(57)【要約】【課題】プラネタリギヤにおける噛合いによる機械的損失を適切に抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両の制御装置は、動力源としてエンジン及び電動機を備えるハイブリッド車両に対する制御を行う。エンジン制御手段は、加速時において蓄電手段の充電状態に余裕がある場合に、エンジン回転数と電動機における回転数が同一となるようにエンジン回転数及びエンジントルクを制御し、発電機制御手段は、エンジン制御手段によって制御された際に、車両から要求パワーが出力されるように、発電機の充電又は放電を制御する。上記のハイブリッド車両の制御装置によれば、車両から要求パワーを適切に出力させつつ、プラネタリギヤ内のギヤにおける差回転を減少させることができる。これにより、プラネタリギヤ内の噛合い損失を低減することができ、機械的損失の発生を抑制することが可能となる。【選択図】図９
2007191079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、車軸に連結された駆動軸に対して動力を供給することが可能な電動機と、蓄電手段に接続され、前記電動機に電力を供給する発電機と、前記エンジンの出力を前記駆動軸及び前記発電機に分配することが可能なプラネタリギヤと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置であって、
加速時において前記蓄電手段の充電状態に余裕がある場合に、エンジン回転数と前記電動機における回転数が同一となるように、前記エンジン回転数及び前記エンジントルクを制御するエンジン制御手段と、
前記エンジン制御手段によって制御された際に、前記ハイブリッド車両から要求パワーが出力されるように、前記発電機の充電又は放電を制御する発電機制御手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン制御手段は、前記エンジン回転数と前記エンジントルクとが所定の関係を満たすように前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記蓄電手段の充電状態に余裕がある場合とは、
前記発電機の充電を行う場合には、前記充電状態が上限値以下である場合を意味し、
前記発電機の放電を行う場合には、前記充電状態が下限値以上である場合を意味することを特徴とする請求項１又は２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】
従来から、動力源としてエンジン及び電動機を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド制御装置が知られている。例えば、特許文献１には、エンジン及び電動モータを車両走行時の動力源として備え、動力源に連結され動力を機械的に合成、分配するプラネタリギヤ（遊星歯車機構）と、プラネタリギヤのサンギヤとプラネタリキャリアを連結してプラネタリギヤを一体回転させるクラッチとを有するハイブリッド車両において、車両状態に応じて電動モータを制御する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７４２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、プラネタリギヤ内のギヤの回転数に差が生じ、ギヤの噛合いが生じる場合があった。そのため、プラネタリギヤにおいて機械的損失が生じ、エネルギー効率が低下してしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プラネタリギヤにおける噛合いによる機械的損失を適切に抑制することが可能な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】
本発明の１つの観点では、エンジンと、車軸に連結された駆動軸に対して動力を供給することが可能な電動機と、蓄電手段に接続され、前記電動機に電力を供給する発電機と、前記エンジンの出力を前記駆動軸及び前記発電機に分配することが可能なプラネタリギヤと、を備えるハイブリッド車両を制御するハイブリッド車両の制御装置は、加速時において前記蓄電手段の充電状態に余裕がある場合に、エンジン回転数と前記電動機における回転数が同一となるように、前記エンジン回転数及び前記エンジントルクを制御するエンジン制御手段と、前記エンジン制御手段によって制御された際に、前記ハイブリッド車両から要求パワーが出力されるように、前記発電機の充電又は放電を制御する発電機制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、電動機と、発電機と、エンジンの出力を駆動軸及び発電機に分配することが可能なプラネタリギヤと、を備えるハイブリッド車両（以下、単に「車両」とも呼ぶ。）に対する制御を行う。エンジン制御手段は、車両の走行状態、及び蓄電手段の充電状態に応じて、エンジン回転数及びエンジントルクに対する制御を行う。具体的には、エンジン制御手段は、加速時において蓄電手段の充電状態に余裕がある場合に、エンジン回転数と電動機における回転数が同一となるようにエンジン回転数及びエンジントルクの制御を行う。これにより、エンジンの回転が伝達されるプラネタリキャリアの回転数と、電動機の回転軸に接続されたリングギヤの回転が概ね同一となる。更に、発電機制御手段は、エンジン制御手段によって制御された際に、車両から要求パワーが出力されるように発電機の充電又は放電を制御する。エンジン制御手段による制御に起因してエンジンの出力パワーが要求パワーからずれてしまうが、発電機制御手段は、発電機による充電又は放電の制御を行うことによって、このようなパワーのずれ分を吸収する。
