(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第１モータ目標トルクを下限値および上限値からなるトルク制限で制限して得られるトルクが前記第１モータから出力されるよう該第１モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０未満の第１状態のときには該差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、前記第１状態から前記差分回転数が値０以上で前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過する第２状態に移行すると、該第２状態では前記補正値を保持し、前記第２状態から前記差分回転数が値０以上で前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限の前記下限値を超過しない第３状態に移行すると、該第３状態では該第３状態の継続に従って徐々に大きくなるよう前記補正値を設定し、前記補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
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、前記超過条件が成立して前記エンジン回転数が前記エンジン目標回転数より大きくなってから前記補正後パワーが前記要求パワー以上に至るまで、該補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段である、
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、前記超過条件が成立した以降、前記第３状態のときには、前記エンジン目標回転数が小さいほど小さくなる傾向の正の変化値だけ前回の前記補正値から大きくした値を新たな前記補正値に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１ないし３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、
前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数が許容上限回転数より低い回転数閾値以上のときには、前記補正値と、前記エンジン目標回転数が前記許容上限回転数に近づくほど負側に大きくなる傾向の第２補正値と、を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。
【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、
前記トルク制限の前記下限値は、前記第１モータから出力されて前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に作用するトルクと前記第２モータから前記駆動軸に出力されるトルクとの和が前記駆動軸の要求トルクとなる関係と、前記第１モータによって入出力される電力と前記第２モータによって入出力される電力との和が前記バッテリの入力制限となる関係と、を共に満たすよう設定される制限である、
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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力可能な第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が可能なバッテリと、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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に動力を入出力可能な第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を備え、要求パワーに応じた目標回転数でエンジンが回転するよう設定した第１モータの仮トルクが第１モータに課されたトルク制限外のときには、第１モータの仮トルクとトルク制限との差分に基づいて要求パワーを制限してこの制限後のパワーがエンジンから出力されるようエンジン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、第１モータのトルクがトルク制限によって制限を受けるときでも、第１モータの過回転を抑止できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３５６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、第１モータの仮トルクがトルク制限外となったときに要求パワーを制限することによって第１モータの過回転を抑止しているが、その後に、第１モータがトルク制限内となったときに要求パワーの制限を中止すると、エンジンの出力の急増と第１モータの仮トルクによる駆動との干渉により、エンジンの回転数が大きく変動する場合がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンを目標回転数で回転させるための第１モータの目標トルクがトルク制限を超過した後にその目標トルクがトルク制限を超過しなくなったときに、エンジンの回転数が大きく変動す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、
エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第１モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが前記第１モータから出力されるよう該第１モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０未満の第１状態のときには該差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、前記差分回転数が値０以上で前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する第２状態のときには前記補正値を保持し、前記差分回転数が値０以上で前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限を超過しない第３状態のときには該第３状態の継続に従って徐々に大きくなるよう前記補正値を設定し、前記補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、
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、基本的には、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第１モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第１モータから出力されるよう第１モータを制御する。そして、第１モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０未満の第１状態のときには差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、差分回転数が値０以上で第１モータ目標トルクがトルク制限を超過する第２状態のときには補正値を保持し、差分回転数が値０以上で第１モータ目標トルクがトルク制限を超過しない第３状態のときにはこの第３状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御する。
