JP2012224162A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した際に、第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合におけるエンジン１２の回転速度Ｎ_Eaがエンジン１２の最高回転速度Ｎ_Emax未満である場合には、第１電動機ＭＧ１の最高回転速度Ｎ_MG1maxに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定し、算出された回転速度Ｎ_Eaがエンジン１２の最高回転速度Ｎ_Emax以上である場合には、エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定するものであることから、パワー変化率を減少させてサージを抑える一方、エンジン回転速度Ｎ_Eと第１電動機回転速度Ｎ_MG1が何れも過回転とならないように設定することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン、第１電動機、及び第２電動機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するための改良に関する。

第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機とを、備えたハイブリッド車両が知られている。斯かるハイブリッド車両においては、電動機により消費されなくなった電力が行き場を失い、インバータ等に過度に流入（サージ）する所謂過電圧が問題となる。そこで、前記ハイブリッド車両において、スリップ発生時における過電圧を抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された電動車両の制御装置がそれである。この技術によれば、車両の走行路面が低摩擦係数状態（低μ路面）であると判定された場合に、駆動装置の入力電圧を低減するように制御することで、スリップ発生時における過電圧の発生を抑制することができる。

特開２００７−２２１８９４号公報

しかし、前記従来の技術では、車両の走行路面が低摩擦係数状態であると判定された場合に前記電動機のトルクが制限されるため、ドライバビリティが悪化するおそれがあった。すなわち、駆動トルクが必要な状況においても電圧制限のために前記電動機により十分なトルクを出力させることができず、駆動トルクが不足するおそれがあった。すなわち、サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するハイブリッド車両の制御装置は、未だ開発されていないのが現状である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機とを、備えたハイブリッド車両の制御装置であって、前記第２電動機のトルクが急減した際に、前記第１電動機が予め定められたその第１電動機の最高回転速度である場合における前記エンジンの回転速度を算出し、算出された回転速度が前記エンジンの予め定められた最高回転速度未満である場合には、前記第１電動機の最高回転速度に基づいてその第１電動機の回転指令値を設定し、算出された回転速度が前記エンジンの最高回転速度以上である場合には、前記エンジンがその最高回転速度である場合における前記第１電動機の回転速度に基づいてその第１電動機の回転指令値を設定することを特徴とするものである。

このようにすれば、前記第２電動機のトルクが急減した際に、前記第１電動機が予め定められたその第１電動機の最高回転速度である場合における前記エンジンの回転速度を算出し、算出された回転速度が前記エンジンの予め定められた最高回転速度未満である場合には、前記第１電動機の最高回転速度に基づいてその第１電動機の回転指令値を設定し、算出された回転速度が前記エンジンの最高回転速度以上である場合には、前記エンジンがその最高回転速度である場合における前記第１電動機の回転速度に基づいてその第１電動機の回転指令値を設定するものであることから、前記第１電動機の回転制御によりパワー変化率を減少させてサージを抑える一方、前記差動機構の構成によって定まるエンジン回転速度と第１電動機回転速度との関係から、それらエンジン回転速度及び第１電動機回転速度が何れも過回転とならないように設定することができる。すなわち、サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１に示すハイブリッド車両の駆動を制御するためにそのハイブリッド車両に備えられた制御系統の要部を説明する図である。 図２に示す電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図２に示す電子制御装置による過電圧判定制御に関して、バッテリパワー変化率を横軸に、ＶＨサージ量を縦軸にとった座標において、閾値である過電圧発生率を説明する図である。 図２に示す電子制御装置によるサージ抑制制御に関して、第１電動機が最高回転速度である場合におけるエンジンの回転速度がエンジンの最高回転速度未満である場合における第１電動機ＭＧ１の回転指令値の設定について説明する図である。 図２に示す電子制御装置によるサージ抑制制御に関して、第１電動機が最高回転速度である場合におけるエンジンの回転速度がエンジンの最高回転速度以上である場合における第１電動機ＭＧ１の回転指令値の設定について説明する図である。 図２に示す電子制御装置によるサージ抑制制御の要部を説明するフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両１０の駆動装置の構成を説明する骨子図である。このハイブリッド車両１０の駆動装置は、例えば車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、主動力源としてのエンジン１２と、第１電動機ＭＧ１と、第２電動機ＭＧ２とを、備えた動力伝達機構（変速機構）である。

