JP7207059B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本開示は、ハイブリッド車両に関する。

特開２０１５－５８９２４号公報（特許文献１）には、内燃機関と、モータジェネレータと、遊星歯車機構とを備えたハイブリッド車両が開示されている。遊星歯車機構には、内燃機関とモータジェネレータと出力軸とが接続されている。

特開２０１５－５８９２４号公報

特許文献１に開示されたような遊星歯車機構を有するハイブリッド車両においては、内燃機関の出力トルクを駆動輪に作用させるために、内燃機関の出力トルクに対する反力トルクをモータジェネレータが出力する。内燃機関の出力トルクが大きくなり、内燃機関の出力トルクを受け持つために必要となる反力トルクが、モータジェネレータの最大出力トルクを超えると、モータジェネレータの反力トルクで内燃機関の出力トルクを受け持つことができなくなりモータジェネレータに過回転を生じさせる可能性がある。これを防止するために、内燃機関の出力トルクに制御上の上限（以下「制御上限トルク」とも称する）が設定されることがある。

制御上限トルクは、要求があった際に内燃機関から高出力トルクを出力できるように、モータジェネレータの最大出力トルクに応じた出力トルク（以下「閾出力トルク」とも称する）付近の値に設定されることがある。この場合には、たとえば各種センサの検出誤差や各アクチュエータの動作ばらつき等（以下、総称して「検出ばらつき」とも称する）に起因して、実際に内燃機関から出力されている実出力トルクが意図せずに制御上限トルクを超え、さらには閾出力トルクを超えてしまうことが起こり得る。そうすると、モータジェネレータに過回転を生じさせてしまう可能性がある。

一方で、閾出力トルクに対して所定のマージンをもたせて制御上限トルクを設定すると、制御上限トルクが低く設定されたことによって内燃機関の出力トルクが過度に制限されてしまい、ハイブリッド車両の走行やドライバビリティに影響を与えてしまう可能性がある。

そこで、要求があった際に内燃機関から高出力トルクを出力できるようにすることと、回転電機に過回転を生じさせないこととのバランスを適度に保って制御上限トルクを適切に設定することが望まれている。

本開示は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の出力トルクの制御上の上限として設定される制御上限トルクを適切に設定することである。

（１）この開示に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、回転電機と、内燃機関と回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、内燃機関および回転電機を制御するように構成された制御装置とを備える。内燃機関に要求される要求パワーに基づいて算出した要求出力トルクが、内燃機関の出力トルクの制御上の上限である制御上限トルクに達した場合、制御装置は、内燃機関の出力トルクを制御上限トルク以下に制限し、回転電機の出力トルク、または回転電機の回転速度の変化量に基づいて内燃機関の実出力トルクを算出し、制御上限トルクと実出力トルクとの差に基づいて、制御上限トルクを学習する。

上記構成によれば、算出された要求出力トルクが制御上限トルクに達した場合には、内燃機関の出力トルクを制御上限トルクに制限し、その時の回転電機の出力トルク、または回転電機の回転速度の変化量に基づいて内燃機関の実出力トルクが算出される。内燃機関の実出力トルクを算出することで、当該場合における内燃機関の出力トルクの狙い値（制御上限トルク）と、内燃機関から実際に出力されている実出力トルクとの乖離を算出することができる。この乖離は、検出ばらつきに起因するものであることが想定される。この乖離（制御上限トルクと実出力トルクとの差）に基づいて制御上限トルクを学習することにより、検出ばらつきを考慮した制御上限トルクを適切に設定することができる。

（２）ある実施の形態においては、制御装置は、実出力トルクが制御上限トルクよりも大きい場合には、制御上限トルクが減少するように制御上限トルクを学習する。制御装置は、実出力トルクが制御上限トルクよりも小さい場合には、制御上限トルクが増加するように制御上限トルクを学習する。

検出ばらつきに起因して実出力トルクが狙い値である制御上限トルクよりも大きくなっている場合には、制御上限トルクが減少するように学習することによって、検出ばらつきに起因して実出力トルクが閾出力トルクを超えてしまうことを抑制することができる。検出ばらつきに起因して実出力トルクが狙い値である制御上限トルクよりも小さくなっている場合には、制御上限トルクが増加するように学習することによって、本来要求されている出力トルクを出力することができる。

（３）ある実施の形態においては、制御上限トルクの初期値は、回転電機の最大出力トルクに応じた内燃機関の出力トルクに設定される。

上記構成によれば、制御上限トルクの初期値（たとえばハイブリッド車両の工場出荷時の値）には、回転電機の最大出力トルクに応じた出力トルク（閾出力トルク）が設定される。これによって、初期において要求があった際に内燃機関から高出力トルクを出力できるようにしつつ、学習によって制御上限トルクを適切に設定することができる。

（４）ある実施の形態においては、実出力トルクが回転電機の最大出力トルクに対応する出力トルクを超えた場合には、制御装置は、内燃機関の出力トルクを低下させる制御を実行する。

内燃機関の出力トルクを低下させる制御としては、たとえば、内燃機関の点火遅角制御、可変バルブタイミング制御、スロットル弁制御およびフューエルカット制御等が実行される。内燃機関の出力トルクを低下させる制御の実行によって、内燃機関の出力トルクを下げて回転電機の過回転を抑制することができる。