【０００９】
一般に、第１モータはエンジンに比して応答性が高いことから、超過条件が成立すると、第１モータから第１モータ目標トルクを出力しないことによってエンジン回転数がエンジン目標回転数より大きくなると考えられる。したがって、第１状態のときに、差分回転数が値０となるよう負の補正値を設定すると共に設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワー（要求パワーより小さなパワー）を用いてエンジンを制御することにより、エンジン回転数がエンジン目標回転数に比して大きく吹き上がったり第１モータによる発電電力が大きくなり過ぎたり（バッテリに過大な電力が入力されたり）するのを抑制することができ、エンジン回転数がエンジン目標回転数以下となるようにすることができる。
【００１０】
そして、エンジン回転数が低下してエンジン目標回転数に略等しくなったときには、フィードバック制御の積分項の影響によって補正値は負の値となっているから、第２状態のときには補正値を保持し、第３状態のときにはこの第３状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーを用いてエンジンを制御することにより、補正値を大きくする際（補正後パワーを要求パワーに近づける）際にエンジン回転数が大きく変動するのを抑制することができる。
【００１１】
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、前記超過条件が成立して前記エンジン回転数が前記エンジン目標回転数より大きくなってから前記補正後パワーが前記要求パワー以上に至るまで、該補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
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、前記超過条件が成立した以降、前記第３状態のときには、前記エンジン目標回転数が小さいほど小さくなる傾向の正の変化値だけ前回の前記補正値から大きくした値を新たな前記補正値に設定する手段である、ものとすることもできる。
【００１３】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数が許容上限回転数より低い回転数閾値以上のときには、前記補正値と、前記エンジン目標回転数が前記許容上限回転数に近づくほど負側に大きくなる傾向の第２補正値と、を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、エンジン回転数が許容上限回転数を超えるのを抑制することができる。
【００１４】
加えて、本発明のハイブリッド自動車において、前記トルク制限は、前記第１モータから出力されて前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に作用するトルクと前記第２モータから前記駆動軸に出力されるトルクとの和が前記駆動軸の要求トルクとなる関係と、前記第１モータによって入出力される電力と前記第２モータによって入出力される電力との和が前記バッテリの入力制限となる関係と、を共に満たすよう設定される制限である、ものとすることもできる。
【００１５】
本発明の参考例のハイブリッド自動車は、
エンジンと、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で前記駆動軸，前記出力軸，前記回転軸の順に並ぶよう接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、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が可能なバッテリと、前記エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数で前記エンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、前記要求パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御すると共に前記第１モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが前記第１モータから出力されるよう該第１モータを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車において、
前記制御手段は、前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限を超過する超過条件が成立した以降、前記エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって補正値を設定し、該補正値を前記要求パワーに加えて得られる補正後パワーが前記エンジンから出力されるよう該エンジンを制御する手段であり、
更に、前記制御手段は、前記超過条件が成立した以降、前記第１モータ目標トルクが前記トルク制限を超過しないときには、前記第１モータ目標トルクの前記トルク制限に対するトルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向に前記比例項および前記積分項のゲインを設定する手段である、
ことを要旨とする。
【００１６】
この本発明の参考例のハイブリッド自動車では、基本的には、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第１モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第１モータから出力されるよう第１モータを制御する。そして、第１モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるよう該エンジンを制御する。ここで、超過条件が成立した以降で第１モータ目標トルクがトルク制限を超過しないときには、第１モータ目標トルクのトルク制限に対するトルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向に比例項および積分項のゲインを設定する。トルク余裕分が小さいときには、補正値（補正後パワー）の変化などによって第１モータ目標トルクがトルク制限を再超過する可能性がある。トルク余裕分が小さいほど小さくなる傾向の比例項および積分項のゲインを用いたフィードバック制御によって補正値を設定すると共に設定した補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーを用いてエンジンを制御することにより、第１モータ目標トルクがトルク制限を再超過したときに、エンジン回転数がエンジン目標回転数に比して大きく吹き上がったり第１モータによる発電電力が大きくなり過ぎたり（バッテリに過大な電力が入力されたり）するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの前半部分の一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される駆動制御ルーチンの後半部分の一例を示すフローチャートである。
