(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
第１ないし第３の軸を有し、前記第３の軸に前記駆動軸が結合されると共に、前記第１ないし第３の軸のうちいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対し入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記第１の軸にその回転軸が結合し、前記第１の軸に動力を出力することが可能な原動機と、
前記第２の軸にその回転軸が結合し、前記第２の軸に対し動力を入出力することが可能な第１の電動発電機と、
前記第３の軸または第１の軸にその回転軸が結合し、前記第３の軸または第１の軸に対し動力を入出力することが可能な第２の電動発電機と、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機のトルク値が負の値から単調に増加して、ゼロに近づき、最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御することを特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記原動機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記原動機の実回転数が前記原動機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記目標回転数設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記原動機の目標回転数が前記原動機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記原動機の目標回転数を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動力出力装置において、
前記目標回転数設定部は、前記原動機の目標回転数が所定の時定数に従って前記原動機の実回転数に近づくように、前記原動機の目標回転数を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記第１の電動発電機の実回転数が前記第１の電動発電機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記目標回転数設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機の目標回転数が前記第１の電動発電機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動力出力装置において、
前記目標回転数設定部は、前記第１の電動発電機の目標回転数が所定の時定数に従って前記第１の電動発電機の実回転数に近づくように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項６】
請求項１に記載の動力出力装置において、
前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定するトルク設定部と、
前記第１の電動発電機のトルク値が設定した前記トルク設定値にほぼなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記トルク設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機のトルク設定値がゼロに近づき最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動力出力装置において、
前記トルク設定部は、前記第１の電動発電機のトルク設定値が所定の時定数に従ってゼロに近づくように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定することを特徴とする動力出力装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうちの任意の一つに記載の動力出力装置を搭載したハイブリッド車両であって、
前記駆動軸に出力される動力によって車輪を駆動することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項９】
第１ないし第３の軸を有し、前記第３の軸に前記駆動軸が結合されると共に、前記第１ないし第３の軸のうちいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対し入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第１の軸にその回転軸が結合し、前記第１の軸に動力を出力することが可能な原動機と、前記第２の軸にその回転軸が結合し、前記第２の軸に対し動力を入出力することが可能な第１の電動発電機と、前記第３の軸または第１の軸にその回転軸が結合し、前記第３の軸または第１の軸に対し動力を入出力することが可能な第２の電動発電機と、を備えた動力出力装置における前記第１の電動発電機を制御する方法であって、
（ａ）前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったか否かを判定する工程と、
（ｂ）前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機のトルク値が負の値から単調に増加して、ゼロに近づき、最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を備える電動発電機制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動発電機制御方法において、
前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記原動機の目標回転数が前記原動機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記原動機の目標回転数を設定する工程と、
前記原動機の実回転数が前記原動機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含む電動発電機制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の電動発電機制御方法において、
前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機の目標回転数が前記第１の電動発電機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定する工程と、
前記第１の電動発電機の実回転数が前記第１の電動発電機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含む電動発電機制御方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の電動発電機制御方法において、
前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機のトルク設定値がゼロに近づき最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定する工程と、
前記第１の電動発電機のトルク値が設定した前記トルク設定値にほぼなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含む電動発電機制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両などに用いられる動力出力装置に関し、詳しくは、プラネタリギヤなどの３軸式動力入出力手段を備えた動力出力装置、およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに動力出力装置における電動発電機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンと電動機とを動力源とする動力出力装置を搭載したハイブリッド車両が提案されており、そのハイブリッド車両の一種として、いわゆる機械分配式の動力出力装置を搭載したパラレルハイブリッド車両がある。この機械分配式の動力出力装置では、エンジンと電動機の他、発電機と３軸式動力入出力手段であるプラネタリギヤを備えている。このうち、プラネタリギヤは３軸を有しており、第１の軸（プラネタリピニオンギヤに結合されたプラネタリキャリア）はエンジンの出力軸に、第２の軸（サンギヤに結合されたサンギヤ軸）は発電機の回転軸に、第３の軸（リングギヤに結合されたリングギヤ軸）は駆動軸に、それぞれ接続されている。周知の通り、プラネタリギヤは３軸のうち２軸の回転数およびトルクが決まると、残余の１軸の回転数およびトルクが決まる性質を有している。かかる性質に基づき、例えば、エンジンの出力軸に結合された第１の軸（プラネタリキャリア）から入力された機械的な動力の一部を駆動軸に結合された第３の軸（リングギヤ軸）に出力しつつ、残る第２の軸（サンギヤ軸）に結合された発電機によって残余の動力を電力として回生して取り出すことができる。取り出した電力はバッテリに蓄電されたり、第３の軸または第１の軸に設けられた電動機を駆動するのに用いられる。すなわち、取り出した電力をこの電動機に供給することにより、エンジンから出力された動力を増大して、駆動軸に伝達することが可能である。
【０００３】
かかる構成により、この動力出力装置は、エンジンから出力された動力を任意の回転数およびトルクで駆動軸に出力することができる。従って、エンジンは運転効率の高い運転ポイントを選択して運転することができるため、この動力出力装置を搭載したハイブリッド車両は、エンジンのみを駆動源とする従来の車両に比べて省資源性および排気浄化性に優れている。
【０００４】
さて、このような機械分配式の動力出力装置を搭載したパラレルハイブリッド車両においては、上記した発電機のトルクを次のようにして制御していた。
【０００５】
すなわち、制御回路は、まず、運転者が踏み込んだアクセルペダルの踏込量と車速からエンジンに対する要求パワーｓｐｅを算出し、その要求パワーｓｐｅからエンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇを算出する。そして、そのエンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇから、さらに、発電機の目標回転数ｓｎｇｔａｇを次の式（１）に従って算出する。なお、この場合、上記した電動機はプラネタリギヤの第３の軸に設けられているものとする。
【０００６】
【数１】
0003988296.tif 000002
【０００７】
ここで、ｓｎｍは電動機の回転数であり、ρはプラネタリギヤにおけるサンギヤとリングギヤのギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）である。
【０００８】
こうして、発電機の目標回転数ｓｎｇｔａｇを算出したら、制御回路は、発電機の実回転数ｓｎｇと算出した目標回転数ｓｎｇｔａｇとの偏差（すなわち、ｓｎｇ−ｓｎｇｔａｇ）を求め、その偏差がゼロになるように発電機のトルクｓｔｇを制御する。
【０００９】
従って、エンジンが動作状態であり、発電機が発電状態である場合に、運転者がアクセルペダルを戻すと、ハイブリッド車両に搭載した動力出力装置における各部の主要パラメータは次のような変化を示す。
【００１０】
図１２はアクセルペダルを戻した場合の従来の動力出力装置における各部の主要パラメータの時間変化を示すタイミングチャートである。図１２において、（ａ）はアクセルペダルの踏込量の時間変化を、（ｂ）はエンジンに対する要求パワーを、（ｃ）はエンジンの回転数の時間変化を、（ｄ）は発電機のトルクの時間変化を、（ｅ）は電動機のトルクと駆動トルクの時間変化を、（ｆ）はエンジンのトルクの時間変化を、それぞれ表している。
