CN107161139A - 混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法 - Google Patents

混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法，电子控制单元设定驾驶性能目标发动机转速，基于驾驶性能目标发动机转速来设定上限发动机功率，并将上限发动机功率除以驱动轴的转速来设定上限驱动力。并且，所述电子控制单元对加速器要求驱动力与所述上限驱动力进行比较，以向驱动轴输出较小一方的方式设定目标发动机功率，以从发动机输出目标发动机功率而行驶的方式控制发动机、第一电动机及第二电动机。由此，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。

Description

混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法。
背景技术
以往，作为混合动力汽车，提出了在3个旋转要素上连接有发动机、第一电动机及第二电动机的行星齿轮机构中的连接有第二电动机的旋转要素经由有级变速器而与连结于车轮的驱动轴连接的方案(例如，参照日本特开2014-144659)。在所述混合动力汽车中，基本上如以下所述进行驱动控制。首先，基于驾驶者对加速器踏板的操作量和车速来设定要求驱动力，向要求驱动力乘以驱动轴的转速来算出应从发动机输出的要求功率。接下来，基于要求功率和燃料经济性成为最佳的发动机的动作线(燃料经济性最佳动作线)来设定发动机的目标转速。并且，对发动机、第一电动机、第二电动机及有级变速器进行控制，以使发动机以目标转速旋转而输出要求功率并向驱动轴输出要求驱动力而行驶。
在上述的混合动力汽车中，无论有级变速器的变速级如何都能够自由地设定发动机的运转点。因此，会产生发动机转速的变化与车速的变化不匹配的情况。当驾驶者踏下加速器踏板时，发动机要求的功率增大，因此发动机转速立即增加，但是车速不会急增。因此，在车速的增加之前仅仅是发动机转速急增。驾驶者通常具有伴随着车速的增加而发动机转速增加的驾驶感觉，因此如果在车速的增加之前仅仅是发动机转速急增时，作为驾驶感觉会产生不适感。而且，还会产生即便有级变速器变速而发动机的转速也不变化的情况。当驾驶者踏下加速器踏板而车速增加时，伴随于此而有级变速器升挡。然而，在升挡的前后发动机要求的功率不变化时，以不使发动机转速变化的方式使发动机运转。在这种情况下，驾驶者通常作为驾驶感觉具有由于有级变速器的升挡而发动机的转速减小的变速感，因此得不到这样的变速感的话会感觉到不适感。这样的课题对于在不具备有级变速器的类型的混合动力汽车中进行假想的换挡变速的情况也同样。
发明内容
本发明提供能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉的混合动力汽车及混合动力汽车用的控制方法。
用于解决课题的方案
本发明的第一形态是混合动力汽车。所述混合动力汽车包括发动机、第一电动机、驱动轴、行星齿轮机构、第二电动机、蓄电池、电子控制单元。所述驱动轴连结于车轴。所述行星齿轮机构的三个旋转要素与所述发动机的输出轴、所述第一电动机的旋转轴及所述驱动轴这三个轴连接。所述第二电动机向所述驱动轴输入动力并从所述驱动轴输出动力。所述蓄电池向所述第一电动机及所述第二电动机供给电力。所述电子控制单元将基于驾驶者的加速器操作量和车速而向所述驱动轴输出的驱动力设定为要求驱动力。而且，所述电子控制单元以使用所述要求驱动力而行驶的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。此外，所述电子控制单元设定驾驶性能转速。所述驾驶性能转速是基于所述加速器操作量、所述车速及变速级的所述发动机的转速。并且，所述电子控制单元设定发动机的上限功率。所述上限功率是以所述驾驶性能转速使所述发动机运转时从所述发动机输出的最大功率。而且，所述电子控制单元设定所述驱动轴的上限驱动力。所述上限驱动力是向所述驱动轴输出了所述上限功率时的驱动力。此外，所述电子控制单元设定所述发动机的目标发动机功率。所述目标发动机功率是用于向所述驱动轴输出第一功率和第二功率中的任一方的功率。所述第一功率是所述上限驱动力和所述要求驱动力中的较小一方的功率。所述第二功率是第三功率和第四功率中的较小一方的功率。所述第三功率是用于向所述驱动轴输出所述上限驱动力的功率。所述第四功率是用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率。并且，所述电子控制单元以从所述发动机输出所述目标发动机功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。
在所述结构中，所述电子控制单元以向驱动轴输出考虑变速级而设定的上限驱动力和不考虑变速级而设定的要求驱动力中的较小一方的方式设定目标发动机功率，即，设定与变速级对应的目标发动机功率，以从发动机输出目标发动机功率而行驶的方式控制发动机、第一电动机及第二电动机。因此，即使在驾驶者踏下加速器踏板时，也能够成为与车速对应的发动机转速，与在车速的增加之前发动机转速急增的情况相比，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。而且，在变速级被变更(变速)时，与变速级对应的目标发动机功率也变化，因此能够向驾驶者赋予变速感。上述的结果是，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。
在所述混合动力汽车中，可以是，所述电子控制单元以向所述驱动轴输出所述第一功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。这样的话，能够向驱动轴输出与目标发动机功率相符的驱动力而行驶。
在所述混合动力汽车中，可以是，所述电子控制单元设定作为所述发动机的目标转速。所述目标转速被设定为所述驾驶性能转速。可以是，所述所述电子控制单元以使所述发动机以所述目标转速运转的方式进行控制。这样的话，能够以考虑了变速级的驾驶性能用转速使发动机运转。
在所述混合动力汽车中，可以是，所述电子控制单元在所述变速级为阈值以上时，将燃料经济性最佳发动机转速和所述驾驶性能转速中的较小一方设定为所述发动机的目标转速。所述燃料经济性最佳发动机转速是将第五功率作为燃料经济性最佳而从所述发动机输出的转速。所述第五功率是基于所述要求驱动力和所述车速的功率。可以是，所述电子控制单元以使所述发动机以所述目标转速运转的方式进行控制。另外，所述燃料经济性最佳发动机转速是使基于所述要求驱动力和所述车速的功率为燃料经济性最佳而从所述发动机输出的转速。即，在变速级为阈值以上时，以考虑了变速级的驾驶性能转速对燃料经济性最佳发动机转速进行限制。在此，可以使用最高速级或比其小1级或2级的变速级等作为阈值。在变速级为阈值以上的高速级例如最高速级且以比较高的车速进行巡航行驶的情况下，行驶不要求太大的功率，因此会产生燃料经济性最佳发动机转速比驾驶性能转速小的情况。在这种情况下，通过将燃料经济性最佳发动机转速设定为目标转速，能够使燃料经济性良好。另一方面，在燃料经济性最佳发动机转速比驾驶性能转速大时，将驾驶性能转速设定为目标转速，因此能够以与变速级对应的转速使发动机运转。由此，能够考虑燃料经济性，并避免以使驾驶者产生不适感那样大的转速使发动机运转。
在所述混合动力汽车中，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时，将所述最大功率加上所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述上限功率。所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率。而且，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时且以向所述驱动轴输出所述上限驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从所述上限功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率。此外，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时且以向所述驱动轴输出所述要求驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率。另外，所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率。这样的话，能够抑制基于蓄电池的充放电而发动机的转速增大。