（５）ある実施の形態においては、内燃機関は、過給機を有する。

過給機を有する内燃機関は、過給機を有しない内燃機関に比べて、センサやアクチュエータ等を多く含む。そのため、過給機を有しない内燃機関に比べて検出ばらつきが大きくなることが想定される。すなわち、過給機を有する内燃機関は過給機を有しない内燃機関に比べて、検出ばらつきに起因して内燃機関の実出力トルクが閾出力トルクを超えるケースが多くなることが想定される。そのため、過給機を有する内燃機関を備えるハイブリッド車両に本開示を好適に適用することができる。

（６）ある実施の形態においては、内燃機関の冷却水温度が基準温度よりも低い場合には、制御上限トルクは、回転電機の最大出力トルクに応じた出力トルクよりも小さい所定値に設定される。

所定値は、たとえば、回転電機の最大出力トルクに応じた出力トルク（閾出力トルク）よりも、内燃機関の暖気完了前において想定される検出ばらつきの最大値以上小さい値に設定される。これによって、内燃機関が暖気されるまでの出力精度が低い状況において、検出ばらつきに起因して内燃機関の出力トルクが閾出力トルクを超えてしまうことを抑制することができる。

（７）ある実施の形態においては、内燃機関と、回転電機と、内燃機関と回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、内燃機関および回転電機を制御するように構成された制御装置とを備える。内燃機関に要求される要求パワーに基づいて算出した要求出力トルクが、内燃機関の出力トルクの制御上の上限である制御上限トルクに達したという条件を学習条件とする。学習条件が成立した際に、制御装置は、内燃機関の出力トルクを制御上限トルク以下に制限し、回転電機の出力トルク、または回転電機の回転速度の変化量に基づいて内燃機関の実出力トルクを算出して、制御上限トルクと実出力トルクとの差を学習する。次に学習条件が成立した際に、制御装置は、学習された差に基づいて、内燃機関の出力トルクを制御する。

上記構成によれば、算出された要求出力トルクが制御上限トルクに達した場合には、制御上限トルクと実出力トルクとの差が学習される。具体的には、算出された要求出力トルクが制御上限トルクに達した場合には、制御装置は、内燃機関の出力トルクを制御上限トルクに制限し、その時の回転電機の出力トルク、または回転速度の変化量に基づいて内燃機関の実出力トルクを算出し、狙い値である制御上限トルクと実出力トルクとの差を学習する。この差は、検出ばらつきに起因するものであることが想定される。そして、制御装置は、次に算出された要求出力トルクが制御上限トルクに達して内燃機関の出力トルクを制御上限トルクに制限する際に、前回までに学習された差に基づいて内燃機関の出力トルクを制御する。これによって、検出ばらつきに起因した内燃機関の実出力トルクのばらつきを抑制することができる。

本開示によれば、内燃機関の出力トルクの制御上の上限として設定される制御上限トルクを適切に設定することができる。

実施の形態１に係るハイブリッド車両の一例を示す全体構成図である。 エンジンの構成例を示す図である。 制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 エンジンの動作点を説明するための図である。 エンジン、第１ＭＧおよび出力要素の回転数およびトルクの関係を示す共線図である。 制御装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。 学習処理の手順を示すフローチャートである。 変形例１に係るエンジンの動作点を説明するための図である。 実施の形態２に係る、制御装置で実行される処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る学習処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）

＜全体構成＞

図１は、実施の形態１に係るハイブリッド車両の一例を示す全体構成図である。図１を参照して、このハイブリッド車両（以下、単に「車両」とも称する）１０は、制御装置１１と、エンジン１３と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ（Motor Generator）」とも称する）１４と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」とも称する）１５と、遊星歯車機構２０とを備える。

第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５は、どちらも駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能とを備える。第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５としては、交流回転電機が用いられる。交流回転電機は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機を含む。

第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５は、どちらもＰＣＵ（Power Control Unit）８１を介して蓄電装置１８に電気的に接続されている。ＰＣＵ８１は、第１ＭＧ１４と電力を授受する第１インバータ１６と、第２ＭＧ１５と電力を授受する第２インバータ１７と、コンバータ８３とを含む。

コンバータ８３は、蓄電装置１８と、第１インバータ１６および第２インバータ１７との間で電力を授受する。コンバータ８３は、たとえば、蓄電装置１８の電力を昇圧して第１インバータ１６または第２インバータ１７に供給可能に構成される。あるいは、コンバータ８３は、第１インバータ１６または第２インバータ１７から供給される電力を降圧して蓄電装置１８に供給可能に構成される。

第１インバータ１６は、コンバータ８３からの直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ１４に供給可能に構成される。あるいは、第１インバータ１６は、第１ＭＧ１４からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給可能に構成される。

第２インバータ１７は、コンバータ８３からの直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ１５に供給可能に構成される。あるいは、第２インバータ１７は、第２ＭＧ１５からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ８３に供給可能に構成される。

