JP5710583B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関と駆動輪との間に少なくとも３つの回転要素を有する差動機構（遊星歯車機構など）を備える車両に関する。

特開２０１１−２１９０２５号公報（特許文献１）には、エンジンと駆動輪との間に遊星歯車機構（差動機構）を備える車両が開示されている。遊星歯車機構は、発電機に連結されるサンギヤと、駆動輪に連結されるリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤと、エンジンに連結されるキャリアとを含む。特許文献１には、このような車両において、ドライバの加速要求時に、加速要求から逸脱しないようにエンジントルクを制限して発電機の過回転を防止する技術が開示されている。

特開２０１１−２１９０２５号公報 特開２００８−１５５７１８号公報 特開２００６−３２１３９２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された車両において、発電機の過回転を防止する際、遊星歯車機構の回転エネルギ変化を考慮することなくエンジンの発生パワーを制御すると、過回転を助長してしまう可能性がある。

すなわち、エンジンと変速機との間に遊星歯車機構が設けられていない通常のエンジン車両では、エンジン発生パワーとエンジン回転速度との間には正の相関関係（一方が増加すると他方も増加し、一方が低下すると他方も低下する関係）が定常的に存在する。したがって、エンジン発生パワーの低下補正を行なうことで過回転を防止することが可能である。

ところが、特許文献１に開示された車両のようにエンジンと変速機との間に遊星歯車機構が設けられている車両においては、遊星歯車機構の状態によっては、エンジンの発生パワーと変速機の入力軸回転変化との間の相関関係が変化して負の相関関係（一方が増加すると他方が低下し、一方が低下すると他方が増加する関係）となる場合がある。そのため、特許文献１に開示された車両において、通常のエンジン車両と同様の補正を行なうと、遊星歯車機構の状態によっては過回転を助長してしまう可能性がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関と駆動輪との間に少なくとも３つの回転要素を有する差動機構を備える車両において、内燃機関のストールおよび過回転を適切に防止することである。

この発明に係る車両は、駆動輪を回転させるためのパワーを発生する内燃機関と、内燃機関と駆動輪との間に設けられ、内燃機関に連結される第１回転要素と駆動輪に連結される第２回転要素とを含む少なくとも３つの回転要素を有する差動機構と、内燃機関を制御する制御装置とを備える。制御装置は、内燃機関の回転速度を変更する必要がある場合、内燃機関の発生パワーの増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを第２回転要素の回転速度に応じて決定する。

好ましくは、第２回転要素の回転速度が第１回転要素の回転速度に応じて決まる境界値よりも低い第１領域では第１回転要素の回転速度と差動機構の回転エネルギとの間に正の相関関係があり、第２回転要素の回転速度が境界値よりも高い第２領域では第１回転要素の回転速度と差動機構の回転エネルギとの間に負の相関関係がある。制御装置は、内燃機関の回転速度を増加する必要がある場合、第２回転要素の回転速度が第１領域に含まれるときは発生パワーの増加補正を行ない、第２回転要素の回転速度が第２領域に含まれるときは発生パワーの低下補正を行なう。制御装置は、内燃機関の回転速度を低下する必要がある場合、第２回転要素の回転速度が第１領域に含まれるときは発生パワーの低下補正を行ない、第２回転要素の回転速度が第２領域に含まれるときは発生パワーの増加補正を行なう。

好ましくは、制御装置は、内燃機関の回転速度を増加する必要がある場合、第２回転要素の回転速度が第１領域に含まれるときは第２回転要素の回転速度が低いほど発生パワーの増加補正量を大きくし、第２回転要素の回転速度が第２領域に含まれるときは発生パワーの低下補正量を零にするまたは第２回転要素の回転速度が高いほど大きくする。

好ましくは、制御装置は、内燃機関の回転速度を低下する必要がある場合、第２回転要素の回転速度が第１領域に含まれるときは第２回転要素の回転速度が低いほど発生パワーの低下補正量を大きくし、第２回転要素の回転速度が第２領域に含まれるときは発生パワーの増加補正量を零にするまたは第２回転要素の回転速度が高いほど大きくする。