在所述混合动力汽车中，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时，将向所述驱动轴输出所述上限功率加上所述充放电要求功率所得到的功率时的驱动力设定为所述上限驱动力。所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率。而且，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时且以向所述驱动轴输出所述上限驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将所述上限功率设定为所述目标发动机功率。此外，可以是，所述电子控制单元在被要求充放电要求功率时且以向所述驱动轴输出所述要求驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率。另外，所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率。这样的话，能够抑制基于蓄电池的充放电而发动机的转速增大。
在所述混合动力汽车中，可以包含模式切换开关，该模式切换开关指示是否选择使驾驶者的驾驶感觉比燃料经济性优先的驾驶感觉优先模式。并且，可以是，所述电子控制单元在未通过所述模式切换开关选择所述驾驶感觉优先模式时，将向所述驱动轴输出所述要求驱动力的所述发动机的功率设定为所述目标发动机功率。而且，可以是，所述电子控制单元对所述发动机进行控制，以使所述发动机以将所述目标发动机功率作为燃料经济性最佳而从所述发动机输出的燃料经济性最佳发动机转速运转，并从所述发动机输出所述目标发动机功率。这样的话，在选择驾驶感觉优先模式时，能够使驾驶者感觉到更良好的驾驶感觉而行驶，在未选择驾驶感觉优先模式时，能够通过更良好的燃料经济性来行驶。
在所述混合动力汽车中，所述变速级可以是基于所述驾驶者的加速器操作量和所述车速而设定的假想的变速级。而且，在所述混合动力汽车中，可以包含安装在所述驱动轴与所述行星齿轮机构之间的有级变速器，所述变速级是所述有级变速器的变速级和向所述有级变速器的变速级加入了基于所述驾驶者的加速器操作量和所述车速而设定的假想的变速级所得到的变速级中的任一方。在此，作为“向有级变速器的变速级加入了假想的变速级所得到的变速级”，是指例如如果对于2级变速的有级变速器的各变速级加入2速级的假想的变速级则成为合计4级的变速级、如果对于4级变速的有级变速器的各变速级加入2速级的假想的变速级则成为合计8段的变速级那样将有级变速级的变速级与假想的变速级组合的情况。这样的话，能够使用所希望的级数的变速级。
本发明的第二形态是混合动力汽车用的控制方法。所述混合动力汽车包括发动机、第一电动机、驱动轴、行星齿轮机构、第二电动机、蓄电池、电子控制单元。所述驱动轴连结于车轴。所述行星齿轮机构的三个旋转要素与所述发动机的输出轴、所述第一电动机的旋转轴及所述驱动轴这三个轴连接。所述第二电动机相对于所述驱动轴输入及输出动力。所述蓄电池向所述第一电动机及所述第二电动机供给电力。所述电子控制单元将基于驾驶者的加速器操作量和车速而向所述驱动轴输出的驱动力设定为要求驱动力。而且，所述电子控制单元以使用所述要求驱动力而行驶的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。此外，所述电子控制单元设定驾驶性能转速。所述驾驶性能转速是基于所述加速器操作量、所述车速及变速级的所述发动机的转速。并且，所述电子控制单元设定发动机的上限功率。所述上限功率是以所述驾驶性能转速使所述发动机运转时从所述发动机输出的最大功率。而且，所述电子控制单元设定所述驱动轴的上限驱动力。所述上限驱动力是向所述驱动轴输出所述上限功率时的驱动力。此外，所述电子控制单元设定所述发动机的目标发动机功率。所述目标发动机功率是用于向所述驱动轴输出第一功率和第二功率中的任一方的功率。所述第一功率是所述上限驱动力和所述要求驱动力中的较小一方的功率。所述第二功率是第三功率和第四功率中的较小一方的功率。所述第三功率是用于向所述驱动轴输出所述上限驱动力的功率。所述第四功率是用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率。并且，所述电子控制单元以从所述发动机输出所述目标发动机功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。
在所述结构中，所述电子控制单元以向驱动轴输出考虑变速级而设定的上限驱动力和不考虑变速级而设定的要求驱动力中的较小一方的方式设定目标发动机功率，即，设定与变速级对应的目标发动机功率，以从发动机输出目标发动机功率而行驶的方式控制发动机、第一电动机及第二电动机。因此，即使在驾驶者踏下加速器踏板时，也能够成为与车速对应的发动机转速，与在车速的增加之前发动机转速急增的情况相比，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。而且，在变速级被变更(变速)时，与变速级对应的目标发动机功率也变化，因此能够向驾驶者赋予变速感。上述的结果是，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1是表示第一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的构成图。
图2是表示在驾驶感觉优先模式且D挡时由HVECU70执行的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。
图3是表示加速器要求驱动力设定用映射的一例的说明图。
图4是表示充放电要求功率设定用映射的一例的说明图。
图5是表示燃料经济性最佳发动机转速设定用映射的一例的说明图。
图6是表示变速线图的一例的说明图。
图7是表示驾驶性能用目标发动机转速设定用映射的一例的说明图。
图8是表示上限发动机功率设定用映射的一例的说明图。
图9是表示大气压校正系数ka与大气压Pa的关系的一例的说明图。
图10是表示变形例的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。
图11是表示在M挡时由HVECU70执行的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。
图12是表示第二实施例的混合动力汽车120的结构的概略的构成图。
图13是表示第二实施例使用的变速线图的一例的说明图。
图14是表示在第二实施例中在驾驶感觉优先模式且D挡时由HVECU70执行的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。
图15是表示在第二实施例中在M挡时由HVECU70执行的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。
具体实施方式
接下来，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
图1是表示本发明的第一实施例的混合动力汽车20的结构的概略的构成图。如图所示，第一实施例的混合动力汽车20具备发动机22、行星齿轮30、电动机MG1、MG2、逆变器41、42、蓄电池50及混合动力用电子控制单元(以下，称为“HVECU”)70。
发动机22构成为以汽油或轻油等为燃料而输出动力的内燃机。所述发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽未图示，但是发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口及通信端口。为了对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号从输入端口向发动机ECU24输入。作为向发动机ECU24输入的信号，可列举例如来自检测发动机22的曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器23的曲轴角θcr、来自检测节气门的位置的节气门位置传感器的节气门开度TH等。从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。作为从发动机ECU24输出的信号，可列举例如向调节节气门的位置的节气门电动机的驱动控制信号、向燃料喷射阀的驱动控制信号、向与点火器一体化的点火线圈的驱动控制信号等。发动机ECU24经由通信端口而与HVECU70连接，通过来自HVECU70的控制信号对发动机22进行运转控制并根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据向HVECU70输出。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器23的曲轴角θcr，来运算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单一小齿轮式的行星齿轮机构。在行星齿轮30的太阳轮上连接电动机MG1的转子。在行星齿轮30的齿圈上连接经由差动齿轮38而连结于驱动轮39a、39b的驱动轴36。在行星齿轮30的行星轮架上经由减振器28而连接发动机22的曲轴26。