すなわち、ＰＣＵ８１は、第１ＭＧ１４あるいは第２ＭＧ１５において発電された電力を用いて蓄電装置１８を充電したり、蓄電装置１８の電力を用いて第１ＭＧ１４あるいは第２ＭＧ１５を駆動したりする。

蓄電装置１８は、車両１０の駆動電源（すなわち動力源）として車両１０に搭載される。蓄電装置１８は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。なお、蓄電装置１８は、再充電可能な直流電源であればよく、大容量のキャパシタも採用可能である。

エンジン１３および第１ＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。遊星歯車機構２０は、エンジン１３の出力トルクを第１ＭＧ１４と出力ギヤ２１とに分割して伝達するものである。遊星歯車機構２０は、たとえばシングルピニオン型の遊星歯車機構を有し、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。

遊星歯車機構２０は、サンギヤＳと、サンギヤＳと同軸に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合うピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転および公転可能に保持するキャリヤＣとを含む。エンジン１３の出力軸２２は、キャリヤＣに連結されている。第１ＭＧ１４のロータ軸２３は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ２１に連結されている。

エンジン１３の出力トルクが伝達されるキャリヤＣが入力要素に、出力ギヤ２１にトルクを出力するリングギヤＲが出力要素に、第１ＭＧ１４のロータ軸２３が連結されるサンギヤＳが反力要素として機能する。すなわち、遊星歯車機構２０は、エンジン１３の出力を第１ＭＧ１４側と出力ギヤ２１側とに分割する。第１ＭＧ１４は、エンジン１３の出力トルクに応じたトルクを出力するように制御される。

カウンタシャフト２５は、軸線Ｃｎｔと平行に配置されている。カウンタシャフト２５には、出力ギヤ２１に噛み合うドリブンギヤ２６が設けられている。また、カウンタシャフト２５には、ドライブギヤ２７がさらに設けられており、ドライブギヤ２７は、デファレンシャルギヤ２８におけるリングギヤ２９に噛み合っている。ドリブンギヤ２６は、第２ＭＧ１５のロータ軸３０に設けられたドライブギヤ３１が噛み合っている。したがって、第２ＭＧ１５の出力トルクが、ドリブンギヤ２６において、出力ギヤ２１から出力されるトルクに加えられる。このようにして合成されたトルクは、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を介して駆動輪２４に伝達される。駆動輪２４に駆動トルクが伝達されることにより、車両１０に駆動力が発生する。

エンジン１３の出力軸２２と同軸には、機械式のオイルポンプ（以下、「ＭＯＰ（Mechanical Oil Pomp）」とも称する）３６が設けられている。ＭＯＰ３６は、たとえば、遊星歯車機構２０、第１ＭＧ１４、第２ＭＧ１５およびデファレンシャルギヤ２８に冷却機能を有する潤滑油を送る。

＜エンジンの構成＞

図２は、エンジン１３の構成例を示す図である。図２を参照して、エンジン１３は、たとえば、過給機４７を有する直列４気筒型の火花点火型の内燃機関である。図２に示すようにエンジン１３は、たとえば、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが一方向に並べられて形成されるエンジン本体４０を含む。

気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄには、エンジン本体４０に形成される吸気ポートの一方端および排気ポートの一方端がそれぞれ接続されている。吸気ポートの一方端は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に２つずつ設けられた吸気バルブ４３にて開閉される。また排気ポートの一方端は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に２つずつ設けられた排気バルブ４４にて開閉される。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の吸気ポートの他方端は、インテークマニホールド４６に接続されている。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の排気ポートの他方端は、エキゾーストマニホールド５２に接続されている。

実施の形態１に係るエンジン１３は、たとえば、直噴エンジンであって、各気筒の頂部に設けられる燃料噴射装置（図示せず）によって燃料が気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々の内部に噴射される。気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ内における燃料と吸気との混合気は、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々に設けられた点火プラグ４５にて着火される。

なお、図２においては、気筒４０ａに設けられた吸気バルブ４３、排気バルブ４４および点火プラグ４５を示しており、他の気筒４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに設けられた吸気バルブ４３、排気バルブ４４および点火プラグ４５については省略している。

エンジン１３には、排気エネルギを利用して吸入空気を過給する過給機４７が設けられている。過給機４７は、コンプレッサ４８と、タービン５３とを含む。

インテークマニホールド４６には、吸気通路４１の一方端が接続されている。吸気通路４１の他方端は吸気口に接続されている。吸気通路４１の所定の位置には、コンプレッサ４８が設けられている。吸気通路４１の他方端（吸気口）とコンプレッサ４８との間には、吸気通路４１内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５０が設けられている。コンプレッサ４８よりも下流側に設けられた吸気通路４１には、コンプレッサ４８で加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ５１が配設されている。インタークーラ５１とインテークマニホールド４６との間には、吸気通路４１内を流れる吸気の流量を調整できる吸気絞り弁（スロットル弁）４９が設けられている。