【００１１】
図１２（ａ）に示すように運転者がアクセルペダルを戻した場合、エンジンに対する要求パワーｓｐｅは図１２（ｂ）に示すように徐々に減り、時刻ｔ０において、ついにゼロ［ｋｗ］になる。この時点でエンジンはフューエルカット（fuelcut）され、その後、エンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇは図１２（ｃ）に示すように下降する。これに伴い、エンジンの実回転数ｓｎｅも図１２（ｃ）に示すごとく下降する。
【００１２】
一方、発電機の目標回転数ｓｎｇｔａｇは、前述したようにエンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇから式（１）に従って算出されるため、発電機の目標回転数ｓｎｇｔａｇも、図１２（ｃ）に示すエンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇと同様な変化を示しながら下降する（図示せず）。また、発電機の実回転数ｓｎｇとエンジンの実回転数ｓｎｅとの間にも、目標回転数についての式（１）の関係と同様に、次の式（２）に示すような関係がある。
【００１３】
【数２】
0003988296.tif 000003
【００１４】
従って、発電機の実回転数ｓｎｇも、図１２（ｃ）に示すエンジンの実回転数ｓｎｅと同様な変化を示しながら下降する（図示せず）。
【００１５】
そこで、前述したように、発電機のトルクｓｔｇは、発電機の実回転数ｓｎｇと目標回転数ｓｎｇｔａｇとの偏差（ｓｎｇ−ｓｎｇｔａｇ）によって制御されるので、エンジンに対する要求パワーｓｐｅがゼロになった時刻ｔ０以降、発電機のトルクｓｔｇは、図１２（ｄ）のような変化を示す。即ち、発電機のトルクｓｔｇは、時刻ｔ０の直後に、矢印Ｚで示すように一旦下がって、その後徐々に立ち上がる。つまり、エンジンのトルクｓｔｅは、図１２（ｆ）で示すように概ねゼロとなっているにも関わらず、発電機のトルクｓｔｇは、エンジンが大きなトルクを出力しているものと勘違いして、矢印Ｚで示すような変化を示している。
【００１６】
一方、電動機のトルクｓｔｍは、駆動軸に出力する駆動トルクｓｔｐと発電機のトルクｓｔｇとを用いて、次の式（３）に示すように表される。
【００１７】
【数３】
0003988296.tif 000004
【００１８】
従って、駆動トルクｓｔｐは図１２（ｅ）に示すごとくであるので、発電機のトルクｓｔｇが図１２（ｄ）に示すように変化すると、式（３）に従って、電動機のトルクｓｔｍは図１２（ｅ）のような変化を示すことになる。即ち、電動機のトルクｓｔｍは、エンジンに対する要求パワーの下降と共に、下降し、時刻ｔ０以降はさらに急勾配で下がり、その後、急激に立ち上がる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来においては、エンジンが動作状態であり、発電機が発電状態である場合に、運転者がアクセルペダルを戻すと、以下に述べるような問題があった。
【００２０】
即ち、車両走行中に運転者がアクセルペダルを戻した場合に、エンジンの目標回転数を早く引き下げるよう設定されていると、エンジンに対する要求パワーがゼロとなった直後において、発電機のトルクの下げが大きくなるため、電動機のトルクの下げ（即ち、負トルク（回生トルク））も増大する。従って、これにより、車両の減速度が早く立ち上がることになるため、運転者に減速ショックを与えてしまう。
【００２１】
また、車両が停止している際に、上記と同様な現象が起きると、車両を揺らす恐れがある。
【００２２】
ところで、前述したように、発電機により回生して取り出された電力はバッテリに蓄電されるが、バッテリには充電許容量があるため、発電機による電力の回生量がそのバッテリの充電許容量を超えないように、発電機のトルクにはバッテリの充電許容量と連動する下限値ｓｔｍｍｉｎｐが設定されている。この下限値ｓｔｍｍｉｎｐは、バッテリの充電許容量が少なくなると、図１２（ｅ）に示すようにせり上がってくる。
【００２３】
従って、この下限値ｓｔｍｍｉｎｐがせり上がっている場合において、エンジンに対する要求パワーがゼロとなった直後に、電動機のトルクが大幅に下がると、電動機のトルクは、その下限値ｓｔｍｍｉｎｐによって、図１２（ｅ）において太線で示すように制限されてしまうため、電動機のトルクは下がった後、一瞬持ち上がるという変化を示す。この持ち上がりは負トルク（回生トルク）の減少に当たるため、これにより、車両の減速度が一瞬抜けることになり、しゃくりが生じることになる。
【００２４】
そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決するために、エンジンに対する要求パワーがゼロになった直後の発電機トルクの下げを防止することが可能な動力出力装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の動力出力装置は、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
第１ないし第３の軸を有し、前記第３の軸に前記駆動軸が結合されると共に、前記第１ないし第３の軸のうちいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対し入出力する３軸式動力入出力手段と、
前記第１の軸にその回転軸が結合し、前記第１の軸に動力を出力することが可能な原動機と、
前記第２の軸にその回転軸が結合し、前記第２の軸に対し動力を入出力することが可能な第１の電動発電機と、
前記第３の軸または第１の軸にその回転軸が結合し、前記第３の軸または第１の軸に対し動力を入出力することが可能な第２の電動発電機と、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機のトルク値が負の値から単調に増加して略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御することを要旨とする。
【００２６】
また、本発明の制御方法は、第１ないし第３の軸を有し、前記第３の軸に前記駆動軸が結合されると共に、前記第１ないし第３の軸のうちいずれか２軸に対し動力が入出力されたときに、その入出力された動力に基づいて定まる動力を残余の１軸に対し入出力する３軸式動力入出力手段と、前記第１の軸にその回転軸が結合し、前記第１の軸に動力を出力することが可能な原動機と、前記第２の軸にその回転軸が結合し、前記第２の軸に対し動力を入出力することが可能な第１の電動発電機と、前記第３の軸または第１の軸にその回転軸が結合し、前記第３の軸または第１の軸に対し動力を入出力することが可能な第２の電動発電機と、を備えた動力出力装置における前記第１の電動発電機を制御する方法であって、
（ａ）前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったか否かを判定する工程と、
（ｂ）前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機のトルク値が負の値から単調に増加して略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を備えることを要旨とする。
【００２７】
このように、本発明の動力出力装置および電動発電機制御方法では、原動機が動作状態であり、且つ、第１の電動発電機が発電状態にある場合に、原動機に対する要求パワーが略ゼロになったか否かを判定し、その要求パワーが略ゼロになったら、第１の電動発電機のトルク値が負の値から単調に増加して略ゼロになるように、第１の電動発電機のトルクを制御する。
【００２８】
従って、本発明の動力出力装置及び電動発電機制御方法によれば、エンジンなどの原動機に対する要求パワーが略ゼロになった後、第１の電動発電機のトルク値はゼロに向かって単調に増加するので、上記要求パワーがゼロになった直後に、第１の電動発電機（従来技術における発電機に相当）のトルクが一旦下がったりすることがない。このため、第２の電動発電機（従来技術における電動機に相当）のトルクの下げ（回生トルク）も増大することがない。
【００２９】
また、このように、上記要求パワーがゼロになった直後に、第２の電動発電機のトルクが大幅に下がることがなくなるので、バッテリの充電許容量が少なくなって、第２の電動発電機のトルクに対する下限値が例えせり上がっていても、第２の電動発電機のトルクがその下限値によって制限されることがない。
【００３０】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記原動機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記原動機の実回転数が前記原動機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記目標回転数設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記原動機の目標回転数が前記原動機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記原動機の目標回転数を設定することが好ましい。
【００３１】
また、上記した電動発電機制御方法において、前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記原動機の目標回転数が前記原動機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記原動機の目標回転数を設定する工程と、
前記原動機の実回転数が前記原動機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含むことが好ましい。
【００３２】
このように、第１の電動発電機のトルク制御は、原動機の実回転数が原動機の目標回転数とほぼ等しくなるように行なわれているので、原動機の目標回転数が原動機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるようにすることによって、負の値にある第１の電動発電機のトルク値は、急速にゼロに向かって上昇することになる。従って、原動機に対する要求パワーがゼロとなった直後に、第１の電動発電機のトルクが一旦下がったりすることがない。
【００３３】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記目標回転数設定部は、前記原動機の目標回転数が所定の時定数に従って前記原動機の実回転数に近づくように、前記原動機の目標回転数を設定することが好ましい。
【００３４】
このように、原動機の目標回転数を所定の時定数に従って実回転数に近づくようにすれば、その時定数に応じて、第１の電動発電機のトルク値のゼロに向かう際の立ち上がり速度を自由に設定することができる。
【００３５】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機の目標回転数を設定する目標回転数設定部と、
前記第１の電動発電機の実回転数が前記第１の電動発電機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記目標回転数設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機の目標回転数が前記第１の電動発電機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定することが好ましい。
【００３６】
また、上記した電動発電機制御方法において、前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機の目標回転数が前記第１の電動発電機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定する工程と、
前記第１の電動発電機の実回転数が前記第１の電動発電機の目標回転数とほぼ等しくなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含むことが好ましい。