电动机MG1构成为例如同步发电电动机，如上所述，转子与行星齿轮30的太阳轮连接。电动机MG2构成为例如同步发电电动机，转子与驱动轴36连接。逆变器41、42经由电力线54而与蓄电池50连接。通过电动机用电子控制单元(以下，称为“电动机ECU”)40对逆变器41、42的未图示的多个开关元件进行开关控制，由此驱动电动机MG1、MG2旋转。
虽然未图示，但是电动机ECU40构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口及通信端口。为了对电动机MG1、MG2进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向电动机ECU40输入。作为向电动机ECU40输入的信号，可列举例如来自检测电动机MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2、来自检测向电动机MG1、MG2的各相流动的电流的电流传感器51b的相电流等。从电动机ECU40经由输出端口输出向逆变器41、42的未图示的开关元件的开关控制信号等。电动机ECU40经由通信端口而与HVECU70连接，通过来自HVECU70的控制信号对电动机MG1、MG2进行驱动控制并根据需要将与电动机MG1、MG2的驱动状态相关的数据向HVECU70输出。电动机ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的电动机MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2来运算电动机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
蓄电池50例如构成为锂离子二次电池或镍氢二次电池，并经由电力线54而与逆变器41、42连接。该蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为“蓄电池ECU”)52管理。
虽然未图示，但是蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口及通信端口。为了对蓄电池50进行管理所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向蓄电池ECU52输入。作为向蓄电池ECU52输入的信号，可列举例如来自设置在蓄电池50的端子间的电压传感器51a的电池电压Vb、来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的电池电流Ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的电池温度Tb等。蓄电池ECU52经由通信端口而与HVECU70连接，根据需要将与蓄电池50的状态相关的数据向HVECU70输出。蓄电池ECU52基于来自电流传感器的电池电流Ib的累计值来运算蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能够从蓄电池50放电的电力的容量相对于蓄电池50的全部容量的比例。
虽然未图示，但是HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口及通信端口。来自各种传感器的信号经由输入端口向HVECU70输入。作为向HVECU70输入的信号，可列举例如来自点火开关80的点火信号、来自检测换挡杆81的操作位置的挡位传感器82的挡位SP、来自检测加速器踏板83的踏下量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踏下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP等。而且，可列举来自车速传感器88的车速V、来自大气压传感器89的大气压Pa、来自模式切换开关90的模式切换控制信号等。如上所述，HVECU70经由通信端口而与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52连接，与发动机ECU24、电动机ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号、数据的交接。
在此，作为挡位SP，存在驻车挡(P挡)、后退挡(R挡)、空挡(N挡)、前进挡(D挡)、手动挡(M挡)等。并且，在手动挡(M挡)并设有升挡位置(+挡)和降挡位置(-挡)。当挡位SP为手动挡(M挡)时，发动机22以经由假想的6速变速的自动变速器而与驱动轴36连接的方式被进行驱动控制。模式切换开关90是选择行驶模式的开关，该行驶模式包括虽然伴随着些许的燃料经济性的恶化但是以驾驶者的驾驶感觉(驾驶性能·路感)为优先的驾驶感觉优先模式和以燃料经济性为优先的通常运转模式。如果选择通常运转模式，则在挡位SP为前进挡(D挡)时，以同时兼顾静观性和燃料经济性的方式对发动机22和电动机MG1、MG2进行驱动控制。如果选择驾驶感觉优先模式，则即使在挡位SP为前进挡(D挡)时，发动机22也以经由假想的6速变速的自动变速器而与驱动轴36连接的方式被进行驱动控制。
在这样构成的第一实施例的混合动力汽车20中，以包括混合动力行驶(HV行驶)模式和电动行驶(EV行驶)模式的多个行驶模式中的任一个而行驶。在此，HV行驶模式是一边使发动机22运转一边使用来自发动机22的动力和来自电动机MG1、MG2的动力来行驶的模式。EV行驶模式是不使发动机22运转而通过来自电动机MG2的动力来行驶的模式。
接下来，说明这样构成的混合动力汽车20的动作、尤其是通过模式切换开关90选择了驾驶感觉优先模式时的动作。图2是表示选择驾驶感觉优先模式而挡位SP为前进挡(D挡)时由HVECU70执行的驾驶性能优先驱动控制例程的一例的流程图。所述例程每隔预定时间(例如每几msec)反复执行。在使用图2的驾驶性能优先驱动控制例程来说明驾驶感觉优先模式下且D挡时的驱动控制之前，为了便于说明，而说明通常模式下且D挡时的驱动控制(HV行驶模式时的驱动控制)。
在通常运转模式中，在以HV行驶模式行驶时，通过HVECU70如下进行驱动控制。HVECU70首先基于加速器开度Acc和车速V来求出行驶要求(驱动轴36要求)的加速器要求驱动力Tda，并将加速器要求驱动力Tda设定为执行用驱动力Td*。加速器要求驱动力Tda例如可以根据图3例示的加速器要求驱动力设定用映射来求出。接下来，向设定的执行用驱动力Td*乘以驱动轴36的转速Nd来计算行驶要求的行驶要求功率Pedrv。在此，作为驱动轴36的转速Nd，可以使用向电动机MG2的转速Nm2乘以换算系数km而得到的转速、向车速V乘以换算系数kv而得到的转速等。并且，HVECU70以使蓄电池50的蓄电比例SOC接近目标比例SOC*的方式设定蓄电池50的充放电要求功率Pb*(从蓄电池50放电时为正值)，如下式(1)所示，从行驶要求功率Pedrv减去蓄电池50的充放电要求功率Pb*来计算目标发动机功率Pe*。充放电要求功率Pb*例如通过图4例示的充放电要求功率设定映射来设定。在所述充放电要求功率设定映射中，设置以目标比例SOC*为中心的从值S1至值S2的不灵敏区，在蓄电比例SOC比不灵敏区的上限的值S2大时，充放电要求功率Pb*设定放电用的功率(正值的功率)，在蓄电比例SOC比不灵敏区的下限的值S1小时，充放电要求功率Pb*设定充电用的功率(负值的功率)。
Pe*＝Pedrv-Pb*(1)