上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射されるガソリン等の燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン等の内燃機関である。また、上記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、好適には、何れも駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有する所謂モータジェネレータであるが、上記第１電動機ＭＧ１は少なくともジェネレータとしての機能を備えたものであり、上記第２電動機ＭＧ２は少なくともモータとしての機能を備えたものである。

図１に示すように、前記ハイブリッド車両１０の駆動装置には、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスルケース１４（以下、ケース１４という）内において、前記エンジン１２側から順に、そのエンジン１２の出力軸（例えばクランク軸）に作動的に連結されてエンジン１２からのトルク変動等による脈動を吸収するダンパ１６と、そのダンパ１６を介して前記エンジン１２によって回転駆動させられる入力軸１８と、動力分配機構として機能する第１遊星歯車装置２０と、その第１遊星歯車装置２０を介して上記入力軸１８及び出力歯車２４に動力伝達可能に連結された前記第１電動機ＭＧ１と、減速装置として機能する第２遊星歯車装置２２と、その第２遊星歯車装置２２を介して上記出力歯車２４等に動力伝達可能に連結された前記第２電動機ＭＧ２とが備えられている。

前記入力軸１８は、両端がベアリング２６及び２８によって回転可能に支持されると共に、一端が前記ダンパ１６を介して前記エンジン１２に連結されることでそのエンジン１２により回転駆動させられるように構成されている。また、前記入力軸１８における他方の端部には、潤滑油供給装置としての機械式オイルポンプ３０が連結されており、前記入力軸１８が回転駆動されることによりそのオイルポンプ３０が回転駆動させられて、前記ハイブリッド車両１０の各部例えば前記第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２２、ベアリング２６及び２８等に潤滑油が供給されるように構成されている。

前記第１遊星歯車装置２０は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、その第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリアＣＡ１、及び第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。斯かる構成により、前記第１遊星歯車装置２０は、前記入力軸１８に伝達された前記エンジン１２の出力を機械的に分配する機械的機構として機能し、そのエンジン１２の出力を前記第１電動機ＭＧ１及び出力歯車２４に分配する。

すなわち、前記第１遊星歯車装置２０において、上記第１キャリアＣＡ１は前記入力軸１８すなわち前記エンジン１２に連結され、上記第１サンギヤＳ１は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、上記第１リングギヤＲ１は前記出力歯車２４に連結されている。これにより、上記第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、及び第１リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、前記エンジン１２の出力が前記第１電動機ＭＧ１及び出力歯車２４に分配されると共に、その第１電動機ＭＧ１に分配された前記エンジン１２の出力によって前記第１電動機ＭＧ１において発電が行われ、その発電された電気エネルギが蓄電装置であるバッテリ４６（図２を参照）に蓄電されたり、その電気エネルギにより前記第２電動機ＭＧ２が回転駆動される。この作動により、前記ハイブリッド車両１０の駆動装置は、例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、前記エンジン１２の回転状態に拘わらず前記出力歯車２４の回転が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。すなわち、前記ハイブリッド車両１０の駆動装置においては、前記第１遊星歯車装置２０が、第１回転要素に対応する第１サンギヤＳ１と、入力回転部材であり第２回転要素に対応する第１キャリアＣＡ１と、出力回転部材であり第３回転要素に対応する第１リングギヤＲ１とを、備えた差動機構に相当する。

前記第２遊星歯車装置２２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、その第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリアＣＡ２、及び第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を回転要素として備えている。なお、図１に示すように、前記第１遊星歯車装置２０のリングギヤＲ１及び前記第２遊星歯車装置２２のリングギヤＲ２は一体化された複合歯車となっており、その外周部に前記出力歯車２４が設けられている。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２は、前記第２遊星歯車装置２２を介して前記第１遊星歯車装置２０の第１リングギヤＲ１に動力伝達可能に連結されている。