【００３７】
このように、第１の電動発電機のトルク制御は、第１の電動発電機の実回転数が第１の電動発電機の目標回転数とほぼ等しくなるように行なわれているので、第１の電動発電機の目標回転数が第１の電動発電機の実回転数に近づいて最終的にその実回転数とほぼ等しくなるようにすることによって、負の値にある第１の電動発電機のトルク値は、急速にゼロに向かって上昇することになる。従って、原動機に対する要求パワーがゼロとなった直後に、第１の電動発電機のトルクが一旦下がったりすることがない。
【００３８】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記目標回転数設定部は、前記第１の電動発電機の目標回転数が所定の時定数に従って前記第１の電動発電機の実回転数に近づくように、前記第１の電動発電機の目標回転数を設定することが好ましい。
【００３９】
このように、第１の電動発電機の目標回転数を所定の時定数に従って実回転数に近づくようにすれば、その時定数に応じて、第１の電動発電機のトルク値のゼロに向かう際の立ち上がり速度を自由に設定することができる。
【００４０】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記制御手段は、
前記原動機に対する要求パワーに基づいて前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定するトルク設定部と、
前記第１の電動発電機のトルク値が設定した前記トルク設定値にほぼなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御するトルク制御部と、
を備え、
前記トルク設定部は、前記原動機が動作状態であり、且つ、前記第１の電動発電機が発電状態にある場合に、前記原動機に対する要求パワーが略ゼロになったら、前記第１の電動発電機のトルク設定値がゼロに近づき最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定することが好ましい。
【００４１】
また、上記した電動発電機制御方法において、前記工程（ｂ）は、
前記要求パワーが略ゼロになった場合に、前記第１の電動発電機のトルク設定値がゼロに近づき最終的に略ゼロになるように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定する工程と、
前記第１の電動発電機のトルク値が設定した前記トルク設定値にほぼなるように、前記第１の電動発電機のトルクを制御する工程と、
を含むことが好ましい。
【００４２】
このように、第１の電動発電機のトルク制御は、第１の電動発電機のトルク値がトルク設定値にほぼなるように行なわれているので、第１の電動発電機のトルク設定値がゼロに近づき最終的に略ゼロになるようにすることによって、負の値にある第１の電動発電機のトルク値は、急速にゼロに向かって上昇することになる。従って、原動機に対する要求パワーがゼロとなった直後に、第１の電動発電機のトルクが一旦下がったりすることがない。
【００４３】
また、上記した本発明の動力出力装置において、前記目標回転数設定部は、前記第１の電動発電機のトルク設定値が所定の時定数に従ってゼロに近づくように、前記第１の電動発電機のトルク設定値を設定することが好ましい。
【００４４】
このように、第１の電動発電機のトルク設定値を所定の時定数に従ってゼロに近づくようにすれば、その時定数に応じて、第１の電動発電機のトルク値のゼロに向かう際の立ち上がり速度を自由に設定することができる。
【００４５】
本発明のハイブリッド車両は、上記した動力出力装置を搭載したハイブリッド車両であって、
前記駆動軸に出力される動力によって車輪を駆動することを要旨とする。
【００４６】
従って、本発明のハイブリッド車両によれば、搭載する動力出力装置は上記した効果を奏するため、車両走行中に運転者がアクセルペダルを戻しても、第２の電動発電機（従来技術における電動機に相当）におけるトルクの下げ（回生トルク）の増大阻止により、車両の減速度の立ち上がりも緩やかとなって、運転者に減速ショックを与えることがない。また、車両が停止している際にも、車両を揺らすことがない。
【００４７】
さらにまた、車両走行中に運転者がアクセルペダルを戻した際に、第２の電動発電機のトルクが下限値によって制限されないことにより、車両の減速度が一瞬抜けるという現象も起きなくなるため、しゃくりが生じなくなる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
（１）実施例の構成
はじめに、本発明の実施例の構成について図１を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。このハイブリッド車両は、機械分配式の動力出力装置を搭載したパラレルハイブリッド車両である。
【００４９】
このハイブリッド車両の構成は大きくは、駆動力を発生する動力系統と、その制御系統と、駆動源からの駆動力を駆動輪１１６、１１８に伝達する動力伝達系統と、運転操作部等とからなっている。
【００５０】
また、上記動力系統は原動機であるエンジン１５０を含む系統と電動発電機であるモータＭＧ１，ＭＧ２を含む系統とからなっている。ここで、モータＭＧ１は、従来技術で述べた発電機に対応するものであり、モータＭＧ２は電動機に対応するものである。両モータＭＧ１，ＭＧ２とも、後述するように、発電機としても、電動機としても機能し得るが、モータＭＧ１は概ね発電機として動作することが多いため、前述したように、発電機と呼ばれることがあり、モータＭＧ２は概ね電動機として動作することが多いため、電動機と呼ばれることがある。
【００５１】
また、制御系統は、エンジン１５０の運転を主に制御するための電子制御ユニット（以下、ＥＦＩＥＣＵと呼ぶ）１７０と、モータＭＧ１，ＭＧ２の運転を主に制御する制御ユニット１９０と、ＥＦＩＥＣＵ１７０および制御ユニット１９０に必要な信号を検出し入出力する種々のセンサ部とからなっている。
【００５２】
なお、ＥＦＩＥＣＵ１７０および制御ユニット１９０の内部構成は具体的には図示していないが、これらはそれぞれ内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、以下に示す種々の制御処理を行なうよう構成されている。
【００５３】
ＥＦＩＥＣＵ１７０および制御ユニット１９０による制御によって、エンジン１５０からの動力を受け、更に、３軸式動力入出力手段であるプラネタリギヤ１２０により、このエンジン１５０の動力に対して、モータＭＧ１，ＭＧ２の動力あるいは発電により調整された動力を駆動軸１１２に出力する構成を、以下では、動力出力装置１１０と呼ぶ。
【００５４】
動力出力装置１１０におけるエンジン１５０は、スロットルバルブ２６１を介して吸入口２００から空気を吸入すると共に、燃料噴射弁１５１からガソリンを噴射し、吸入した空気と噴射したガソリンとで混合気を生成する。このとき、スロットルバルブ２６１は、スロットルアクチュエータ２６２によって開閉駆動される。エンジン１５０は、生成した混合気を吸気弁１５３を介して燃焼室１５２に吸入し、この混合気の爆発により押し下げられるピストン１５４の運動をクランクシャフト１５６の回転運動に変換する。この爆発は、イグナイタ１５８からディストリビュータ１６０を介して導かれた高電圧によって点火プラグ１６２が形成した電気火花によって混合気が点火され燃焼することで生じる。燃焼により生じた排気は、排気口２０２を通って大気中に排出される。
【００５５】
また、エンジン１５０は、吸気弁１５３の開閉タイミングを変更する機構、いわゆるＶＶＴ１５７を備える。このＶＶＴ１５７は、吸気弁１５３を開閉駆動する吸気カムシャフト（図示せず）のクランク角に対する位相を進角または遅角することにより、吸気弁１５３の開閉タイミングを調整する。
【００５６】
一方、エンジン１５０の運転は、ＥＦＩＥＣＵ１７０により制御されている。例えば、スロットルバルブ２６１は、その開度（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２６３によって得られる検出信号に基づき、ＥＦＩＥＣＵ１７０によりスロットルアクチュエータ２６２を用いて、所望の開度となるようにフィードバック制御されている。また、上記したＶＶＴ１５７における吸気カムシャフトの位相の進角および遅角も、吸気カムシャフトのポジションを検出するカムシャフトポジションセンサ２６４により得られる検出信号に基づいて、ＥＦＩＥＣＵ１７０により目標の位相となるようフィードバック制御がなされる。その他には、エンジン１５０の回転数に応じた点火プラグ１６２の点火時期制御や、吸入空気量に応じた燃料噴射量制御などがある。
【００５７】
また、エンジン１５０のこのような制御を可能とするために、ＥＦＩＥＣＵ１７０には、上記したスロットルバルブポジションセンサ２６３やカムシャフトポジションセンサ２６４の他にも、エンジン１５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。例えば、クランクシャフト１５６の回転数と回転角度を検出するためにディストリビュータ１６０に設けられた回転数センサ１７６及び回転角度センサ１７８や、イグニッションキーの状態を検出するスタータスイッチ１７９などが、接続されている。なお、その他のセンサ，スイッチなどの図示は省略した。
【００５８】
次に、図１に示すモータＭＧ１，ＭＧ２の概略構成について説明する。モータＭＧ１は、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１３２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１３３とを備える。ステータ１３３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。このモータＭＧ１は、ロータ１３２に備えられた永久磁石による磁界とステータ１３３に備えられた三相コイルによって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作し、また、これらの相互作用によりステータ１３３に備えられた三相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機としても動作する。
【００５９】
モータＭＧ２も、モータＭＧ１と同様に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１４２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１４３とを備える。モータＭＧ２のステータ１４３も無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。このモータＭＧ２もモータＭＧ１と同様に、電動機あるいは発電機として動作する。
【００６０】
これらのモータＭＧ１，ＭＧ２は、スイッチングを行なうトランジスタ（図示せず）を各々６個ずつ内蔵した第１および第２のインバータ回路１９１，１９２を介して、バッテリ１９４および制御ユニット１９０に電気的に接続されている。制御ユニット１９０からは、第１および第２のインバータ回路１９１，１９２内のトランジスタを駆動する制御信号が出力されている。各インバータ回路１９１，１９２内の６個のトランジスタは、ソース側とシンク側となるよう２個ずつペアで配置されることによりトランジスタインバータを構成している。制御ユニット１９０によりソース側とシンク側のトランジスタのオン時間の割合を制御信号により順次制御し、三相コイルの各相に流れる電流を、ＰＷＭ制御によって擬似的な正弦波にすると、三相コイルにより、回転磁界が形成され、これらのモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動される。
【００６１】