接下来，HVECU70使用目标发动机功率Pe*和燃料经济性最佳发动机转速设定用映射来求出燃料经济性最佳发动机转速Nefc，并将所述燃料经济性最佳发动机转速Nefc设定为目标发动机转速Ne*。燃料经济性最佳发动机转速设定用映射的一例如图5所示。燃料经济性最佳发动机转速设定用映射作为相对于目标发动机功率Pe*而能够使发动机22高效率地动作的转速而通过实验等确定。燃料经济性最佳发动机转速Nefc基本上当目标发动机功率Pe*增大时增大，因此目标发动机转速Ne*也当目标发动机功率Pe*增大时增大。接下来，如下式(2)所示，HVECU70使用发动机22的转速Ne、目标发动机转速Ne*、目标发动机功率Pe*和行星齿轮30的齿轮比ρ(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)来计算电动机MG1的转矩指令Tm1*。式(2)是用于使发动机22以目标发动机转速Ne*旋转的转速反馈控制的关系式。在式(2)中，右边第一项是前馈项，右边第二项、第三项是反馈项的比例项、积分项。右边第一项是用于由电动机MG1接收从发动机22输出并经由行星齿轮30而作用于电动机MG1的旋转轴的转矩的转矩。右边第二项的“kp”是比例项的增益，右边第三项的“ki”是积分项的增益。如果考虑发动机22为大致稳态状态时(目标发动机转速Ne*及目标发动机功率Pe*大致固定时)，则可知目标发动机功率Pe*越大，则式(2)的右边第一项越减小(作为绝对值而越增大)，电动机MG1的转矩指令Tm1*越减小(向负侧越增大)，向电动机MG1的转矩指令Tm1*乘以转速Nm1而得到的电动机MG1的电力(消耗电力时为正值)越减小(作为发电电力而越增大)。
Tm1*＝-(Pe*/Ne*)·[ρ/(1+ρ)]+kp·(Ne*-Ne)+ki·∫(Ne*-Ne)dt(2)
接下来，如下式(3)所示，HVECU70从执行用驱动力Td*减去以转矩指令Tm1*驱动电动机MG1时从电动机MG1输出并经由行星齿轮30而作用于驱动轴36的转矩(-Tm1*/ρ)来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*。另外，电动机MG2的转矩指令Tm2*由根据蓄电池50的输出限制Wout通过式(4)得到的转矩限制Tm2max来限制。如式(4)所示，从蓄电池50的输出限制Wout减去向电动机MG1的转矩指令Tm1*乘以转速Nm1而得到的电动机MG1的电力并将得到的值除以电动机MG2的转速Nm2而得到转矩限制Tm2max。
Tm2*＝Td*+Tm1*/ρ(3)
Tm2max＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2(4)
当这样设定了目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*、电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时，将目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*向发动机ECU24发送，并将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送。
发动机ECU24当接收到目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*时，以基于接收到的目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*使发动机22运转的方式，进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等。电动机ECU40当接收到电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*时，以按照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动电动机MG1、MG2的方式进行逆变器41、42的多个开关元件的开关控制。
在HV行驶模式中，在目标发动机功率Pe*小于阈值Pref时，HVECU70判断为发动机22的停止条件成立，使发动机22的运转停止而向EV行驶模式转移。
在EV行驶模式中，HVECU70与HV行驶模式同样地设定执行用驱动力Td*，向电动机MG1的转矩指令Tm1*设定值0，与HV行驶模式同样地设定电动机MG2的转矩指令Tm2*。并且，HVECU70将电动机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送。电动机ECU40如上所述进行逆变器41、42的多个开关元件的开关控制。
在该EV行驶模式中，在与HV行驶模式同样地计算出的目标发动机功率Pe*达到阈值Pref以上时，HVECU70判断为发动机22的起动条件成立，使发动机22起动而向HV行驶转移。
接下来，使用图2的驾驶性能优先驱动控制例程来说明在驾驶感觉优先模式下且D挡时的驱动控制。当执行驾驶性能优先驱动控制例程时，HVECU70首先输入来自加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、发动机22的转速Ne(步骤S100)，并使用输入的加速器开度Acc、车速V、图3的加速器要求驱动力设定用映射来设定加速器要求驱动力Tda(步骤S110)。在此，发动机22的转速Ne能够从发动机ECU24通过通信输入基于来自曲轴位置传感器23的曲轴角θcr而运算出的值。
接下来，HVECU70使用加速器开度Acc、车速V、变速线图来设定变速级M(步骤S120)，并使用车速V、变速级M、驾驶性能用目标发动机转速设定用映射来设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf(步骤S130)。图6示出变速线图的一例。图中，实线是升挡线，虚线是降挡线。在第一实施例中，作为具有假想的6速变速的自动变速器的情况而控制汽车，因此变速线图也对应于6速变速。图7示出驾驶性能用目标发动机转速设定用映射的一例。在第一实施例的驾驶性能用目标发动机转速设定用映射中，以按照各变速级而相对于车速V成为直线的关系且变速级越为高速级则相对于车速V的斜度越减小的方式设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf。这样设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf是为了在各变速级随着车速V增大而增大发动机22的转速Ne，或者在升挡时使发动机22的转速Ne下降并在降挡时使发动机22的转速Ne增加，由此将搭载有自动变速器的汽车的驾驶感觉向驾驶者赋予。
接下来，向使用驾驶性能用目标发动机转速Netagf和上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim(步骤S140)。加上充放电要求功率Pb*是为了即便在对蓄电池50进行充放电时也能避免使从发动机22输出的功率变化。关于此在后文叙述。另外，在蓄电比例SOC为以目标比例SOC*为中心的不灵敏区(图4的从值S1至值S2的范围)时，向充放电要求功率Pb*设定值0，因此根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim直接设定为上限发动机功率Pelim。当这样设定了上限发动机功率Pelim时，将上限发动机功率Pelim除以驱动轴36的转速Nd来设定上限驱动力Tdlim(步骤S150)。如上所述，驱动轴36的转速Nd可以使用向电动机MG2的转速Nm2乘以换算系数km而得到的转速、向车速V乘以换算系数kv而得到的转速等。
接下来，对加速器要求驱动力Tda与上限驱动力Tdlim进行比较(步骤S160)。在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时，与通常运转模式时同样，HVECU70将加速器要求驱动力Tda设定为执行用驱动力Td*(步骤S170)，从向加速器要求驱动力Tda乘以驱动轴36的转速Nd而得到的值减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S180)。因此，目标发动机功率Pe*可以称为将加速器要求驱动力Tda向驱动轴36输出的功率。
另一方面，在步骤S160中判定为加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，HVECU70将上限驱动力Tdlim设定为执行用驱动力Td*(步骤S190)，将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200)。向在步骤S140中根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim，因此将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*的情况是将根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim直接设定为目标发动机功率Pe*。这样，通过考虑充放电要求功率Pb*，无论蓄电池50的充放电如何，都能够使发动机22的运转点相同。而且，在步骤S150中将上限发动机功率Pelim除以驱动轴36的转速Nd来计算上限驱动力Tdlim，因此上限发动机功率Pelim可以称为将上限驱动力Tdlim向驱动轴36输出的功率。