【図４】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目標回転数Ｎｅ＊を設定する様子とを示す説明図である。
【図６】エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクと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７】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８】変形例の駆動制御ルーチンの後半部分の一例を示すフローチャートである。
【図９】補正値設定用マップの一例を示す説明図である。
【図１０】変形例の駆動制御ルーチンの後半部分の一例を示すフローチャートである。
【図１１】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】
【００１８】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、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にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０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駆動軸３６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。
【００２０】
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ポジションＴＰ，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。
【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。
【００２２】
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最大許容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。
【００２３】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、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、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジションやニュートラルポジション，前進走行用のドライブポジション，後進走行用のリバースポジションなどがある。
【００２４】
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、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２５】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２および図３は、実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
駆動制御ルーチンが実行されると、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や車速センサ８８からの車速Ｖ，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処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、図示しないクランクポジションセンサ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のロータの回転位置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。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を走行用パワーＰｄｒｖ＊から減じて車両に要求されるパワー（エンジン２２から出力すべきパワー）の仮の値としての仮要求パワーＰｅｔｍｐを計算する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて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と車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図４に示す。また、駆動軸３６の回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。
【００２８】
続いて、仮要求パワーＰｅｔｍｐと、エンジン２２を効率よく動作させるエンジン２２の回転数とトルクとの関係としての動作ライン（例えば、燃費動作ライン）と、に基づいてエンジン２２を運転すべき目標運転ポイントにおける回転数としての目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１２０）。図５は、エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊を設定する様子とを示す説明図である。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊は、図示するように、エンジン２２の動作ラインと仮要求パワーＰｅｔｍｐが一定の曲線との交点として求めることができる。
【００２９】
次に、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に仮要求パワーＰｅｔｍｐと目標回転数Ｎｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊および回転数Ｎｍ１とを用いて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１３０）。ここで、式（１）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図６は、エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ３０の回転要素における回転数とトルクと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、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２である駆動軸３６の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の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（−Ｔｍ１／ρ）と、モータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるトルクＴｍ２とを示す。また、実施例では、図中上向き矢印を正のトルクとし、図中下向き矢印を負のトルクとして説明する。