モータＭＧ１，ＭＧ２の制御を含むハイブリッド車両の運転状態の制御を可能とするために、制御ユニット１９０には、この他各種のセンサおよびスイッチが電気的に接続されている。制御ユニット１９０に接続されているセンサおよびスイッチとしては、アクセルペダルポジションセンサ１６４ａ、水温センサ１７４、バッテリ１９４の残容量検出器１９９などがある。
【００６２】
制御ユニット１９０は、これらのセンサを通じて運転操作部からの種々の信号やバッテリ１９４の残容量等を入力し、また、エンジン１５０を制御するＥＦＩＥＣＵ１７０との間で種々の情報を、通信によってやりとりしている。
【００６３】
運転操作部からの種々の信号として、具体的には、アクセルペダルポジションセンサ１６４ａからのアクセルペダルポジション（アクセルペダル１６４の踏込量）などがある。また、バッテリ１９４の残容量は残容量検出器１９９で検出される。
【００６４】
駆動源からの駆動力を駆動輪１１６、１１８に伝達する動力伝達系統の構成は次の通りである。エンジン１５０の動力を伝達するためのクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合され、このプラネタリキャリア軸１２７と、モータＭＧ１，モータＭＧ２の回転を伝達するサンギヤ軸１２５、リングギヤ軸１２６とは、後述するプラネタリギヤ１２０に機械的に結合されている。ダンパ１３０は、このエンジン１５０のクランクシャフト１５６とプラネタリキャリア軸１２７とを接続し、クランクシャフト１５６のねじり振動の振幅を抑制する目的で設けられているものである。
【００６５】
リングギヤ１２２には、動力取り出し用の動力取出ギヤ１２８が、リングギヤ１２２とモータＭＧ１との間の位置で結合されている。この動力取出ギヤ１２８は、チェーンベルト１２９により動力受取ギヤ１１３に接続されており、動力取出ギヤ１２８と動力受取ギヤ１１３との間で動力の伝達がなされる。この動力受取ギヤ１１３は駆動軸１１２を介して動力伝達ギヤ１１１に結合されており、この動力伝達ギヤ１１１はさらにディファレンシャルギヤ１１４を介して左右の駆動輪１１６、１１８に結合されていて、これらに動力を伝達できるようになっている。
【００６６】
ここで、プラネタリギヤ１２０の構成と併せてクランクシャフト１５６、プラネタリキャリア軸１２７、モータＭＧ１の回転軸であるサンギヤ軸１２５、モータＭＧ２の回転軸であるリングギヤ軸１２６の結合について説明する。プラネタリギヤ１２０は、サンギヤ１２１、リングギヤ１２２からなる同軸の２つのギヤと、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２との間に配置されサンギヤ１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ１２３の３つから構成される。サンギヤ１２１はプラネタリキャリア軸１２７に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸１２５を介してモータＭＧ１のロータ１３２に結合され、リングギヤ１２２はリングギヤ軸１２６を介してモータＭＧ２のロータ１４２に結合されている。また、プラネタリピニオンギヤ１２３は、その回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合され、プラネタリキャリア軸１２７はクランクシャフト１５６に結合されている。機構学上周知のことであるが、プラネタリギヤ１２０は上述のサンギヤ軸１２５、リングギヤ軸１２６およびプラネタリキャリア軸１２７の３軸のうちいずれか２軸の回転数およびこれらの軸に入出力されるトルクが決定されると、残余の１軸の回転数およびその回転軸に入出力されるトルクが決定されるという性質を有している。
【００６７】
（２）一般的動作
次に、図１に示すハイブリッド車両の一般的な動作について簡単に説明する。前述した構成を有するハイブリッド車両は走行時において、駆動軸１１２に出力すべき要求パワーに相当する動力をエンジン１５０から出力し、出力された動力をプラネタリギヤ１２０を介して駆動軸１１２に伝達している。このとき、例えば、駆動軸１１２から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン１５０のクランクシャフト１５６が高回転数かつ低トルクで回転している場合には、エンジン１５０の出力している動力の一部をプラネタリギヤ１２０を介してモータＭＧ１に伝達し、そのモータＭＧ１により電力として回収し、回収したその電力によりモータＭＧ２を駆動して、リングギヤ軸１２６を介して駆動軸１１２にトルクを付加する。逆に、駆動軸１１２から出力すべき要求回転数および要求トルクに対し、エンジン１５０のクランクシャフト１５６が低回転数かつ高トルクで回転している場合には、エンジン１５０の出力している動力の一部をプラネタリギヤ１２０を介してモータＭＧ２に伝達し、そのモータＭＧ２により電力を回収し、回収したその電力によってモータＭＧ１を駆動して、サンギヤ軸１２５にトルクを付加する。こうしてモータＭＧ１およびＭＧ２を介して電力の形でやりとりされる動力を調整することにより、エンジン１５０から出力された動力を所望の回転数およびトルクとして駆動軸１１２から出力することができるのである。
【００６８】
なお、モータＭＧ１またはＭＧ２によって回収された電力の一部は、バッテリ１９４に蓄積することが可能である。また、バッテリ１９４に蓄積された電力を用いて、モータＭＧ１またはＭＧ２を駆動することも可能である。
【００６９】
かかる動作原理に基づき、定常走行時には、例えば、エンジン１５０を主駆動源としつつ、モータＭＧ２の動力も用いて走行する。このように、エンジン１５０とモータＭＧ２の双方を駆動源として走行することにより、必要なトルクおよびモータＭＧ２で発生し得るトルクに応じて、エンジン１５０を運転効率の高い動作点にて運転できるため、エンジン１５０のみを駆動源とする車両に比べて省資源性および排気浄化性に優れている。一方、クランクシャフト１５６の回転を、プラネタリキャリア軸１２７およびサンギヤ軸１２５を介してモータＭＧ１に伝達することができるため、エンジン１５０の運転によりモータＭＧ１で発電しつつ走行することも可能である。
【００７０】
（３）モータＭＧ１に対する制御処理
それでは、本発明に関わるモータＭＧ１に対する制御処理について、図２〜図５を用いて詳細に説明する。
【００７１】
図２は図１のモータＭＧ１に対する制御ユニット１９０による制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。このルーチンは制御ユニット１９０のＣＰＵ（図示せず）により実行される処理であり、所定の時間間隔で繰り返し実行されている。
【００７２】
図２に示した制御処理ルーチンが開始されると、まず、制御ユニット１９０は、エンジン１５０の目標回転数を算出する処理を行なう（ステップＳ１０２）。この処理は図３に示す処理ルーチンに従って行なわれる。
【００７３】
図３は本発明におけるエンジン目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図３に示す処理ルーチンが開始されると、制御ユニット１９０は、ＶＶＴ１５７のオン／オフ要求に応じて、エンジン１５０の動作線を選択する（ステップＳ２０２）。
【００７４】
制御ユニット１９０の内部にあるＲＯＭ（図示せず）内には、予め、エンジン１５０の動作線として、２種類の動作線に関する情報が格納されている。具体的には後述するようにマップの形で記憶されている。これら２種類の動作線のうち、一方の動作線は、燃費が最も良くなる動作線であり、他方の動作線は比較的燃費が悪くてもエンジンのパワーが大きくなる動作線である。
【００７５】
そこで、制御ユニット１９０は、アクセルペダル１６４の踏込量などからＶＶＴ１５７のオン要求があるかオフ要求があるかを判断する。そして、制御ユニット１９０は、ＶＶＴ１５７のオン要求がある場合には、ＶＶＴ１５７に対し進角制御を行う（吸気カムシャフトのクランク角に対する位相を進角する）ことになるため、２種類の動作線のうち、比較的燃費が悪くてもエンジンのパワーが大きくなる動作線を選択する。逆に、ＶＶＴのオフ要求がある場合には、ＶＶＴ１５７に対し進角制御を行なわないため、燃費が最も良くなる動作線を選択する。
【００７６】
次に、制御ユニット１９０は、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅを算出する処理を行なう（ステップＳ２０４）。この要求パワーｓｐｅは、次の式（４）により計算される。
【００７７】
【数４】
0003988296.tif 000005
ここで、式（４）の右辺各項は、次の通りである。
【００７８】
・ｓｐａｃｃ：車両を走行させる駆動トルクを全てエンジン１５０の出力により賄う場合のパワー（発電量に換算した値）。アクセルペダル１６４の踏込量と車速とをパラメータとするマップから求める。なお、制御ユニット１９０は、前述したように、アクセルペダル１６４の踏込量を、アクセルペダルポジションセンサ１６４ａから得、車速を、リングギヤ軸１２６の回転数を検出するセンサ（図示せず）から得るようにしている。
【００７９】
・ｓｐｃｈｇ：バッテリ１９４の充放電の要求パワー。バッテリ１９４の残容量から求められる。一般に、残容量が低い場合には、充電の要求が高く、残容量が約６０［％］で充放電の要求は０、それ以上では放電要求となる。
【００８０】
・ｓｐＡＣ：図示しないエアコンが駆動される場合の補正量である。エアコンは、電力の消費量が大きいので、他の補機類とは別に、その使用電力を補正するのである。
【００８１】
こうしてエンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅを算出した後、制御ユニット１９０は、算出した要求パワーｓｐｅから、先に選択したエンジン１５０の動作線に基づいて、エンジン１５０のベース目標回転数を算出し、予め設定されている変数ｔ＿ｎｅｔａｇに、その算出したベース目標回転数を与える（ステップＳ２０６）。
【００８２】
エンジン１５０の動作線は、例えば、エンジン１５０のトルクを縦軸とし、エンジン１５０の回転数を横軸とする座標上にプロットされている。また、エンジン１５０から出力される動力は、周知のように、エンジン１５０の回転数とトルクの積として表されるので、エンジン１５０からの動力が一定となる、いわゆる等出力線も、上記の座標上にプロットすることができる。
【００８３】
そこで、上記の座標上に、エンジン１５０からの動力が算出した要求パワーｓｐｅで一定となる等出力線をプロットすると、その等出力線は上記の動作線と交わることになり、その交点での回転数が、求めるべきエンジン１５０のベース目標回転数となる。
【００８４】
なお、実際には、予め、エンジン１５０から出力される動力の各値毎に、選択された動作線に基づきエンジン１５０の回転数をそれぞれ求めて、それらを制御ユニット１９０の内部にあるＲＯＭ（図示せず）内に、マップとして記憶しておき、得られたエンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅに対して、そのマップからエンジン１５０のベース目標回転数を求めるようにしている。
【００８５】
続いて、制御ユニット１９０は、その変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値について、なまし，レイトリミッタ処理や差速制限ガード処理など、一般的な各種処理を行なう（ステップＳ２０８）。こうした各種処理を経ることによって、変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値は、エンジン１５０のベース目標回転数から瞬時の目標回転数に変換される。
【００８６】
従来においては、こうして変換された変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値を、図４のステップＳ３１０に示すように、そのまま、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとしていた。
【００８７】