好ましくは、車両は、内燃機関と駆動輪との間に設けられ、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかの状態に切替可能な係合装置をさらに備える。制御装置は、係合装置がスリップ状態または解放状態でありかつ内燃機関の回転速度を変更する必要がある場合に、内燃機関の発生パワーの増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを第２回転要素の回転速度に応じて決定する。

好ましくは、係合装置は、変速比を変更可能な変速機である。
好ましくは、差動機構は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリアとを含む遊星歯車機構である。第１回転要素はキャリアであり、第２回転要素はリングギヤである。車両は、サンギヤに連結される第１回転電機と、リングギヤに連結される第２回転電機とをさらに備える。

本発明によれば、内燃機関と駆動輪との間に少なくとも３つの回転要素を有する差動機構を備える車両において、内燃機関のストールおよび過回転を適切に防止することができる。

車両の全体ブロック図である。 動力分割装置の共線図を示す。 動力分割装置の全体の回転エネルギの分布とストール防止指令時および過回転防止指令時の回転変化の様子とを模式的に示した図である。 エンジン発生パワーＰｅの補正手法を示す図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。 エンジン発生パワーＰｅおよびエンジン回転速度ωｅの変化の様子を示す図である。 ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。 ストール防止用マップを示す図である。 過回転防止用マップを示す図である。 ストール防止用マップの変形例を示す図である。 過回転防止用マップの変形例を示す図である。 車両の構成の変形例を示す図（その１）である。 車両の構成の変形例を示す図（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
［実施の形態１］
図１は、本実施の形態による車両１の全体ブロック図である。車両１は、駆動輪８２を回転させて走行する。この車両１は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１００、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」という）２００、動力分割装置３００、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」という）４００、自動変速機（Ａ／Ｔ）５００、電力制御装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＰＣＵ」という）６００、バッテリ７００、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）１０００を含む。

エンジン１００は、駆動輪８２を回転させるためのパワー（駆動パワーＰｖ）を発生する。エンジン１００が発生したパワーは動力分割装置３００に入力される。

動力分割装置３００は、エンジン１００から入力されたパワーを、自動変速機５００を介して駆動輪８２に伝達されるパワーと、第１ＭＧ２００に伝達されるパワーとに分割する。

動力分割装置３００は、サンギヤ（Ｓ）３１０、リングギヤ（Ｒ）３２０、キャリア（Ｃ）３３０、およびピニオンギヤ（Ｐ）３４０を含む遊星歯車機構（差動機構）である。サンギヤ（Ｓ）３１０は、第１ＭＧ２００のロータに連結される。リングギヤ（Ｒ）３２０は、自動変速機５００を介して駆動輪８２に連結される。ピニオンギヤ（Ｐ）３４０は、サンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合する。キャリア（Ｃ）３３０は、ピニオンギヤ（Ｐ）３４０を自転かつ公転自在に保持する。キャリア（Ｃ）３３０は、エンジン１００のクランクシャフトに連結される。

第１ＭＧ２００および第２ＭＧ４００は、交流の回転電機であって、モータとしてもジェネレータとしても機能する。本実施の形態においては、第２ＭＧ４００は、動力分割装置３００と自動変速機５００との間に設けられる。より具体的には、動力分割装置３００のリングギヤ（Ｒ）３２０と自動変速機５００の入力軸とを連結する回転軸３５０に第２ＭＧ４００のロータが接続される。

自動変速機５００は、回転軸３５０と駆動軸５６０との間に設けられる。自動変速機５００は、複数の油圧式の摩擦係合要素（クラッチおよびブレーキなど）を含むギヤユニットと、ＥＣＵ１０００からの制御信号に応じた油圧を各摩擦係合要素に供給する油圧回路とを備える。複数の摩擦係合要素の係合状態が変更されることによって、自動変速機５００は、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかの状態に切り替えられる。係合状態では、自動変速機５００の入力軸の回転パワーの全部が自動変速機５００の出力軸に伝達される。スリップ状態では、自動変速機５００の入力軸の回転パワーの一部が自動変速機５００の出力軸に伝達される。解放状態では、自動変速機５００の入力軸と出力軸との間の動力伝達が遮断される。また、自動変速機５００は、係合状態における変速比（出力軸回転速度に対する入力軸回転速度の比）を予め定められた複数の変速段（変速比）のうちのいずれかに切替可能に形成される。なお、自動変速機５００は、通常は係合状態に制御されるが、変速中（アップシフト中またはダウンシフト中）は一時的にスリップ状態または解放状態となり、変速終了後に再び係合状態に戻される。