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式（２）は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１が目標回転数Ｎｍ１＊となるようにする（エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにする）ための回転数フィードバック制御の関係式であり、式（２）中、右辺第１項はフィードフォワード項であり、右辺第２項はフィードバックの比例項であり、右辺第３項はフィードバックの積分項である。右辺第１項は、エンジン２２から出力されてクランクシャフト２６，プラネタリギヤ３０のキャリアを介してプラネタリギヤ３０のサンギヤに作用するトルクを受け止めるためのトルクである。また、右辺第２項の「ｋ１」（＞０）は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」（＞０）は積分項のゲインである。なお、エンジン２２からパワーを出力しながら走行するときには、エンジン２２からのパワーを用いてモータＭＧ１によって発電を行なう（図６中、Ｓ軸の下向き矢印参照）ことから、通常、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐは負のトルク（エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルク）となる。
【００３０】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ                                             (1)
Tm1tmp=-ρ・Petmp/((1+ρ)・Ne*)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt      (2)
【００３１】
続いて、次式（３）および式（４）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を設定し（ステップＳ１４０）、式（５）に示すように、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１５０）。ここで、式（３）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（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるトルクＴｍ２との和が値０以上で要求トルクＴｒ＊以下の範囲内となる関係であり、式（４）は、モータＭＧ１によって入出力される電力（Ｔｍ１・Ｎｍ１）とモータＭＧ２によって入出力される電力（Ｔｍ２・Ｎｍ２）との和がバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。図７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トルクＴｍ１の最大値と最小値として求めることができる。なお、要求トルクＴｒ＊が正の値のときには、図７から分かるように、トルク（−Ｔｍ１／ρ）とトルクＴｍ２との和が要求トルクＴｒ＊となる関係と電力（Ｔｍ１・Ｎｍ１）と電力（Ｔｍ２・Ｎｍ２）との和がバッテリ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に設定し、トルク（−Ｔｍ１／ρ）とトルクＴｍ２との和が値０となる関係と電力（Ｔｍ１・Ｎｍ１）と電力（Ｔｍ２・Ｎｍ２）との和がバッテリ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に設定することになる。
【００３２】
0≦-Tm1/ρ+Tm2≦Tr*                                   (3)
Win≦Tm1・Nm1+Tm2・Nm2≦Wout                    (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min)            (5)
【００３３】
次に、初期値として値０が設定されると共にモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過する（トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎより小さくなる）超過条件が成立したときに値１が設定される超過条件フラグＦの値を調べ（ステップ１６０）、超過条件フラグＦが値０のときには、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎと比較する（ステップＳ１７０）。ステップＳ１６０の処理は、超過条件の成立後であるか否かを判定する処理であり、ステップＳ１７０の処理は、超過条件が成立したか否かを判定する処理である。なお、超過条件が成立しやすいときとしては、エンジン２２の吸気温Ｔａが低いときや大気圧Ｐａが大きいときなどのようにエンジン２２に吸入される空気の密度（空気密度）が大きいためにエンジン２２からの出力（パワーやトルク）が要求値に対して大きくなりやすいときや、バッテリ５０が低温（例えば、−１０℃以下や−１５℃以下など）や高温（例えば、４０℃以上や４５℃以上など）でバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが比較的大きく制限されているとき（絶対値として比較的小さな値が設定されているとき）などが考えられる。
【００３４】
ステップＳ１６０で超過条件フラグＦが値０であり、ステップＳ１７０でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ以上のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないとき）には、超過条件の成立後ではなく且つ超過条件は成立していないと判断し、仮要求パワーＰｅｔｍｐを要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３１０）、次式（６）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを要求トルクＴｒ＊に加えてモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算し（ステップＳ３３０）、式（７）および式（８）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Ｓ３４０）、式（９）に示すように、仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ３５０）。ここで、式（６）は、図６の共線図から容易に導くことができる。
【００３５】
Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ                        (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2                       (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2                    (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min)            (9)