図４は一般的なエンジン目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図４に示すエンジン目標回転数算出処理ルーチンは、従来用いられていた処理ルーチンである。なお、図４において、ステップＳ３０２〜Ｓ３０８の処理は、図３のステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理と同じである。
【００８８】
これに対し、本実施例では、エンジン１５０が動作状態であり、モータＭＧ１が発電状態である場合において、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がらないようにするために、図３に示すように、ステップＳ２１０，Ｓ２１２の２つの処理が加えられている。
【００８９】
すなわち、制御ユニット１９０は、まず、以下のＡ，Ｂ，Ｃの各条件を何れも満たしているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。
【００９０】
Ａ）エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）である。
Ｂ）モータＭＧ１の前回のトルク設定値ｓｔｇｏｌｄがゼロ以下（ｓｔｇｏｌｄ≦０）である。
Ｃ）変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値がエンジン１５０の前回の目標回転数ｓｎｅｔａｇｏｌｄより小さい（ｔ＿ｎｅｔａｇ＜ｓｎｅｔａｇｏｌｄ）。
【００９１】
このうち、条件Ａは、ハイブリッド車両の運転者がアクセルペダル１６４を戻した後に、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）になったかどうかを判定するために設けられている。
【００９２】
条件Ｂは、モータＭＧ１が発電状態（回生状態）にあるかどうかを判定するために設けられている。モータＭＧ１のトルク設定値が負であるということは、モータＭＧ１が発電状態にあると判断できるからである。なお、モータＭＧ１のトルク設定値がゼロの場合は、厳密には、発電状態ではないが、本実施例では、このトルク設定値がゼロの場合も含めるようにしている。ここで、モータＭＧ１の前回のトルク設定値ｓｔｇｏｌｄとは、図２の処理ルーチンにおいて前周回で得られたモータＭＧ１のトルク設定値のことである。
【００９３】
条件Ｃは、アクセルペダル１６４が戻されたことにより、エンジン１５０の目標回転数が下降しているかどうかを判定するために設けられている。ここで、エンジン１５０の前回の目標回転数ｓｎｅｔａｇｏｌｄとは、図２の処理ルーチンにおいて前周回で得られたエンジン１５０の目標回転数のことであり、変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値である今回の瞬時の目標回転数が前回の目標回転数ｓｎｅｔａｇｏｌｄを下回っていれば、エンジンの目標回転数が下降していると判断できるからである。
【００９４】
次に、制御ユニット１９０は、ステップＳ２１０で判定した結果、Ａ，Ｂ，Ｃの各条件を何れも満たしている場合、即ち、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、エンジン１５０の目標回転数が下降中である場合は、ステップＳ２１２の処理を行ない、それ以外の場合には、ステップＳ２１２の処理を回避する。
【００９５】
そこで、前者の場合には、制御ユニット１９０が、エンジン１５０の前回の目標回転数ｓｎｅｔａｇｏｌｄとエンジン１５０の実回転数ｓｎｅと予め設定された時定数αから、次の式（５）に基づいて算出される値を上記の変数ｔ＿ｎｅｔａｇに新たに与える（ステップＳ２１２）。
【００９６】
【数５】
0003988296.tif 000006
【００９７】
なお、このとき、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅは、クランクシャフト１５６の回転数を検出するセンサ（図示せず）などによって取得され、制御ユニット１９０に入力されている。また、時定数αの値としては、図２の処理ルーチンが、例えば、８〜１６［ｍｓ］毎に繰り返されているものとすると、３２〜６４［ｍｓ］に設定されている。
【００９８】
式（５）によれば、図３の処理ルーチンが繰り返される毎に、ステップＳ２１２で変数ｔ＿ｎｅｔａｇに与えられる値は、時定数αに従って、徐々にエンジン１５０の実回転数ｓｎｅに近づいてゆき、最終的には、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅと等しくなる。
【００９９】
一方、後者の場合には、ステップＳ２１１の処理を回避するので、変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値は、ステップＳ２０８で得られたままとなっている。
【０１００】
次に、制御ユニット１９０は、以上のような変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値を、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとして設定する（ステップＳ２１４）。
【０１０１】
従って、本実施例においては、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、エンジン１５０の目標回転数が下降中である場合、エンジンの目標回転数ｓｎｅｔａｇは、図３の処理ルーチンを繰り返す度に、徐々にエンジン１５０の実回転数ｓｎｅに近づいてゆき、最終的には、その実回転数ｓｎｅと等しくなる。
【０１０２】
以上によってエンジン目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻って、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０４）。この処理は図５に示す処理ルーチンに従って行われる。
【０１０３】
図５は一般的なモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図５に示すモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンは、従来用いられていた処理ルーチンと同様の処理ルーチンである。
【０１０４】
図５に示す処理ルーチンが開始されると、制御ユニット１９０は、ステップＳ１０２で得られたエンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとモータＭＧ２の実回転数ｓｎｍとから、モータＭＧ１の回転数を算出し、その値を予め設定されている変数ｔ＿ｎｇｔａｇに与える（ステップＳ４０２）。
【０１０５】
このうち、モータＭＧ２の実回転数ｓｎｍは、既にステップＳ２０４において、車速として、リングギヤ軸１２６の回転数を検出するセンサ（図示せず）から得られている。
【０１０６】
一方、前述したように、モータＭＧ１の回転数ｓｎｇとエンジン１５０の回転数ｓｎｅ及びモータＭＧ２の回転数ｓｎｍとの間には式（２）に示すような関係があるので、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇ及びモータＭＧ２の実回転数ｓｎｍを式（２）に代入してモータＭＧ１の回転数を算出し、その値を変数ｔ＿ｎｇｔａｇに与えると、式（６）に示すような関係が得られる。
【０１０７】
【数６】
0003988296.tif 000007
【０１０８】
続いて、制御ユニット１９０は、その変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値について、モータＭＧ１の使用制限範囲に基づく上下限ガード処理や過渡トルク特性確保のためのレイトリミッタ処理などの、一般的な種々の処理を行なう（ステップＳ４０４）。そして、制御ユニット１９０は、処理後の変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値を、モータＭＧ１の制御目標回転数ｓｎｇｔａｇとして設定する（ステップＳ４０６）。
【０１０９】
以上によってモータＭＧ１制御目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻り、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０６）。この処理は図６に示す処理ルーチンに従って行われる。
【０１１０】
図６は一般的なモータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図６に示すモータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンは、従来用いられていた処理ルーチンと同様の処理ルーチンである。
【０１１１】
図６に示す処理ルーチンが開始されると、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１の実回転数ｓｎｇがステップＳ１０４で得られたモータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇに等しくなるような、モータＭＧ１のトルクを算出し、予め設定されている変数ｔ＿ｔｇに、その算出した値を与える（ステップＳ５０２）。なお、このとき、モータＭＧ１の実回転数ｓｎｇは、サンギヤ軸１２５の回転数を検出するセンサ（図示せず）によって取得され、制御ユニット１９０に入力されている。
【０１１２】
ステップ５０２では、いわゆる比例積分微分制御（ＰＩＤ制御）において用いられる比例積分微分によって、モータＭＧ１のトルクを算出する。即ち、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇと実回転数ｓｎｇとの偏差に所定の比例定数をかけて得られる比例項と、上記偏差の時間積分値に所定の比例定数をかけて得られる積分項と、上記偏差の時間微分値に所定の比例定数をかけて得られる微分項と、の和から、モータＭＧ１のトルクを求めるのである。
【０１１３】
このようにして得られた変数ｔ＿ｔｇの値を、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇとして設定する（ステップＳ５０４）。
【０１１４】
こうして、モータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻る。そして、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが、ステップＳ１０６で得られたトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように、インバータ回路１９１を介して、モータＭＧ１のトルクｓｔｇを制御する（ステップＳ１０８）。
【０１１５】
以上説明したように、本実施例においては、モータＭＧ１のトルク制御は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが、ステップＳ１０６で得られたトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように行なわれている。しかし、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは、ステップＳ１０４で得られたモータＭＧ１の目標回転数ｓｔｇｔａｇに基づいて算出され、さらに、そのモータＭＧ１の目標回転数ｓｔｇｔａｇは、ステップＳ１０２で得られたエンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇに基づいて算出される。
【０１１６】
一方、前述したように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、エンジン１５０の目標回転数が下降中である場合、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇは、図３におけるステップＳ２１２の処理によって、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅに徐々に近づいて最終的にその実回転数ｓｎｅと等しくなるよう設定される。