【０００８】
上記のハイブリッド車両の制御装置によれば、車両から要求パワーを適切に出力させつつ、プラネタリギヤ内のギヤにおける差回転を減少させることができる。これにより、プラネタリギヤ内の噛合いを低減することができ、機械的損失の発生を抑制することが可能となる。言い換えると、プラネタリギヤにおける駆動ロス（差動損失）を低減することができ、プラネタリギヤにおける伝達効率を向上させることが可能となる。
【０００９】
上記のハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記エンジン制御手段は、前記エンジン回転数と前記エンジントルクとが所定の関係を満たすように前記制御を行う。
【００１０】
この態様では、エンジン制御手段は、エンジン回転数とエンジントルクとが所定の関係を満たすように、且つエンジン回転数と電動機における回転数が同一となるように制御を行う。この所定の関係は、エネルギー効率や燃費などの観点に基づいて求められる、エンジン回転数とエンジントルクとが満たす関係である。上記のハイブリッド車両の制御装置によれば、所定の関係に基づいた最適なエンジン回転数及びエンジントルクを得ることによって、燃費の悪化などを抑制しつつ、プラネタリギヤにおける噛合い損失を低減することができる。
【００１１】
上記のハイブリッド車両の制御装置において好適には、前記蓄電手段の充電状態に余裕がある場合とは、前記発電機の充電を行う場合には、前記充電状態が上限値以下である場合を意味し、前記発電機の放電を行う場合には、前記充電状態が下限値以上である場合を意味する。
【００１２】
この場合、ハイブリッド車両の制御装置は、プラネタリギヤ内のギヤの回転数を同一にしつつ、車両から要求パワーを出力させるために、発電機による充電を行う必要がある状況においては、蓄電手段の充電状態が上限値以下である場合にのみ上記した制御を実行する。こうするのは、蓄電手段の充電状態が限界付近にある場合などにおいては、蓄電手段に対して電力を供給すべきでないからである。これに対して、発電機による放電を行う必要がある状況においては、蓄電手段の充電状態が下限値以上である場合にのみ上記した制御を実行する。こうするのは、蓄電手段の充電状態が少ないときには、蓄電手段から電力を得ることができない場合があるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
［車両の構成］
図１を参照して、本発明の実施形態に係る車両の構成について説明する。図１は、車両１０のブロック図である。なお、車両１０は、ハイブリッド車両として構成されている。
【００１５】
図１において、車両１０は、車軸１１と、車輪１２と、ＥＣＵ１００と、エンジン２００と、第１モータジェネレータ７１（以下、単に「第１ＭＧ７１」と呼ぶ。）と、第２モータジェネレータ７２（以下、単に「第２ＭＧ７２」と呼ぶ。）と、プラネタリギヤ３００と、インバータ４００と、バッテリ５００と、ＳＯＣセンサ６００と、アクセル開度センサ７００と、を備える。
【００１６】
車軸１１は、エンジン２００及び第２ＭＧ７２の動力を車輪１２に伝達する動力伝達系の一部である。車輪１２は、車両１０の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン２００は、ガソリンエンジンなどによって構成され、車両１０の主たる動力源として機能する。
【００１７】
ＥＣＵ１００は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、車両１０の動作全体を制御する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１００は、本発明に係るエンジン制御手段及び発電機制御手段として動作し、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置として機能する。
【００１８】
第１ＭＧ７１は、本発明に係る発電機として動作する。第１ＭＧ７１は、主としてバッテリ５００を充電するための発電機、或いは第２ＭＧ７２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されている。また、第２ＭＧ７２は、本発明に係る電動機として動作する。第２ＭＧ７２は、主としてエンジン２００の出力をアシストする電動機として機能するように構成されている。これらの第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。プラネタリギヤ（遊星歯車機構）３００は、エンジン２００の出力を第１ＭＧ７１及び車軸１１へ分配することが可能に構成され、動力分割機構として機能する。
【００１９】
ここで、図２を参照して、プラネタリギヤ３００の詳細な構成について説明する。図２は、プラネタリギヤ３００とその周辺部の関係を示す模式図である。なお、同図において、図１と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略する。