ＰＣＵ６００は、バッテリ７００から供給される直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００に出力する。これにより、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００が駆動される。また、ＰＣＵ６００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００によって発電される交流電力を直流電力に変換してバッテリ７００へ出力する。これにより、バッテリ７００が充電される。

バッテリ７００は、第１ＭＧ２００および／または第２ＭＧ４００を駆動するための高電圧（たとえば２００Ｖ程度）の直流電力を蓄える。バッテリ７００は、代表的にはニッケル水素やリチウムイオンを含んで構成される。なお、バッテリ７００に代えて、大容量のキャパシタも採用可能である。

さらに、車両１には、エンジン回転速度センサ１０、車速センサ１５、レゾルバ２１，２２、アクセルポジションセンサ３１が備えられる。エンジン回転速度センサ１０は、エンジン１００の回転速度（以下「エンジン回転速度ωｅ」という）を検出する。車速センサ１５は、駆動軸５６０の回転速度を車速Ｖとして検出する。レゾルバ２１は、第１ＭＧ２００の回転速度（以下「第１ＭＧ回転速度ωｇ」という）を検出する。レゾルバ２２は、第２ＭＧ４００の回転速度（以下「第２ＭＧ回転速度ωｍ」という）を検出する。アクセルポジションセンサ３１は、ユーザによるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度Ａ」という）を検出する。

ＥＣＵ１０００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。ＥＣＵ１０００は、演算処理の結果に基づいて車両１に搭載される各機器を制御する。

ＥＣＵ１０００は、アクセル開度Ａおよび車速Ｖから要求駆動パワーＰｖｒｅｑを決定する。ＥＣＵ１０００は、要求駆動パワーＰｖｒｅｑを満足するように所定のアルゴリズムに従ってエンジン目標パワー、第１ＭＧ目標パワー、第２ＭＧ目標パワーを算出する。ＥＣＵ１０００は、実際のエンジンパワーがエンジン目標パワーとなるようにエンジン１００（具体的には点火時期、スロットル開度、燃料噴射量など）を制御する。また、ＥＣＵ１０００は、ＰＣＵ６００を制御することによって、第１ＭＧ２００の実パワーが第１ＭＧ目標パワーとなるように第１ＭＧ２００を流れる電流を制御する。同様に、ＥＣＵ１０００は、ＰＣＵ６００を制御することによって、第２ＭＧ４００の実パワーが第２ＭＧ目標パワーとなるように第２ＭＧ４００を流れる電流を制御する。

ＥＣＵ１０００は、予め定められた変速マップを参照してアクセル開度Ａおよび車速Ｖに対応する目標変速段を決定し、実際の変速段が目標変速段となるように自動変速機５００を制御する。

図２は、動力分割装置３００の共線図を示す。図２に示すように、サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度（すなわち第１ＭＧ回転速度ωｇ）、キャリア（Ｃ）３３０の回転速度（すなわちエンジン回転速度ωｅ）、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度（すなわち第２ＭＧ回転速度ωｍ）は、動力分割装置３００の共線図上で直線で結ばれる関係（いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。なお、本実施の形態においては、リングギヤ（Ｒ）３２０と駆動軸５６０との間に自動変速機（Ａ／Ｔ）５００が設けられている。そのため、第２ＭＧ回転速度ωｍと車速Ｖとの比は、自動変速機５００で形成される変速段（変速比）によって決まる。なお、図２には、自動変速機５００が１速〜４速のいずれかの前進変速段を形成可能な場合が例示されている。

ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅがストール領域（制御下限値ω０未満の低速領域）に含まれる場合、エンジン１００のストールを防止するためにエンジン回転速度ωｅを上昇させる指令（以下「ストール防止指令」という）をエンジン１００に出力する。

また、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅが過回転領域（制御上限値ω１を超える高速領域）に含まれる場合、エンジン１００あるいは動力分割装置３００の過回転を防止するためにエンジン回転速度ωｅを低下させる指令（以下「過回転防止指令」という）をエンジン１００に出力する。