前記第２遊星歯車装置２２において、上記第２キャリアＣＡ２は非回転部材である前記ケース１４に連結されることで回転が阻止され、上記第２サンギヤＳ２は前記第２電動機ＭＧ２に連結され、上記第２リングギヤＲ２は前記出力歯車２４に連結されている。これにより、例えば、車両発進時等においては前記第２電動機ＭＧ２が駆動源として用いられる。すなわち、その第２電動機ＭＧ２から出力される駆動力により上記第２サンギヤＳ２が回転させられ、前記第２遊星歯車装置２２によって減速させられて前記出力歯車２４に回転が伝達される。この出力歯車２４は、カウンタギヤ対３２の一方を構成するものであり、その出力歯車２４に伝達された駆動力は、そのカウンタギヤ対３２、ファイナルギヤ対３４、差動歯車装置（終減速機）３６、及び一対の車軸３８等を順次介して一対の駆動輪４０へ伝達される。

図２は、前記ハイブリッド車両１０の駆動を制御するためにそのハイブリッド車両１０に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図２に示す電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、前記エンジン１２の駆動制御や、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする前記ハイブリッド車両１０の駆動に係る各種制御を実行する。なお、この電子制御装置５０は、前記エンジン１２の出力制御用や前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。

図２に示すように、上記電子制御装置５０には、前記ハイブリッド車両１０の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、アクセル開度センサ５２により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａ_CCを表す信号、エンジン回転速度センサ５４により前記エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、ＭＧ１回転速度センサ５６により前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を表す信号、ＭＧ２回転速度センサ５８により前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を表す信号、出力回転速度センサ６０により車速Ｖに対応する前記出力歯車２４の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、車輪速センサ６２により前記ハイブリッド車両１０における各車輪それぞれの速度Ｎ_Wを表す信号、及びバッテリＳＯＣセンサ６４により前記バッテリ４６の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号等が、それぞれ上記電子制御装置５０に供給される。

また、前記電子制御装置５０からは、前記ハイブリッド車両１０の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置による前記エンジン１２の点火時期（点火タイミング）を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_THを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御装置４２へ出力される。また、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号がインバータ４４へ出力され、そのインバータ４４を介して前記バッテリ４６からその指令信号に応じた電気エネルギが前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に供給されてそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力（トルク）が制御される。また、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギが上記インバータ４４を介して前記バッテリ４６に供給され、そのバッテリ４６に蓄積されるようになっている。

図３は、前記電子制御装置５０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図３に示すエンジン駆動制御手段６６は、前記エンジン出力制御装置４２を介して前記エンジン１２の駆動（出力トルク）を制御する。例えば、予め定められた関係から前記アクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度Ａ_CC及び出力回転速度センサ６０により検出される車速Ｖ等に基づいて前記エンジン１２の目標トルクを算出し、その目標トルクが前記エンジン１２から出力されるように、上記燃料噴射量信号、点火信号、及び電子スロットル弁駆動信号等を前記エンジン出力制御装置４２へ供給する。

第１電動機駆動制御手段６８は、前記インバータ４４等を介して前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御する。例えば、後述する第１電動機回転指令値設定手段７４により設定される回転指令値に基づいて、前記インバータ４４により前記バッテリ４６からその第１電動機ＭＧ１へ電気エネルギを供給する。すなわち、前記ＭＧ１回転速度センサ５６により実際に検出される前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1が、設定された回転指令値となるように制御が行われる。ここで、上記回転指令値は、その第１電動機ＭＧ１を逆転力行させるための指令である場合も考えられる。また、前記第１電動機ＭＧ１により回生が行われる場合において、上記第１電動機駆動制御手段６８は、その第１電動機ＭＧ１による回生を制御する。

バッテリパワー変化率算出手段７０は、前記バッテリ４６のバッテリパワーすなわちそのバッテリ４６に蓄積された電気エネルギの変化率（時間変化率）を算出する。好適には、予め定められた関係から、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2及びトルク等に基づいて、それら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のパワーすなわち消費エネルギを推定し、その推定結果に基づいて前記バッテリ４６のバッテリパワー変化率を算出する。また、好適には、前記バッテリＳＯＣセンサ６４により検出されるバッテリＳＯＣの時間変化率を前記バッテリ４６のバッテリパワー変化率として算出するものであってもよい。

