(57)【要約】【課題】過給エンジンを採用した場合でも安定して制御が可能な車両の動力出力装置を提供する。【解決手段】車両の動力出力装置は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によってエンジン２２の出力トルクを推定し、要求駆動力を駆動軸に出力させるためにモータジェネレータＭＧ１を制御する、ＨＶ−ＥＣＵ７０、モータＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ２４からなる制御装置とを備える。【選択図】図１
2009137350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気経路にエアフローメータと過給機とスロットルバルブとを含む内燃機関と、
第１の回転電機と、
前記内燃機関、前記第１の回転電機、および車輪を駆動する駆動軸が３つの入力軸に接続された動力分割機構と、
前記スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によって前記内燃機関の出力トルクを推定し、要求駆動力を前記駆動軸に出力させるために前記第１の回転電機を制御する制御装置とを備える、車両の動力出力装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第１、第２の定数を設定し、前記第１、第２の定数のいずれか一方に基づいて前記内燃機関の出力トルクの応答遅れを推定し、
前記第１の定数は、前記スロットルバルブの開度変化量が前記しきい値よりも小さい場合に適用される定数であり、
前記第２の定数は、前記スロットルバルブの開度変化量が前記しきい値よりも大きい場合に適用される定数である、請求項１に記載の車両の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記内燃機関の負荷率に応じて前記第２の定数を設定する、請求項２に記載の車両の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記エアフローメータで計測した空気量を記憶し、前記第２の定数を算出するときに、前記しきい値を超える前記スロットルバルブの開度変化の前の空気量と、前記負荷率と前記内燃機関の回転数とに基づいて前記過給機を通過後の吸気量変化の遅れを補正した前記開度変化の後の空気量との空気量差を算出し、前記空気量差に基づいて前記第２の定数を設定する、請求項３に記載の車両の動力出力装置。
【請求項５】
前記動力分割機構とは別の伝達経路で前記駆動軸との間で機械的動力を授受する第１の回転電機をさらに備え、
前記第１の回転電機は、主として発電機として動作し、
前記第２の回転電機は、主として電動機として動作する、請求項１に記載の車両の動力出力装置。
【請求項６】
吸気経路にエアフローメータと過給機とスロットルバルブとを含む内燃機関と、第１の回転電機と、前記内燃機関、前記第１の回転電機、および車輪を駆動する駆動軸が３つの入力軸に接続された動力分割機構とを含む車両の動力出力装置の制御方法であって、
前記スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によって前記内燃機関の出力トルクを推定するステップと、
要求駆動力を前記駆動軸に出力させるために前記第１の回転電機を制御するステップとを備える、車両の動力出力装置の制御方法。
【請求項７】
前記出力トルクを推定するステップは、
前記内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第１の定数を設定するステップと、
前記内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第２の定数を設定するステップと、
前記第１、第２の定数のいずれか一方に基づいて前記内燃機関の出力トルクの応答遅れを推定するステップとを含み、
前記第１の定数は、前記スロットルバルブの開度変化量が前記しきい値よりも小さい場合に適用される定数であり、
前記第２の定数は、前記スロットルバルブの開度変化量が前記しきい値よりも大きい場合に適用される定数である、請求項６に記載の車両の動力出力装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２の定数を設定するステップは、前記内燃機関の負荷率に応じて前記第２の定数を設定する、請求項７に記載の車両の動力出力装置の制御方法。
【請求項９】
前記第２の定数を設定するステップは、前記エアフローメータで計測した空気量を記憶し、前記第２の定数を算出するときに、前記しきい値を超える前記スロットルバルブの開度変化の前の空気量と、前記負荷率と前記内燃機関の回転数とに基づいて前記過給機を通過後の吸気量変化の遅れを補正した前記開度変化の後の空気量との空気量差を算出し、前記空気量差に基づいて前記第２の定数を設定する、請求項８に記載の車両の動力出力装置の制御方法。
【請求項１０】
前記動力分割機構とは別の伝達経路で前記駆動軸との間で機械的動力を授受する第１の回転電機をさらに備え、
前記第１の回転電機は、主として発電機として動作し、
前記第２の回転電機は、主として電動機として動作する、請求項６に記載の車両の動力出力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の動力出力装置およびその制御方法に関し、特に、内燃機関および回転電機から車両推進動力を得るハイブリッド車両の動力出力装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題が注目され、環境にやさしいハイブリッド自動車の生産が増加している。ハイブリッド自動車として、遊星歯車機構のサンギヤ，キャリヤ，リングギヤにエンジンの出力軸，第１モータの回転軸，駆動軸が接続されると共に駆動軸に第２モータが減速ギヤを介して接続されたものも提案されている。
【０００３】
このような車両のエンジン回転数制御において、エンジン応答速度を考慮したエンジン推定トルクを用いて第１モータの目標トルクを設定することが特開２００６−６３８６５号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開２００６−６３８６５号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給エンジンを採用した場合、吸気管圧力の応答遅れが発生し、スロットルバルブの変化量が大きい場合にも、そのままのエンジントルクが出続ける場合がある。その際、第１モータは、エンジン回転を目標値に制御するために、アクセル信号等に基づいて制御が行われるが、エンジントルクの変化の遅れの影響でエンジントルクを吸収するために第１の回転電機の負担が過剰となる場合が考えられる。
【０００５】
この発明の目的は、過給エンジンを採用した場合でも安定して制御が可能な車両の動力出力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、要約すると、車両の動力出力装置であって、吸気経路にエアフローメータと過給機とスロットルバルブとを含む内燃機関と、第１の回転電機と、内燃機関、第１の回転電機、および車輪を駆動する駆動軸が３つの入力軸に接続された動力分割機構と、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によって内燃機関の出力トルクを推定し、要求駆動力を駆動軸に出力させるために第１の回転電機を制御する制御装置とを備える。