図３は、動力分割装置３００の全体の回転エネルギの分布とストール防止指令時および過回転防止指令時の回転変化の様子とを模式的に示した図である。図３においては、エンジン回転速度ωｅ（キャリア（Ｃ）３３０の回転速度）を横軸とし、第２ＭＧ回転速度ωｍ（リングギヤ（Ｒ）３２０の回転速度）を縦軸としている。上述の図２で説明したように、エンジン回転速度ωｅおよび第２ＭＧ回転速度ωｍが決まれば、残りの第１ＭＧ回転速度ωｇ（サンギヤ（Ｓ）３１０の回転速度）も決まり、動力分割装置３００内のすべての回転要素の回転速度を特定することができる。そのため、エンジン回転速度ωｅおよび第２ＭＧ回転速度ωｍをパラメータとすることで、動力分割装置３００の全体の回転エネルギ（以下、単に「合計エネルギＥｓｕｍ」ともいう）が決まることになる。なお、図３においては、合計エネルギＥｓｕｍが等エネルギ曲線群（エネルギが等しい点を結んだ曲線を所定エネルギ毎に示したもの）を用いて示されている。各等エネルギ曲線が示す合計エネルギＥｓｕｍの値Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，…Ｅ１０，…は、原点から遠いほど高い。すなわち、Ｅ１＜Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ４…＜Ｅ１０…の関係にある。

通常のエンジン車両では、エンジンと自動変速機との間に動力分割装置３００に相当する装置が設けられない。そのため、エンジン発生パワーとエンジン回転速度との間には正の相関関係（一方が増加すると他方も増加し、一方が低下すると他方も低下する関係）が定常的に存在する。したがって、エンジン回転速度がストール領域にある場合には、エンジンパワーの増加補正を行なうことでエンジン回転速度を上昇させてストールを防止することが可能である。また、エンジン回転速度が過回転領域にある場合には、エンジンパワーの低下補正を行なうことでエンジン回転速度を低下させて過回転を防止することが可能である。

ところが、本実施の形態による車両１においては、エンジン１００と自動変速機５００との間に動力分割装置３００が設けられる。このような車両１において、通常のエンジン車両と同じ方向にエンジンパワーを補正すると、動力分割装置３００の状態によっては、エンジン回転速度ωｅを変更したい方向に変更することができない。

すなわち、図３から分かるように、第２ＭＧ回転速度ωｍが変化しない場合には、エンジン回転速度ωｅと合計エネルギＥｓｕｍとの間の相関関係が境界ラインＬよりも上側の領域と下側の領域とで反対になる。具体的には、境界ラインＬよりも下側の領域では、エンジン回転速度ωｅと合計エネルギＥｓｕｍとの間には正の相関関係（一方が増加すると他方も増加し、一方が低下すると他方も低下する関係）がある。そのため、以下では、境界ラインＬよりも下側の領域を「正相関領域」ともいう。一方、境界ラインＬよりも上側の領域では、エンジン回転速度ωｅと合計エネルギＥｓｕｍとの間には負の相関関係（一方が増加すると他方は低下し、一方が低下すると他方は増加する関係）がある。そのため、以下では、境界ラインＬよりも上側の領域を「負相関領域」ともいう。

境界ラインＬは、下記の式（ａ）の関係式で表わすことができる。
ωｍ＝ωｅ｛（１＋ρ）^２Ｉｇ＋ρ^２Ｉｅ｝／｛（１＋ρ）Ｉｇ｝ …（ａ）
式（ａ）において、「Ｉｇ」は第１ＭＧ２００の慣性モーメント、「Ｉｅ」はエンジン１００の慣性モーメント、「ρ」は動力分割装置３００のプラネタリギヤ比である。

なお、以下の説明では、図３に示すように、エンジン回転速度ωｅが制御下限値ω０である時の境界ラインＬの値を「下限境界値Ｌ０」ともいい、エンジン回転速度ωｅが制御上限値ω１である時の境界ラインＬの値を「上限境界値Ｌ１」ともいうことにする。

図３には、ストール防止指令時の回転変化がパターン（１）、（２）に示され、過回転防止指令時の回転変化がパターン（３）、（４）に示される。なお、図３では、ストール防止指令および過回転防止指令によって第２ＭＧ回転速度ωｍが変化しない場合を想定している。