【００２０】
図２において、プラネタリギヤ３００は、中心部に設けられたサンギヤ３０３と、サンギヤ３０３の外周に同心円状に設けられたリングギヤ３０１と、サンギヤ３０３とリングギヤ３０１との間に配置されてサンギヤ３０３の外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ３０５と、後述するクランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギヤの回転軸を軸支するプラネタリキャリア３０６とを備える。また、サンギヤ３０３は、サンギヤ軸３０４を介して第１ＭＧ７１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギヤ３０１は、リングギヤ軸３０２を介して第２ＭＧ７２の不図示のロータに結合されている。リングギヤ軸３０２は、車軸１１と連結されており、第２ＭＧ７２が発する動力は、リングギヤ軸３０２を介して車軸１１へと伝達される。一方、プラネタリギヤ３００は、エンジン２００の回転を、プラネタリキャリア３０６とピニオンギヤ３０５とによってサンギヤ３０３及びリングギヤ３０１に伝達し、エンジン２００の動力を２系統に分割し得るように構成されている。なお、以下では、リングギヤ３０１、サンギヤ３０３、ピニオンギヤ３０５、及びプラネタリキャリア３０６を合わせて、単に「プラネタリギヤ３００内のギヤ」とも呼ぶ。
【００２１】
図１に戻り、インバータ４００は、バッテリ５００と、第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、或いは第１ＭＧ７１によって発電された交流電力をそれぞれ第２ＭＧ７２に供給すると共に、第１ＭＧ７１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給することが可能に構成されている。
【００２２】
バッテリ５００は、第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２を駆動するための電源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。バッテリ５００は、本発明に係る蓄電手段として機能する。また、ＳＯＣセンサ６００は、バッテリ５００の充電状態（以下、単に「ＳＯＣ（State Of Charge）」と呼ぶ。）を検出することが可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、バッテリ５００のＳＯＣは、常にＥＣＵ１００によって把握される構成となっている。アクセル開度センサ７００は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出することが可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ７００が検出したアクセル開度に対応する検出信号は、ＥＣＵ１００に供給される。
【００２３】
［回転数制御方法］
次に、本発明の実施形態に係る制御方法について説明する。本実施形態では、加速時においてバッテリ５００のＳＯＣに余裕がある場合に、エンジン回転数と第２ＭＧ７２における回転数（以下、「第２ＭＧ回転数」と呼ぶ。）とが同一となるように、且つエンジン回転数とエンジントルクとが所定の関係を満たすように、エンジン回転数及びエンジントルクを制御する。また、このような制御が行われた際に、車両１０から要求パワーが出力されるように、第１ＭＧ７１の充電又は放電を制御する。本実施形態では、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にすることによって、ギヤの噛合いによる機械的損失を抑制するために、上記の制御を行う。以下では、本実施形態に係る制御を「回転数制御」と呼ぶ。
【００２４】
まず、前述した回転数制御を行わない場合にエンジン回転数及びエンジントルクに対して実行される制御（以下、「通常の制御」と呼ぶ。）と、この通常の制御を行った場合に生じ得る不具合について、図３乃至図５を用いて説明する。
【００２５】
通常の制御においては、エンジン回転数とエンジントルクとが所定の関係を満たすように、エンジン回転数及びエンジントルクの制御を行う。この所定の関係は、エネルギー効率や燃費などの観点に基づいて求められる、エンジン回転数とエンジントルクとが満たす関係である。以下では、エンジン回転数とエンジントルクとが満たす所定の関係を「エンジン最適線」と呼ぶ。
【００２６】
ここで、通常の制御におけるエンジン回転数とエンジントルクを決定する方法について、図３を用いて説明する。図３は、エンジン最適線の一例を示す図である。図３は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。この場合、曲線Ａがエンジン最適線を示している。また、曲線Ｂ１〜Ｂ４は、エンジン２００における等パワーラインを示している。等パワーラインＢ１〜Ｂ４上においては、エンジン２００から同一のパワーが出力される。なお、図３においては、一例として４本の等パワーラインＢ１〜Ｂ４を示しているが、実際には等パワーラインは多数（５本以上）存在する。
