JP2021115968A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両において、車両に対する駆動力の要求値と、実際の駆動力との乖離の発生を抑制できるようにすること。【解決手段】ハイブリッド車両１０の制御装置５０は、前輪ＦＬ，ＦＲ用の第１駆動トルク上限値と、後輪ＲＬ，ＲＲ用の第２駆動トルク上限値とを導出する。第２駆動トルク上限値として、その時点でモータジェネレータ１２Ｃから出力できるトルクの上限値に応じた値が導出される。エンジン１１が運転している状況下でモータジェネレータ１２Ｂから前輪ＦＬ，ＦＲにトルクが伝達されるときには、その時点でモータジェネレータ１２Ｂから出力できるトルクの上限値と、その時点でエンジン１１から前輪ＦＬ，ＦＲに出力できるトルクの上限値との和に応じた値が第１駆動トルク上限値として導出される。【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

特許文献１に開示されているハイブリッド車両は、車両の動力源として、エンジン、第１モータ及び第２モータを備えている。エンジンの出力トルクは、前輪及び後輪のうちの一方の車輪に入力される。第１モータの出力トルクは、上記一方の車輪に入力される。第２モータの出力トルクは、前輪及び後輪のうちの他方の車輪に入力される。こうしたハイブリッド車両にあっては、モータの出力の上限は、モータに電力を供給するバッテリの状態やモータの温度によって変わる。

特開２０１９−１３１０２７号公報

エンジンの出力トルクを車輪に伝達させない一方で、モータの出力トルクを車輪に伝達させることによって車両を走行させる走行モードであるＥＶモードが選択されている場合、上記一方の車輪に入力されるトルクの上限である第１駆動トルク上限として、そのときの第１モータから出力できるトルクの上限に応じた値が設定される。また、上記他方の車輪に入力されるトルクの上限である第２駆動トルク上限として、そのときの第２モータから出力できるトルクの上限に応じた値が設定される。そして、上記一方の車輪に入力されるトルクが第１駆動トルク上限を超えないとともに、上記他方の車輪に入力されるトルクが第２駆動トルク上限を超えないように、駆動制御が行われる。

ＥＶモードが選択されている状態でハイブリッド車両が走行している場合、車両に対する駆動力の要求値が大きいと、各モータの出力トルクを上限まで上昇させても、実際の車両駆動力が要求値に達しないことがあり得る。

上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御装置は、前輪及び後輪のうちの一方の車輪にトルクを出力するエンジンと、前記一方の車輪にトルクを出力する第１モータと、前記前輪及び前記後輪のうちの他方の車輪にトルクを出力する第２モータと、を備えるハイブリッド車両に適用される。この制御装置は、前記一方の車輪に入力されるトルクの上限値である第１駆動トルク上限値を導出する第１上限値導出部と、前記他方の車輪に入力されるトルクの上限値である第２駆動トルク上限値を導出する第２上限値導出部と、前記一方の車輪に入力されるトルクが前記第１駆動トルク上限値を超えないとともに、前記他方の車輪に入力されるトルクが前記第２駆動トルク上限値を超えない範囲で、前記各モータ及び前記エンジンを制御する駆動制御部と、を備えている。前記第２上限値導出部は、その時点で前記第２モータから出力できるトルクの上限値に応じた値を前記第２駆動トルク上限値として導出する。前記第１上限値導出部は、前記エンジンの運転が停止している状況下で前記第１モータの出力トルクが前記一方の車輪に入力されるときには、その時点で前記第１モータから出力できるトルクの上限値に応じた値を前記第１駆動トルク上限値として導出し、前記エンジンが運転している状況下で前記第１モータの出力トルクが前記一方の車輪に入力されるときには、その時点で前記第１モータから出力できるトルクの上限値と、その時点で前記エンジンから前記一方の車輪に出力できるトルクの上限値との和に応じた値を前記第１駆動トルク上限値として導出する。