正相関領域でストール防止指令が行なわれるパターン（１）では、エンジン回転速度ωｅが増加し、これに伴って合計エネルギＥｓｕｍも増加する。言い換えれば、正相関領域でストール防止指令が行なわれる場合には、合計エネルギＥｓｕｍを増加させる必要がある。一方、負相関領域でストール防止指令が行なわれるパターン（２）では、エンジン回転速度ωｅは増加するが、合計エネルギＥｓｕｍは低下する。言い換えれば、負相関領域でストール防止指令が行なわれる場合には、合計エネルギＥｓｕｍを低下させる必要がある。

正相関領域で過回転防止指令が行なわれるパターン（３）では、エンジン回転速度ωｅが低下し、これに伴って合計エネルギＥｓｕｍも低下する。言い換えれば、正相関領域で過回転防止指令が行なわれる場合には、合計エネルギＥｓｕｍを低下させる必要がある。一方、負相関領域で過回転防止指令が行なわれるパターン（４）では、エンジン回転速度ωｅは低下するが、合計エネルギＥｓｕｍは増加する。言い換えれば、負相関領域で過回転防止指令が行なわれる場合には、合計エネルギＥｓｕｍを増加させる必要がある。

このような特性に鑑み、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅを変更する必要がある場合、エンジン１００が発生するパワー（以下「エンジン発生パワーＰｅ」ともいう）の増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを第２ＭＧ回転速度ωｍに応じて決定する。なお、「エンジン回転速度ωｅを変更する必要がある場合」の代表的な例としては、上述のストール防止指令時あるいは過回転防止指令時が挙げられる。他の例としては、たとえばシーケンシャルシフト要求時が挙げられる。シーケンシャルシフト要求時とは、ユーザのシフト操作（パドル等の操作）によってエンジン回転速度を変更する運転モードを備えた車両において、ユーザがシフト操作を行なった時である。

以下では、ストール防止指令時あるいは過回転防止指令時のエンジン発生パワーＰｅの補正手法を例示的に詳しく説明する。

図４は、ＥＣＵ１０００が行なうエンジン発生パワーＰｅの補正手法を示す図である。
ストール防止指令時に第２ＭＧ回転速度ωｍが正相関領域（境界ラインＬよりも低い領域）に含まれるパターン（１）の場合、ＥＣＵ１０００は、エンジン発生パワーＰｅの増加補正を行なう。

ストール防止指令時に第２ＭＧ回転速度ωｍが負相関領域（境界ラインＬよりも高い領域）に含まれるパターン（２）の場合、ＥＣＵ１０００は、エンジン発生パワーＰｅの低下補正を行なう。

過回転防止指令時に第２ＭＧ回転速度ωｍが正相関領域（境界ラインＬよりも低い領域）に含まれるパターン（３）の場合、ＥＣＵ１０００は、エンジン発生パワーＰｅの低下補正を行なう。

過回転防止指令時に第２ＭＧ回転速度ωｍが負相関領域（境界ラインＬよりも高い領域）に含まれるパターン（４）の場合、ＥＣＵ１０００は、エンジン発生パワーＰｅの増加補正を行なう。

このように、ＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅを同じ方向に変更する場合であっても、第２ＭＧ回転速度ωｍが正相関領域に含まれるのか負相関領域に含まれるのかに応じて、エンジン発生パワーＰｅの補正方向を逆転させる。なお、パターン（２）、（４）の場合の補正態様は、通常のエンジン車両での補正態様とは逆である。

図５は、ＥＣＵ１０００がエンジン発生パワーＰｅを補正する場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。

Ｓ１０にて、ＥＣＵ１０００は、ストール防止指令があるか否かを判定する。
ストール防止指令がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１１にて第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも低い（正相関領域に含まれる）か否かを判定する。この際、ＥＣＵ１０００は、上述の式（ａ）を用いて現在のエンジン回転速度ωｅに対応する境界ラインＬを計算するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０００は、上述の式（ａ）の計算結果を予めマップ化して記憶しておき、そのマップを参照して現在のエンジン回転速度ωｅに対する境界ラインＬの値を決定するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０００は、下限境界値Ｌ０の値を予め記憶しておき、第２ＭＧ回転速度ωｍが下限境界値Ｌ０よりも低いか否かを判定するようにしてもよい。

