い場合（ステップＳ２２のＹＥＳ判定時）には、ＨＶＥＣＵ７０は、図９と同様のステップＳ０３〜Ｓ１０により、エンジン動作点を高回転側に移動させるエンジン動作点変更制御を行なうことにより、モータ温度上昇を抑制可能なエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｎｅ＊に設定する。
【０１３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３４】
２０  ハイブリッド車両、２２  エンジン、２３  クランク角センサ、２４  エンジンＥＣＵ、２６  クランクシャフト、２８  トーショナルダンパ、３０  動力分割機構、３１  サンギヤ、３１ａ  サンギヤ軸、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸（駆動軸）、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、４０  コンバータ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、４５  モータＥＣＵ、４８  出力軸、５０  バッテリ、５２  バッテリＥＣＵ、５４  電力線、６０  変速機、６１  ケース、６５  サンギヤ、６６  リングギヤ、６７  ピニオンギヤ、７０  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、９０  オイルポンプ、１８０  電圧センサ、２００  トランスアクスル、２０２，２０４  温度センサ、２０６  ケース、２１０，２２０，２３０，２４０，２５０  冷媒路、２６０  ウォーターポンプ、２７０  リザーバタンク、２９０  ラジエーター、３００  オイルクーラー、３０２  通水路、３２０〜３４０  油路、３５０  吐出口、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ。
【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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