第１モータの出力トルクが上記一方の車輪に入力されることによって車両が走行する場合であってもエンジンが運転しているときには、エンジンの出力トルクを上記一方の車輪に入力させることが可能である。そのため、エンジンが運転している状況下で第１モータの出力トルクが上記一方の車輪に入力されるときには、その時点でエンジンから上記一方の車輪に出力できるトルクの上限値を加味して第１駆動トルク上限値が導出される。すなわち、第１駆動トルク上限値を、その時点で第１モータから出力できるトルクの上限値に応じた値よりも大きくできる。その結果、車両に対する駆動力の要求値まで実際の車両駆動力を上昇させることができない事象の発生を抑制できる。つまり、各モータの駆動だけでは車両駆動力をその要求値まで上昇させることができない場合、その不足分をエンジンの運転によって補うことができる。

したがって、上記構成によれば、ハイブリッド車両において、車両に対する駆動力の要求値と、実際の駆動力との乖離の発生を抑制できるようになる。

実施形態のハイブリッド車両の制御装置を備えるハイブリッド車両の概略を示す構成図。 同制御装置の構成を説明するブロック図。 同制御装置で実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、トルクの再配分が行われる様子を説明する作用図。 ハイブリッド車両の走行時におけるタイミングチャート。

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１には、制御装置５０が搭載されるハイブリッド車両１０が図示されている。ハイブリッド車両１０は、エンジン１１と、エンジン１１に連結されている動力配分統合機構２０と、動力配分統合機構２０に連結されているモータジェネレータ１２Ａとを備えている。また、ハイブリッド車両１０は、前輪ＦＬ，ＦＲにトルクを出力できるモータジェネレータ１２Ｂを備えている。

動力配分統合機構２０は、遊星歯車機構であり、外歯歯車のサンギア２１と、サンギア２１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア２２とを有している。サンギア２１とリングギア２２との間には、サンギア２１及びリングギア２２の双方と噛み合う複数のピニオンギア２３が配置されている。各ピニオンギア２３は、自転及び公転が自在な状態でキャリア２４に支持されている。サンギア２１には、モータジェネレータ１２Ａが連結されている。キャリア２４には、エンジン１１が連結されている。

エンジン１１の出力トルクであるエンジントルクがキャリア２４に入力されると、エンジントルクが、サンギア２１側とリングギア２２側とに分配される。すなわち、モータジェネレータ１２Ａにエンジントルクを入力させることにより、モータジェネレータ１２Ａに発電させることができる。

一方、モータジェネレータ１２Ａを電動機として機能させた場合、モータジェネレータ１２Ａの出力トルクがサンギア２１に入力される。すると、サンギア２１に入力されたモータジェネレータ１２Ａの出力トルクが、キャリア２４側とリングギア２２側とに分配される。そして、モータジェネレータ１２Ａの出力トルクがキャリア２４を介してエンジン１１に入力されることにより、エンジン１１のクランク軸を回転させることができる。

リングギア２２にはカウンタドライブギア３１が一体に設けられており、カウンタドライブギア３１にはカウンタドリブンギア３２が噛み合わされている。また、カウンタドリブンギア３２にはリダクションギア３３が噛み合わされており、リダクションギア３３にモータジェネレータ１２Ｂが連結されている。

カウンタドリブンギア３２にはファイナルドライブギア３４が一体回転可能に連結されており、ファイナルドライブギア３４にはファイナルドリブンギア３５が噛み合わされている。そして、ファイナルドリブンギア３５には、前輪用デファレンシャル３６を介して前輪ＦＬ，ＦＲが連結されている。

そして、ハイブリッド車両１０を減速させる際には、モータジェネレータ１２Ｂを発電機として機能させることにより、モータジェネレータ１２Ｂの発電量に応じた回生制動力をハイブリッド車両１０に発生させることができる。また、モータジェネレータ１２Ｂを電動機として機能させた場合、モータジェネレータ１２Ｂの出力トルクが前輪ＦＬ，ＦＲに入力される。

ハイブリッド車両１０は、モータジェネレータ１２Ｃを備えている。モータジェネレータ１２Ｃを電動機として機能させる場合、モータジェネレータ１２Ｃの出力トルクは、後輪用デファレンシャル３７を介して後輪ＲＬ，ＲＲに入力される。一方、モータジェネレータ１２Ｃを発電機として機能させることにより、モータジェネレータ１２Ｃの発電量に応じた回生制動力をハイブリッド車両１０に発生させることができる。

