JP2010241273A - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気を吸気系に再循環する排気再循環装置の作動の有無に応じて内燃機関の運転ポイントを変更することにより燃費の向上を図る。
【解決手段】ＥＧＲオンのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定し（Ｓ１３０）、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定し（Ｓ１４０）、基本的には補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和により要求パワーＰｅ＊を設定し（Ｓ１６０）、要求パワーＰｅ＊と動作ラインとによりエンジンを運転すべき目標運転ポイントを設定し（Ｓ１８０）、エンジンを目標運転ポイントで運転すると共に走行用パワーが駆動軸に出力されて走行するようエンジンとモータＭＧ１，ＭＧ２を制御する（Ｓ１９０〜Ｓ２５０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、排気を吸気系に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸の回転数とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸とに接続されて出力軸のパワーの少なくとも一部を駆動軸に伝達するパワー伝達手段と、駆動軸にパワーを入出力する電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。

従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンとモータとを備えるハイブリッド車において、走行負荷に低い領域ではエンジン出力を走行負荷に相当する出力よりも高めに設定し、余剰の出力によってモータで発電すると共にそのエネルギをバッテリに貯蔵する一方、走行負荷が高い領域ではエンジン出力を走行負荷に相当する出力よりも低めに設定し、不足する出力をモータ出力で補うことにより、燃費の向上や排ガス浄化性能の向上を図るものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、エンジンに排気を吸気系に再循環する排気ガス再循環装置が取り付けられており、エンジンを比較的低回転低負荷で運転するときには大量の排気を吸気に還流させると共に圧縮行程で燃料噴射を行なう予混合燃焼モードによりエンジンを運転し、エンジンを比較的高回転高負荷で運転するときには予混合燃焼より少ない量の排気を吸気に還流させると共に圧縮上死点近傍で燃料噴射を行なう拡散燃焼モードによりエンジンを運転し、拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えるときには目標ＥＧＲ率に応じた開度より絞り込む状態に制御することにより、モード切替時に生じ得るトルクショックを抑制し、モード切替をスムーズに行なうようにしている。

特開２００５−４８６２３号公報

上述のハイブリッド車では、排気の吸気系への再循環の実行の有無によっては燃費の向上を図ることが困難な場合が生じる。排気の吸気系への再循環を実行しているときと実行していないときとではエンジンを効率よく運転することができる負荷が異なるため、排気の吸気系への再循環の実行の有無に拘わらずに走行負荷が低い領域におけるエンジン出力を設定すると、エンジンを効率よく運転することができる運転ポイントとは異なる運転ポイントで運転することが生じ、この場合、燃費の向上が望めなくなってしまう。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、排気を吸気系に再循環する排気再循環装置の作動の有無に応じて内燃機関の運転ポイントを変更することにより燃費の向上を図ることを主目的とする。

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関と、
車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸の回転数とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸とに接続されて前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達するパワー伝達手段と、
前記駆動軸にパワーを入出力する電動機と、
前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが第１のパワーに至るまでは該走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが前記第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは該走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定する要求パワー設定手段と、
前記内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と前記設定された要求パワーとに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車では、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で内燃機関を運転して走行するときに走行に要求される走行用パワーが第１のパワーに至るまでは、走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と設定した要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、この設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関とパワー伝達手段と前記電動機とを制御し、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で内燃機関を運転して走行するときに走行用パワーが第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に効率運転制約と設定した要求パワーとに基づいて目標運転ポイントを設定し、この設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関とパワー伝達手段と電動機とを制御する。このように、排気再循環装置による排気の再循環の有無に応じて走行用パワーに加算して内燃機関に要求される要求パワーを設定する際の補正パワーを変えることにより、内燃機関を効率よく運転して燃費を向上させることができる。