【０００７】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第１、第２の定数を設定し、第１、第２の定数のいずれか一方に基づいて内燃機関の出力トルクの応答遅れを推定する。第１の定数は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも小さい場合に適用される定数である。第２の定数は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合に適用される定数である。
【０００８】
より好ましくは、制御装置は、内燃機関の負荷率に応じて第２の定数を設定する。
さらに好ましくは、制御装置は、エアフローメータで計測した空気量を記憶しておく。そして制御装置は、第２の定数を算出するときに、しきい値を超えるスロットルバルブの開度変化の前の空気量と、負荷率と内燃機関の回転数とに基づいて過給機を通過後の吸気量変化の遅れを補正した開度変化の後の空気量との空気量差を算出する。そして制御装置は、空気量差に基づいて第２の定数を設定する。
【０００９】
好ましくは、車両の動力装置は、動力分割機構とは別の伝達経路で駆動軸との間で機械的動力を授受する第２の回転電機をさらに備える。第１の回転電機は、主として発電機として動作し、第２の回転電機は、主として電動機として動作する。
【００１０】
この発明は、他の局面では、吸気経路にエアフローメータと過給機とスロットルバルブとを含む内燃機関と、第１の回転電機と、内燃機関、第１の回転電機、および車輪を駆動する駆動軸が３つの入力軸に接続された動力分割機構とを含む車両の動力出力装置の制御方法であって、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によって内燃機関の出力トルクを推定するステップと、要求駆動力を駆動軸に出力させるために第１の回転電機を制御するステップとを備える。
【００１１】
好ましくは、出力トルクを推定するステップは、内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第１の定数を設定するステップと、内燃機関の目標トルクに対する出力トルクの変化の遅れを推定するための第２の定数を設定するステップと、第１、第２の定数のいずれか一方に基づいて内燃機関の出力トルクの応答遅れを推定するステップとを含む。第１の定数は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも小さい場合に適用される定数である。第２の定数は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも大きい場合に適用される定数である。
【００１２】
より好ましくは、第２の定数を設定するステップは、内燃機関の負荷率に応じて第２の定数を設定する。
【００１３】
さらに好ましくは、第２の定数を設定するステップは、エアフローメータで計測した空気量を記憶し、第２の定数を算出するときに、しきい値を超えるスロットルバルブの開度変化の前の空気量と、負荷率と内燃機関の回転数とに基づいて過給機を通過後の吸気量変化の遅れを補正した開度変化の後の空気量との空気量差を算出し、空気量差に基づいて第２の定数を設定する。
【００１４】
好ましくは、車両の動力装置は、動力分割機構とは別の伝達経路で駆動軸との間で機械的動力を授受する第２の回転電機をさらに備える。第１の回転電機は、主として発電機として動作し、第２の回転電機は、主として電動機として動作する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、過給エンジンを採用した構成で、安定して制御が可能なハイブリッド車両が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態としての内燃機関を搭載するハイブリッド車両２０の構成の概略図である。
【００１８】
図１を参照して、ハイブリッド車両２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分割機構３０と、動力分割機構３０に接続された発電可能なモータジェネレータＭＧ１と、動力分割機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、減速ギヤ３５に接続されたモータジェネレータＭＧ２と、動力出力装置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７０（以下、ＨＶ−ＥＣＵ７０という）とを備える。
【００１９】
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り、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するエンジン用電子制御ユニット２４（以下、エンジンＥＣＵ２４という）により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶ−ＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶ−ＥＣＵ７０からの制御信号に基づいてエンジン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ＨＶ−ＥＣＵ７０に出力する。
【００２０】
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に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリヤ３４とを備える。そして、動力分割機構３０は、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリヤ３４と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。
【００２１】
サンギヤ３１の回転数Ｎｓ、リングギヤ３２の回転数Ｎｒ、キャリヤ３４の回転数Ｎｃとすると、これらのギヤ回転数の間には、図７、図８で説明した共線図の関係が成立し、既出の式（１），式（２）の関係も成立する。
【００２２】
キャリヤ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にはモータジェネレータＭＧ１が連結され、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５が連結されている。したがって、エンジン回転数Ｎｅ，モータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２とすると、Ｎｓ＝Ｎｍ１，Ｎｃ＝Ｎｅ，Ｎｒ＝ｋ・Ｎｍ２の関係が成り立つ。ただし、ｋは減速ギヤ３５の減速比である。
【００２３】
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、キャリヤ３４から入力されるエンジン２２からの動力が、サンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配される。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、キャリヤ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側に出力される。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
【００２４】
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる同期発電電動機であり、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。
【００２５】
インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線を含む。これにより、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。
【００２６】
なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。
【００２７】
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という）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０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、例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入力されている。
【００２８】
モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶ−ＥＣＵ７０からの制御信号によってモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ７０に出力する。
【００２９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット５２（以下、バッテリＥＣＵ５２という）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、例えば、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，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１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ＨＶ−ＥＣＵ７０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）も演算している。
【００３０】
ＨＶ−ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心として構成されている。ＨＶ−ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２の他に、処理プログラムやマップを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。
【００３１】
ＨＶ−ＥＣＵ７０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。
【００３２】
ＨＶ−ＥＣＵ７０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。
【００３３】
ハイブリッド車両２０は、運転者によるアクセルペダル８３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、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算する。この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とが運転制御される。
【００３４】
エンジン２２とモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２の運転制御としては、トルク変換運転モード、充放電運転モード、モータ運転モードなどがある。
【００３５】
トルク変換運転モードでは、ＨＶ−ＥＣＵ７０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動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるように、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。
【００３６】
充放電運転モードでは、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、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動力分割機構３０とモータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。
【００３７】
モータ運転モードでは、ＨＶ−ＥＣＵ７０は、エンジン２２の運転を停止してモータジェネレータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するようモータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。
【００３８】
なお、図１では、動力出力のための制御部をＨＶ−ＥＣＵ７０、モータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２およびエンジンＥＣＵ２４によって実現しているが、これらのＥＣＵをまとめてより少ない数のＥＣＵにしても良いし、より細分化された機能の多数のＥＣＵで実現するようにしても良い。
【００３９】
図２は、図１に示したハイブリッド車両２０のエンジン２２に関する構成を詳細に示した図である。
【００４０】
図２を参照して、車両２０は、エンジン２２と、過給機２００と、インタークーラ１６２と、エンジンＥＣＵ２４とを含む。
【００４１】
吸入口１５０から吸入される空気は、エアクリーナ１５２によりろ過される。エアクリーナ１５２によりろ過された空気は、吸気通路１５６を介して過給機２００に向けて流れる。過給機２００に入った空気はコンプレッサ２０２により圧縮された後、吸気通路１６０を流れてインタークーラ１６２に送られ、インタークーラ１６２で冷却される。インタークーラ１６２で冷却された空気は、吸気通路１０２を通過して、エンジン２２に吸入される。
【００４２】
吸気通路１５６の途中には、吸入空気量Ｑを検出するエアフローメータ１５４が設けられる。エアフローメータ１５４は、検出した吸入空気量を表す信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する。
【００４３】
インタークーラ１６２は、コンプレッサ２０２により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却する。冷却された空気の体積は、冷却前に比べて小さくなるため、より多くの空気がエンジン２２に送り込まれる。
【００４４】
吸気通路１０２の途中には、吸気通路１０２に流通する空気の流量を調整するスロットルバルブ１６６が設けられる。スロットルバルブ１６６は、スロットルモータ１６８により駆動される。スロットルモータ１６８は、エンジンＥＣＵ２４から受信する制御信号に応じて駆動される。
【００４５】
また、吸気通路１０２の途中には、吸気管圧力センサ１７０と吸気温度センサ１７２が設けられる。吸気管圧力センサ１７０は、吸気通路１０２内の空気の圧力を検知する。吸気管圧力センサ１７０は、検知した空気の圧力を表す信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する。吸気温度センサ１７２は、吸気通路１０２内の空気の温度を検知する。吸気温度センサ１７２は、検知した空気の温度を表す信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する。
【００４６】