【００２７】
車両１０から出力すべき要求パワーが決定された際に、まず、要求パワーに対応する等パワーラインを決定する。そして、決定された等パワーラインとエンジン最適線Ａとに基づいて、エンジン回転数とエンジントルクを決定する。例えば、要求パワーから等パワーラインＢ１が決定された場合には、エンジン最適線Ａと等パワーラインＢ１との交点Ｘが得られる。これにより、エンジン回転数が「ｎｅ１」に決定されると共に、エンジントルクが「Ｔｒ１」に決定される。このように決定されたエンジン回転数ｎｅ１とエンジントルクＴｒ１が得られるようにエンジン２００に対して制御を行うことにより、車両１０から要求パワーが出力される。
【００２８】
図４は、上記した通常の制御を行った場合における、エンジン回転数と、第１ＭＧ７１における回転数（以下、「第１ＭＧ回転数」と呼ぶ。）と、第２ＭＧ回転数とが満たす関係を示している。図４は、左から順に、第１ＭＧ回転数、エンジン回転数、第２ＭＧ回転数を示している。また、図４の縦方向には、回転数を示している。
【００２９】
エンジン２００から要求パワーが出力されるように、上記したエンジン最適線Ａに基づいてエンジン回転数とエンジントルクを決定すると、エンジン回転数ｎｅ１が得られる。この場合、第１ＭＧ回転数と、エンジン回転数と、第２ＭＧ回転数との関係は、直線Ｃで表される。具体的には、エンジン回転数ｎｅ１に対して、第１ＭＧ回転数ｎｇ１（第１ＭＧ７１による放電を示している）及び第２ＭＧ回転数ｎｍ１が決まる。これより、エンジン回転数ｎｅ１と第１ＭＧ回転数ｎｇ１と第２ＭＧ回転数ｎｍ１とが、それぞれ異なる回転数となることがわかる。即ち、エンジン回転数ｎｅ１と第１ＭＧ回転数ｎｇ１と第２ＭＧ回転数ｎｍ１との間に差が生じている。
【００３０】
図５は、上記した通常の制御を行った場合における、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転の様子を示した概略図である。この場合、プラネタリキャリア３０６（破線で示す）はエンジン回転数ｎｅ１で回転し、リングギヤ３０１は第２ＭＧ回転数ｎｍ１で回転し、サンギヤ３０３は第１ＭＧ回転数ｎｇ１で回転する。サンギヤ３０３は、プラネタリキャリア３０６及びリングギヤ３０１の回転と逆方向に回転する。前述したように、プラネタリキャリア３０６におけるエンジン回転数ｎｅ１とリングギヤ３０１における第２ＭＧ回転数ｎｍ１とサンギヤ３０３における第１ＭＧ回転数ｎｇ１との間に差が生じているため、サンギヤ３０３とピニオンギヤ３０５とリングギヤ３０１との間で差回転が生じる。そのため、プラネタリギヤ３００において噛合い損失が発生する場合がある。このような噛合い損失が発生した場合には、機械的損失が生じ、エネルギー効率が低下してしまう可能性がある。
【００３１】
したがって、本実施形態では、通常の制御を実行した際に生じ得る不具合を解消するために、回転数制御を実行する。詳しくは、プラネタリギヤ３００における噛合い損失の発生を抑制しつつ、エンジン最適線に基づいた最適なエンジン回転数及びエンジントルクが得られるように、エンジン２００及び第１ＭＧ７１に対して回転数制御を実行する。以下で、本実施形態に係る回転数制御を、図６乃至図８を用いて具体的に説明する。
【００３２】
図６は、本実施形態に係る回転数制御の基本概念を説明するための図である。図６は、左から順に、第１ＭＧ回転数、エンジン回転数、第２ＭＧ回転数を示している。また、図６の縦方向には、回転数を示している。
【００３３】
直線Ｃは、本実施形態に係る回転数制御を実行していない場合、即ち通常の制御を実行した場合における、第１ＭＧ回転数とエンジン回転数と第２ＭＧ回転数との関係を示している（図４に示したものと同様のグラフである）。直線Ｃより、エンジン回転数ｎｅ１と第２ＭＧ回転数ｎｍ１と第１ＭＧ回転数ｎｇ１との間に差が生じていることがわかる。
【００３４】
本実施形態では、エンジン回転数と第２ＭＧ回転数とが同一の回転数となるように、エンジン回転数を変更する。即ち、第２ＭＧ回転数を変更せずに、エンジン回転数が第２ＭＧ回転数に一致するように変更を行う。具体的には、第１ＭＧ回転数とエンジン回転数と第２ＭＧ回転数との関係を、直線Ｃで示す関係から直線Ｄ（破線で示す）で示す関係に変更する。この場合、第２ＭＧ回転数は「ｎｍ１」から変更せずに、エンジン回転数を「ｎｅ１」から「ｎｅ２」に変更し、第１ＭＧ回転数を「ｎｇ１」から「ｎｇ２」に変更する。これにより、エンジン回転数ｎｅ２及び第１ＭＧ回転数ｎｇ２が、第２ＭＧ回転数ｎｍ１と同一の回転数に設定される。
【００３５】
上記のようにエンジン回転数ｎｅ１からエンジン回転数ｎｅ２に変更することによって、エンジン２００の出力パワーも変更する。ここで、図７を用いて、エンジン回転数を変更したときのエンジン２００の出力パワーについて説明する。
【００３６】