こうした本発明のハイブリッド車において、前記第１の補正パワーは、前記走行用パワーが前記第１のパワーより小さい第１の閾値に至るまでは第１所定パワーであり、前記走行用パワーが前記第１の閾値から前記第１のパワーに至るまでは前記走行用パワーが大きくなるほど前記第１所定パワーから値０に向けて小さくなるパワーであり、前記第２の補正パワーは、前記走行用パワーが前記第２のパワーより小さく前記第１の閾値より大きな第２の閾値に至るまでは第２所定パワーであり、前記走行用パワーが前記第２の閾値から前記第２のパワーに至るまでは前記走行用パワーが大きくなるほど前記第２所定パワーから値０に向けて小さくなるパワーである、ものとすることもできる。この場合、前記第２所定パワーは前記第１所定パワー以上のパワーであるものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド車において、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電すべき充放電要求パワーを設定する充放電要求パワー設定手段を備え、前記要求パワー設定手段は、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが第１のパワーに至るまでは前記第１の補正パワーと前記設定された充放電要求パワーとのうち大きい方のパワーと前記走行用パワーとの和のパワーを前記要求パワーとして設定し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが前記第２のパワーに至るまでは前記第２の補正パワーと前記設定された充放電要求パワーとのうち大きい方のパワーと前記走行用パワーとの和のパワーを前記要求パワーとして設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、蓄電手段を良好な蓄電状態とすることができると共に燃費を向上させることができる。

さらに、本発明のハイブリッド車において、前記伝達手段は、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、且つ、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記伝達手段は、パワーを入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力されるパワーに基づいて残余の軸にパワーを入出力する機械式の３軸式入出力手段と、を備える手段である、ものとすることもできる。

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を吸気系に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸の回転数とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸とに接続されて前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達するパワー伝達手段と、前記駆動軸にパワーを入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに走行に要求される走行用パワーが第１のパワーに至るまでは該走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に前記内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と前記設定した要求パワーとに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、該設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記走行用パワーが前記第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは該走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に前記効率運転制約と前記設定した要求パワーとに基づいて前記目標運転ポイントを設定し、該設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする、

この本発明のハイブリッド自動車の制御方法では、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で内燃機関を運転して走行するときに走行に要求される走行用パワーが第１のパワーに至るまでは、走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と設定した要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、この設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関とパワー伝達手段と前記電動機とを制御し、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で内燃機関を運転して走行するときに走行用パワーが第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に効率運転制約と設定した要求パワーとに基づいて目標運転ポイントを設定し、この設定した目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関とパワー伝達手段と電動機とを制御する。このように、排気再循環装置による排気の再循環の有無に応じて走行用パワーに加算して内燃機関に要求される要求パワーを設定する際の補正パワーを変えることにより、内燃機関を効率よく運転して燃費を向上させることができる。

本発明の一実施例としての内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 エンジン運転モードにより走行しているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０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。 充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 ＥＧＲオンのときの補正パワー設定用マップとＥＧＲオフのときの補正用パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定する様子を説明する説明図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構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、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両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とを備える。

エンジン２２は、例えば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可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出されると共に排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム」という。）１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気を還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン２２の排気を吸気側に還流することをＥＧＲといい、吸気側に還流される排気の量をＥＧＲ量Ｖｅという。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃ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。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度Ｔａ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓ，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量ＱａとＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてＥＧＲ量Ｖｅとエンジン２２の吸入空気量Ｑａとの和に対するＥＧＲ量Ｖｅの比率としてのＥＧＲ率Ｒｅを演算したり、ノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Ｋｒを演算したりしている。

動力分配統合機構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ア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア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。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア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ＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。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。

モータＭＧ１およびモータ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周知の同期発電電動機として構成されており、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。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として構成されており、モータ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。なお、モータ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。モータ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ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、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、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサ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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶する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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。ハイブリッド用電子制御ユニット７０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。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車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し、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ＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にエンジン運転モードにより走行する際の動作について説明する。図３は、エンジン運転モードにより走行しているときにハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０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，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，ＥＧＲバルブ開度ＥＶ，充放電要求パワーＰｂ＊，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、ＥＧＲバルブ開度ＥＶは、ＥＧＲバルブ開度センサ１６５により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０と残容量（ＳＯＣ）と充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めた充放電要求パワー設定用マップ（例えば、図４のマップ）から得られるものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪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＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて走行に必要な走行用パワーＰｄｒｖを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして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＊を導出して設定するものとした。図５に要求トルク設定用マップの一例を示す。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じることによって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ることによって求めることができる。