【０１１７】
従って、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇが、このように変化するのに伴って、上記したモータＭＧ１のトルク制御により、モータＭＧ１のトルクｓｔｇは、負の値から単調に増加して次第にゼロに近づいてゆき、最終的にゼロになる。
【０１１８】
以上の様子を図７に示す。図７は本発明の第１の実施例におけるエンジン１５０の回転数及びモータＭＧ１，ＭＧ２のトルクの時間変化を示したタイミングチャートである。図７において、（ａ）はエンジン１５０の回転数の時間変化を、（ｂ）はモータＭＧ１のトルクの時間変化を、（ｃ）はモータＭＧ２の時間変化を、それぞれ表している。
【０１１９】
エンジン１５０が動作状態にあり、モータＭＧ１が発電状態にある場合に、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅが時刻ｔ０でゼロ［ｋｗ］になったとすると、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとなるべき変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値は、図７（ａ）に示すように、時刻ｔ０以降、図３のステップＳ２１２の処理により式（５）に従って、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅに近づくよう変化する。
【０１２０】
これにより、モータＭＧ１のトルクｓｔｇは、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ０以降、負の値から単調に増加して次第にゼロ［Ｎｍ］に近づいてゆき、最終的にゼロになる。このとき、図６のステップＳ５０２においてＰＩＤ制御に基づいて算出されるモータＭＧ１のトルクの各成分のうち、比例項の成分は時刻ｔ０から即時にゼロ［Ｎｍ］になり、積分項の成分はモータＭＧ１が安定した発電状態にある場合にはゼロ［Ｎｍ］であり、微分項の成分は時刻ｔ０から徐々に０［Ｎｍ］に収束する。従って、従来のように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることない。
【０１２１】
また、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、モータＭＧ１のトルクｓｔｇがゼロに近づくことにより、式（３）に基づいて、ｓｔｍ＝ｓｔｐ＋ｓｔｇ／ρ≒ｓｔｐとなり、駆動トルクｓｔｐに近づいてゆく。従って、モータＭＧ２のトルクｓｔｍは、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ０以降、モータＭＧ１のトルクｓｔｇの影響も少なく、なだらかに下降して、変化が安定したものとなる。よって、従来のように、急激に変化して大幅に下がることはない。
【０１２２】
その後は、時刻ｔ１で、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅが、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとなるべき変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値を下回ったとすると、この時点で、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは正（ｓｔｇｔａｇ＞０）となって、モータＭＧ１は力行状態となるので、前述した条件Ｂを満たさなくなり、ステップＳ２１２の処理は回避される。従って、時刻ｔ１以降、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとなるべき変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値は、図７（ａ）に示すように、ステップＳ２０８で得られた値のままとなって変化する。
【０１２３】
これにより、モータＭＧ１のトルクｓｔｇは、図７（ｂ）に示すように、正の側において、一旦上昇するが、その後、エンジン１５０のトルクｓｔｅのフリクション分とつり合って一定の値となる。これに伴い、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも図７（ｃ）に示すような変化を表す。
【０１２４】
以上説明したように、本実施例によれば、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった後、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇがエンジン１５０の実回転数ｓｎｅに近づいて最終的にその実回転数ｓｎｅとほぼ等しくなるようにすることによって、モータＭＧ１のトルクｓｔｇはゼロに向かって単調に増加するので、従来のように、上記要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることがない。このため、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、安定して下降するため、従来のように、トルクｓｔｍの下げ（即ち、負トルク（回生トルク））も増大することがない。よって、車両の減速度の立ち上がりも緩やかとなって、運転者に減速ショックを与えることがない。また、車両が停止している際にも、車両を揺らすことがない。
【０１２５】
さらにまた、このように、上記要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ２のトルクｓｔｍが大幅に下がることがなくなるので、バッテリ１９４の充電許容量が少なくなって、図１２（ｅ）に示した如く、モータＭＧ２のトルクｓｔｍに対する下限値ｓｔｍｍｉｎｐが例えせり上がっていても、モータＭＧ１のトルクｓｔｍがその下限値ｓｔｍｍｉｎｐによって制限されることがなくなる。よって、車両の減速度が一瞬抜けるという現象も起きなくなるため、しゃくりが生じなくなる。
【０１２６】
（４）第２の実施例
さて、上記した第１の実施例においては、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がらないようにするために、図３に示したエンジン１５０の目標回転数算出処理において、所定の条件を満たす場合に、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇを、徐々にエンジン１５０の実回転数ｓｎｅに近づけ最終的にその実回転数ｓｎｅと等しくなるようにしていた。しかしながら、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとモータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇとの間には、前述した式（６）に示すような関係があるため、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇを、上記のように変化させる代わりに、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを同じように変化させるようにしても良い。次に、そのような実施例を本発明の第２の実施例として説明する。
【０１２７】
本実施例の構成は、図１に示した第１の実施例の構成と同様であるので、それらの説明は省略する。
【０１２８】
それでは、本実施例におけるモータＭＧ１に対する制御処理について、図２、図４、図６及び図８を用いて詳細に説明する。本実施例においても、メインの処理は図２に示した処理ルーチンに従って行なわれる。
【０１２９】
図２に示した制御処理ルーチンが開始されると、まず、制御ユニット１９０は、エンジン１５０の目標回転数を算出する処理を行なう（ステップＳ１０２）。この処理は、第１の実施例で用いた図３の処理ルーチンではなく、従来用いられていた図４の処理ルーチンに従って行なわれる。なお、図４の処理ルーチンの内容については、既に説明した内容と同様であるので、その説明は省略する。
【０１３０】
こうしてエンジン目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻って、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０４）。この処理は図８に示す処理ルーチンに従って行われる。
【０１３１】
図８は本発明におけるモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図８に示す処理ルーチンが開始されると、制御ユニット１９０は、ステップＳ１０２で得られたエンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇとモータＭＧ２の実回転数ｓｎｍとから、モータＭＧ１の目標回転数を算出し、その値を予め設定されている変数ｔ＿ｎｇｔａｇに与える（ステップＳ６０２）。そして、制御ユニット１９０は、その変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値について、モータＭＧ１の使用制限範囲に基づく上下限ガード処理や過渡トルク特性確保のためのレイトリミッタ処理などの、一般的な種々の処理を行なう（ステップＳ６０４）。これらステップＳ６０２及びＳ６０４の処理は図５に示したステップＳ４０２及びＳ４０４の処理と同様である。
【０１３２】
従来においては、こうして得られた変数ｔ＿ｎｅｔａｇの値を、図５のステップＳ４０６で示したように、そのまま、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇとして設定していた。
【０１３３】
これに対し、本実施例では、エンジン１５０が動作状態であり、モータＭＧ１が発電状態である場合において、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がらないようにするために、図８に示すように、ステップＳ６０６，Ｓ６０８の２つの処理が加えられている。
【０１３４】
すなわち、制御ユニット１９０は、まず、以下のＡ，Ｂ，Ｄの各条件を何れも満たしているか否かを判定する（ステップＳ６０６）。
【０１３５】
Ａ）エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）である。
Ｂ）モータＭＧ１の前回のトルク設定値ｓｔｇｏｌｄがゼロ以下（ｓｔｇｏｌｄ≦０）である。
Ｄ）変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値がモータＭＧ１の前回の目標回転数ｓｎｇｔａｇｏｌｄより小さい（ｔ＿ｎｇｔａｇ＜ｓｎｇｔａｇｏｌｄ）。
【０１３６】
このうち、条件Ａは、前述したとおり、ハイブリッド車両の運転者がアクセルペダル１６４を戻した後に、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）になったかどうかを判定するために設けられている。
【０１３７】
条件Ｂも、前述したとおり、モータＭＧ１が発電状態（回生状態）にあるかどうかを判定するために設けられている。
【０１３８】
条件Ｄは、アクセルペダル１６４が戻されたことにより、モータＭＧ１の目標回転数が下降しているかどうかを判定するために設けられている。ここで、モータＭＧ１のの前回の目標回転数ｓｎｇｔａｇｏｌｄとは、図２の処理ルーチンにおいて前周回で得られたモータＭＧ１の目標回転数のことであり、変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値である今回の目標回転数が前回の目標回転数ｓｎｇｔａｇｏｌｄを下回っていれば、アクセルペダル１６４が戻されたことによってモータＭＧ１の目標回転数が下降していると判断できるからである。