エンジン２２は、シリンダヘッド１２４とシリンダブロック１１２とを含む。シリンダブロック１１２には、複数の気筒が設けられ、図２はそのうち代表的に１つの気筒が示されている。そして、各気筒内には、摺動可能にピストン１１４が設けられる。ピストン１１４は、コンロッド１１６を介してクランクシャフト２６に連結される。ピストン１１４、コンロッド１１６およびクランクシャフト２６によりクランク機構が形成される。
【００４７】
ピストン１１４の上部においては、燃焼室１０８が形成される。燃焼室１０８には、点火プラグ１１０が設けられる。燃料噴射インジェクタ１０６はシリンダヘッドの吸気通路１０２に燃料を噴射する。本実施の形態において、エンジン２２はポート噴射型のエンジンであるとして説明するが、特に、ポート噴射型のエンジンに限定されるものではない。たとえば、エンジン２２は、内燃機関であればよく、直噴エンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００４８】
シリンダヘッド１２４には、吸気通路１０２と排気通路１３０とがそれぞれ燃焼室１０８に接続するように設けられる。吸気通路１０２と燃焼室１０８との間には、吸気バルブ１０４が設けられる。排気通路１３０と燃焼室１０８との間には、排気バルブ１２８が設けられる。吸気バルブ１０４および排気バルブ１２８は、クランクシャフト２６と連動して回転するカムシャフト（図示せず）により駆動される。
【００４９】
吸気通路１０２を流通する空気は、燃料噴射インジェクタ１０６から噴射された燃料と混合される。そして、混合気は、ピストン１１４が下降するときに、吸気バルブ１０４が開かれて燃焼室１０８に吸引される。燃焼室１０８に流入した混合気は、吸気バルブ１０４が閉じて、ピストン１１４が上死点付近まで上昇したときに点火プラグ１１０によって点火されて燃焼する。燃焼による圧力によりピストン１１４が押し下げられる。このとき、ピストン１１４の上下運動がクランク機構を介してクランクシャフト２６の回転運動に変換される。
【００５０】
そして、ピストン１１４が下死点付近まで下降したときに、排気バルブ１２８が開く。ピストン１１４が再び上昇するときに、燃焼室１０８内で燃焼させられた空気、すなわち、排気ガスは、排気通路１３０を通過する。排気通路１３０に入った空気は、過給機２００のタービン２０４を駆動させた後に、排気管１８０を通って触媒１８２に導かれる。排気ガスは、触媒１８２により浄化された後、車外に排出される。
【００５１】
クランクシャフト２６の一方端には、プーリ（図示せず）が設けられる。このプーリはベルトを介してオルタネータの回転軸に設けられたプーリに連結される。クランクシャフト２６の回転によりオルタネータが作動して、発電が行なわれる。
【００５２】
タイミングロータ１１８は、クランクシャフト２６に設けられており、クランクシャフト２６と共に回転する。タイミングロータ１１８の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ１２２はタイミングロータ１１８の突起に対向して設けられている。タイミングロータ１１８が回転すると、タイミングロータ１１８の突起と、クランクポジションセンサ１２２とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ１２２のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ１２２は、起電力を表す信号を、エンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１２２から送信された信号に基づいて、クランク角を検出する。
【００５３】
また、車両には、車速センサ（図示せず）が車輪に設けられ、車輪の回転数（車輪速度）を検知する。車速センサは、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、車輪の回転数から、車速を算出する。
【００５４】
エンジンＥＣＵ２４は、吸気圧、吸気温度、吸入空気量、車輪速度など各センサから送信された信号や、図１のハイブリッドＥＣＵ７０から通信によって与えられるアクセルペダル２３３の踏み込み量等や、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン２２が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。
【００５５】
過給機２００は、コンプレッサ２０２と、シャフト２１０と、タービン２０４とを含む。コンプレッサ２０２のハウジング内には、コンプレッサホイール（コンプレッサロータ、コンプレッサブレードなどとも呼ばれる。）２０６が収納される。コンプレッサホイール２０６は、エアクリーナ１５２によりろ過された空気を圧縮（過給）する。
【００５６】
タービン２０４のハウジング内には、タービンホイール（タービンロータ、タービンブレードなどとも呼ばれる。）２０８が収納される。タービンホイール２０８は、排気ガスにより回転させられる。
【００５７】
コンプレッサホイール２０６とタービンホイール２０８とは、シャフト２１０の両端にそれぞれ設けられる。すなわち、排気ガスによりタービンホイール２０８が回転させられると、コンプレッサホイール２０６も回転する。シャフト２１０は、過給機ハウジングにより回転自在に支持される。
【００５８】
以上のような構成を有する過給機２００においては、エンジン２２で、燃料と混合された空気が燃焼された後、排気ガスは、排気通路１３０からタービン２０４内に導かれる。排気ガスはそこでタービンホイール２０８を回転させ、その回転力がシャフト２１０に伝達される。その後、排気ガスは、排気管１８０を流通して、触媒１８２に導かれる。触媒１８２に導かれた排気ガスは、浄化された状態で車外へ排出される。
【００５９】
一方、エンジン２２に供給するため車外より吸入された空気は、エアクリーナ１５２によってろ過された後、吸気通路１５６を流通して、コンプレッサ２０２内に導かれる。空気はシャフト２１０と一体となって回転するコンプレッサホイール２０６によって圧縮（過給）される。圧縮された空気は、インタークーラ１６２に導かれ、冷却された状態でエンジン２２の吸気通路１０２を介して燃焼室１０８に吸入される。
【００６０】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車両２０の動作について説明する。
図３は、実施例のハイブリッド車両２０のＨＶ−ＥＣＵ７０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、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００６１】
図３の駆動制御ルーチンが実行されると、ＨＶ−ＥＣＵ７０のＣＰＵ７２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，モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊などのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。
【００６２】
ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられた図２のクランクポジションセンサ１２２により検出され、エンジンＥＣＵ２４を経由して通信により入力される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものが、モータＥＣＵ４０から通信により入力される。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに基づいて設定されたものが、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力される。