過電圧判定手段７２は、前記インバータ４４及びバッテリ４６等に係る過電圧の発生を判定する。すなわち、上記バッテリパワー変化率算出手段７０により算出されるバッテリパワー変化率が、予め定められた閾値である過電圧発生変化率よりも大きいか否かを判定する。図４は、バッテリパワー変化率を横軸に、ＶＨサージ量すなわち前記バッテリ４６への電気エネルギの流入量を縦軸にとった座標において、上記閾値である過電圧発生率を説明する図である。この図４に示すように、好適には、バッテリパワー変化率（増加率）とＶＨサージ量とは比例関係となる。従って、予め実験的に求められた評価結果或いは理論的な検討により、過電圧となるバッテリパワー変化率の最小値であるＭＩＮ値を決定（算出）することができる。上記過電圧判定手段７２は、好適には、上記バッテリパワー変化率算出手段７０により算出されるバッテリパワー変化率が斯かるＭＩＮ値以上であるか否かを判定し、その判定が肯定される場合（バッテリパワー変化率がＭＩＮ値を上回る場合）には、前記インバータ４４及びバッテリ４６等に係る過電圧の発生を判定する。斯かる過電圧は、例えば、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した際等に発生する。すなわち、上記過電圧判定手段７２は、換言すれば、前記第２電動機ＭＧ２トルクの急減を判定する第２電動機トルク急減判定手段に相当する。

第１電動機回転指令値設定手段７４は、前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値（トルク指令値）を設定する。基本的には、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ５２により検出されるアクセル開度Ａ_CC、前記出力回転速度センサ６０により検出される車速Ｖ、及び前記バッテリＳＯＣセンサ６４により検出されるバッテリＳＯＣ等に基づいて要求出力トルクを算出し、その要求出力トルクを実現する回転指令値を設定する。この回転指令値の設定に関して、前記エンジン１２及び第２電動機ＭＧ２のトルクが考慮される。すなわち、前記エンジン１２の出力トルク、第１電動機ＭＧ１の出力トルク、及び第２電動機ＭＧ２の出力トルクによって定まる前記ハイブリッド車両１０の駆動装置全体としてのトータル出力トルクが上記要求出力トルクとなるように前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御する回転指令値が設定される。

上記第１電動機回転指令値設定手段７４は、好適には、前記過電圧判定手段７２により過電圧の発生が判定される場合であって、前記第１電動機ＭＧ１が回生を行っている場合には、過電圧を抑制するために前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御する。換言すれば、前記第１電動機ＭＧ１が逆転力行を行っている場合には、以下の制御を非実行とする。すなわち、上記第１電動機回転指令値設定手段７４は、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した場合等において過電圧が発生した際に、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度（予め定められた第１電動機ＭＧ１の過回転閾値）Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaを算出する。そして、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジン１２の最高回転速度（予め定められたエンジン１２の過回転閾値）Ｎ_Emax未満である場合には、前記第１電動機ＭＧ１の最高回転速度Ｎ_MG1maxに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定する一方、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジン１２の最高回転速度Ｎ_Emax以上である場合には、前記エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定する。

前記第１電動機回転指令値設定手段７４による回転指令値の設定、及びその回転指令値に基づく前記第１電動機駆動制御手段６８による前記第１電動機ＭＧ１の駆動制御は、好適には、前記過電圧判定手段７２による判定（判定の肯定）と略同時に実行される。前記第２電動機ＭＧ２のトルク急減と略同時に前記第１電動機ＭＧ１のトルクを制限することで、回生量の減少によりパワー変化率を緩和することができ、サージを好適に抑制することができる。なお、前記第１電動機ＭＧ１のトルク制限と同時にエンジントルクが制限されるが、好適には、直接トルクを制限せず、例えば前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値を一時的に増加させることでその第１電動機ＭＧ１のトルクを減少させる。前記電子制御装置５０による制御指令に対する前記エンジン１２の応答は、前記第１電動機ＭＧ１の応答に比べて一般的に遅れるが、上記制御を行うことで、前記第１電動機ＭＧ１のトルク減少より前記エンジン１２及びその第１電動機ＭＧ１の過回転を抑制しつつ、過電圧の発生を抑えることができる。