接下来，HVECU70判定变速级M是否为阈值Mref以上(步骤S210)。在此，阈值Mref可以使用例如最高速级的6速级或5速级等。在变速级M为阈值Mref以上时，HVECU70使用目标发动机功率Pe*和图5的燃料经济性最佳发动机转速设定用映射来设定燃料经济性最佳发动机转速Nefc(步骤S220)，并将设定的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*(步骤S230)。在变速级M为阈值Mref以上时将燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*是为了考虑燃料经济性并避免以使驾驶者产生不适感那样大的转速使发动机运转。在变速级M为阈值Mref以上的高速级例如最高速级的6速级且以比较高的车速进行巡航行驶的情况下，行驶不要求太大的功率，因此会产生燃料经济性最佳发动机转速Nefc比驾驶性能用发动机转速Nedrvf小的情况。在这种情况下，通过将燃料经济性最佳发动机转速Nefc设定为目标发动机转速Ne*，能够使燃料经济性良好。另一方面，在燃料经济性最佳发动机转速Nefc比驾驶性能用发动机转速Nedrvf大时，将驾驶性能用发动机转速Nedrvf设定为目标发动机转速Ne*，因此能够使发动机22以与变速级M对应的转速运转。由此，能够考虑燃料经济性，并避免以使驾驶者产生不适感那样大的转速使发动机22运转。
在步骤S210中通过HVECU70判定为变速级M小于阈值Mref时，HVECU70将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*(步骤S240)。通过将驾驶性能用发动机转速Nedrvf设定为目标发动机转速Ne*，能够以与变速级M对应的转速使发动机22运转，能够向驾驶者赋予良好的驾驶感觉。
并且，HVECU70通过上述的式(2)来设定电动机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S250)，并通过式(3)来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S260)。将目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*向发动机ECU24发送并将转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送(步骤S270)，结束本例程。
在所述例程中，在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时且变速级M小于阈值Mref时，HVECU70将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda的功率设定为目标发动机功率Pe*，并将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时且变速级M为阈值Mref以上时，通过HVECU70将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda的功率设定为目标发动机功率Pe*，HVECU70将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时且变速级M小于阈值Mref时，通过HVECU70将向驱动轴36输出上限驱动力Tdlim的功率设定为目标发动机功率Pe*，HVECU70将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时且变速级M为阈值Mref以上时，通过HVECU70将向驱动轴36输出上限驱动力Tdlim的功率设定为目标发动机功率Pe*，HVECU70将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。因此，无论哪种情况，都能够抑制发动机22的转速Ne比基于车速V和变速级M的驾驶性能用目标发动机转速Netagf大。
在以上说明的第一实施例的混合动力汽车20中，在驾驶感觉优先模式下且D挡时，基于加速器开度Acc和车速V来设定变速级M，基于车速V和变速级M来设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf。而且，第一实施例的混合动力汽车20基于驾驶性能用目标发动机转速Netagf来设定上限发动机功率Pelim并将上限发动机功率Pelim除以驱动轴36的转速Nd来设定上限驱动力Tdlim。并且，第一实施例的混合动力汽车20将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda和上限驱动力Tdlim中的较小一方的驱动力的功率设定为目标发动机功率Pe*，以从发动机22输出目标发动机功率Pe*而行驶的方式控制发动机22和电动机MG1、MG2。总之，第一实施例的混合动力汽车20以向驱动轴36输出不考虑变速级M而设定的加速器要求驱动力Tda和考虑变速级M而设定的上限驱动力Tdlim中的较小一方的方式设定目标发动机功率Pe*，以从发动机22输出目标发动机功率Pe*而行驶的方式进行控制。因此，即使在驾驶者踏下加速器踏板83时，也能够成为与车速V对应的发动机22的转速Ne，与在车速V的增加之前而发动机22的转速Ne急增的情况相比，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。而且，在变速级被变更(变速)时，与变速级M对应的目标发动机功率Pe*也变化，因此能够向驾驶者赋予变速感。上述的结果是，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。
而且，在第一实施例的混合动力汽车20中，在变速级M小于阈值Mref时，将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。由此，在变速级M小于阈值Mref时，能够抑制发动机22的转速Ne比与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)大。而且，在变速级M为阈值Mref以上时，将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。由此，即便在变速级M为阈值Mref以上时，也能够抑制发动机22的转速Ne比与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)大。
另外，在第一实施例的混合动力汽车20中，在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时，将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda的功率设定为目标发动机功率Pe*，并将基本上基于加速器要求驱动力Tda而得到的燃料经济性最佳发动机转速Nefc设定为目标发动机转速Ne*。由此，能够燃料经济性良好地行驶。
此外，在第一实施例的混合动力汽车20中，在对蓄电池50进行充放电时，在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，向根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim(步骤S140)，将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200)。由此，在对蓄电池50进行充放电时，即使在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，也设定与不对蓄电池50进行充放电时同样的目标发动机功率Pe*，且以与不对蓄电池50进行充放电时相同的运转点使发动机22运转。由此，能够避免由于蓄电池50的充放电而发动机22的转速Ne从与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)增减。
在第一实施例的混合动力汽车20中，将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda和上限驱动力Tdlim中的较小一方的驱动力的功率设定为目标发动机功率Pe*。然而，也可以以向驱动轴36输出向加速器要求驱动力Tda乘以驱动轴36的转速Nd所得到的功率(Tda×Nd)和向上限驱动力Tdlim乘以驱动轴36的转速Nd所得到的功率(Tdlim×Nd)中的较小一方的方式设定目标发动机功率Pe*。即，步骤S160只要设为对向加速器要求驱动力Tda乘以驱动轴36的转速Nd所得到的功率(Tda×Nd)与向上限驱动力Tdlim乘以驱动轴36的转速Nd所得到的功率(Tdlim×Nd)进行比较的处理即可。