エキゾーストマニホールド５２には、排気通路４２の一方端が接続されている。排気通路４２の他方端はマフラー（図示せず）に接続されている。排気通路４２の所定の位置には、タービン５３が設けられている。また、排気通路４２には、タービン５３より上流の排気をタービン５３よりも下流にバイパスするバイパス通路５４と、バイパス通路に設けられ、タービン５３に導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ５５とが設けられている。そのため、ウェイストゲートバルブ５５の開度を制御することによりタービン５３に流入する排気流量、つまり吸入空気の過給圧が調整される。タービン５３またはウェイストゲートバルブ５５を通る排気は、排気通路４２の所定の位置に設けられるスタート触媒コンバータ５６および後処理装置５７により浄化されてから大気に放出される。スタート触媒コンバータ５６および後処理装置５７は、たとえば、三元触媒を含む。

エンジン１３には、吸気通路４１に排気を流入させるためのＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)装置５８が設けられている。ＥＧＲ装置５８は、ＥＧＲ通路５９、ＥＧＲ弁６０、およびＥＧＲクーラ６１を備える。ＥＧＲ通路５９は、排気通路４２から排気の一部をＥＧＲガスとして取り出して吸気通路４１に導く。ＥＧＲ弁６０は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。ＥＧＲクーラ６１は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲ通路５９は、スタート触媒コンバータ５６と後処理装置５７との間の排気通路４２の部分と、コンプレッサ４８とエアフローメータ５０との間の吸気通路４１の部分との間を接続している。

＜制御装置の構成＞

図３は、制御装置１１の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置１１は、ＨＶ(Hybrid Vehicle)－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６２と、ＭＧ－ＥＣＵ６３と、エンジンＥＣＵ６４とを備える。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５を協調制御するための制御装置である。ＭＧ－ＥＣＵ６３は、ＰＣＵ８１の動作を制御するための制御装置である。エンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の動作を制御するための制御装置である。

ＨＶ－ＥＣＵ６２、ＭＧ－ＥＣＵ６３およびエンジンＥＣＵ６４は、いずれも接続された各種センサや他のＥＣＵとの信号の授受をする入出力装置、各種の制御プログラムやマップ等を記憶する記憶装置（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む）、制御プログラムを実行する中央処理装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））、および計時するためのカウンタ等を備えて構成されている。

ＨＶ－ＥＣＵ６２には、車速センサ６６と、アクセル開度センサ６７と、第１ＭＧ回転数センサ６８と、第２ＭＧ回転数センサ６９と、エンジン回転数センサ７０と、タービン回転数センサ７１と、過給圧センサ７２と、バッテリ監視ユニット７３と、第１ＭＧ温度センサ７４と、第２ＭＧ温度センサ７５と、第１ＩＮＶ温度センサ７６と、第２ＩＮＶ温度センサ７７と、触媒温度センサ７８と、タービン温度センサ７９と、クーラント温度センサ８０とがそれぞれ接続されている。

車速センサ６６は、車両１０の速度（車速）を検出する。アクセル開度センサ６７は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出する。第１ＭＧ回転数センサ６８は、第１ＭＧ１４の回転速度を検出する。第２ＭＧ回転数センサ６９は、第２ＭＧ１５の回転速度を検出する。エンジン回転数センサ７０は、エンジン１３の出力軸２２の回転速度（エンジン回転速度）を検出する。タービン回転数センサ７１は、過給機４７のタービン５３の回転速度を検出する。過給圧センサ７２は、エンジン１３の過給圧を検出する。第１ＭＧ温度センサ７４は、第１ＭＧ１４の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第２ＭＧ温度センサ７５は、第２ＭＧ１５の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第１ＩＮＶ温度センサ７６は、第１インバータ１６の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。第２ＩＮＶ温度センサ７７は、第２インバータ１７の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。触媒温度センサ７８は、後処理装置５７の温度を検出する。タービン温度センサ７９は、タービン５３の温度を検出する。クーラント温度センサ８０は、エンジン１３のクーラントの温度を検出する。各種センサは、検出結果を示す信号をＨＶ－ＥＣＵ６２に出力する。

バッテリ監視ユニット７３は、蓄電装置１８の満充電容量に対する残存充電量の比率である充電率(ＳＯＣ：State of Charge)を取得し、取得したＳＯＣを示す信号をＨＶ－ＥＣＵ６２に出力する。バッテリ監視ユニット７３は、たとえば、蓄電装置１８の電流、電圧および温度を検出するセンサを含む。バッテリ監視ユニット７３は、検出された蓄電装置１８の電流、電圧および温度を用いてＳＯＣを算出することによってＳＯＣを取得する。なお、ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

＜車両の走行制御＞

車両１０は、エンジン１３および第２ＭＧ１５を動力源としたＨＶ走行モードと、エンジン１３を停止状態にするとともに第２ＭＧ１５を蓄電装置１８の電力で駆動して走行するＥＶ走行モードとに設定または切替が可能である。モードの設定や切替は、ＨＶ－ＥＣＵ６２により実行される。ＥＶ走行モードは、たとえば低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３を停止して第２ＭＧ１５の出力トルクを走行用駆動源とする。ＨＶ走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン１３の出力トルクと第２ＭＧ１５の出力トルクとを合算したトルクを走行用駆動源とする。

ＨＶ走行モードでは、エンジン１３から出力されるトルクを駆動輪２４に伝達する際に、第１ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０に作用させる。そのため、サンギヤＳが反力要素として機能する。すなわち、エンジン１３の出力トルクを駆動輪２４に作用させるために、エンジン１３の出力トルクに対する反力トルクを第１ＭＧ１４に出力させるように制御する。この場合には、第１ＭＧ１４を発電機として機能させる回生制御を実行することができる。