各モータジェネレータ１２Ａ〜１２Ｃは、インバータ４１を介してバッテリ４２と電力の授受を行う。
本実施形態では、前輪ＦＬ，ＦＲ及び後輪ＲＬ，ＲＲのうち、前輪ＦＬ，ＦＲにエンジン１１の出力トルクであるエンジントルクが入力される一方で、後輪ＲＬ，ＲＲにはエンジントルクが入力されない。また、前輪ＦＬ，ＦＲにはモータジェネレータ１２Ｂの出力トルクが入力され、後輪ＲＬ，ＲＲにはモータジェネレータ１２Ｃの出力トルクが入力される。すなわち、エンジントルクを入力可能な前輪ＦＬ，ＦＲに出力トルクを出力できるモータジェネレータ１２Ｂが、「第１モータ」の一例である。また、エンジントルクを入力不能な後輪ＲＬ，ＲＲに出力トルクを出力できるモータジェネレータ１２Ｃが、「第２モータ」の一例である。

次に、図１及び図２を参照し、制御装置５０について説明する。
制御装置５０には、車速センサ１０１及びアクセルペダルセンサ１０２などの各種のセンサからの検出信号が入力される。車速センサ１０１は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出し、その検出結果に応じた信号を検出信号として出力する。アクセルペダルセンサ１０２は、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセルペダル開度ＡＣＣを検出し、その検出結果に応じた信号を検出信号として出力する。

制御装置５０は、パワー管理用制御ユニット５１、エンジン制御ユニット５２、モータ制御ユニット５３及びバッテリ制御ユニット５４を備えている。パワー管理用制御ユニット５１は、ハイブリッド車両１０全体の電力及び動力の統括管理を行う。エンジン制御ユニット５２は、エンジン１１を制御する。モータ制御ユニット５３は、インバータ４１の制御を通じて各モータジェネレータ１２Ａ〜１２Ｃを制御する。バッテリ制御ユニット５４は、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣ及びバッテリ４２の温度であるバッテリ温度ＴＢなどのバッテリ情報を管理する。

パワー管理用制御ユニット５１には、エンジン１１が運転されているときには、エンジン回転数ＮＥやエンジン負荷ＫＬなどのエンジン１１の運転状況を示す情報がエンジン制御ユニット５２から入力される。パワー管理用制御ユニット５１には、モータジェネレータ１２Ａの回転数であるモータ回転数ＮＭＡ、モータジェネレータ１２Ｂの回転数であるモータ回転数ＮＭＢ、及び、モータジェネレータ１２Ｃの回転数であるモータ回転数ＮＭＣがモータ制御ユニット５３から入力される。パワー管理用制御ユニット５１には、蓄電量ＳＯＣ及びバッテリ温度ＴＢなどのバッテリ情報がバッテリ制御ユニット５４から入力される。

パワー管理用制御ユニット５１は、その時点でエンジン１１から前輪ＦＬ，ＦＲに出力できるエンジントルクの上限値であるエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬを所定の制御サイクル毎に導出する。パワー管理用制御ユニット５１は、導出時点の車速Ｖに応じた値をエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬとして導出する。すなわち、パワー管理用制御ユニット５１は、導出時点の車速Ｖで実現できるエンジン回転数ＮＥの最大値を上限エンジン回転数ＮＥＬとして導出する。また、パワー管理用制御ユニット５１は、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すマップを用い、上限エンジン回転数ＮＥＬに応じたエンジントルクをエンジン最大トルクＴＱＥＮＧＬとして導出する。そして、パワー管理用制御ユニット５１は、エンジン最大トルクＴＱＥＮＧＬと所定係数との積を、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬとして導出する。所定係数として、エンジン１１から前輪ＦＬ，ＦＲまでのトルク伝達経路における減速比（ギア比）に応じた値が設定されている。