【００３６】
こうして要求パワーＰｅ＊やエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、要求パワーＰｅ＊やエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊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に送信して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる運転ポイント（目標運転ポイント）で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、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令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。
【００３７】
ステップＳ１６０で超過条件フラグＦが値０であり、ステップＳ１７０でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎより小さいとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過するとき）には、超過条件が成立したと判断し、超過条件フラグＦに値１を設定する（ステップＳ１８０）。なお、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎより小さいときには、仮トルクＴｍ１ｔｍｐより大きな（絶対値としては小さな）トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定してモータＭＧ１を制御することになる。そして、一般に、モータＭＧ１はエンジン２２に比して応答性が高い。したがって、超過条件が成立すると、モータＭＧ１から仮トルクＴｍ１ｔｍｐを出力しない（エンジン２２の回転数Ｎｅを押さえ込む方向のトルクが不足する）ことにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より大きくなると考えられる。
【００３８】
ステップ１８０で超過条件フラグＦに値１を設定した後や、ステップＳ１６０で超過条件フラグＦが値１のときには、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊から回転数Ｎｅを減じて差分回転数ΔＮｅを計算すると共に（ステップＳ１９０）、計算した差分回転数ΔＮｅを値０と比較する（ステップＳ２００）。
【００３９】
差分回転数ΔＮｅが値０未満のとき（エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より大きいとき）には、差分回転数ΔＮｅを用いて次式（１０）により補正値αの計算に用いる比例項の値αｐを計算すると共に（ステップＳ２１０）、差分回転数ΔＮｅと補正値αの計算に用いる積分項の前回値（前回αｉ）とを用いて式（１１）により積分項の値αｉを計算し（ステップＳ２２０）、計算した比例項の値αｐと積分項の値αｉとの和を補正値αとして計算する（ステップＳ２７０）。ここで、式（１０），（１１）は、それぞれ、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御における比例項，積分項の計算式であり、式（１０）の「ｋ３」（＞０）は比例項のゲインであり、式（１１）の「ｋ４」（＞０）は積分項のゲインである。いま、差分回転数ΔＮｅが値０未満のときを考えているから、比例項の値αｐ，積分項の値αｉは共に負の値となり、補正値αは負の値となる。
【００４０】
αp=k3・ΔNe                          (10)
αi=前回αi＋k4・ΔNe         (11)
【００４１】
そして、計算した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算し（ステップＳ２８０）、計算した補正後要求パワーＰｅａｄを仮要求パワーＰｅｔｍｐと比較する（ステップＳ２９０）。補正値αが負の値となるときには、補正後パワーＰｅａｄは仮要求パワーＰｅｔｍｐより小さな値となる。
【００４２】
補正後要求パワーＰｅａｄが仮要求パワーＰｅｔｍｐ未満のときには、補正後要求パワーＰｅａｄを要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３２０）、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ３３０〜Ｓ３５０）、要求パワーＰｅ＊やエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊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に送信して（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。
【００４３】
このように、超過条件が成立した以降でエンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より大きいときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によって負の補正値αを設定し、設定した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて得られる補正後要求パワーＰｅａｄを要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を制御することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に比して大きく吹き上がったりモータＭＧ１による発電電力が大きくなり過ぎたり（バッテリ５０に過大な電力が入力されたり）するのを抑制して、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊以下となるようにすることができる。
【００４４】
ステップＳ２００で差分回転数ΔＮｅが値０以上のとき（エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊以下のとき）には、比例項の値αｐに値０を設定し（ステップＳ２３０）、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎと比較する（ステップＳ２４０）。
【００４５】
仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ未満のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過するとき）には、積分項の前回値（前回αｉ）を保持し（ステップＳ２５０）、比例項の値αｐ（値０）と積分項の値αｉとの和を補正値αとして計算し（ステップＳ２７０）、計算した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算する（ステップＳ２８０）。この場合、補正値αは、前回の補正値（前回α）を保持することになる。なお、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より高い状態から低下して目標回転数Ｎｅ＊に略等しくなったときには、積分項の値αｉ（補正値α）は、回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より高かったときの影響によって負の値となっている。