具体的には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、アクセルペダルの踏み込み量によって決まるアクセル開度や車速等に応じて要求駆動力を決定し、その要求駆動力からエンジン１３の要求パワーを求める。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３に発生させるパワーＰｅを指示する指令（Ｐｅ指令）をエンジンＥＣＵ６４へ出力する。

エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から受けるＰｅ指令に基づき、吸気絞り弁４９、点火プラグ４５、ウェイストゲートバルブ５５およびＥＧＲ弁６０など、エンジン１３の各部に対して各種の制御を行なう。

また、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出された要求パワーを用いてエンジン１３の回転数Ｎｅとエンジン１３の出力トルクＴｅとによって規定される座標系におけるエンジン１３の動作点（回転数および出力トルク）を決定する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、当該座標系において要求パワーと等出力の等パワー線と、予め定められた動作ラインとの交点をエンジン１３の動作点として設定する。予め定められた動作ラインは、当該座標系における、エンジン１３の回転数Ｎｅの変化に対するエンジントルクの変化軌跡を示し、たとえば、燃費効率のよいエンジン１３の出力トルクＴｅの変化軌跡が実験等によって適合されて設定される。以下においては、動作点の決定により定まる出力トルク、すなわち要求パワーから算出された出力トルクを「要求出力トルクＴｅｃ」とも称する。

第１ＭＧ１４は、上記の動作点でエンジン１３が作動するように、トルクおよび回転数が制御される。第１ＭＧ１４は、通電される電流値やその周波数に応じてトルクおよび回転数を任意に制御することができる。そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、ＨＶ走行モード時、アクセル開度や車速等に応じて決定された要求駆動力が出力ギヤ２１（駆動輪２４）に出力されるように、エンジン１３、第１ＭＧ１４、および第２ＭＧ１５を制御する。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４に発生させるトルクＴｇを指示する指令（Ｔｇ指令）、および第２ＭＧ１５に発生させるトルクＴｍを指示する指令（Ｔｍ指令）をＭＧ－ＥＣＵ６３へ出力する。

ＭＧ－ＥＣＵ６３は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から受ける指令に基づき、第１ＭＧ１４および第２ＭＧ１５を駆動するための信号を生成してＰＣＵ（Power Control Unit）８１へ出力する。

また、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、アクセルペダルが踏み込まれる等してエンジン１３のトルクＴｅが所定レベル（過給ライン）を超えると、過給機４７による過給を要求し、トルクＴｅが上昇するに従って過給圧の上昇を要求する。過給の要求および過給圧上昇の要求は、エンジンＥＣＵ６４へ通知され、エンジンＥＣＵ６４によりウェイストゲートバルブ５５が閉方向に制御される。なお、過給の要求がない場合は、ウェイストゲートバルブ５５は全開とされる。

なお、図３では、ＨＶ－ＥＣＵ６２、ＭＧ－ＥＣＵ６３、およびエンジンＥＣＵ６４が個別のＥＣＵとして構成されている例が示されているが、これらのＥＣＵを適宜纏めて一つのＥＣＵで構成してもよい。

＜制御上限トルクおよび閾出力トルク＞

図４は、エンジン１３の動作点を説明するための図である。図４において、縦軸は、エンジン１３のトルクＴｅを示し、横軸は、エンジン１３の回転数Ｎｅを示す。

図４を参照して、実線Ｌ１は、エンジン１３が出力可能な最大トルクを示す。破線Ｌ２および実線Ｌ３は、エンジン１３の動作ラインを示す。すなわち、エンジン１３は、通常、トルクＴｅと回転数Ｎｅとで決まる動作点が予め設定された動作ライン（破線Ｌ２または実線Ｌ３）上を移動するように制御される。破線Ｌ２は、燃費を優先する際に用いられるエンジン１３の動作ラインである。実線Ｌ３は、エンジン１３の出力を優先する際に用いられるエンジン１３の動作ラインである。たとえば、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）によって破線Ｌ２および実線Ｌ３のどちらの動作ラインが用いられるかが決定される。たとえば、アクセル開度が大きい場合には実線Ｌ３が用いられ、アクセル開度が小さい場合には破線Ｌ２が用いられる。

ここで、エンジン１３の出力トルクには、第１ＭＧ１４に過回転を生じさせないために、制御上の上限（制御上限トルク）Ｔｅｔｈが設けられることがある。制御上限トルクＴｅｔｈは、エンジン１３の最大出力トルクＴｅｍａｘよりも小さい値である（Ｔｅｔｈ＜Ｔｅｍａｘ）。