在第一实施例的混合动力汽车20中，在变速级M小于阈值Mref时，将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*，在变速级M为阈值Mref以上时，将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。然而，也可以在全部的变速级M中将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*，还可以在全部的变速级M中将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。
在第一实施例的混合动力汽车20中，具备模式切换开关90，在通过模式切换开关90选择了驾驶感觉优先模式时执行图2的驾驶性能优先驱动控制例程，但是也可以不具备模式切换开关90，作为通常的驱动控制而执行图2的驾驶性能优先驱动控制例程。
在第一实施例的混合动力汽车20中，在上限发动机功率Pelim的设定时考虑了蓄电池50的充放电，但是也可以考虑大气压Pa。在这种情况下，在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，只要将在步骤S140中得到的上限发动机功率Pelim除以大气压校正系数ka来设定上限发动机功率Pelim，向在步骤S200中得到的目标发动机功率Pe*乘以大气压校正系数ka来设定目标发动机功率Pe*即可。大气压校正系数ka与大气压Pa的关系的一例如图9所示。大气压Pa越降低则从发动机22输出的功率越减小，因此通常将大气压Pa越小则越增大的大气压校正系数ka乘以目标发动机功率Pe*来设定。因此，发动机22的转速Ne增大。然而，如该例所述，如果将上限发动机功率Pelim除以大气压校正系数ka来设定上限发动机功率Pelim，向目标发动机功率Pe*乘以大气压校正系数ka来设定目标发动机功率Pe*，则无论大气压Pa如何都能够同样地设定目标发动机功率Pe*而使发动机22运转。由此，能够避免由于大气压Pa的大小而发动机22的转速Ne从与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)增减，另一方面，在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时，只要向在步骤S180中得到的目标发动机功率Pe*乘以大气压校正系数ka来设定目标发动机功率Pe*即可。在这种情况下也是将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc通过与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)进行限制来设定目标发动机转速Ne*。由此，能够避免由于大气压Pa的大小而发动机22的转速Ne比与车速V和变速级M对应的转速(驾驶性能用目标发动机转速Netagf)大。
在第一实施例的混合动力汽车20中，在对蓄电池50进行充放电时加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，向根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim(步骤S140)，将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200)。然而，也可以如图10的驾驶性能优先驱动控制例程所示，将根据上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim直接设定为上限发动机功率Pelim(步骤S140B)，将向上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*所得到的值除以驱动轴36的转速Nd来设定上限驱动力Tdlim(步骤S150B)，将上限发动机功率Pelim直接设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200B)。仅仅是在上限发动机功率Pelim的计算时考虑充放电要求功率Pb*还是在上限驱动力Tdlim的计算时考虑充放电要求功率Pb*的差异，结果相同。
接下来，说明在第一实施例的混合动力汽车20中挡位SP为手动挡(M挡)时的动作。在这种情况下，只要执行图11的驾驶性能优先驱动控制例程即可。图11的驾驶性能优先驱动控制例程仅仅是加入了输入变速级M作为挡位SP的处理(步骤S105)的点、将使用图6的变速线图来设定变速级M的步骤S120的处理排除的点、无论变速级M如何都将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*的处理(步骤S245)的点不同，其他与图2的驾驶性能优先驱动控制例程相同。以下，使用图11的驾驶性能优先驱动控制例程简单地说明挡位SP为手动挡(M挡)时的驱动控制。
当执行图11的驾驶性能优先驱动控制例程时，HVECU70首先输入加速器开度Acc、车速V、变速级M、发动机22的转速Ne(步骤S105)，使用加速器开度Acc、车速V及图3的加速器要求驱动力设定用映射来设定加速器要求驱动力Tda(步骤S110)。接下来，HVECU70使用车速V、变速级M及图7的驾驶性能用目标发动机转速设定用映射来设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf(步骤S130)，向使用驾驶性能用目标发动机转速Netagf和图8的上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim(步骤S140)。并且，HVECU70将上限发动机功率Pelim除以驱动轴36的转速Nd来设定上限驱动力Tdlim(步骤S150)，并对加速器要求驱动力Tda与上限驱动力Tdlim进行比较(步骤S160)。
在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时，通过HVECU70将加速器要求驱动力Tda设定为执行用驱动力Td*(步骤S170)，HVECU70将从向加速器要求驱动力Tda乘以驱动轴36的转速Nd所得到的值减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S180)。在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，通过HVECU70将上限驱动力Tdlim设定为执行用驱动力Td*(步骤S190)，HVECU70将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200)。
接下来，HVECU70将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*(步骤S245)，通过上述的式(2)来设定电动机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S250)，并通过式(3)来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S260)。并且，HVECU70将目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*向发动机ECU24发送并将转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送(步骤S270)，结束本例程。
在以上说明的第一实施例的混合动力汽车20中，在挡位SP为手动挡(M挡)时，在全部的变速级M中将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。由此，能够始终使发动机22的转速Ne成为基于车速V和变速级M的驾驶性能用目标发动机转速Netagf。其结果是，能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉。
接下来，说明本发明的第二实施例的混合动力汽车120。第二实施例的混合动力汽车120的结构的概略如图12所示。如图12所示，第二实施例的混合动力汽车120除了具备变速器130的点之外，设为与图1所示的第一实施例的混合动力汽车20相同的结构。为了省略重复的说明，对于第二实施例的混合动力汽车120的结构中的与第一实施例的混合动力汽车20相同的结构，标注同一附图标记，省略其详细的说明。