【００６３】
こうしてデータが入力されると、ＣＰＵ７２は、入力されたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と要求パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。
【００６４】
図４は、要求トルク設定用のマップの一例を示す図である。
図４に示されるように、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おく。この関係を要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４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＊が導出される。
【００６５】
また、要求パワーＰｒ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものを設定する。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数を乗じることにより求めたり、モータジェネレータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることにより求めたりすることができる。
【００６６】
こうして要求パワーＰｒ＊を設定すると、設定した要求パワーＰｒ＊とバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和によりエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し（ステップＳ１２０）、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１３０）。この設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とに基づいて、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定することにより行なわれる。
【００６７】
図５は、エンジン２２の動作ラインの一例において目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示した図である。
【００６８】
図５に示すように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、実線で示されるエンジン動作ラインと破線で示されるエンジン要求パワーＰｅ＊（＝Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００６９】
図３のステップＳ１３０において目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定すると、次にエンジン推定トルクＴｅｅｓｔが設定される（ステップＳ１４０）。ここで、エンジン推定トルクＴｅｅｓｔは、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転したときにエンジン２２から出力されるトルクとして推定されるものである。エンジン推定トルクＴｅｅｓｔの設定手法については後に詳しく説明する。
【００７０】
そして、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（＝Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分割機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータジェネレータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する。そして、計算した目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１との偏差ΔＮｍ１とステップＳ１４０で設定したエンジン推定トルクＴｅｅｓｔと動力分割機構３０のギヤ比ρとに基づいて次式（２）によりモータジェネレータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１５０）。
【００７１】
図６は、動力分割機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。
【００７２】
図６において、左端のＳ軸はモータジェネレータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリヤ３４の回転数を示し、Ｒ軸はリングギヤ３２（リングギヤ軸３２ａ）の回転数Ｎｒを示す。なお、Ｒ軸上の２つの上向きの太線矢印は、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊で運転すると共にモータジェネレータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で運転したときに、エンジン２２から出力されるトルクがリングギヤ軸３２ａに伝達されるトルクＴｅｒと、モータジェネレータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２＊がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。
【００７３】
以下の式（１）は、図６の共線図における回転数の関係から容易に導くことができる。また、以下の式（２）は、モータジェネレータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるために、エンジン２２からサンギヤ３１の回転軸に伝達されるトルクを打ち消すためのフィードフォワード項とモータジェネレータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊と現在の回転数Ｎｍ１との偏差ΔＮｍ１を打ち消すためのフィードバック項とを含む。フィードフォワード項は、-Teest・ρ/(1+ρ)である。残りのフィードバック項における右辺第２項の「ＫＰ」は比例項のゲインであり右辺第３項の「ＫＩ」は積分項のゲインであり右辺第４項の「ＫＤ」は微分項のゲインである。
Nm1*=(Ne*・(1+ρ)-Nm2/Gr)/ρ  …  （１）
Tm1*=-Teest・ρ/(1+ρ)＋KP・ΔNm1＋KI∫ΔNm1dt＋KD・d(ΔNm1)/dt  …  （２）
このようにモータジェネレータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とが算出される。そして、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分割機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて、要求トルクＴｒ＊をリングギヤ軸３２ａに作用させるためにモータジェネレータＭＧ２から出力すべきトルク指令Ｔｍ２＊が設定される（ステップＳ１６０）。なお、式（３）は、図６のＲ軸上におけるトルクの釣り合いの関係から導くことができる。
Tm2*=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  …  （３）
このようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が設定される。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信されて（ステップＳ１７０）、駆動制御ルーチンが終了する（ステップＳ１８０）。