続いて、ＥＧＲバルブ開度ＥＶに基づいてＥＧＲを行なっているか否か（ＥＧＲオンかＥＧＲオフか）を判定し（ステップＳ１２０）、ＥＧＲオンのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定し（ステップＳ１３０）、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定する（ステップＳ１４０）。図６にＥＧＲオンのときの補正パワー設定用マップとＥＧＲオフのときの補正用パワー設定用マップの一例を示す。実施例では、図示するように、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１になるまでは所定パワーＰｓｅｔが補正パワーＰａｊに設定され、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１から値Ｐ３に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーが補正パワーに設定され、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３以上のときには値０が補正パワーＰａｊに設定される。一方、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１より大きな値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔが補正パワーＰａｊに設定され、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２から値Ｐ３より大きな値Ｐ４に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーが補正パワーに設定され、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４以上のときには値０が補正パワーＰａｊに設定される。ここで、値Ｐ３は、ＥＧＲオンとしたときにエンジン２２を効率よく運転することができるエンジンパワーの下限値として設定されるものであり、実験などにより求めることができる。また、値Ｐ４は、ＥＧＲオフとしたときにエンジン２２を効率よく運転することができるエンジンパワーの下限値として設定されるものであり、実験などにより求めることができる。値Ｐｓｅｔは、値Ｐ３より小さな値を用いるのが好ましい。

そして、設定した補正パワーＰａｊが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１５０）、補正パワーＰａｊが値０ではないときには補正パワーＰａｊと充放電要求パワーＰｂ＊とのうち大きい方のパワーと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定し（ステップＳ１６０）、補正パワーＰａｊが値０であるときには充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーを要求パワーＰｅ＊として設定する（ステップＳ１７０）。補正パワーＰａｊが値０ではないときに補正パワーＰａｊと充放電要求パワーＰｂ＊とのうち大きい方のパワーと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーを要求パワーＰｅ＊として設定するのは、補正パワーＰａｊより充放電要求パワーＰｂ＊の方が大きいときに充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和の方が補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和より大きくなり、エンジン２２を効率よく運転することができるようになるからである。なお、充放電要求パワーＰｂ＊が値０のときやその絶対値が小さいときには補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和により要求パワーＰｅ＊を設定することになる。

こうして要求パワーＰｅ＊を設定すると、設定した要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定する（ステップＳ１８０）。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図７に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワー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。

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ１ｔｍｐを計算する（ステップＳ１９０）。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図８に示す。図中、左のＳ軸はモータ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であるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1tmp=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

続いて、式（３）および式（４）を共に満たすモータＭＧ１から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘを設定し（ステップＳ２００）、設定した仮トルクＴｍ１ｔｍｐを式（５）によりトルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘで制限してモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップ２１０）。ここで、式（３）はモータＭＧ１やモータＭＧ２によりリングギヤ軸３２ａに出力されるトルクの総和が値０から要求トルクＴｒ＊までの範囲内となる関係であり、式（４）はモータＭＧ１とモータＭＧ２とにより入出力される電力の総和が入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内となる関係である。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘの一例を図９に示す。トルク制限Ｔｍ１ｍｉｎ，Ｔｍ１ｍａｘは、図中斜線で示した領域内のトルク指令Ｔｍ１＊の最大値と最小値として求めることができる。

0≦−Tm1/ρ＋Tm2・Gr≦Tr* (3)
Win≦Tm1・Nm1＋Tm2・Nm2≦Wout (4)
Tm1*=max(min(Tm1tmp,Tm1max),Tm1min) (5)

そして、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除してモータＭＧ２から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを次式（６）により計算すると共に（ステップＳ２２０）、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと設定したトルク指令Ｔｍ１＊に現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で割ることによりモータＭＧ２から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘを次式（７）および式（８）により計算すると共に（ステップＳ２３０）、設定した仮トルクＴｍ２ｔｍｐを式（９）によりトルク制限Ｔｍ２ｍｉｎ，Ｔｍ２ｍａｘで制限してモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ２４０）。ここで、式（６）は、図８の共線図から容易に導くことができる。

Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (8)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (9)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、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ＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ２５０）、駆動制御ルーチンを終了する。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、エンジン２２が目標回転数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。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ＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＧＲオンのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定し、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖとＥＧＲオンのときに用いる補正パワー設定用マップとを用いて補正パワーＰａｊを設定し、基本的には、設定した補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和により要求パワーＰｅ＊を設定し、この要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転することができる動作ラインとによりエンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定し、エンジン２２を目標運転ポイントで運転すると共に要求トルクＴｒ＊、即ち走行用パワーが駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御することにより、ＥＧＲオンのときでもＥＧＲオフのときでも効率よく走行することができ、燃費を向上させることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲオンのときには走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１より大きな値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定するものとしたが、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔより大きなパワーを補正パワーＰａｊに設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１から値Ｐ３に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３以上のときには値０が補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１より大きな値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２から値Ｐ３より大きな値Ｐ４に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４以上のときには値０を補正パワーＰａｊに設定するものとしたが、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３に至るまでは一定のパワーを補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４に至るまでは一定のパワーを補正パワーＰａｊに設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、補正パワーＰａｊが値０ではないときには補正パワーＰａｊと充放電要求パワーＰｂ＊とのうち大きい方のパワーと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定するものとしたが、補正パワーＰａｊが値０ではないときには充放電要求パワーＰｂ＊に拘わらずに補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。また、図１１の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、クラッチ３２９を介してエンジン２２のクランクシャフトに接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸に接続された無段変速機（例えばＣＶＴ）３３０と、駆動軸に取り付けられた発電可能なモータＭＧとを備えるものとしてもよい。

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としてもよい。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ＥＧＲシステム１６０が取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「パワー伝達手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「蓄電手段」に相当し、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Ｔｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて走行に必要な走行用パワーＰｄｒｖを設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１１０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「走行用パワー設定手段」に相当し、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１から値Ｐ３に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３以上のときには値０が補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１より大きな値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２から値Ｐ３より大きな値Ｐ４に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４以上のときには値０を補正パワーＰａｊに設定し、補正パワーＰａｊが値０ではないときには補正パワーＰａｊと充放電要求パワーＰｂ＊とのうち大きい方のパワーと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定し、補正パワーＰａｊが値０であるときには充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーを要求パワーＰｅ＊として設定する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１２０〜Ｓ１７０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「要求パワー設定手段」に相当し、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１８０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「目標運転ポイント設定手段」に相当し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントで運転されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４にトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する図５の駆動制御ルーチンのステップＳ１９０〜Ｓ２５０の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とに基づいてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４と、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０と、が「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機２３０や無段変速機３３０も「パワー伝達手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、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に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「パワー伝達手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１との組み合わせに限定されるものではなく、対ロータ電動機２３０としたり、無段変速機３３０としたりするなど、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸の回転数とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸とに接続されて出力軸のパワーの少なくとも一部を駆動軸に伝達するものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸にパワーを入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ５０に限定されるものではなく、キャパシタなど、電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、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Ｔｒ＊を設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じて走行に必要な走行用パワーＰｄｒｖを設定するものに限定されるものではなく、 アクセル開度Ａｃｃだけに基づいて要求トルクを設定すると共に設定した要求トルクＴｒ＊に基づいて走行用パワーを設定するものとしたり、走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて走行用パワーを設定するものなど、走行に要求される走行用パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求パワー設定手段」としては、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１から値Ｐ３に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３以上のときには値０が補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ１より大きな値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２から値Ｐ３より大きな値Ｐ４に至るまでは所定パワーＰｓｅｔから値０に向けて走行用パワーＰｄｒｖが大きくなるほど小さくなるパワーを補正パワーＰａｊに設定し、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４以上のときには値０を補正パワーＰａｊに設定し、補正パワーＰａｊが値０ではないときには補正パワーＰａｊと充放電要求パワーＰｂ＊とのうち大きい方のパワーと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定し、補正パワーＰａｊが値０であるときには充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーを要求パワーＰｅ＊として設定するものに限定されるものではなく、ＥＧＲオフのときには走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ２になるまでは所定パワーＰｓｅｔより大きなパワーを補正パワーＰａｊに設定するものとしたり、ＥＧＲオンのときには、走行用パワーＰｄｒｖが走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ３に至るまでは一定のパワーを補正パワーＰａｊに設定し、ＥＧＲオフのときには、走行用パワーＰｄｒｖが値Ｐ４に至るまでは一定のパワーを補正パワーＰａｊに設定するものとしたり、補正パワーＰａｊが値０ではないときには充放電要求パワーＰｂ＊に拘わらずに補正パワーＰａｊと走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定するものとしたりするなど、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で内燃機関を運転して走行するときに走行用パワーが第１のパワーに至るまでは走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定し、排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で内燃機関を運転して走行するときに走行用パワーが第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを内燃機関に要求される要求パワーとして設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「目標運転ポイント設定手段」としては、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく動作させる動作ラインとに基づいてエンジン２２を運転すべき目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントを設定するものに限定されるものではなく、内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と要求パワーとに基づいて内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とからなる目標運転ポイントで運転されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されて走行するようエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものに限定されるものではなく、目標運転ポイントで内燃機関が運転されると共に走行用パワーにより走行するよう内燃機関とパワー伝達手段と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。