図５は、エンジン１３、第１ＭＧ１４および出力要素の回転数およびトルクの関係を示す共線図である。出力要素は、カウンタシャフト２５（図１）に連結されるリングギヤＲである。縦軸における位置は、各要素（エンジン１３、第１ＭＧ１４、および出力要素）の回転数を示し、縦軸の間隔は、遊星歯車機構２０のギヤ比を示す。「Ｔｅ」は、エンジン１３のトルクを示し、「Ｔｇ」は、第１ＭＧ１４のトルクを示す。「Ｔｅｐ」は、エンジン１３の直行トルクを示し、「Ｔｍ１」は、第２ＭＧ１５のトルクＴｍを出力要素上に換算したトルクである。ＴｅｐとＴｍ１との和は、カウンタシャフト２５（ひいてはドライブシャフト３２，３３）へ出力されるトルクに相当する。上向き矢印は、正方向のトルクを示し、下向き矢印は、負方向のトルクを示し、矢印の長さは、トルクの大きさを示している。

第１ＭＧ１４には、過回転を発生させないための閾回転数が設けられている。図５の実線Ｌ１０は、エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが、第１ＭＧ１４の最大出力トルク以下である場合の例である。この場合には、エンジン１３の出力トルクＴｅを第１ＭＧ１４の反力トルクＴｇで受け持つことができる。一方、破線Ｌ１１は、エンジン１３の出力トルクＴｅ１を受け持つための反力トルクが、第１ＭＧ１４の最大出力トルクよりも大きい場合の例である。この場合には、エンジン１３の出力トルクＴｅ１を第１ＭＧ１４の反力トルクＴｇで受け持つことができない。そのため、第１ＭＧ１４の回転数が上昇し（すなわち回転速度が上昇し）、閾回転数を超えて過回転が発生してしまう可能性がある。換言すると、第１ＭＧ１４の最大出力トルクに対応するエンジン１３の出力トルク（閾出力トルク）を超えるトルクがエンジン１３から出力されると、第１ＭＧ１４に過回転が発生してしまう可能性がある。

そのため、上述の制御上限トルクＴｅｔｈを設定し、エンジン１３の出力トルクＴｅの上限を制御上限トルクＴｅｔｈに制限することによって、エンジン１３の出力トルクＴｅが閾出力トルクを超えないようにされる。すなわち、要求パワーから算出された要求出力トルクＴｅｃが、制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合には、エンジン１３の出力トルクＴｅが制御上限トルクＴｅｔｈに制限される。実施の形態１に係る制御上限トルクＴｅｔｈは、要求があった際にエンジン１３から高出力トルクを出力できるように、閾出力トルクと同値に設定される。

ここで、再び図４を参照して、図４において、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求パワーから動作点Ｐ１を決定したことを想定する。この場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求出力トルクＴｅｃを制御上限トルクＴｅｔｈ、回転数をＮｅ１としてＰｅ指令をエンジンＥＣＵ６４へ出力する。すなわち、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、Ｐｅ指令（回転数Ｎｅ、要求出力トルクＴｅｃ（＝Ｔｅｔｈ））をエンジンＥＣＵ６４へ出力する。エンジンＥＣＵ６４は、制御上限トルクＴｅｔｈの値を出力するように、エンジン１３の各部を制御する。

しかしながら、たとえば各種センサの検出誤差や各アクチュエータの動作ばらつき等（検出ばらつき）に起因して、実際にエンジン１３から出力される出力トルク（実出力トルク）Ｔｅｒが意図せずに制御上限トルクＴｅｔｈを超えてしまうことが起こり得る。図４の点Ｐ２は、実際のエンジン１３の動作点を示している。図４に示す例においては、実出力トルクＴｅｒは、制御上限トルクＴｅｔｈおよび閾出力トルクを超えており、第１ＭＧ１４に過回転を生じさせてしまう可能性がある。

特に、ハイブリッド車両では、エンジンのみを動力源とする車両に比べて、センサやアクチュエータの数が多い。さらに、過給機４７を有するエンジン１３を備えたハイブリッド車両１０においては、センサやアクチュエータの数はさらに多くなり、これに伴なって検出ばらつきも大きくなり得る。

一方で、閾出力トルクに対してマージンを持たせて制御上限トルクＴｅｔｈを設定することも考えられるが、制御上限トルクＴｅｔｈが低く設定されることによって、エンジン１３の出力トルクＴｅが過度に制限されてしまい、車両１０の走行やドライバビリティに影響を与えてしまう可能性がある。上記に鑑みて、要求があった際に高出力トルクを出力できるようにすることと、第１ＭＧ１４に過回転を生じさせないこととのバランスを適度に保って制御上限トルクＴｅｔｈを適切に設定することが望まれている。

そこで、実施の形態１に係る車両１０においては、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値（たとえば車両１０の工場出荷時の値）を閾出力トルクと同値に設定しつつ、制御上限トルクＴｅｔｈを学習する学習処理を実行して、検出ばらつきを考慮した制御上限トルクＴｅｔｈを設定する。なお、学習とは、以下に説明するように、狙い値となるエンジン１３の出力トルク（制御上限トルクＴｅｔｈ）と実出力トルクとの差に基づいて制御上限トルクＴｅｔｈを適宜更新することをいう。これによって、初期において要求があった際にエンジン１３から高出力トルクを出力できるようにしつつ、学習によって制御上限トルクＴｅｔｈを適切に設定することができる。なお、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値は、閾出力トルクと完全に同値であることに限られるものではなく、閾出力トルクよりも微少に小さい値（閾出力トルク付近の値）であってもよい。