【０１３９】
次に、制御ユニット１９０は、ステップＳ６０６で判定した結果、Ａ，Ｂ，Ｄの各条件を何れも満たしている場合、即ち、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、モータＭＧ１の目標回転数が下降中である場合は、ステップＳ６０８の処理を行ない、それ以外の場合には、ステップＳ６０８の処理を回避する。
【０１４０】
前者の場合には、制御ユニット１９０が、モータＭＧ１の前回の目標回転数ｓｎｇｔａｇｏｌｄとモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇと予め設定された時定数αから、次の式（７）に基づいて算出される値を上記の変数ｔ＿ｎｇｔａｇに新たに与える（ステップＳ６０８）。
【０１４１】
【数７】
0003988296.tif 000008
【０１４２】
式（７）によれば、式（５）の場合と同様に、図８の処理ルーチンが繰り返される毎に、ステップＳ６０８で変数ｔ＿ｎｇｔａｇに与えられる値は、時定数αに従って、徐々にモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇに近づいてゆき、最終的には、モータＭＧ１の実回転数ｓｎｇと等しくなる。
【０１４３】
また、後者の場合には、ステップＳ６０８の処理を回避するので、変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値は、ステップＳ６０４で得られたままとなっている。
【０１４４】
次に、制御ユニット１９０は、以上のような変数ｔ＿ｎｇｔａｇの値を、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇとして設定する（ステップＳ６１０）。
【０１４５】
従って、本実施例においては、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、モータＭＧ１の目標回転数が下降中である場合、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇは、図８の処理ルーチンを繰り返す度に、徐々にモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇに近づいてゆき、最終的には、その実回転数ｓｎｇと等しくなる。
【０１４６】
以上によってモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻って、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０６）。この処理は、従来用いられていた図６の処理ルーチンに従って行われる。なお、図６の処理ルーチンの内容については、既に説明した内容と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４７】
こうして、モータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻る。そして、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが、ステップＳ１０６で得られたトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように、インバータ回路１９１を介して、モータＭＧ１のトルクｓｔｇを制御する（ステップＳ１０８）。
【０１４８】
以上説明したように、本実施例においても、モータＭＧ１のトルク制御は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが、ステップＳ１０６で得られたトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように行なわれており、そのモータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは、ステップＳ１０４で得られたモータＭＧ１の目標回転数ｓｔｇｔａｇに基づいて算出される。
【０１４９】
一方、前述したように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態であり、且つ、モータＭＧ１の目標回転数が下降中である場合、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇは、図８におけるステップＳ６０８の処理によって、徐々にモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇに近づいて最終的にその実回転数ｓｎｇと等しくなるように設定される。
【０１５０】
従って、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇがこのように変化するのに伴って、上記したモータＭＧ１のトルク制御により、モータＭＧ１のトルクｓｔｇは、負の値から単調に増加して次第にゼロに近づいてゆき、最終的にゼロになる。よって、従来のように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることない。
【０１５１】
また、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、モータＭＧ１のトルクｓｔｇがゼロに近づくのに伴い、駆動トルクｓｔｐに近づいてゆくので、モータＭＧ２のトルクｓｔｍは、モータＭＧ１のトルクｓｔｇの影響も少なく、なだらかに下降して、変化が安定したものとなる。よって、従来のように、急激に変化して大幅に下がることはない。
【０１５２】
以上説明したように、本実施例によれば、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった後、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇがモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇに近づいて最終的にその実回転数ｓｎｇとほぼ等しくなるようにすることによって、モータＭＧ１のトルクｓｔｇはゼロに向かって単調に増加するので、従来のように、上記要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることがない。このため、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、安定して下降するため、従来のように、トルクｓｔｍの下げ（即ち、負トルク（回生トルク））も増大することがない。よって、本実施例においても、前述した第１の実施例と同様の効果を奏することができる。
【０１５３】
（５）第３の実施例
さて、上記した第２の実施例においては、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がらないようにするために、図８に示したモータＭＧ１の目標回転数算出処理において、所定の条件を満たす場合に、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを、徐々にモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇに近づけ最終的にその実回転数ｓｎｇと等しくなるようにしていた。しかしながら、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇが最終的にモータＭＧ１の実回転数ｓｎｇと等しくなった場合、モータＭＧ１のトルクｓｔｇもゼロに収束される。従って、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを、上記のように変化させる代わりに、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇをゼロとなるようにしても良い。次に、そのような実施例を本発明の第３の実施例として説明する。
【０１５４】
本実施例の構成は、図１に示した第１の実施例の構成と同様であるので、それらの説明は省略する。
【０１５５】
それでは、本実施例におけるモータＭＧ１に対する制御処理について、図２、図４、図５及び図９を用いて詳細に説明する。本実施例においても、メインの処理は図２に示した処理ルーチンに従って行なわれる。
【０１５６】
図２に示した制御処理ルーチンが開始されると、まず、制御ユニット１９０は、エンジン１５０の目標回転数を算出する処理を行なう（ステップＳ１０２）。この処理は、第１の実施例で用いた図３の処理ルーチンではなく、従来用いられていた図４の処理ルーチンに従って行なわれる。なお、図４の処理ルーチンの内容については、既に説明した内容と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５７】
こうしてエンジン目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻って、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０４）。この処理は、第２の実施例で用いた図８の処理ルーチンではなく、従来用いられていた図５の処理ルーチンに従って行なわれる。なお、図５の処理ルーチンの内容についても、既に説明した内容と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５８】
モータＭＧ１の制御目標回転数算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻り、次に、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇを算出する処理を行う（ステップＳ１０６）。この処理は図９に示す処理ルーチンに従って行われる。
【０１５９】
図９は本発明におけるモータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。図９に示す処理ルーチンが開始されると、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１の実回転数ｓｎｇがステップＳ１０４で得られたモータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇに等しくなるような、モータＭＧ１のトルクを算出し、予め設定されている変数ｔ＿ｔｇに、その算出した値を与える（ステップＳ７０２）。ステップ７０２では、図６のステップＳ５０２の場合と同様に、ＰＩＤ制御において用いられる比例積分微分によって、モータＭＧ１のトルクを算出する。
【０１６０】
従来においては、こうして得られた変数ｔ＿ｔｇの値を、図６のステップＳ５０４で示したように、そのまま、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇとして設定していた。
【０１６１】
これに対し、本実施例では、エンジン１５０が動作状態であり、モータＭＧ１が発電状態である場合において、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がらないようにするために、図９に示すように、ステップＳ７０４，Ｓ７０６の２つの処理が加えられている。
【０１６２】
すなわち、制御ユニット１９０は、まず、以下のＡ，Ｅの各条件を何れも満たしているか否かを判定する（ステップＳ７０４）。
【０１６３】
Ａ）エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）である。
Ｅ）変数ｔ＿ｔｇの値がゼロ以下（ｔ＿ｔｇ≦０）である。
【０１６４】
このうち、条件Ａは、前述したとおり、ハイブリッド車両の運転者がアクセルペダル１６４を戻した後に、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロ（ｓｐｅ＝０）になったかどうかを判定するために設けられている。