図７は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。また、エンジン最適線Ａと等パワーラインＢ１〜Ｂ４とを示している（図３に示したものと同様のグラフ）。回転数制御を行う代わりに通常の制御を実行した場合には、点Ｘに対応するエンジン回転数ｎｅ１が決定される。一方、上記した回転数制御を行う場合には、エンジン回転数を第２ＭＧ回転数と同一の回転数に設定するためにエンジン回転数ｎｅ２が決定されるが、このエンジン回転数ｎｅ２をエンジン最適線Ａ上に位置させることによって、点Ｙが得られる。この得られた点Ｙは、等パワーラインＢ３上に位置することになる。したがって、エンジン回転数ｎｅ１からエンジン回転数ｎｅ２に変更することによって、エンジン２００の出力パワーが、等パワーラインＢ１に対応する出力パワーから等パワーラインＢ３に対応する出力パワーに変化する。例えば、要求パワーが１００（ＫＷ）であった場合、エンジン回転数を「ｎｅ１」に設定することによってエンジン２００から１００（ＫＷ）が出力されるが、エンジン回転数を「ｎｅ１」から「ｎｅ２」に変更することによって（ｎｅ２＞ｎｅ１）、エンジン２００から出力されるパワーが２００（ＫＷ）に増加する。
【００３７】
本実施形態では、エンジン回転数を第２ＭＧ回転数に一致させるためにエンジン回転数を変更したことに起因する出力パワーの変化を、第１ＭＧ７１による充電又は放電によって調整する。詳しくは、エンジン２００の出力パワーが変化した場合にも車両１０から要求パワーが出力されるように、要求パワーと変化後の出力パワーとのずれ分を第１ＭＧ７１による充電又は放電によって吸収する。具体的には、エンジン回転数を変更することによって出力パワーが増加した場合には、第１ＭＧ７１による充電を実行する。即ち、エンジン２００からの余分な出力パワーをバッテリ５００に充電させる。これに対して、エンジン回転数を変更することによって出力パワーが減少した場合には、第１ＭＧ７１による放電を実行する。即ち、要求パワーに対して不足するパワーを、バッテリ５００に充電された電力を用いて補う。以上により、エンジン回転数を変更することによってエンジン２００の出力パワーが変化しても、車両１０から要求パワーを出力させることができる。例えば、要求パワーが１００（ＫＷ）であった場合に、エンジン回転数を変更することによってエンジン２００の出力パワーが２００（ＫＷ）に増加した場合には、要求パワーと出力パワーとの差の１００（ＫＷ）を、第１ＭＧ７１を制御することによってバッテリ５００に充電させる。この場合、車両から１００（ＫＷ）が出力される。
【００３８】
また、本実施形態では、バッテリ５００のＳＯＣに余裕があるときにのみ回転数制御を実行する。具体的には、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にしつつ、車両１０から要求パワーを出力させるために、第１ＭＧ７１による充電を行う必要がある状況においては、バッテリ５００のＳＯＣが上限値以下である場合にのみ回転数制御を実行する。こうするのは、バッテリ５００のＳＯＣが限界付近にある場合などにおいては、回転数制御を実行することによりバッテリ５００に対して電力を供給すべきでないからである。これに対して、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にしつつ、車両１０から要求パワーを出力させるために、第１ＭＧ７１による放電を行う必要がある状況においては、ＳＯＣが下限値以上である場合にのみ回転数制御を実行する。こうするのは、バッテリ５００のＳＯＣが少ないときには、回転数制御時にバッテリ５００から電力を得ることができない場合があるからである。
【００３９】
更に、回転数制御は、加速時にのみ実行する。言い換えると、回転数制御は、エンジン２００の出力パワーを用いて走行しているときにのみ実行する。出力パワーを用いて走行していない場合には、回転数制御によって出力パワーが変更されることは好ましくないからである。
【００４０】
図８は、本実施形態に係る回転数制御を実行した場合における、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転の様子を示した概略図である。この場合、プラネタリキャリア３０６（破線で示す）はエンジン回転数ｎｅ２で回転し、リングギヤ３０１は第２ＭＧ回転数ｎｍ１で回転し、サンギヤ３０３は第１ＭＧ回転数ｎｇ２で回転する。即ち、上記した回転数制御の実行によって、プラネタリキャリア３０６、リングギヤ３０１、及びサンギヤ３０３は概ね同一の回転数で回転する（この場合、ピニオンギヤ３０５は、ほとんど回転しない）。言い換えると、プラネタリキャリア３０６、リングギヤ３０１、及びサンギヤ３０３における、差回転が減少される。これにより、プラネタリギヤ３００において、サンギヤ３０３とピニオンギヤ３０５とリングギヤ３０１との間で生じる噛合い損失が大きく低減される。言い換えると、プラネタリギヤ３００における駆動ロス（差動損失）が低減される。
【００４１】
以上より、本実施形態に係る回転数制御によれば、エンジン最適線に基づいた最適なエンジン回転数及びエンジントルクを得ることによって、燃費の悪化などを抑制しつつ、プラネタリギヤ３００における機械的損失の発生を抑制することができる。また、このような機械的損失の発生を抑制することによって、プラネタリギヤ３００における伝達効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
［回転数制御処理］
次に、前述した回転数制御を行う際に具体的に実行される処理（以下、「回転数制御処理」と呼ぶ。）について、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