第二实施例的混合动力汽车120具备的变速器130构成为基于液压驱动的前进方向为3级变速的有级自动变速器。并且，变速器130按照来自HVECU70的控制信号进行变速。在第二实施例的混合动力汽车120中，除了变速器130的3速的变速级之外还设定假想的3速的变速级，从而具备6级变速的变速器而发挥功能。图13是在第二实施例中使用的变速线图的一例。为了能够容易比较，图13的变速线图与图6的变速线图相同。图13中，粗实线是变速器130的升挡线，粗虚线是变速器130的降挡线。细实线是假想的升挡线，细虚线是假想的降挡线。图中，上部及下部的数字和箭头表示包含假想的变速级在内的6速的变速级的变速，上部及下部的带括弧的数字和箭头表示变速器130的3速的变速级的变速。如图所示，在变速器130的各变速级的正当中各设置1个假想的变速级。
在第二实施例的混合动力汽车120中，在驾驶感觉优先模式下且D挡时，执行图14的驾驶性能优先驱动控制例程。图14的驾驶性能优先驱动控制例程除了不仅设定变速级M还设定实际变速级Ma的步骤S120C、使用变速器130的实际变速级Ma的齿轮比Gr来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*的步骤S260C、在发送目标发动机功率Pe*、目标发动机转速Ne*等时将实际变速级Ma向变速器130发送的步骤S270C不同的点之外，与图2的驾驶性能优先驱动控制例程相同。因此，关于图14的驾驶性能优先驱动控制例程的处理中的与图2的驾驶性能优先驱动控制例程的处理相同的处理，标注相同的步骤编号。以下，以与图2的驾驶性能优先驱动控制例程不同的点为中心来简单地说明图14的驾驶性能优先驱动控制例程。
当执行图14的驾驶性能优先驱动控制例程时，HVECU70首先输入加速器开度Acc、车速V、发动机22的转速Ne(步骤S100)，使用加速器开度Acc、车速V及图3的加速器要求驱动力设定用映射来设定加速器要求驱动力Tda(步骤S110)。接下来，HVECU70使用加速器开度Acc、车速V及图12的变速线图来设定变速级M和实际变速级Ma(步骤S120C)。在此，变速级M表示包含假想的变速级在内的6速变速的变速级，实际变速级Ma表示变速器130的3速变速的变速级。因此，变速级M根据基于图13的全部的变速线而对应于6速变速的变速级中的哪一个来设定，实际变速级Ma根据基于图13的粗实线和粗虚线而对应于3速变速的变速级中的哪一个来设定。
接下来，HVECU70使用车速V、变速级M及图7的驾驶性能用目标发动机转速设定用映射来设定驾驶性能用目标发动机转速Netagf(步骤S130)，向使用驾驶性能用目标发动机转速Netagf及图8的上限发动机功率设定用映射而得到的临时的上限发动机功率Pelim加上充放电要求功率Pb*来设定上限发动机功率Pelim(步骤S140)。并且，HVECU70将上限发动机功率Pelim除以驱动轴36的转速Nd来设定上限驱动力Tdlim(步骤S150)，并对加速器要求驱动力Tda与上限驱动力Tdlim进行比较(步骤S160)。
在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时，通过HVECU70将加速器要求驱动力Tda设定为执行用驱动力Td*(步骤S170)，HVECU70将从向加速器要求驱动力Tda乘以驱动轴36的转速Nd所得到的值减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S180)。在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时，通过HVECU70将上限驱动力Tdlim设定为执行用驱动力Td*(步骤S190)，HVECU70将从上限发动机功率Pelim减去充放电要求功率Pb*所得到的值设定为目标发动机功率Pe*(步骤S200)。
接下来，HVECU70判定变速级M是否为阈值Mref以上(步骤S210)。并且，HVECU70在变速级M为阈值Mref以上时，使用目标发动机功率Pe*和图5的燃料经济性最佳发动机转速设定用映射来设定燃料经济性最佳发动机转速Nefc(步骤S220)，并将设定的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*(步骤S230)。另一方面，在变速级M小于阈值Mref时，HVECU70将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*(步骤S240)。
接下来，HVECU70通过上述的式(2)来设定电动机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S250)，并通过下式(5)来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S260C)。式(5)中，“Gr”是变速器130的实际变速级Ma的齿轮比。因此，式(5)的右边第一项是指为了向变速器130的输出轴即驱动轴36输出执行用驱动力Td*而应向变速器130的输入轴输出的驱动力。
Tm2*＝Td*/Gr+Tm1*/ρ(5)
并且，HVECU70将目标发动机功率Pe*及目标发动机转速Ne*向发动机ECU24发送，并将转矩指令Tm1*、Tm2*向电动机ECU40发送，将实际变速级Ma向变速器130发送(步骤S270C)，结束本例程。接收到实际变速级Ma的变速器130在接收到实际变速级Ma时的变速级为实际变速级Ma时维持变速级，在接收到实际变速级Ma时的变速级不是实际变速级Ma时以使变速级成为实际变速级Ma的方式进行变速。
与第一实施例同样，在所述例程中，HVECU70在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时且变速级M小于阈值Mref时，将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda的功率设定为目标发动机功率Pe*，将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。而且，HVECU70在加速器要求驱动力Tda为上限驱动力Tdlim以下时且变速级M为阈值Mref以上时，将向驱动轴36输出加速器要求驱动力Tda的功率设定为目标发动机功率Pe*，将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。并且，HVECU70在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时且变速级M小于阈值Mref时，将向驱动轴36输出上限驱动力Tdlim的功率设定为目标发动机功率Pe*，将驾驶性能用目标发动机转速Netagf设定为目标发动机转速Ne*。而且，HVECU70在加速器要求驱动力Tda比上限驱动力Tdlim大时且变速级M为阈值Mref以上时，将向驱动轴36输出上限驱动力Tdlim的功率设定为目标发动机功率Pe*，将使目标发动机功率Pe*为燃料经济性最佳而从发动机22输出的燃料经济性最佳发动机转速Nefc和驾驶性能用目标发动机转速Netagf中的较小一方设定为目标发动机转速Ne*。因此，无论哪种情况，都能够抑制发动机22的转速Ne比基于车速V和变速级M的驾驶性能用目标发动机转速Netagf大。
以上说明的第二实施例的混合动力汽车120与第一实施例的混合动力汽车20同样地发挥功能，因此起到与第一实施例的混合动力汽车20起到的效果同样的效果。即，即使在驾驶者踏下加速器踏板83时，也能够成为与车速V对应的发动机22的转速Ne，与在车速V的增加之前而发动机22的转速Ne急增的情况相比，起到能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉的效果。而且，在变速级被变更(变速)时，与变速级M对应的目标发动机功率Pe*也变化，因此起到能够向驾驶者赋予变速感的效果。上述的结果是，起到能够向驾驶者赋予更良好的驾驶感觉的效果。
接下来，说明在第二实施例的混合动力汽车120中挡位SP为手动挡(M挡)时的动作。在这种情况下，只要执行图15的驾驶性能优先驱动控制例程即可。图15的驾驶性能优先驱动控制例程除了使用变速器130的实际变速级Ma的齿轮比Gr来设定电动机MG2的转矩指令Tm2*的步骤S260C、在发送目标发动机功率Pe*、目标发动机转速Ne*等时将实际变速级Ma向变速器130发送的步骤S270C不同的点之外，与图11的驾驶性能优先驱动控制例程相同。关于它们的不同点，与图14的驾驶性能优先驱动控制例程的说明相同，因此省略进一步的说明。