２０，２２０，３２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、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 キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、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、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、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、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５９ ノックセンサ、１６０ ＥＧＲシステム、１６２ ＥＧＲ管、１６３ ステッピングモータ、１６４ ＥＧＲバルブ、１６５ ＥＧＲバルブ開度センサ、１６６ 温度センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０ 無断変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 排気を吸気系に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関と、
   車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸の回転数とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸とに接続されて前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達するパワー伝達手段と、
   前記駆動軸にパワーを入出力する電動機と、
   前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
   前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが第１のパワーに至るまでは該走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが前記第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは該走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定する要求パワー設定手段と、
   前記内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と前記設定された要求パワーとに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定する目標運転ポイント設定手段と、
   前記設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド車。
2. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記第１の補正パワーは、前記走行用パワーが前記第１のパワーより小さい第１の閾値に至るまでは第１所定パワーであり、前記走行用パワーが前記第１の閾値から前記第１のパワーに至るまでは前記走行用パワーが大きくなるほど前記第１所定パワーから値０に向けて小さくなるパワーであり、
   前記第２の補正パワーは、前記走行用パワーが前記第２のパワーより小さく前記第１の閾値より大きな第２の閾値に至るまでは第２所定パワーであり、前記走行用パワーが前記第２の閾値から前記第２のパワーに至るまでは前記走行用パワーが大きくなるほど前記第２所定パワーから値０に向けて小さくなるパワーである、
   ハイブリッド車。
3. 請求項２記載のハイブリッド車であって、
   前記第２所定パワーは前記第１所定パワー以上のパワーである、
   ハイブリッド車。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段を充放電すべき充放電要求パワーを設定する充放電要求パワー設定手段を備え、
   前記要求パワー設定手段は、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが第１のパワーに至るまでは前記第１の補正パワーと前記設定された充放電要求パワーとのうち大きい方のパワーと前記走行用パワーとの和のパワーを前記要求パワーとして設定し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記設定された走行用パワーが前記第２のパワーに至るまでは前記第２の補正パワーと前記設定された充放電要求パワーとのうち大きい方のパワーと前記走行用パワーとの和のパワーを前記要求パワーとして設定する手段である、
   ハイブリッド車。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
   前記伝達手段は、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、且つ、電力と動力の入出力を伴って前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達する手段である、
   ハイブリッド車。
6. 請求項５記載のハイブリッド車であって、
   前記伝達手段は、パワーを入出力可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続されて該３軸のうちのいずれか２軸に入出力されるパワーに基づいて残余の軸にパワーを入出力する機械式の３軸式入出力手段と、を備える手段である、
   ハイブリッド車。
7. 排気を吸気系に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関と、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸の回転数とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸とに接続されて前記出力軸のパワーの少なくとも一部を前記駆動軸に伝達するパワー伝達手段と、前記駆動軸にパワーを入出力する電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
   前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれている状態で前記内燃機関を運転して走行するときに走行に要求される走行用パワーが第１のパワーに至るまでは該走行用パワーと第１の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に前記内燃機関を効率よく運転するために回転数とトルクとの制約として予め設定された効率運転制約と前記設定した要求パワーとに基づいて前記内燃機関を運転すべき目標回転数と目標トルクとからなる目標運転ポイントを設定し、該設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御し、前記排気再循環装置による排気の再循環が行なわれていない状態で前記内燃機関を運転して走行するときに前記走行用パワーが前記第１のパワーより大きい第２のパワーに至るまでは該走行用パワーと第２の補正パワーとの和のパワーを前記内燃機関に要求される要求パワーとして設定すると共に前記効率運転制約と前記設定した要求パワーとに基づいて前記目標運転ポイントを設定し、該設定した目標運転ポイントで前記内燃機関が運転されると共に前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記パワー伝達手段と前記電動機とを制御する、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。

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