第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも低い場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、すなわち上述の図３、４に示すパターン（１）の場合、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１２にてエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを正の所定値としてエンジン発生パワーＰｅの増加補正を行なう。

第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも高い場合（Ｓ１１にてＮＯ）、すなわち上述の図３、４に示すパターン（２）の場合、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１３にてエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを負の所定値としてエンジン発生パワーＰｅの低下補正を行なう。

一方、ストール防止指令がない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１４にて、過回転防止指令があるか否かを判定する。

過回転防止指令がある場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１５にて第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも低い（正相関領域に含まれる）か否かを判定する。この際、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１１と同様の手法、上述の式（ａ）を用いて、あるいは、上述の式（ａ）の計算結果を予め記憶したマップを参照して、現在のエンジン回転速度ωｅに対する境界ラインＬの値を決定するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１０００は、第２ＭＧ回転速度ωｍが上限境界値Ｌ１よりも低いか否かを判定するようにしてもよい。

第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも低い場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、すなわち上述の図３、４に示すパターン（３）の場合、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１６にてエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを負の所定値としてエンジン発生パワーＰｅの低下補正を行なう。

第２ＭＧ回転速度ωｍが境界ラインＬよりも高い場合（Ｓ１５にてＮＯ）、すなわち上述の図３、４に示すパターン（４）の場合、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１７にてエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを正の所定値としてエンジン発生パワーＰｅの増加補正を行なう。

Ｓ１８にて、ＥＣＵ１０００は、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、Ｓ１７で設定された補正量での補正を実現するための指令信号（スロットル制御信号、点火時期制御信号など）を、エンジン１００に出力する。

図６は、過回転防止指令時に第２ＭＧ回転速度ωｍが負相関領域（境界ラインＬよりも高い領域）に含まれる場合（図３、４のパターン（４）の場合）のエンジン発生パワーＰｅおよびエンジン回転速度ωｅの変化の様子を示す図である。

過回転防止指令がなされた時刻ｔ１において、第２ＭＧ回転速度ωｍが負相関領域（ωｍ＞Ｌの領域）に含まれている。負相関領域において、エンジン回転速度ωｅを低下させるためには合計エネルギＥｓｕｍを増加させる必要がある。そのため、ＥＣＵ１０００は、エンジン発生パワーＰｅを増加補正する。これにより、合計エネルギＥｓｕｍが低下されるので、エンジン回転速度ωｅが低下され過回転が防止される。

たとえば負回転領域でエンジン発生パワーＰｅを低下補正した場合には、合計エネルギＥｓｕｍが増加するため、一点鎖線に示すようにエンジン回転速度ωｅが増加してしまい過回転を防止できない。本実施の形態ではこのような問題を解消し得る。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅを変更する必要がある場合（具体的には上述のストール防止指令時あるいは過回転防止指令時）、エンジン発生パワーＰｅの増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを第２ＭＧ回転速度ωｍに応じて決定する。これにより、第２ＭＧ回転速度ωｍが図３に示した正相関領域および負相関領域のいずれの領域に含まれる場合であっても、エンジン回転速度ωｅを変更したい方向に適切に変更することができる。そのため、エンジン１００のストールおよび過回転を適切に防止することができる。

＜実施の形態１の変形例＞
車両１においては、リングギヤ（Ｒ）３２０と駆動輪８２との間に自動変速機５００が設けられる。この自動変速機５００は、変速中には一時的にスリップ状態または解放状態となる。そのため、変速中には、リングギヤ（Ｒ）３２０と駆動輪８２とが直結状態ではなくなり相対的にリングギヤ（Ｒ）３２０の慣性モーメントが低下する。そのため、合計エネルギＥｓｕｍのうち、サンギヤ（Ｓ）３１０およびキャリア（Ｃ）３３０の回転エネルギ（すなわち第１ＭＧ２００およびエンジン１００の回転エネルギ）が占める割合が相対的に大きくなる。

このような点を踏まえ、上述の図５のフローチャートに示した補正処理を、自動変速機５００での変速中（アップシフト中またはダウンシフト中）である場合に実行するようにしてもよい。
［実施の形態２］
上述の実施の形態１では、第２ＭＧ回転速度ωｍに応じてエンジン発生パワーＰｅの補正方向を変更した。