【００７４】
目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントでエンジン２２が運転されるように、エンジン２２における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。
【００７５】
また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータジェネレータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータジェネレータＭＧ２が駆動されるように、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。
【００７６】
図７は、図３のステップＳ１４０のエンジン推定トルクＴｅｅｓｔの設定処理を示すフローチャートである。
【００７７】
図７のエンジン推定トルク設定処理では、まず、基本的なむだ時間Ｔｄおよび一次遅れ定数Ｔｃの設定が行なわれる。ここで、むだ時間Ｔｄと一次遅れ時定数Ｔｃは、エンジン２２を目標トルクＴｅ＊で運転させたときに、実際にエンジン２２から出力されるトルクをむだ時間と一次遅れで近似して、エンジン２２の応答性を表すためのものである。
【００７８】
Ｔｄ＝ｆｔｄ（Ｎｅ）とあるのは、むだ時間Ｔｄはエンジン回転数Ｎｅを変数とした関数として定められることを示し、予めマップにしておくこともできる。
【００７９】
この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅとむだ時間Ｔｄとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン回転数Ｎｅが与えられるとマップから対応するむだ時間Ｔｄを導出することによりむだ時間Ｔｄが設定される。
【００８０】
図８は、ステップＳ２００においてむだ時間Ｔｄを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【００８１】
図８において、縦軸はむだ時間Ｔｄを示し、横軸はエンジン回転数Ｎｅを示す。エンジン回転数Ｎｅが高くなるにつれて、むだ時間Ｔｄは小さく設定される。
【００８２】
また、エンジン２２の回転数Ｎｅと一次遅れ時定数Ｔｃとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておく。そして、エンジン回転数Ｎｅが与えられると、マップから対応する一次遅れ時定数Ｔｃが導出され設定される。
【００８３】
図９は、ステップＳ２００において一次遅れ時定数Ｔｃを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【００８４】
図９において、縦軸は一次遅れ時定数Ｔｃを示し、横軸はエンジン回転数Ｎｅを示す。エンジン回転数Ｎｅが高くなるにつれて、一次遅れ時定数Ｔｃは小さく設定される。
【００８５】
再び図７を参照して、ステップＳ２００での標準的なむだ時間Ｔｄおよび一次遅れ定数Ｔｃが定められた後、続いて、スロットル変化量の絶対値｜Δθ｜がしきい値θｔｈより大きいか否かが判断される（ステップＳ２１０）。スロットル開度が急激に変化してエンジン推定トルクをステップＳ２００で設定したむだ時間と一次遅れ定数によって求めるとトルク誤差が大きくなってしまう。しきい値θｔｈは、このスロットル開度の急激な変化を検出するためのしきい値である。
【００８６】
スロットル変化量の絶対値｜Δθ｜がしきい値θｔｈより大きくない場合には（ステップＳ２１０でＮＯ）、過給器の応答遅れを考慮しなくて良い。したがって、そのままステップＳ２００で定めたむだ時間Ｔｄと一次遅れ定数Ｔｃを適用すればよいのでステップＳ２５０に処理が進む。一方、スロットル変化量の絶対値｜Δθ｜がしきい値θｔｈより大きい場合には（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、エンジントルク推定の精度を向上させるため過給器の応答遅れを考慮するほうがよく、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０でむだ時間Ｔｄと一次遅れ定数Ｔｃを再設定する。
【００８７】
まず、スロットル変化前後のエアフローメータで計測した空気量をマップで推定する（ステップＳ２２０）。
【００８８】
図１０は、空気量の変化を求めるためのマップの例である。
図１０では、横軸がエンジン回転数Ｎｅであり、縦軸はエンジン負荷率ＫＬである。エンジン回転数Ｎｅは、図２のクランクポジションセンサ１２２からの信号に基づいて得られる。エンジン負荷率ＫＬは、吸気行程完了時において、各気筒の筒内に充填されている空気の量（筒内充填空気量）を各気筒のシリンダ容積分の標準状態の空気密度で除したものである。すなわち、
負荷率ＫＬ＝（筒内充填空気量）／（シリンダ容積分の標準状態の空気密度）
エンジン負荷率ＫＬは例えば次式（４）により定義される。
ＫＬ＝（Ｍｃ／（（ＤＳＰ／ＮＣＹＬ）・ρａｓｔｄ））・１００  …  （４）
この式（１）において、Ｍｃは吸気行程完了時において各気筒の筒内に充填されている空気の量である筒内充填空気量（ｇ）を示し、ＤＳＰは機関の排気量（リットル）を示し、ＮＣＹＬは気筒数を示し、ρａｓｔｄは標準状態（１気圧、２５℃）における空気の密度（約１．２ｇ／リットル）を示している。
【００８９】
吸気管から筒内に吸入される空気の流量を筒内吸入空気流量ｍｃ（ｇ／ｓｅｃ）と称すると、筒内充填空気量Ｍｃは吸気行程１回に要する時間ｔｉｖ（ｓｅｃ）を用いて次式（５）のように表される。
Ｍｃ＝ｍｃ・ｔｉｖ  …  （５）
従って、各係数をひとまとめにしてｋｋで表すと、エンジン負荷率ＫＬは次式（６）のようにも表される。
ＫＬ＝ｋｋ・ｍｃ  …  （６）
ここで、筒内吸入空気流量ｍｃは、エアフローメータ１５４の出力に基づいて決定される。図１０のマップは、エンジン負荷率ＫＬおよびエンジン回転数Ｎｅに基づいて空気量を推定するものである。すなわち、エンジン負荷率ＫＬに基づいて空気量を推定するということは、式（４）（５）（６）の関係から、エアフローメータ１５４の出力に基づいて空気量を推定するというようにも言い表すことができる（ステップＳ２２０）。
【００９０】
図１０において、エンジン回転数がＮｅ１であり、エアフローメータ１５４の出力に基づいて決定されるエンジン負荷率がＫＬ１であるときは、点Ｐの位置がマップで示される空気量である。点Ｐは空気量ΔＱが大と表示されている。これは、エアフローメータ１５４で検出した空気量に対してさらにΔＱだけ補正をした値を推定値とすることを示している。その補正値ΔＱが大きい領域に点Ｐが属している。
【００９１】
なお、空気量ΔＱが小と表示された領域は、補正量が小さいのでエアフローメータ１５４で検出した空気量にほぼ近い値が空気量であると推定されることを意味する。
【００９２】
続いて、スロットル変化前後の推定空気量差Ｑｄが算出される（ステップＳ２３０）。スロットル変化前の空気量は、エアフローメータの出力から得られる実測値を使用する。このために、スロットル変化前の空気量は一旦メモリ等に保持され、ステップＳ２３０のスロットル変化の大小が判定され、スロットル変化量がしきい値よりも大きければメモリ等から変化前の空気量が読み出される。そしてスロットル変化後の空気量は、スロットル変化後のエアフローメータの実測値に、図１０のマップによって得られた空気量ΔＱを加えることで得られる。スロットル変化前後の推定空気量差Ｑｄは、スロットル変化後の空気量からスロットル変化前の空気量を差し引くことで得られる。
【００９３】
次に、ステップＳ２３０で得られた推定空気量差Ｑｄに基づいて、むだ時間Ｔｄ、一次遅れ時定数Ｔｃの設定が行なわれる（ステップＳ２４０）。