＜制御上限トルクの学習処理＞

制御上限トルクＴｅｔｈの学習処理について具体的に説明する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求パワーから算出した要求出力トルクＴｅｃが、制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合には、要求出力トルクＴｅｃ（＝Ｔｅｔｈ）としてＰｅ指令をエンジンＥＣＵ６４に出力する。仮に検出ばらつきがゼロであるとすると、エンジン１３の実出力トルクＴｅｒは、制御上限トルクＴｅｔｈと等しくなるはずである（Ｔｅｒ＝Ｔｅｔｈ）。しかしながら、実際に出力されている実出力トルクＴｅｒは、検出ばらつきに起因して、図４に示したように制御上限トルクＴｅｔｈよりも大きくなる可能性がある。

この場合に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈ（点Ｐ１）と、実出力トルクＴｅｒ（点Ｐ２）との差に基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを学習する。すなわち、図４の例においては、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが大きいわけであるから、両者の差に基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを減少させるように学習する。なお、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが小さい場合には、両者の差に基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを増加させるように学習する。

学習の方法については、公知の種々の方法を用いることができる。たとえば、要求出力トルクＴｅｃと実出力トルクＴｅｒとの差に重み付けをすることによって、制御上限トルクＴｅｔｈを学習することができる。学習処理については、後述の図７において一例を説明する。

実出力トルクＴｅｒの算出については、たとえば、第１ＭＧ１４が用いられる。具体的には、エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが、第１ＭＧ１４の最大出力トルク以下である場合には、第１ＭＧ１４の出力トルクからエンジン１３の実出力トルクＴｅｒが算出される。エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが、第１ＭＧ１４の最大出力トルクよりも大きい場合には、第１ＭＧ１４の出力トルク（最大出力トルク）からエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを算出することができないため、第１ＭＧ１４の回転速度の変化量が用いられる。第１ＭＧ１４が最大出力トルクを出力している際の回転速度の変化量と、エンジン１３の出力トルクＴｅとの関係を予め求めておけば、最大出力トルクを出力している際の第１ＭＧ１４の回転速度の変化量からエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを推定することができる。

＜制御装置で実行される処理＞

図６は、制御装置１１で実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定の制御周期毎に制御装置１１により繰り返し実行される。図６および後述の図７、図９、図１０に示す各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、制御装置１１によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が制御装置１１内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈを設定するにあたって、エンジン１３の暖気が完了しているか否かを判定する。具体的には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３のクーラント（図示せず）の温度を取得し、取得したクーラントの温度が基準温度よりも高いか否かを判定する（Ｓ１０）。エンジン１３の暖気が完了していない状況では、たとえば、要求出力トルクＴｅｃを出力する出力精度が低下し得る。すなわち、エンジン１３の暖気が完了していない場合には、エンジン１３の暖気が完了している場合よりも検出ばらつきが大きくなる可能性がある。そのため、要求出力トルクＴｅｃの値によっては、出力精度が低下していることに起因して、制御上限トルクＴｅｔｈを超えたトルクが出力されてしまう可能性がある。

そこで、クーラントの温度が基準温度以下である場合（Ｓ１０においてＮＯ）、すなわち、エンジン１３の暖気が完了していない場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクを所定値に設定する（Ｓ２０）。所定値は、エンジン１３の暖気完了前の検出ばらつきを考慮した分、閾出力トルクよりも小さい値に設定される。

クーラントの温度が基準温度より高い場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、すなわち、エンジン１３の暖気が完了している場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈの学習処理を実行する（Ｓ３０）。

図７は、学習処理の手順を示すフローチャートである。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求パワーからエンジン１３の要求出力トルクＴｅｃを算出する（Ｓ３０１）。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば記憶装置から制御上限トルクＴｅｔｈを読み出して、Ｓ３０１で算出した要求出力トルクＴｅｃと、制御上限トルクＴｅｔｈとを比較する（Ｓ３０３）。要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達していなければ（Ｓ３０３においてＮＯ）、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、処理を終了させる。

要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達していれば（Ｓ３０３においてＹＥＳ）、ＨＶ－ＥＣＵ６２およびエンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の出力トルクを制御上限トルクＴｅｔｈに制限する（Ｓ３０５）。具体的には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求出力トルクＴｅｃを制御上限トルクＴｅｔｈの値にしてＰｅ指令をエンジンＥＣＵ６４へ出力する。そして、エンジンＥＣＵ６４は、制御上限トルクＴｅｔｈの値を出力するように、エンジン１３の各部を制御する。

次いで、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の実出力トルクＴｅｒを算出する（Ｓ３０７）。具体的には、上述したとおり、エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが第１ＭＧ１４の最大出力トルク以下である場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４の出力トルクからエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを算出する。エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが第１ＭＧ１４の最大出力トルクよりも大きい場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４の回転速度の変化量からエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを推定する。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３が出力しているはずの出力トルクである制御上限トルクＴｅｔｈと、実出力トルクＴｅｒとの差である差分トルクΔＴｅを、以下の式（１）を用いて算出する（Ｓ３０９）。