【０１６５】
条件Ｅは、モータＭＧ１が発電状態（回生状態）にあるかどうかを判定するために設けられている。変数ｔ＿ｔｇの値はモータＭＧ１のトルク設定値となるべき値であり、この値が負であるということは、モータＭＧ１が発電状態にあると判断できるからである。なお、条件Ｂの場合と同様に、モータＭＧ１のトルク設定値がゼロの場合は、厳密には、発電状態ではないが、本実施例では、このトルク設定値がゼロの場合も含めるようにしている。
【０１６６】
次に、制御ユニット１９０は、ステップＳ６０６で判定した結果、Ａ，Ｅの各条件を何れも満たしている場合、即ち、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態である場合は、ステップＳ７０４の処理を行ない、それ以外の場合には、ステップＳ７０６の処理を回避する。
【０１６７】
前者の場合には、制御ユニット１９０が、モータＭＧ１の前回のトルク設定値ｓｔｇｔａｇｏｌｄと予め設定された時定数αから、次の式（８）に基づいて算出される値を上記の変数ｔ＿ｔｇに新たに与える（ステップＳ７０６）。
【０１６８】
【数８】
0003988296.tif 000009
【０１６９】
式（８）によれば、式（５），（７）の場合と同様に、図９の処理ルーチンが繰り返される毎に、ステップＳ７０６で変数ｔ＿ｔｇに与えられる値は、時定数αに従って、徐々にゼロ［Ｎｍ］に近づいてゆき、最終的にはゼロになる。
【０１７０】
また、後者の場合には、ステップＳ７０６の処理を回避するので、変数ｔ＿ｔｇの値は、ステップＳ７０２で与えられたままとなっている。
【０１７１】
次に、制御ユニット１９０は、以上のような変数ｔ＿ｔｇの値を、モータＭＧ１の目標回転数ｓｎｇｔａｇとして設定する（ステップＳ７０８）。
【０１７２】
従って、本実施例においては、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態である場合、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは、図９の処理ルーチンを繰り返す度に、徐々にゼロ［Ｎｍ］に近づいてゆき、最終的にはゼロになる。
【０１７３】
このようにして、モータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンが終了すると、制御ユニット１９０による処理は再び図２のメインの処理に戻り、制御ユニット１９０は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが、上記したトルク設定値算出処理で得られたトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように、インバータ回路１９１を介して、モータＭＧ１のトルクｓｔｇを制御する（ステップＳ１０８）。
【０１７４】
以上説明したように、本実施例においては、モータＭＧ１のトルク制御は、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが設定したトルク設定値ｓｔｇｔａｇとなるように行なわれているが、前述したように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロであり、且つ、モータＭＧ１が発電状態である場合には、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは、図９におけるステップＳ７０６の処理によって、徐々にゼロに近づいて最終的にゼロになるように設定される。
【０１７５】
従って、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇがこのようにゼロに近づくのに伴って、上記したモータＭＧ１のトルク制御により、モータＭＧ１のトルクｓｔｇも、負の値から単調に増加して次第にゼロに近づいてゆき、最終的にゼロになる。
【０１７６】
以上の様子を図１０に示す。図１０は本発明の第３の実施例におけるエンジン１５０の回転数及びモータＭＧ１，ＭＧ２のトルクの時間変化を示したタイミングチャートである。図１０において、（ａ）はエンジン１５０の回転数の時間変化を、（ｂ）はモータＭＧ１のトルクの時間変化を、（ｃ）はモータＭＧ２の時間変化を、それぞれ表している。
【０１７７】
エンジン１５０が動作状態にあり、モータＭＧ１が発電状態にある場合に、運転者がアクセルペダル１６４を戻して、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅが時刻ｔ０でゼロ［ｋｗ］になったとすると、図１０（ａ）に示すように、エンジン１５０の目標回転数ｓｎｅｔａｇが下降するのに伴って、エンジン１５０の実回転数ｓｎｅも下降する。
【０１７８】
一方、このとき、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇは、図９のステップＳ７０６の処理によって、ゼロ［Ｎｍ］に徐々に近づいて、最終的にゼロになるように設定されるので、モータＭＧ１のトルクｓｔｇも、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ０以降、負の値から単調に増加して次第にゼロ［Ｎｍ］に近づいてゆき、最終的にゼロになる。従って、従来のように、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることない。
【０１７９】
また、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、モータＭＧ１のトルクｓｔｇがゼロに近づくことにより、式（３）に従い、ｓｔｍ＝ｓｔｐ＋ｓｔｇ／ρ≒ｓｔｐとなり、駆動トルクｓｔｐに近づいてゆく。従って、モータＭＧ２のトルクｓｔｍは、モータＭＧ１のトルクｓｔｇの影響も少なく、なだらかに下降して、変化が安定したものとなる。よって、従来のように、急激に変化して大幅に下がることはない。
【０１８０】
以上説明したように、本実施例によれば、エンジン１５０に対する要求パワーｓｐｅがゼロになった後、モータＭＧ１のトルク設定値ｓｔｇｔａｇがゼロに近づいて最終的にゼロになるようにすることによって、モータＭＧ１のトルクｓｔｇはゼロに向かって単調に増加するので、従来のように、上記要求パワーｓｐｅがゼロになった直後に、モータＭＧ１のトルクｓｔｇが一旦下がったりすることがない。このため、モータＭＧ２のトルクｓｔｍも、安定して下降するため、従来のように、回生トルクも増大することがない。よって、本実施例においても、前述した第１および第２の実施例と同様の効果を奏することができる。
【０１８１】
なお、本発明を適用する動力出力装置の構成としては、図１に示した構成以外の構成も可能である。図１では、モータＭＧ２がリングギヤ軸１２６に結合されているが、モータＭＧ２が、エンジン１５０のクランクシャフト１５６に直結したプラネタリキャリア軸１２７に結合された構成をとることもできる。第１の変形例としての構成を図１１に示す。図１１では、エンジン１５０，モータＭＧ１，ＭＧ２のプラネタリギヤ１２０に対する結合状態が図１の実施例と相違する。プラネタリギヤ１２０に関わるサンギヤ軸１２５にモータＭＧ１が結合され、プラネタリキャリア軸１２７にエンジン１５０のクランクシャフト１５６が結合されている点では図１と同じである。図１１では、モータＭＧ２がリングギヤ軸１２６ではなく、プラネタリキャリア軸１２７に結合されている点で図１の実施例構成と相違する。
【０１８２】
かかる構成においても、例えば、モータＭＧ１により回生された電力を用いて、プラネタリキャリア軸１２７に結合されたモータＭＧ２を駆動することにより、クランクシャフト１５６に直結したプラネタリキャリア軸１２７にはさらなるトルクを付加することができ、このトルク付加は、駆動軸１１２に要求トルクが出力されるように行なわれる。従って、図１の構成と同様に、モータＭＧ１およびＭＧ２を介して電力の形でやりとりされる動力を調整することにより、エンジン１５０から出力された動力を所望の回転数およびトルクとして駆動軸１１２から出力することができる。
【０１８３】
従って、このような構成においても、運転者がアクセルペダルを戻して、エンジン１５０に対する要求パワーがゼロとなった直後に、モータＭＧ１のトルクが一旦下がるという上記した従来技術と同様の問題が生じるので、このような構成に本発明を適用し、エンジン１５０に対する要求パワーがゼロとなった後に、モータＭＧ１のトルクが単調に増加してゼロに向かうように制御することにより、その問題を解決することは可能である。
【０１８４】
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【図２】図１のモータＭＧ１に対する制御ユニット１９０による制御処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明におけるエンジン目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図４】一般的なエンジン目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図５】一般的なモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図６】一般的なモータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施例におけるエンジン１５０の回転数及びモータＭＧ１，ＭＧ２のトルクの時間変化を示したタイミングチャートである。
【図８】本発明におけるモータＭＧ１の目標回転数算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明におけるモータＭＧ１のトルク設定値算出処理ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施例におけるエンジン１５０の回転数及びモータＭＧ１，ＭＧ２のトルクの時間変化を示したタイミングチャートである。
【図１１】本発明の変形例としての動力出力装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成を示す構成図である。
【図１２】アクセルペダルを戻した場合の従来の動力出力装置における各部の主要パラメータの時間変化を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１０…動力出力装置
１１１…動力伝達ギヤ
１１２…駆動軸
１１３…動力受取ギヤ
１１４…ディファレンシャルギヤ
１１６…駆動輪
１１９…ケース
１２０…プラネタリギヤ
１２１…サンギヤ
１２２…リングギヤ
１２３…プラネタリピニオンギヤ
１２４…プラネタリキャリア
１２５…サンギヤ軸
１２６…リングギヤ軸
１２７…プラネタリキャリア軸
１２８…動力取出ギヤ
１２９…チェーンベルト
１３０…ダンパ
１３２…ロータ
１３３…ステータ
１４２…ロータ
１４３…ステータ
１５０…エンジン
１５１…燃料噴射弁
１５２…燃焼室
１５３…吸気弁
１５４…ピストン
１５６…クランクシャフト
１５７…ＶＶＴ
１５８…イグナイタ
１６０…ディストリビュータ
１６２…点火プラグ
１６４…アクセルペダル
１６４ａ…アクセルペダルポジションセンサ
１７０…ＥＦＩＥＣＵ
１７４…水温センサ
１７６…回転数センサ
１７８…回転角度センサ
１７９…スタータスイッチ
１９０…制御ユニット
１９１，１９２…インバータ回路
１９４…バッテリ
１９９…残容量検出器
２００…吸入口
２０２…排気口
２６１…スロットルバルブ
２６２…スロットルアクチュエータ
２６３…スロットルバルブポジションセンサ
２６４…カムシャフトポジションセンサ
ＭＧ１…モータ
ＭＧ２…モータ
【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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