【００９４】
Ｔｄ＝ｆｔｄ（Ｑｄ）とあるのは、むだ時間Ｔｄは推定空気量差Ｑｄを変数とした関数として定められることを示し、予めマップにしておくこともできる。
【００９５】
この場合、むだ時間Ｔｄは、推定空気量差Ｑｄとむだ時間Ｔｄとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、推定空気量差Ｑｄが与えられるとマップから対応するむだ時間Ｔｄを導出することにより設定する。
【００９６】
図１１は、ステップＳ２４０においてむだ時間Ｔｄを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【００９７】
図１１において、縦軸はむだ時間Ｔｄを示し、ステップＳ２３０で算出した推定空気量差Ｑｄを示す。推定空気量差Ｑｄが増加するにつれて、むだ時間Ｔｄは大きく設定される。
【００９８】
また、推定空気量差Ｑｄと一次遅れ時定数Ｔｃとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておく。そして、推定空気量差Ｑｄが与えられると、マップから対応する一次遅れ時定数Ｔｃが導出され設定される。
【００９９】
図１２は、ステップＳ２４０において一次遅れ時定数Ｔｃを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【０１００】
図１２において、縦軸は一次遅れ時定数Ｔｃを示し、横軸は推定空気量差Ｑｄを示す。推定空気量差Ｑｄが増加するにつれて、一次遅れ時定数Ｔｃは大きく設定される。
【０１０１】
そして、ステップＳ２００で設定された、またはステップＳ２１０〜Ｓ２４０で設定されたむだ時間Ｔｄと一次遅れ時定数Ｔｃを用いて、目標トルクに応答遅れ処理を施すことによりエンジン推定トルクＴｅｅｓｔを設定して（ステップＳ２５０）、処理が図３のフローチャートに移される（ステップＳ２６０）。
【０１０２】
図１３は、スロットルが急に閉じられた場合のエンジン推定トルクの過渡的変化を示した図である。
【０１０３】
図１３に示されるように、本実施の形態の制御によれば、時刻ｔ１においてスロットル開度が大きく減少したときに、その変化前後の空気量差が小さければ、無駄時間および時定数が小さく設定され、実線Ｔｅ１で示されるようにエンジン推定トルクが変化する。これに対し、スロットル開度変化前後の空気量差が小さければ、無駄時間および時定数が大きく設定され、エンジン推定トルクは破線Ｔｅ２で示されるように変化する。
【０１０４】
図１４は、スロットルが急に開かれた場合のエンジン推定トルクの過渡的変化を示した図である。
【０１０５】
図１４に示されるように、本実施の形態の制御によれば、時刻ｔ１においてスロットル開度が大きく増大したときに、その変化前後の空気量差が小さければ、無駄時間および時定数が小さく設定され、実線Ｔｅ３で示されるようにエンジン推定トルクが変化する。これに対し、スロットル開度変化前後の空気量差が小さければ、無駄時間および時定数が大きく設定され、エンジン推定トルクは破線Ｔｅ４で示されるように変化する。
【０１０６】
図１５は、本実施の形態の車両の動力出力装置による制御が行なわれた場合の効果を説明するための波形図である。
【０１０７】
図１５を参照して、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ状態（ＷＯＴ状態）から中間位置程度まで緩めた状態（パーシャル状態）に時刻ｔ１においてアクセルペダルを変化させたとする。すると、スロットルバルブはアクセルペダルに応答して変化するが、過給器のタービン回転数が慣性によってしばらく高回転であるので、過給圧（吸気圧）は破線で示すように遅れて変化する。そしてエンジントルクＴｅも同様に、破線で示すように遅れて変化する。
【０１０８】
これに対して、本実施の形態の制御が行なわれない場合には、極端に書くと、波形群Ａで示すように、エンジン推定トルクは時刻ｔ１において急激に減少するので、図６で示した共線図上でエンジン推定トルクとつりあうように制御されるモータジェネレータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊も急激に減少する。
【０１０９】
しかし、エンジントルクＴｅは、過給圧の変化の遅れにより時刻ｔ１以降もしばらく大きなままであるので、車両の要求トルクを車輪に出力させるようにそれをフィードバックが働き、モータジェネレータＭＧ１のトルクのフィードバック量が大きくなる。
【０１１０】
このとき、偏差が大きすぎるとフィードバックが破綻する恐れがあり、たとえばフィードバック量を急変防止のため制限する結果、要求トルクが車輪に出力できなくなり、運転者に違和感を覚えさせたり、必要以上にモータジェネレータＭＧ１で発電が行なわれたりする可能性がある。
【０１１１】
一方、本実施の形態の制御が行なわれた場合を示す波形群Ｂによれば、エンジン推定トルクがエンジントルクＴｅの変化と同様に変化することになるので、モータジェネレータＭＧ１のフィードフォワード分のトルクの精度が向上し、フィードバック分が減少し、要求トルクの出力制御やバッテリ充電制御が良好に行なわれる。
【０１１２】
なお、図７のフローチャートで説明したエンジントルク推定処理は、エンジン用電子制御ユニットで行なってもよいし、ハイブリッド用電子制御ユニットで行なっても良い。
【０１１３】
図１６は、エンジン推定トルク算出処理がエンジン用電子制御ユニットで行なわれる場合を概略的に説明するための図である。
【０１１４】
図１６に例示した場合には、エンジン用電子制御ユニットにおいて、スロットル開度、過給圧、バルブタイミングおよびエンジン回転数が入力される４次元マップから空気量が算出され、その空気量と点火時期と吸気温度がトルク算出部で処理され、その結果エンジン推定トルクがハイブリッド用電子制御ユニット７０に入力される。
【０１１５】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、与えられたエンジン推定トルクに基づいてモータジェネレータＭＧ１の制御をモータ制御ＥＣＵに行なわせる。
【０１１６】
図１７は、エンジン推定トルク算出処理がハイブリッド用電子制御ユニットで行なわれる場合を概略的に説明するための図である。
【０１１７】
図１７に例示した場合には、エンジン用電子制御ユニットでスロットル開度、過給圧、バルブタイミングおよびエンジン回転数が入力される４次元マップから空気量が算出されハイブリッド用電子制御ユニットに出力される。ハイブリッド制御ＥＣＵでは、その空気量とエンジン回転数とをトルク算出部で処理してエンジン推定トルクが求められ、さらに、ハイブリッド制御ＥＣＵは、そのエンジン推定トルクに基づいてモータジェネレータＭＧ１の制御をモータ制御ＥＣＵに行なわせる。
【０１１８】
トルク推定処理は、図１６に示したようにエンジン用電子制御ユニット中で行なわれても良く、図１７に示したようにハイブリッド用電子制御ユニット中で行なわれても良い。
【０１１９】
最後に、再び図１、図２等を用いて、本実施の形態について総括的に説明する。本実施の形態の車両の動力出力装置は、吸気経路にエアフローメータ１５４と過給機２００とスロットルバルブ１６６とを含む内燃機関（エンジン２２）と、第１の回転電機（モータジェネレータＭＧ１）と、内燃機関、第１の回転電機、および車輪を駆動する駆動軸が３つの入力軸に接続された動力分割機構３０と、スロットルバルブ１６６の開度変化量がしきい値よりも大きい場合と小さい場合とで異なる処理によって内燃機関の出力トルクを推定し、要求駆動力を駆動軸（リングギヤ軸３２ａ）に出力させるために第１の回転電機を制御する制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ７０、モータＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ２４）とを備える。制御装置は、実施の形態では、ＨＶ−ＥＣＵ７０、モータＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ２４で実現されているが、これらをまとめて１つのＥＣＵにしても良いし、異なる複数のＥＣＵに分割しても良い。