図９は、回転数制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ１００によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００４４】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速しているか否かを判定する。このような判定を行うのは、回転数制御は車両１０の加速時にのみ実行するからである。具体的には、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ７００から供給される検出信号に基づいて、車両１０が加速しているか否かを判定する。加速している場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進み、加速していない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０４に進む。
【００４５】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣセンサ６００から供給される検出信号に基づいて、バッテリ５００のＳＯＣに余裕があるか否かを判定する。ここでは、バッテリ５００のＳＯＣが、回転数制御を実行可能な状態にあるか否かを判定する。具体的には、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にしつつ、車両１０から要求パワーを出力させるために、第１ＭＧ７１による充電を行う必要がある状況においては、ＥＣＵ１００は、バッテリ５００のＳＯＣが上限値以下であるか否かを判定する。一方、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にしつつ、車両１０から要求パワーを出力させるために、第１ＭＧ７１による放電を行う必要がある状況においては、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣが下限値以上であるか否かを判定する。なお、ＥＣＵ１００は、アクセル開度に基づいて、充電を行う必要がある状況であるか、或いは放電を行う必要がある状況であるかの判断を行う。
【００４６】
ＳＯＣに余裕がある場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、具体的には、充電を行う必要がある状況においてＳＯＣが上限値以下である場合、或いは放電を行う必要がある状況においてＳＯＣが下限値以上である場合、処理はステップＳ１０３に進む。この場合には、バッテリ５００のＳＯＣが、回転数制御を実行可能な状態にあるといえる。ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１００は、回転数制御を実行する。この回転数制御の詳細は後述する。ステップＳ１０３における回転数制御が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００４７】
一方、ＳＯＣに余裕がない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、具体的には充電を行う必要がある状況においてＳＯＣが上限値よりも大きい場合、或いは放電を行う必要がある状況においてＳＯＣが下限値未満である場合、処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、バッテリ５００のＳＯＣが、回転数制御を実行可能な状態にあるとはいえない。
【００４８】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ１００は、車両１０が加速していない状況か、或いはバッテリ５００のＳＯＣが回転数制御を実行可能な状態にはない状況であるため、通常の制御を実行する。即ち、ＥＣＵ１００は、回転数制御を実行する代わりに、通常の制御を実行する。この場合には、ＥＣＵ１００は、要求パワー及びエンジン最適線Ａに基づいて、エンジン回転数及びエンジントルクを決定して、エンジン回転数及びエンジントルクの制御を行う。つまり、プラネタリギヤ３００内のギヤの回転数を同一にするための制御を実行しない。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００４９】
次に、前述した回転数制御処理のステップＳ１０３で行われる回転数制御について具体的に説明する。
【００５０】
図１０は、回転数制御を示すフローチャートである。この制御も、ＥＣＵ１００によって繰り返し実行される。
【００５１】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ１００は、エンジン最適線Ａに基づいて要求パワーに対応するエンジン回転数を決定し、このエンジン回転数に基づいて第２ＭＧ回転数を決定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、アクセル開度などに基づいて要求パワーを求めて、要求パワー及びエンジン最適線Ａに基づいて、エンジン回転数及びエンジントルクを決定する（図３又は図７参照）。そして、ＥＣＵ１００は、決定されたエンジン回転数に対応する第２ＭＧ回転数を求める（図４又は図６参照）。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ２０２に進む。