【００４６】
一方、仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ以上のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないとき）には、積分項の前回値（前回αｉ）に正の変化値Δαｉを加えて積分項の値αｉを計算し（ステップＳ２６０）、比例項の値αｐ（値０）と積分項の値αｉとの和を補正値αとして計算し（ステップＳ２７０）、計算した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算する（ステップＳ２８０）。この場合、補正後要求パワーＰｅａｄは、前回の補正後要求パワー（前回Ｐｅａｄ）に比して変化値Δαｉだけ仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づいた値となる。ここで、変化値Δαｉは、本ルーチンの実行間隔（例えば、数ｍｓｅｃ毎）で補正値αを増加させる（絶対値としては減少させる）程度である。この変化値Δαｉについての詳細は後述する。
【００４７】
こうして補正後要求パワーＰｅａｄを計算すると、計算した補正後要求パワーＰｅａｄを仮要求パワーＰｅｔｍｐと比較し（ステップＳ２９０）、補正後要求パワーＰｅａｄが仮要求パワーＰｅｔｍｐ未満のときには、補正後要求パワーＰｅａｄを要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３２０）、ステップＳ３３０〜Ｓ３６０の処理を実行して本ルーチンを終了する。
【００４８】
したがって、超過条件が成立した以降に、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊以下でモータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ以上のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないとき）には、補正値αを正の変化値Δαｉずつ増加させることになる。ところで、補正値αの増加率（本ルーチンの実行間隔あたりの増加量）が大きいと、その程度によっては、要求パワーＰｅ＊が仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づくときの増加率が大きくなり過ぎて、エンジン２２の回転数Ｎｅが比較的大きく変動する場合が生じる。したがって、実施例では、変化値Δαｉは、エンジン２２の回転変動を抑制できるよう予め実験や解析などによって定めた値、例えば、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が小さいほど小さくなる傾向の値などを用いるものとした。こうした制御により、補正後要求パワーＰｅａｄ（要求パワーＰｅ＊）を仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づける際のエンジン２２の回転変動を抑制することができる。なお、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が小さいほど変化値Δαｉを小さくするのは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が小さいほど補正値αを大きくする（補正後要求パワーＰｅａｄを仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づける）際にエンジン２２の回転数Ｎｅが変動しやすいと考えられる、という理由に基づく。この変化値Δαｉは、固定値を用いるものとしてもよい。
【００４９】
こうして補正後要求パワーＰｅａｄを徐々に増加させて（仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づけて）、ステップＳ２９０で補正後要求パワーＰｅａｄが仮要求パワーＰｅｔｍｐ以上であると判定されると、超過条件フラグＦに値０を設定し（ステップＳ３００）、仮要求パワーＰｅｔｍｐを要求パワーＰｅ＊に設定し（ステップＳ３１０）、ステップＳ３３０〜Ｓ３６０の処理を実行して本ルーチンを終了する。
【００５０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過する超過条件が成立した以降、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊から回転数Ｎｅを減じて得られる差分回転数ΔＮｅが値０未満のときには差分回転数ΔＮｅが値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値αを設定し、差分回転数ΔＮｅが値０以上で仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過するときには補正値αを保持し、差分回転数ΔＮｅが値０以上で仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないときには前回の補正値（前回α）より変化値Δαｉだけ大きな値を新たな補正値αに設定し、設定した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて得られる補正後要求パワーＰｅａｄを要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を制御するから、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊より大きいときには、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に比して大きく吹き上がったりモータＭＧ１による発電電力が大きくなり過ぎたり（バッテリ５０に過大な電力が入力されたり）するのを抑制することができ、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊以下のときには、補正後要求パワーＰｅａｄ（要求パワーＰｅ＊）を仮要求パワーＰｅｔｍｐに近づける際のエンジン２２の回転変動を抑制することができる。
【００５１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、超過条件が成立した以降、差分回転数ΔＮｅに応じた補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算するものとしたが、補正値αと、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と許容上限回転数Ｎｅｌｉｍとに応じた補正値βと、を仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算するものとしてもよい。ここで、許容上限回転数Ｎｅｌｉｍは、例えば、エンジン２２の定格上限回転数Ｎｅｌｉｍ１（例えば、５０００ｒｐｍや６０００ｒｐｍなど）と、モータＭＧ１の定格上限回転数Ｎｍ１ｌｉｍ（例えば、１１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）をこの定格上限回転数Ｎｍ１ｌｉｍと駆動軸３６の回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（１２）により換算したエンジン２２の上限回転数Ｎｅｌｉｍ２と、のうち小さい方を用いるものなどとすることができる。