図５及び図６は、差動機構としての前記第１遊星歯車装置２０に関して、その遊星歯車装置２０に備えられた３つの回転要素それぞれの回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、前記第１電動機回転指令値設定手段７４による第１電動機回転指令値の設定について説明する図である。前記ハイブリッド車両１０の駆動装置において、前記エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２は、差動機構としての前記第１遊星歯車装置２０の各回転要素に連結されていることで、図５及び図６の共線図に示すように、左側の縦軸に対応する前記第１電動機ＭＧ１（第１サンギヤＳ１）の回転速度Ｎ_MG1、中央の縦軸に対応する前記エンジン１２（第１キャリアＣＡ１）の回転速度Ｎ_E、及び右側の縦軸に対応する前記第２電動機ＭＧ２（第１リングギヤＲ１）の回転速度Ｎ_MG2が相対的に決定されるようになっている。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を固定して考えた場合において、前記エンジン１２の回転速度Ｎ_E及び第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1は相対的なものとなる。斯かる関係に基づいて、前記エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１が何れも過回転とならない回転速度を決定することができる。

すなわち、前述のように、本実施例のハイブリッド車両１０に備えられた電子制御装置５０は、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した際に、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaを算出し、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジンの最高回転速度Ｎ_Emax未満である場合には、前記第１電動機ＭＧ１の最高回転速度Ｎ_MG1maxに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定する。好適には、その最高回転速度Ｎ_MG1maxを実現するための回転指令値を設定する。図５は、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaが前記エンジンの最高回転速度Ｎ_Emax未満である場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値の設定について説明する図である。前記第１電動機ＭＧ１の実回転を増加させた場合、その回生トルクは本来より低くなるため、その第１電動機ＭＧ１の回生パワーが減少する。また、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を増加させる間は、前記エンジン１２のトルクをすべて受ける必要がないため、その第１電動機ＭＧ１のトルクを低く設定することができる。すなわち、図５に示すように、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減する等して前記インバータ４４やバッテリ４６等へのサージが発生するおそれがある場合に、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を過回転領域の閾値まで増加させるようにその回転指令値を設定することで、駆動に必要なトルクを保証すると共に、回転速度変化中のパワー変化率を減少させて過電圧を抑制することができる。

また、前述のように、前記電子制御装置５０は、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した際に、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaを算出し、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジンの最高回転速度Ｎ_Emax以上である場合には、前記エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定する。好適には、前記エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aを実現するための回転指令値を設定する。図６は、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaが前記エンジンの最高回転速度Ｎ_Emax以上である場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値の設定について説明する図である。前記ハイブリッド車両１０の駆動装置においては、差動機構としての前記第１遊星歯車装置２０のギヤ比の関係で、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1よりも前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが低い場合であっても、そのエンジン１２が過回転となる場合が考えられる。本実施例においては、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaを算出した場合に、前記エンジン１２が過回転となることが判定される場合には、そのエンジン１２が過回転とならないように前記第１電動機ＭＧ１の回転速度を指令する。すなわち、前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが過回転領域の閾値である場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aを実現するための回転指令値を設定することで、前記エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１の両方が過回転とならないように制御できると共に、駆動に必要なトルクを保証することができる。

また、前記エンジン駆動制御手段６６は、好適には、前記過電圧判定手段７２により過電圧の発生が判定される場合であって、前記第１電動機ＭＧ１が回生を行っている場合には、前記エンジン１２のパワー（出力トルク）を低減させるように前記エンジン出力制御装置４２を介してぞのエンジン１２の駆動を制御する。前記ハイブリッド車両１０の駆動装置において、前記過電圧判定手段７２により過電圧の発生が判定された場合、前述のような制御を行うことでその過電圧の抑制を行うことができるが、前記第１電動機駆動制御手段６８等により前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を変化させている間はパワー変化率を低減させることができる一方、設定された回転指令値に追従後（目標値が達成された後）は前記エンジン１２のトルクを支える必要があるため、回生状態に戻ってしまうおそれがある。従って、前記過電圧判定手段７２により過電圧の発生が判定される場合には、前記エンジン１２のトルクを低減させることで、前記第１電動機ＭＧ１の回生パワーを低減して過電圧を更に好適に抑制することができる。