これに対し、本実施の形態２では、第２ＭＧ回転速度ωｍに応じてエンジン発生パワーＰｅの補正方向に加えて補正量を変更する。その他の構造、機能、処理は、上述の実施の形態１と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰り返さない。

図７は、本実施の形態によるＥＣＵ１０００がエンジン発生パワーＰｅを補正する場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図７に示すステップのうち、前述の図５に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

ストール防止指令がある場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２０にて、後述の図８に示すストール防止用マップを用いて、第２ＭＧ回転速度ωｍに対応するエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを算出する。

過回転防止指令がある場合（Ｓ１４にてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２１にて、後述の図９に示す過回転防止用マップを用いて、第２ＭＧ回転速度ωｍに対応するエンジン発生パワー補正量ΔＰｅを算出する。

Ｓ２２にて、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２０、Ｓ２１で設定された補正量での補正を実現するための指令信号をエンジン１００に出力する。

図８は、Ｓ２０の処理で用いられるストール防止用マップを示す図である。このマップにおいては、第２ＭＧ回転速度ωｍをパラメータとして、ストール防止可能なエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが予めマップ化されている。ωｍ＜Ｌである正相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅが正（増加補正方向）に設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが低いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ増加量）が大きい値に設定される。ωｍ＝Ｌではエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが０に設定される。ωｍ＞Ｌである負相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅが負（低下補正方向）に設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが高いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ低下量）が大きくなる。

図９は、Ｓ２１の処理で用いられる過回転防止用マップを示す図である。このマップにおいては、第２ＭＧ回転速度ωｍをパラメータとして、過回転防止可能なエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが予めマップ化されている。ωｍ＜Ｌである正相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅが負（低下補正方向）に設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが低いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ低下量）が大きい値に設定される。ωｍ＝Ｌではエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが０に設定される。ωｍ＞Ｌである負相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅが正（増加補正方向）に設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが高いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ増加量）が大きくなる。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ１０００は、エンジン回転速度ωｅを変更する必要がある場合（上述のストール防止指令時あるいは過回転防止指令時）、第２ＭＧ回転速度ωｍに応じてエンジン発生パワーＰｅの補正方向に加えて補正量を変更する。そのため、エンジン回転速度ωｅを変更したい方向により早期に変更することができる。

＜実施の形態２の変形例＞
上述の図８に示すストール防止用マップおよび図９に示す過回転防止用マップはあくまで一例であって、これに限定されるものではない。

図１０は、ストール防止用マップの変形例を示す図である。この変形例では、正相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅが正（増加補正方向）に設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが低いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ増加量）は大きい値に設定される。一方、負相関領域ではエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが０に設定される。すなわち、負相関領域では、エンジン発生パワーＰｅの補正が行なわれない。

図１１は、過回転防止用マップの変形例を示す図である。この変形例では、正相関領域では、エンジン発生パワー補正量ΔＰｅに負（低下補正方向）設定され、かつ第２ＭＧ回転速度ωｍが低いほど（ωｍとＬとの差が大きいほど）エンジン発生パワー補正量ΔＰｅの絶対値（Ｐｅ低下量）は大きい値に設定される。一方、負相関領域ではエンジン発生パワー補正量ΔＰｅが０に設定される。すなわち、負相関領域では、エンジン発生パワーＰｅの補正が行なわれない。

＜車両構成の変形例＞
上述の実施の形態１、２による車両１の構成は、たとえば以下のように変更することもできる。

図１２は、車両１の構成の変形例を示す図（その１）である。上述の実施の形態１、２では動力分割装置３００と駆動輪８２との間に自動変速機５００が設けられる構成を示したが、図１２に示す車両１Ａのように自動変速機５００に代えてクラッチ５２０が設けられる構成であってもよい。

図１３は、車両１の構成の変形例を示す図（その２）である。上述の図１２に示す車両１Ａでは第２ＭＧ４００のロータが回転軸３５０（リングギヤ（Ｒ）３２０とクラッチ５２０の入力軸との間）に接続される構成を示したが、図１３に示す車両１Ｂのように第２ＭＧ４００のロータが駆動軸５６０（クラッチ５２０の出力軸と駆動輪８２との間）に接続される構成であってもよい。