【００５２】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数が第２ＭＧ回転数と同一となるように、エンジン最適線Ａに基づいて、エンジン回転数及びエンジントルクを決定する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０１で決定された第２ＭＧ回転数とエンジン回転数とが同一の回転数になるように、ステップＳ２０１で決定されたエンジン回転数を変更する（図６参照）。そして、ＥＣＵ１００は、変更されたエンジン回転数に対応するエンジントルクと、このエンジン回転数から得られる出力パワーとを、エンジン最適線Ａに基づいて決定する（図７参照）。以上の処理が終了すると、処理はステップＳ２０３に進む。
【００５３】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ１００は、エンジン２００を制御すると共に、要求パワーが出力されるように第１ＭＧ７１を制御する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２０２で決定されたエンジン回転数及びエンジントルクが得られるように、エンジン２００に対する制御を行う。この場合、ＥＣＵ１００は、燃料噴射量などの制御を行う。また、ＥＣＵ１００は、このようなエンジン２００に対する制御を行うと同時に、車両１０から要求パワーが出力されるように第１ＭＧ７１を制御する。即ち、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数を第２ＭＧ回転数に一致させるためにエンジン回転数を変更したことに起因する出力パワーの変化を、第１ＭＧ７１による充電又は放電によって調整する制御を行う。具体的には、エンジン回転数を変更することによって出力パワーが増加した場合には、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ７１による充電を実行する。これに対して、エンジン回転数を変更することによって出力パワーが減少した場合には、ＥＣＵ１００は、第１ＭＧ７１による放電を実行する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００５４】
このような回転数制御処理によれば、エンジン最適線に基づいた最適なエンジン回転数及びエンジントルクを得つつ、プラネタリギヤ３００内のギヤにおける差回転を減少させることができる。これにより、プラネタリギヤ３００内の噛合い損失を低減することができ、機械的損失の発生を抑制することが可能となる。
【００５５】
［変形例］
本発明は、上記の実施形態で示したように、バッテリ５００のＳＯＣに余裕があるか否かの判定を、充電を行う必要がある状況であるか、或いは放電を行う必要がある状況であるかに場合分けして行うことに限定はされない。即ち、ＳＯＣの判定に用いる上限値及び下限値を変更して判定を行うことに限定はされない。他の例では、充電を行う必要がある状況であるか、或いは放電を行う必要がある状況であるかを判定する代わりに、バッテリ５００のＳＯＣが上限値と下限値との間に位置するか否か判定することによって、ＳＯＣに余裕があるか否かを判別することができる。この場合には、ＳＯＣが上限値と下限値との間に位置する場合にのみ、上記した回転数制御を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。
【図２】プラネタリギヤとその周辺部の関係を示す概略図である。
【図３】エンジン回転数及びエンジントルクを決定する方法を説明するための図である。
【図４】通常の制御における、第１ＭＧ回転数、エンジン回転数、及び第２ＭＧ回転数の関係を示す図である。
【図５】通常の制御を行った場合における、プラネタリギヤ内のギヤの回転の様子を示す図である。
【図６】本実施形態に係る回転数制御の基本概念を説明するための図である。
【図７】エンジン回転数を変更したときのエンジンの出力パワーの変化を説明するための図である。
【図８】本実施形態に係る回転数制御を実行した場合における、プラネタリギヤ内のギヤの回転の様子を示す図である。
【図９】本実施形態に係る回転数制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る回転数制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  車両
７１  第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）
７２  第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）
１００  ＥＣＵ
２００  エンジン
３００  プラネタリギヤ（遊星歯車機構）
３０１  リングギヤ
３０３  サンギヤ
３０５  ピニオンギヤ
３０６  プラネタリキャリア
５００  バッテリ
【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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