【００５２】
Nelim2=(ρ・Nm1lim+Nm2)/(1+ρ)                        (12)
【００５３】
この場合の駆動制御ルーチン（後半部分）の一例を図８に示す。このルーチンは、ステップＳ２８０の処理に代えてステップＳ４００〜Ｓ４２０の処理を実行する点を除いて、図２および図３の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５４】
図８の駆動制御ルーチン（後半部分）では、ステップＳ２７０で補正値αを計算すると、エンジン２２の許容上限回転数Ｎｅｌｉｍから目標回転数Ｎｅ＊を減じて、目標回転数Ｎｅ＊の許容上限回転数Ｎｅｌｉｍに対する余裕分としての回転数余裕分Ｎｅｍｇを計算し（ステップＳ４００）、計算した回転数余裕分Ｎｅｍｇに基づいて補正値βを設定し（ステップＳ４１０）、補正値αと補正値βとを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて補正後要求パワーＰｅａｄを計算し（ステップＳ４２０）、ステップＳ２９０以降の処理を実行する。ここで、補正値βは、この変形例では、回転数余裕分Ｎｅｍｇと補正値βとを予め定めて補正値設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、回転数余裕分Ｎｅｍｇが与えられると記憶したマップから対応する補正値βを導出して設定するものとした。補正値設定用マップの一例を図９に示す。補正値βは、図９に示すように、所定値Ｎｅｍｇｒｅｆ（例えば、数百ｒｐｍなど）以下の領域で回転数余裕分Ｎｅｍｇが小さいほど値０から小さくなる（負側に大きくなる）傾向に設定するものとした。こうして設定した補正値βを用いて補正後要求パワーＰｅａｄを計算することにより、エンジン２２の回転数Ｎｅが許容上限回転数Ｎｅｌｉｍが超えるのを抑制することができる。なお、実施例では、この補正値βを考慮していないため、補正値αが値０以上に至ったときに補正後要求パワーＰｅａｄが仮要求パワーＰｅｔｍｐ以上となって超過条件フラグＦを値０に切り替えることになるが、この変形例では、補正値αと補正値βとの和が値０以上に至ったときに補正後要求パワーＰｅａｄが仮要求パワーＰｅｔｍｐ以上となって超過条件フラグＦを値０に切り替えることになる。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、超過条件が成立した以降、差分回転数ΔＮｅが値０未満のときには上述の式（１０），（１１）により比例項の値αｐ，積分項の値αｉを計算し、差分回転数ΔＮｅが値０以上のときには比例項の値αｐに値０を設定すると共に積分項の値αｉに前回値（前回αｉ）や前回値（前回αｉ）に変化値Δαｉを加えた値（前回αｉ＋Δαｉ）を設定するものとしたが、差分回転数ΔＮｅに拘わらず式（１０），（１１）により比例項の値αｐ，積分項の値αｉを計算するものとしてもよい。この場合の駆動制御ルーチン（後半部分）の一例を図１０に示す。このルーチンは、ステップＳ２００〜２６０の処理に代えてステップＳ５００〜Ｓ５５０の処理を実行する点を除いて、図２および図３の駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図１０の駆動制御ルーチン（後半部分）では、ステップＳ１９０で差分回転数ΔＮｅを計算すると、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐをトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎと比較し（ステップＳ５００）、仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ未満のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過するとき）には、実験や解析などによって予め定められた適合値としての所定値ｋ３１，ｋ４１を比例項，積分項のゲインｋ３，ｋ４に設定し（ステップＳ５１０）、差分回転数ΔＮｅと比例項のゲインｋ３とを用いて式（１０）により比例項の値αｐを計算すると共に（ステップＳ５４０）、差分回転数ΔＮｅと積分項のゲインｋ４と積分項の前回値（前回αｉ）とを用いて式（１１）により積分項の値αｉを計算し（ステップＳ５５０）、計算した比例項の値αｐと積分項の値αｉとの和を補正値αとして計算し（ステップＳ２７０）、ステップＳ２８０以降の処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ５００で仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ以上のとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないとき）には、仮トルクＴｍ１ｔｍｐからトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを減じて、仮トルクＴｍ１ｔｍｐのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに対する余裕分としてのトルク余裕分Ｔｍ１ｍｇを計算し（ステップＳ５２０）、計算したトルク余裕分Ｔｍ１ｍｇに基づいて比例項，積分項のゲインｋ３，ｋ４を設定し（ステップＳ５３０）、ステップＳ５４０以降の処理を実行する。この場合、比例項，積分項のゲインｋ３，ｋ４は、トルク余裕分Ｔｍ１ｍｇが小さいほど小さくなる傾向に設定するものとした。これにより、仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ以上のときにおいて、トルク余裕分Ｔｍ１ｍｇが小さいとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに対してそれほど余裕がないとき）には補正値αがそれほど大きく変化せず、トルク余裕分Ｔｍ１ｍｇが大きいとき（仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎに対してある程度余裕があるとき）には補正値αが比較的大きく変化することになる。
【００５８】