パワー管理用制御ユニット５１は、その時点でモータジェネレータ１２Ｂから前輪ＦＬ，ＦＲに出力できるトルクの上限値である第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌを所定の制御サイクル毎に導出する。例えば、パワー管理用制御ユニット５１は、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣ及びバッテリ温度ＴＢを基に第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌを導出する。この場合、蓄電量ＳＯＣが少ない場合では、蓄電量ＳＯＣが多い場合よりも小さい値が第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとして導出される。また、バッテリ温度ＴＢが高い場合では、バッテリ温度ＴＢが低い場合よりも小さい値が第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとして導出される。

また、パワー管理用制御ユニット５１は、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌの導出処理と同じ手法によって、その時点でモータジェネレータ１２Ｃから後輪ＲＬ，ＲＲに出力できるトルクの上限値である第２モータトルク上限値ＴＱＭＧ２Ｌを所定の制御サイクル毎に導出する。

パワー管理用制御ユニット５１は、ハイブリッド車両１０の走行モードの選択を行う。選択可能なモードとしては、ＨＶモードと、ＥＶ優先モードとが用意されている。ＨＶモードとは、恒常的に、各モータジェネレータ１２Ｂ，１２Ｃ及びエンジン１１のうちの少なくとも１つを駆動させることによってハイブリッド車両１０を走行させるモードである。ＥＶ優先モードとは、基本的にはエンジントルクを前輪ＦＬ，ＦＲに伝達させることなく、ハイブリッド車両１０を走行させるモードである。例えば、パワー管理用制御ユニット５１は、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣが判定蓄電量よりも多いときにはＥＶ優先モードを選択し、蓄電量ＳＯＣが判定蓄電量以下であるときにはＨＶモードを選択する。

ここで、ＥＶ優先モードが選択されている場合であっても、エンジン１１が運転されることがある。例えば、デフロスタの駆動要求がある場合、及び、ハイブリッドシステムを構成する部品の保護が必要になった場合に、エンジン１１が運転される。ただし、こうした要求に従ってエンジン１１が運転されても、ＥＶ優先モードが選択されているときには、基本的にはエンジントルクが前輪ＦＬ，ＦＲに入力されない。

パワー管理用制御ユニット５１は、車両の駆動力の要求値である要求車両駆動力ＤＰＲＱを導出する。運転者によるアクセルペダルなどの車両の操作部材の操作を反映してハイブリッド車両１０を走行させる場合、パワー管理用制御ユニット５１は、アクセルペダル開度ＡＣＣを基に要求車両駆動力ＤＰＲＱを導出する。自動運転によってハイブリッド車両１０を走行させる場合、パワー管理用制御ユニット５１は、自動運転用の制御装置から受信した要求に従って要求車両駆動力ＤＰＲＱを導出する。

パワー管理用制御ユニット５１は、設定されている前後駆動力配分比率αを基に、要求車両駆動力ＤＰＲＱを前輪側と後輪側とに配分する。要求車両駆動力ＤＰＲＱのうち、前後駆動力配分比率αに従って前輪側に配分された分を要求前輪側駆動力ＤＰＦＲＱとし、前後駆動力配分比率αに従って後輪側に配分された分を要求後輪側駆動力ＤＰＲＲＱとする。また、パワー管理用制御ユニット５１は、要求前輪側駆動力ＤＰＦＲＱに応じたトルクを要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱとして導出し、要求後輪側駆動力ＤＰＲＲＱに応じたトルクを要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱとして導出する。パワー管理用制御ユニット５１は、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱに応じたモータトルクの指令値である第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒを、モータ制御ユニット５３に出力する。また、パワー管理用制御ユニット５１は、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱを基に、エンジン１１に対するトルク指令値であるエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒと、モータジェネレータ１２Ｂに対するトルク指令値である第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとを導出する。そして、パワー管理用制御ユニット５１は、導出したエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒをエンジン制御ユニット５２に出力し、第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒをモータ制御ユニット５３に出力する。各トルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ，ＴＱＭＧ２Ｔｒ，ＴＱＥＴｒの具体的な導出処理については後述する。