図７は、前記電子制御装置５０によるサージ抑制制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記バッテリ４６のバッテリパワーすなわちそのバッテリ４６に蓄積された電気エネルギの変化率が算出される。次に、Ｓ２において、Ｓ１にて算出されたバッテリパワー変化率が、予め定められた閾値である過電圧発生変化率よりも大きいか否かが判定される。このＳ２の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ２の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、前記第１電動機ＭＧ１の運転象限が回生であるか否か、すなわちその第１電動機ＭＧ１が回生を行っているか否かが判断される。このＳ３の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ３の判断が肯定される場合には、Ｓ４において、前記エンジン１２のパワーを低減させる指令信号が前記エンジン出力制御装置４２へ出力される。次に、Ｓ５において、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaが算出される。次に、Ｓ６において、Ｓ５にて算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジンの最高回転速度Ｎ_Emax未満であるか否かが判断される。このＳ６の判断が否定される場合には、Ｓ９以下の処理が実行されるが、Ｓ６の判断が肯定される場合には、Ｓ７において、前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値が最高回転速度Ｎ_MG1maxを実現するための値に設定される。次に、Ｓ８において、Ｓ７又はＳ１０にて設定された回転指令値及び前記ＭＧ１回転速度センサ５６により検出される前記第１電動機ＭＧ１の実回転速度から、その第１電動機ＭＧ１の出力トルクが制御された後、本ルーチンが終了させられる。Ｓ９においては、前記エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aが算出される。次に、Ｓ１０において、前記第１電動機ＭＧ１の回転指令値がＳ９にて算出された回転速度Ｎ_MG1aを実現するための値に設定された後、Ｓ８以下の処理が実行される。

以上の制御において、Ｓ４が前記エンジン駆動制御手段６６の動作に、Ｓ８が前記第１電動機駆動制御手段６８の動作に、Ｓ１が前記バッテリパワー変化率算出手段７０の動作に、Ｓ２が前記過電圧判定手段７２の動作に、Ｓ５〜Ｓ７、Ｓ９、及びＳ１０が前記第１電動機回転指令値設定手段７４の動作に、それぞれ対応する。

このように、本実施例によれば、前記第２電動機ＭＧ２のトルクが急減した際に、前記第１電動機ＭＧ１が最高回転速度Ｎ_MG1maxである場合における前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eaを算出し、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジン１２の最高回転速度Ｎ_Emax未満である場合には、前記第１電動機ＭＧ１の最高回転速度Ｎ_MG1maxに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定し、算出された回転速度Ｎ_Eaが前記エンジン１２の最高回転速度Ｎ_Emax以上である場合には、前記エンジン１２が最高回転速度Ｎ_Emaxである場合における前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1aに基づいてその第１電動機ＭＧ１の回転指令値を設定するものであることから、前記第１電動機ＭＧ１の回転制御によりパワー変化率を減少させてサージを抑える一方、差動機構である前記第１遊星歯車装置２０の構成によって定まるエンジン回転速度Ｎ_Eと第１電動機回転速度Ｎ_MG1との関係から、それらエンジン回転速度Ｎ_Eと第１電動機回転速度Ｎ_MG1が何れも過回転とならないように設定することができる。すなわち、サージを抑制しつつ必要十分な駆動トルクを確保するハイブリッド車両１０の電子制御装置５０を提供することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：ハイブリッド車両、１２：エンジン、２０：第１遊星歯車装置（差動機構）、４０：駆動輪、５０：電子制御装置、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、ＣＡ１：第１キャリア（第２回転要素）、Ｒ１：第１リングギヤ（第３回転要素）、Ｓ１：第１サンギヤ（第１回転要素）

Claims (1)

1. 第１回転要素、入力回転部材であってエンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材である第３回転要素を備えた差動機構と、前記第１回転要素に連結された第１電動機と、前記第３回転要素から駆動輪までの動力伝達経路に動力伝達可能に接続された第２電動機とを、備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記第２電動機のトルクが急減した際に、前記第１電動機が予め定められた該第１電動機の最高回転速度である場合における前記エンジンの回転速度を算出し、算出された回転速度が前記エンジンの予め定められた最高回転速度未満である場合には、前記第１電動機の最高回転速度に基づいて該第１電動機の回転指令値を設定し、算出された回転速度が前記エンジンの最高回転速度以上である場合には、前記エンジンが該最高回転速度である場合における前記第１電動機の回転速度に基づいて該第１電動機の回転指令値を設定するものである
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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