また、動力分割装置３００は、上述の図３に示したような正相関領域と負相関領域とが存在する差動機構、具体的にはエンジン１００に連結される第１回転要素と自動変速機５００（あるいはクラッチ５２０）を介して駆動輪８２に連結される第２回転要素とを含む少なくとも３つの回転要素を有する差動機構であればよい。したがって、必ずしもエンジン１００がキャリア（Ｃ）３３０に接続され、自動変速機５００がリングギヤ（Ｒ）３２０に接続される必要はない。

また、必ずしも自動変速機５００あるいはクラッチ５２０を備える必要はない。また、必ずしも第１ＭＧ２００あるいは第２ＭＧ４００を備える必要はない。

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。

１，１Ａ，１Ｂ 車両、１０ エンジン回転速度センサ、１５ 車速センサ、２１，２２ レゾルバ、３１ アクセルポジションセンサ、８２ 駆動輪、１００ エンジン、２００ 第１ＭＧ、３００ 動力分割装置、３５０ 回転軸、４００ 第２ＭＧ、５００ 自動変速機、５２０ クラッチ、５６０ 駆動軸、７００ バッテリ。

Claims (6)

1. 駆動輪を回転させるためのパワーを発生する内燃機関と、
   前記内燃機関と前記駆動輪との間に設けられ、前記内燃機関に連結される第１回転要素と前記駆動輪に連結される第２回転要素とを含む少なくとも３つの回転要素を有する差動機構と、
   前記内燃機関を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度を変更する必要がある場合、前記内燃機関の発生パワーの増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを前記第２回転要素の回転速度に応じて決定し、
   前記第２回転要素の回転速度が前記第１回転要素の回転速度に応じて決まる境界値よりも低い第１領域では前記第１回転要素の回転速度と前記差動機構単体および前記差動機構に連結される部品を含めた合計エネルギとの間に正の相関関係があり、前記第２回転要素の回転速度が前記境界値よりも高い第２領域では前記第１回転要素の回転速度と前記合計エネルギとの間に負の相関関係があり、
   前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度を増加する必要がある場合、前記第２回転要素の回転速度が前記第１領域に含まれるときは前記発生パワーの増加補正を行ない、前記第２回転要素の回転速度が前記第２領域に含まれるときは前記発生パワーの低下補正を行ない、
   前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度を低下する必要がある場合、前記第２回転要素の回転速度が前記第１領域に含まれるときは前記発生パワーの低下補正を行ない、前記第２回転要素の回転速度が前記第２領域に含まれるときは前記発生パワーの増加補正を行なう、車両。
2. 前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度を増加する必要がある場合、前記第２回転要素の回転速度が前記第１領域に含まれるときは前記第２回転要素の回転速度が低いほど前記発生パワーの増加補正量を大きくし、前記第２回転要素の回転速度が前記第２領域に含まれるときは前記発生パワーの低下補正量を零にするまたは前記第２回転要素の回転速度が高いほど大きくする、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度を低下する必要がある場合、前記第２回転要素の回転速度が前記第１領域に含まれるときは前記第２回転要素の回転速度が低いほど前記発生パワーの低下補正量を大きくし、前記第２回転要素の回転速度が前記第２領域に含まれるときは前記発生パワーの増加補正量を零にするまたは前記第２回転要素の回転速度が高いほど大きくする、請求項１に記載の車両。
4. 前記車両は、前記内燃機関と前記駆動輪との間に設けられ、係合状態、スリップ状態および解放状態のいずれかの状態に切替可能な係合装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記係合装置が前記スリップ状態または前記解放状態でありかつ前記内燃機関の回転速度を変更する必要がある場合に、前記内燃機関の発生パワーの増加補正を行なうのか低下補正を行なうのかを前記第２回転要素の回転速度に応じて決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
5. 前記係合装置は、変速比を変更可能な変速機である、請求項４に記載の車両。
6. 前記差動機構は、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリアとを含む遊星歯車機構であり、
   前記第１回転要素は前記キャリアであり、
   前記第２回転要素は前記リングギヤであり、
   前記車両は、
   前記サンギヤに連結される第１回転電機と、
   前記リングギヤに連結される第２回転電機とをさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両。

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