なお、エンジン制御ユニット５２は、パワー管理用制御ユニット５１から入力されたエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒを基に、エンジン１１の運転を制御する。モータ制御ユニット５３は、パワー管理用制御ユニット５１から入力された第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒに応じたモータトルクがモータジェネレータ１２Ｂから出力されるように、インバータ４１の制御を通じてモータジェネレータ１２Ｂを駆動させる。また、モータ制御ユニット５３は、パワー管理用制御ユニット５１から入力された第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒに応じたモータトルクがモータジェネレータ１２Ｃから出力されるように、インバータ４１の制御を通じてモータジェネレータ１２Ｃを駆動させる。すなわち、本実施形態では、パワー管理用制御ユニット５１、エンジン制御ユニット５２及びモータ制御ユニット５３により、モータジェネレータ１２Ｂ，１２Ｃ及びエンジン１１を制御する「駆動制御部」が構成される。

次に、図３を参照し、前輪用デファレンシャル３６に入力できるトルクの上限値である第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ、及び、後輪用デファレンシャル３７に入力できるトルクの上限値である第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌを導出するためにパワー管理用制御ユニット５１が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、所定の制御サイクル毎に繰り返し実行される。

本処理ルーチンにおいて、ステップＳ１１では、走行モードとしてＨＶモードが選択されているか否かの判定が行われる。ＨＶモードが選択されている場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、処理が次のステップＳ１２に移行される。ステップＳ１２において、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ及び第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌが導出される。すなわち、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬとの和が、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌとして導出される。また、第２モータトルク上限値ＴＱＭＧ２Ｌが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌとして導出される。すなわち、本実施形態では、パワー管理用制御ユニット５１が、「第１上限値導出部」の一例であるとともに、「第２上限値導出部」の一例である。そして、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、ステップＳ１１において、ＨＶモードが選択されていない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＶ優先モードが選択されているため、処理が次のステップＳ１３に移行される。ステップＳ１３において、以下の２つの条件（条件１）及び（条件２）の何れもが成立しているか否かの判定が行われる。
（条件１）エンジン１１が運転中であること。
（条件２）エンジン１１の運転停止の要求がないこと。

条件（条件１）及び（条件２）のうちの少なくとも１つの条件が成立していない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、処理が次のステップＳ１４に移行される。ステップＳ１４において、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ及び第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌが導出される。すなわち、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌとして導出される。また、第２モータトルク上限値ＴＱＭＧ２Ｌが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌとして導出される。そして、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、ステップＳ１３において、条件（条件１）及び（条件２）の何れもが成立している場合（ＹＥＳ）、処理が前述したステップＳ１２に移行される。すなわち、ＥＶ優先モードが選択されている状況下においてエンジン１１が運転されている場合、エンジン１１の運転停止の要求がないときには、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きい値が第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌとして導出される。具体的には、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬとの和が、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌとして導出される。一方、上述したとおり、ＥＶ優先モードが選択されている状況下においてエンジン１１が運転されている場合であっても、エンジン１１の運転停止の要求があるときには（Ｓ１３：ＮＯ）、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬを加味して第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌが導出されることはない。

なお、ＥＶ優先モードが選択されている状況下においてエンジン１１が運転されている場合、デフロスタの駆動要求がなくなるなどによってエンジン１１の運転が不要となると、運転停止が要求される。

そして、図３に示した処理ルーチンにおいて上記ステップＳ１３の判定が「ＹＥＳ」となるような場合、パワー管理用制御ユニット５１では、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ及び第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌを用い、各トルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ，ＴＱＭＧ２Ｔｒ，ＴＱＥＴｒが導出される。

まずはじめに、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ以下であり、且つ、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌ以下である場合について説明する。この場合、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌ以下であるときには、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとして導出される。エンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとして「０」が導出される。また、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして導出される。

一方、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きいときには、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌが第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとして導出される。要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱから第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒを引いた値が、エンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとして導出される。また、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして導出される。この場合、エンジン１１の運転を制御することにより、前後駆動力配分比率αを変更することなく駆動制御を行うことができる。

次に、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照し、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌよりも大きく、且つ、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌ以下である場合について説明する。この場合、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌが第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとして導出される。エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬがエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとして導出される。つまり、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌが、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａとして設定される。

また、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱから第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌを引いた値を第１不足トルクΔＴＱ１とした場合、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱと第１不足トルクΔＴＱ１とを基に、第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒが導出される。すなわち、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱと第１不足トルクΔＴＱ１との和が第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌ以下である場合、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱと第１不足トルクΔＴＱ１との和が、再配分後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱａとして設定される。そして、再配分後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱａが、第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして導出される。一方、図４に示す例とは異なり、再配分後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱａが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌよりも大きい場合、第２モータトルク上限値ＴＱＭＧ２Ｌが第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして導出される。