トルク余裕分Ｔｍ１ｍｇが値０に近いときには、補正値α（補正後要求パワーＰｅａｄ）の変化などによって仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを再超過する可能性がある。したがって、トルク余裕分Ｔｍ１ｍｇが小さいほど小さくなる傾向の比例項，積分項のゲインｋ３，ｋ４を用いて補正値αを設定することにより、仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを再超過したときに、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊に比して大きく吹き上がったりモータＭＧ１による発電電力が大きくなり過ぎたり（バッテリ５０に過大な電力が入力されたり）するのを抑制することができる。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限を超過するか否かの判定に、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（−Ｔｍ１／ρ）とモータＭＧ２から駆動軸３６に出力されるトルクＴｍ２との和が要求トルクＴｒ＊となる関係と、モータＭＧ１によって入出力される電力（Ｔｍ１・Ｎｍ１）とモータＭＧ２によって入出力される電力（Ｔｍ２・Ｎｍ２）との和がバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎとなる関係とを、共に満たすよう設定したトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを用いるものとしたが、これに代えて又は加えて、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１における負側の定格最大トルクＴｍ１ｍｉｎ２を用いるものとしてもよい。
【００６０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００６１】
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、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２および図３の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０と、ＨＶＥＣＵ７０から要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とを受信してエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、ＨＶＥＣＵ７０からモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信してモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。
【００６２】
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、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、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸とに３つの回転要素が共線図上で駆動軸，出力軸，回転軸の順に並ぶよう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。「第２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ＭＧ２に限定されるものではなく、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプのモータ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モータと電力のやりとりが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。また、「制御手段」としては、モータＭＧ１の仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過する超過条件が成立した以降、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊から回転数Ｎｅを減じて得られる差分回転数ΔＮｅが値０未満のときには差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値αを設定し、差分回転数ΔＮｅが値０以上で仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過するときには補正値αを保持し、差分回転数ΔＮｅが値０以上で仮トルクＴｍ１ｔｍｐがトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎを超過しないときには前回の補正値（前回α）より変化値Δαｉだけ大きな値を新たな補正値αに設定し、設定した補正値αを仮要求パワーＰｅｔｍｐに加えて得られる補正後要求パワーＰｅａｄを要求パワーＰｅ＊に設定してエンジン２２を制御するものに限定されるものではなく、エンジンから出力すべき要求パワーに応じたエンジン目標回転数でエンジンが回転するよう第１モータ目標トルクを設定し、要求パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御すると共に第１モータ目標トルクをトルク制限で制限して得られるトルクが第１モータから出力されるよう第１モータを制御し、第１モータ目標トルクがトルク制限を超過する超過条件が成立した以降、エンジン目標回転数からエンジン回転数を減じて得られる差分回転数が値０未満の第１状態のときには差分回転数が値０となるよう比例項と積分項とを用いたフィードバック制御によって負の補正値を設定し、差分回転数が値０以上で第１モータ目標トルクがトルク制限を超過する第２状態のときには補正値を保持し、差分回転数が値０以上で第１モータ目標ト���クがトルク制限を超過しない第３状態のときにはこの第３状態の継続に従って徐々に大きくなるよう補正値を設定し、補正値を要求パワーに加えて得られる補正後パワーがエンジンから出力されるようエンジンを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００６３】
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。
【００６４】
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】
【００６５】
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】
【００６６】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、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  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、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）、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】
0005772673.tif 000002
【図２】
0005772673.tif 000003
【図３】
0005772673.tif 000004
【図４】
0005772673.tif 000005
【図５】
0005772673.tif 000006
【図６】
0005772673.tif 000007
【図７】
0005772673.tif 000008
【図８】
0005772673.tif 000009
【図９】
0005772673.tif 000010
【図１０】
0005772673.tif 000011
【図１１】
0005772673.tif 000012