【０１２０】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標トルクＴｅ＊に対する出力トルクＴｅの変化の遅れを推定するための第１、第２の定数を設定し、第１、第２の定数のいずれか一方に基づいて内燃機関の出力トルクの応答遅れを推定する。図７のステップＳ２００において設定されるように、第１の定数は、スロットルバルブの開度変化量がしきい値よりも小さい場合に適用される定数（むだ時間Ｔｄ、時定数Ｔｃ）である。図７のステップＳ２２０〜Ｓ２４０において設定されるように、第２の定数は、スロットルバルブ１６６の開度変化量がしきい値よりも大きい場合に適用される定数である。
【０１２１】
より好ましくは、図１０〜図１２に示すように、制御装置は、内燃機関の負荷率ＫＬに応じて第２の定数を設定する。
【０１２２】
さらに好ましくは、制御装置は、エアフローメータ１５４で計測した空気量を記憶しておく。そして制御装置は、第２の定数を算出するときに、しきい値を超えるスロットルバルブの開度変化の前の空気量と、図１０に示すように負荷率と内燃機関の回転数とに基づいて過給機を通過後の吸気量変化の遅れを補正した開度変化の後の空気量との空気量差を算出する。そして制御装置は、図１１、図１２に示すように、空気量差に基づいて第２の定数を設定する。
【０１２３】
好ましくは、車両の動力装置は、動力分割機構３０とは別の伝達経路で駆動軸との間で機械的動力を授受する第２の回転電機（モータジェネレータＭＧ２）をさらに備える。第１の回転電機は、主として発電機として動作し、第２の回転電機は、主として電動機として動作する。
【０１２４】
本実施の形態によれば、吸気管圧力の応答遅れによる過充電や意図しない車両挙動を抑制できる。したがって、過給エンジンを採用した構成で、安定して制御が可能なハイブリッド車両が実現できる。
【０１２５】
また、本実施の形態は、上記制御装置で実行される制御方法を開示する。この制御方法は、コンピュータを用いてソフトウエアで実行可能である。この制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体（ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカードなど）から車両の制御装置中のコンピュータに読み込ませたり、また通信回線を通じて提供したりしても良い。
【０１２６】
なお、本実施の形態ではモータ、発電機およびエンジンを動力源とし、動力分割機構によりエンジンの動力を車軸と発電機とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型ハイブリッドシステムに適用した例を示した。しかし本発明は、エンジントルクを推定して発電機またはモータのトルク制御を行なうものであれば適用が可能であり、必ずしもモータと発電機の両方は備えていなくても良い。
【０１２７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実施形態としての内燃機関を搭載するハイブリッド車両２０の構成の概略図である。
【図２】図１に示したハイブリッド車両２０のエンジン２２に関する構成を詳細に示した図である。
【図３】実施例のハイブリッド車両２０のＨＶ−ＥＣＵ７０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。
【図４】要求トルク設定用のマップの一例を示す図である。
【図５】エンジン２２の動作ラインの一例において目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示した図である。
【図６】動力分割機構３０の各回転要素の回転数とトルクの力学的な関係を示す共線図である。
【図７】図３のステップＳ１４０のエンジン推定トルクＴｅｅｓｔの設定処理を示すフローチャートである。
【図８】ステップＳ２００においてむだ時間Ｔｄを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【図９】ステップＳ２００において一次遅れ時定数Ｔｃを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【図１０】空気量の変化を求めるためのマップの例である。
【図１１】ステップＳ２４０においてむだ時間Ｔｄを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【図１２】ステップＳ２４０において一次遅れ時定数Ｔｃを定めるのに用いることのできるマップの一例を示した図である。
【図１３】スロットルが急に閉じられた場合のエンジン推定トルクの過渡的変化を示した図である。
【図１４】スロットルが急に開かれた場合のエンジン推定トルクの過渡的変化を示した図である。
【図１５】本実施の形態の車両の動力出力装置による制御が行なわれた場合の効果を説明するための波形図である。
【図１６】エンジン推定トルク算出処理がエンジン用電子制御ユニットで行なわれる場合を概略的に説明するための図である。
【図１７】エンジン推定トルク算出処理がハイブリッド用電子制御ユニットで行なわれる場合を概略的に説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２９】
２０  ハイブリッド車両、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分割機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリヤ、３５  減速ギヤ、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット、５４  電力ライン、６０  ギヤ機構、６２  デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、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、１０２，１５６，１６０  吸気通路、１０４  吸気バルブ、１０６  燃料噴射インジェクタ、１０８  燃焼室、１１０  点火プラグ、１１２  シリンダブロック、１１４  ピストン、１１６  コンロッド、１１８  タイミングロータ、１２２  クランクポジションセンサ、１２４  シリンダヘッド、１２８  排気バルブ、１３０  排気通路、１５０  吸入口、１５２  エアクリーナ、１５４  エアフローメータ、１６２  インタークーラ、１６６  スロットルバルブ、１６８  スロットルモータ、１７０  吸気管圧力センサ、１７２  吸気温度センサ、１８０  排気管、１８２  触媒、２００  過給機、２０２  コンプレッサ、２０４  タービン、２０６  コンプレッサホイール、２０８  タービンホイール、２１０  シャフト、２３３  アクセルペダル、３０４  タイミングロータ、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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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