次に、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌ以下であり、且つ、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌよりも大きい場合について説明する。この場合、第２モータトルク上限値ＴＱＭＧ２Ｌが第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして導出される。要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱから第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒを引いた値を第２不足トルクΔＴＱ２とした場合、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱと第２不足トルクΔＴＱ２とを基に、第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ及びエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒが導出される。すなわち、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱと第２不足トルクΔＴＱ２との和を再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａとした場合、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌ以下であるときには、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａが第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとして導出される。

一方、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きいときには、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌが第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとして導出される。また、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａと第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとの差がエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬ以下であるときには、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａと第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとの差がエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとして導出される。一方、再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａと第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌとの差がエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬよりも大きいときには、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬがエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとして導出される。

上述したように各トルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ，ＴＱＭＧ２Ｔｒ，ＴＱＥＴｒが導出されると、エンジントルク指令値ＴＱＥＴｒがエンジン制御ユニット５２に出力され、各モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ，ＴＱＭＧ２Ｔｒがモータ制御ユニット５３に出力される。

次に、図５を参照し、本実施形態の作用及び効果について説明する。前提として、走行モードとしてＥＶ優先モードが選択されており、且つ上記各条件（条件１）及び（条件２）の何れもが成立しているものとする。

タイミングｔ１からの運転者によるアクセルペダルの操作量の増大によってアクセルペダル開度ＡＣＣが増大されると、要求車両駆動力ＤＰＲＱが増大される。すると、設定されている前後駆動力配分比率αと、要求車両駆動力ＤＰＲＱとを基に、要求前輪側駆動力ＤＰＦＲＱ及び要求後輪側駆動力ＤＰＲＲＱが導出される。タイミングｔ２までの期間では、要求前輪側駆動力ＤＰＦＲＱに応じた要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌ以下であり、且つ、要求後輪側駆動力ＤＰＲＲＱに応じた要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱが第２駆動トルク上限値ＴＱ２Ｌ以下である。そのため、モータジェネレータ１２Ｂから出力されたモータトルクが前輪ＦＬ，ＦＲに入力され、モータジェネレータ１２Ｃから出力されたモータトルクが後輪ＲＬ，ＲＲに入力される。その一方で、エンジン１１が運転中であっても、エンジントルクが前輪ＦＬ，ＦＲに入力されない。

タイミングｔ２以降では、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きくなる。この場合、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌに達するタイミングｔ３までの期間では、第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとの和が要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱと等しくなり、且つ、第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒが要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱと等しくなるように、各トルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ，ＴＱＭＧ２Ｔｒ，ＴＱＥＴｒが導出される。

タイミングｔ３以降では、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱが第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌよりも大きくなる。すると、トルクの再配分が行われる。すなわち、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌが再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａとして設定される。これにより、第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒとエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒとの和が再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａと等しくなるように、第１モータトルク指令値ＴＱＭＧ１Ｔｒ及びエンジントルク指令値ＴＱＥＴｒが導出される。また、要求前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱと再配分前輪側駆動トルクＴＱＦＲＱａとの差分である第１不足トルクΔＴＱ１と、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱとの和が、再配分後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱａとして設定される。これにより、第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒとして再配分後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱａが導出される。つまり、第２モータトルク指令値ＴＱＭＧ２Ｔｒが、要求後輪側駆動トルクＴＱＲＲＱよりも大きくなる。これにより、ハイブリッド車両１０の駆動力ＤＰの不足を抑制できる。したがって、駆動力ＤＰを要求車両駆動力ＤＰＲＱまで増大させることができ、ひいてはハイブリッド車両１０の加速性能の低下を抑制できる。