在第二实施例的混合动力汽车120中，具备3级变速的变速器130，包含假想的变速级而作为6速变速发挥功能，但是变速器130没有限定为3级变速，可以设为2级变速，也可以设为4级变速以上。而且，假想的变速级对于变速器的各变速级也各设置1级，但是也可以在变速器的各变速级设置1级或2级等所希望的级数的假想的变速级，还可以仅在变速器的特定的变速级将假想的变速级设置所希望的级数。此外，也可以不设置假想的变速级。
说明实施例的主要要素与用于解决课题的方案一栏记载的发明的主要要素的对应关系。在实施例中，发动机22相当于“发动机”，电动机MG1相当于“第一电动机”，驱动轴36相当于“驱动轴”，行星齿轮30相当于“行星齿轮机构”，电动机MG2相当于“第二电动机”，蓄电池50相当于“蓄电池”。并且，执行通常运转模式时的驱动控制、图2的驾驶性能优先驱动控制例程的HVECU70、发动机ECU24、电动机ECU40相当于“电子控制单元”。
另外，实施例的主要要素与用于解决课题的方案一栏记载的发明的主要要素的对应关系是用于具体说明实施例用于实施用于解决课题的方案一栏记载的发明的方式的一例，因此没有对用于解决课题的方案一栏记载的发明的要素进行限定。即，关于用于解决课题的方案一栏记载的发明的解释应基于用于解决课题的方案一栏的记载来进行，实施例只不过是用于解决课题的方案一栏记载的发明的具体的一例。
以上，使用实施例说明了用于实施本发明的方式，但是本发明不受这样的实施例的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能以各种方式实施。
本发明能够利用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车，其特征在于，包括：
发动机；
第一电动机；
驱动轴，连结于车轴；
行星齿轮机构，包括三个旋转要素，所述三个旋转要素分别与所述发动机的输出轴、所述第一电动机的旋转轴及所述驱动轴这三个轴连接；
第二电动机，构成为向所述驱动轴输入动力，并从所述驱动轴输出动力；
蓄电池，构成为向所述第一电动机及所述第二电动机供给电力；及
电子控制单元，
所述电子控制单元构成为，
将基于驾驶者的加速器操作量和车速而向所述驱动轴输出的驱动力设定为要求驱动力，
以使用所述要求驱动力而行驶的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机，
设定驾驶性能转速，所述驾驶性能转速是基于所述加速器操作量、所述车速及变速级的所述发动机的转速，
设定发动机的上限功率，所述上限功率是以所述驾驶性能转速使所述发动机运转时从所述发动机输出的最大功率，
设定所述驱动轴的上限驱动力，所述上限驱动力是向所述驱动轴输出了所述上限功率时的驱动力，
设定所述发动机的目标发动机功率，所述目标发动机功率是用于向所述驱动轴输出第一功率和第二功率中的任一方的功率，所述第一功率是所述上限驱动力和所述要求驱动力中的较小一方的功率，所述第二功率是第三功率和第四功率中的较小一方的功率，所述第三功率是用于向所述驱动轴输出所述上限驱动力的功率，所述第四功率是用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率，
以从所述发动机输出所述目标发动机功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，以向所述驱动轴输出所述第一功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，
设定所述发动机的目标转速，所述目标转速被设定为所述驾驶性能转速，
以使所述发动机以所述目标转速运转的方式进行控制。
4.根据权利要求3所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，
在所述变速级为阈值以上时，将燃料经济性最佳发动机转速和所述驾驶性能转速中的较小一方设定为所述发动机的目标转速，所述燃料经济性最佳发动机转速是将第五功率作为燃料经济性最佳而从所述发动机输出的转速，所述第五功率是基于所述要求驱动力和所述车速的功率，
以使所述发动机以所述目标转速运转的方式进行控制。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，在被要求充放电要求功率时，
将所述最大功率加上所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述上限功率，所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率，
在以向所述驱动轴输出所述上限驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从所述上限功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率，
在以向所述驱动轴输出所述要求驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制单元构成为，在被要求充放电要求功率时，
将向所述驱动轴输出所述上限功率加上所述充放电要求功率所得到的功率时的驱动力设定为所述上限驱动力，所述充放电要求功率是用于对所述蓄电池进行充放电且充电侧成为负值的功率，
在以向所述驱动轴输出所述上限驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将所述上限功率设定为所述目标发动机功率，
在以向所述驱动轴输出所述要求驱动力的方式设定所述目标发动机功率时，将从用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率减去所述充放电要求功率所得到的功率设定为所述目标发动机功率。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述混合动力汽车具备模式切换开关，该模式切换开关构成为指示是否选择使驾驶者的驾驶感觉比燃料经济性优先的驾驶感觉优先模式，
所述电子控制单元构成为，
在未通过所述模式切换开关选择所述驾驶感觉优先模式时，将向所述驱动轴输出所述要求驱动力的所述发动机的功率设定为所述目标发动机功率，
对所述发动机进行控制，以使所述发动机以将所述目标发动机功率作为燃料经济性最佳而从所述发动机输出的燃料经济性最佳发动机转速运转，并从所述发动机输出所述目标发动机功率。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述变速级是基于所述驾驶者的加速器操作量和所述车速而设定的假想的变速级。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述混合动力汽车具备安装在所述驱动轴与所述行星齿轮机构之间的有级变速器，
所述变速级是所述有级变速器的变速级和向所述有级变速器的变速级加入了基于所述驾驶者的加速器操作量和所述车速而设定的假想的变速级所得到的变速级中的任一方。
10.一种混合动力汽车用的控制方法，所述混合动力汽车包括：
发动机；
第一电动机；
驱动轴，连结于车轴；
行星齿轮机构，包括三个旋转要素，且所述三个旋转要素分别与所述发动机的输出轴、所述第一电动机的旋转轴及所述驱动轴这三个轴连接；
第二电动机，构成为向所述驱动轴输入动力，并从所述驱动轴输出动力；
蓄电池，构成为向所述第一电动机及所述第二电动机供给电力；及
电子控制单元，
所述混合动力汽车用的控制方法的特征在于，
通过所述电子控制单元，将基于驾驶者的加速器操作量和车速而向所述驱动轴输出的驱动力设定为要求驱动力，
通过所述电子控制单元，以使用所述要求驱动力而行驶的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机，
通过所述电子控制单元设定驾驶性能转速，所述驾驶性能转速是基于所述加速器操作量、所述车速及变速级的所述发动机的转速，
通过所述电子控制单元设定所述发动机的上限功率，所述上限功率是以所述驾驶性能转速使所述发动机运转时从所述发动机输出的最大功率，
通过所述电子控制单元设定所述驱动轴的上限驱动力，所述上限驱动力是向所述驱动轴输出所述上限功率时的驱动力，
通过所述电子控制单元设定目标发动机功率，所述目标发动机功率是用于向所述驱动轴输出第一功率和第二功率中的任一方的功率，所述第一功率是所述上限驱动力和所述要求驱动力中的较小一方的功率，所述第二功率是第三功率和第四功率中的较小一方的功率，所述第三功率是用于向所述驱动轴输出所述上限驱动力的功率，所述第四功率是用于向所述驱动轴输出所述要求驱动力的功率，
通过所述电子控制单元，以从所述发动机输出所述目标发动机功率的方式控制所述发动机、所述第一电动机及所述第二电动机。
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