すなわち、ＥＶ優先モードが選択されている状況下でエンジン１１が運転しているときには、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬを考慮して第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌが導出される。すなわち、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌを、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きくできる。その結果、モータジェネレータ１２Ｂ，１２Ｃの駆動だけではハイブリッド車両１０の駆動力ＤＰを要求車両駆動力ＤＰＲＱまで増大させることができないときには、その不足分をエンジン１１の出力を高くすることによって補うことができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ＥＶ優先モードが選択されている状況下においてエンジン１１の運転が停止されている場合、モータジェネレータ１２Ｂ，１２Ｃのうちの少なくとも一方の駆動によってハイブリッド車両１０が走行している。このようにハイブリッド車両１０がＥＶ走行している状況下で、デフロスタの駆動が要求されるなどによってエンジン１１が始動されることがある。この場合、エンジン１１からのエンジントルクを前輪ＦＬ，ＦＲに出力できる状態になる。そして、エンジン１１の運転停止の要求がない場合には、第１駆動トルク上限値ＴＱ１Ｌを、第１モータトルク上限値ＴＱＭＧ１Ｌよりも大きくする。しかし、エンジン１１の始動に伴ってエンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬが「０」よりも大きくなっても、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬの上昇に対して実際のエンジントルクの上昇には応答遅れが生じる。よって、このような場合には、実際のエンジントルクの上昇の応答遅れを加味し、エンジン直行トルク上限値ＴＱＥＰＬを徐々に増大させるようにすることが好ましい。

・上記実施形態では、制御装置５０が、エンジントルクを前輪ＦＬ，ＦＲに入力できるハイブリッド車両１０に適用されている。しかし、エンジントルクを後輪ＲＬ，ＲＲに入力できるハイブリッド車両に制御装置５０を適用してもよい。

・制御装置５０によって制御されるハイブリッドシステムは、前輪ＦＬ，ＦＲにモータトルクを出力するモータと、後輪ＲＬ，ＲＲにモータトルクを出力するモータとが個別に設けられるものであれば、上記実施形態で説明したシステムとは異なる構成のものであってもよい。

制御装置５０は、以下（ａ）〜（ｃ）の何れかの構成であればよい。
（ａ）制御装置５０は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
（ｂ）制御装置５０は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ又はＦＰＧＡを挙げることができる。ＡＳＩＣとは「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、ＦＰＧＡとは「Field Programmable Gate Array」の略記である。
（ｃ）制御装置５０は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうち残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。

１０…ハイブリッド車両
１１…エンジン
１２Ｂ…モータジェネレータ
１２Ｃ…モータジェネレータ
５０…制御装置
５１…パワー管理用制御ユニット
５２…エンジン制御ユニット
５３…モータ制御ユニット
ＦＬ，ＦＲ…前輪
ＲＬ，ＲＲ…後輪

Claims (1)

1. 前輪及び後輪のうちの一方の車輪にトルクを出力するエンジンと、前記一方の車輪にトルクを出力する第１モータと、前記前輪及び前記後輪のうちの他方の車輪にトルクを出力する第２モータと、を備えるハイブリッド車両に適用され、
   前記一方の車輪に入力されるトルクの上限値である第１駆動トルク上限値を導出する第１上限値導出部と、
   前記他方の車輪に入力されるトルクの上限値である第２駆動トルク上限値を導出する第２上限値導出部と、
   前記一方の車輪に入力されるトルクが前記第１駆動トルク上限値を超えないとともに、前記他方の車輪に入力されるトルクが前記第２駆動トルク上限値を超えない範囲で、前記各モータ及び前記エンジンを制御する駆動制御部と、を備え、
   前記第２上限値導出部は、その時点で前記第２モータから出力できるトルクの上限値に応じた値を前記第２駆動トルク上限値として導出し、
   前記第１上限値導出部は、
   前記エンジンの運転が停止している状況下で前記第１モータの出力トルクが前記一方の車輪に入力されるときには、その時点で前記第１モータから出力できるトルクの上限値に応じた値を前記第１駆動トルク上限値として導出し、
   前記エンジンが運転している状況下で前記第１モータの出力トルクが前記一方の車輪に入力されるときには、その時点で前記第１モータから出力できるトルクの上限値と、その時点で前記エンジンから前記一方の車輪に出力できるトルクの上限値との和に応じた値を前記第１駆動トルク上限値として導出する
   ハイブリッド車両の制御装置。

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