ΔＴｅ＝Ｔｅｔｈ－Ｔｅｒ…（１）

そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、算出した差分トルクΔＴｅに基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを以下の式（２）により学習する（Ｓ３１１）。係数ｗ１は、重み係数であり、適宜設定することが可能である。これによって、検出ばらつきを考慮した制御上限トルクＴｅｔｈの学習が行なわれる。

Ｔｅｔｈ＝Ｔｅｔｈ＋（ΔＴｅ×ｗ１）…（２）

そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、学習した制御上限トルクＴｅｔｈを記憶装置に記憶する（Ｓ３１１）。

次いで、エンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の出力トルクを低下させる制御を実行する（Ｓ３１３）。エンジン１３の出力トルクを低下させる制御としては、たとえば、エンジン１３の点火遅角制御、可変バルブタイミング制御、スロットル弁制御およびフューエルカット制御等が実行される。エンジン１３の出力トルクを低下させる制御の実行によって、エンジン１３の出力トルクを下げて第１ＭＧ１４に過回転が発生することを抑制、あるいは過回転を速やかに抑制することができる。

以上のように、実施の形態１に係る車両１０は、要求パワーから算出した要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合には、エンジン１３の出力トルクを制御上限トルクＴｅｔｈに制限し、その時の実出力トルクＴｅｒを算出する。そして、制御上限トルクＴｅｔｈ（狙い値）と実出力トルクＴｅｒとの差（差分トルクΔＴｅ）を算出することによって、狙い値と実際に出力されているトルクとの乖離を算出することができる。差分トルクΔＴｅに基づいて制御上限トルクＴｅｔｈを学習することによって、検出ばらつきを考慮した制御上限トルクＴｅｔｈを適切に設定することができる。

また、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値を、閾出力トルクと同値（あるいは閾出力トルク付近の値）に設定することによって、初期においても、要求があった際にエンジン１３から高出力トルクを出力することが可能となる。

（変形例１）

実施の形態１においては、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値を、閾出力トルクと同値（あるいは閾出力トルク付近の値）に設定した。しかしながら、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値は、閾出力トルクと同値（あるいは閾出力トルク付近の値）に設定することに限られるものではない。たとえば、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値は、想定される検出ばらつきの最大値分、閾出力トルクよりも小さい値に設定してもよい。変形例１においては、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値を想定される検出ばらつきの最大値分、閾出力トルクよりも小さい値に設定し、差分トルクΔＴｅに基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを増加させるように学習する例について説明する。

図８は、変形例１に係るエンジン１３の動作点を説明するための図である。図８において、縦軸は、エンジン１３のトルクＴｅを示し、横軸は、エンジン１３の回転数Ｎｅを示す。実線Ｌ１、破線Ｌ２および実線Ｌ３は、図４と同様であるため、ここでは繰り返し説明しない。

制御上限トルクＴｅｔｈは、想定される検出ばらつきの最大値分、閾出力トルクよりも小さい値に設定されている。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈと、実出力トルクＴｅｒとの差に基づいて、制御上限トルクＴｅｔｈを学習する。具体的には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが大きい場合（実際のエンジン１３の動作点が点Ｐ４であった場合）には、両者の差分（すなわち制御上限トルクＴｅｔｈ（点Ｐ３）と、実出力トルクＴｅｒ（点Ｐ４）との差）に基づいて、係数ｗ２を用いて以下の式（３）により制御上限トルクＴｅｔｈを学習する。係数ｗ２は、重み係数であり、適宜設定することが可能である。

Ｔｅｔｈ＝Ｔｅｔｈ＋（｜ΔＴｅ｜×ｗ２）…（３）

一方、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが小さい場合（実際のエンジン１３の動作点が点Ｐ５であった場合）には、両者の差分（すなわち制御上限トルクＴｅｔｈ（点Ｐ３）と、実出力トルクＴｅｒ（点Ｐ５）との差）に基づいて、係数ｗ２よりも大きい係数ｗ３（＞ｗ２）を用いて以下の式（４）により制御上限トルクＴｅｔｈを学習する。係数ｗ３は、重み係数であり、適宜設定することが可能である。

Ｔｅｔｈ＝Ｔｅｔｈ＋（ΔＴｅ×ｗ３）…（４）

すなわち、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが大きい場合、および制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが小さい場合のどちらの場合においても制御上限トルクＴｅｔｈを増加させるように学習する。そして、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが小さい場合には、制御上限トルクＴｅｔｈに対して実出力トルクＴｅｒが大きい場合よりも重み係数を大きくして、差分トルクΔＴｅに対する制御上限トルクＴｅｔｈの増加幅を大きくする。これによって、制御上限トルクＴｅｔｈ（狙い値）と実出力トルクＴｅｒとの差（差分トルクΔＴｅ）、すなわち狙い値と実際に出力されているトルクとの乖離に基づいて制御上限トルクＴｅｔｈを学習し、検出ばらつきを考慮した制御上限トルクＴｅｔｈを適切に設定することができる。

また、制御上限トルクＴｅｔｈの初期値を、想定される検出ばらつきの最大値分、閾出力トルクよりも小さい値に設定することで、初期において検出ばらつきに起因してエンジン１３の実出力トルクＴｅｒが制御上限トルクＴｅｔｈを超えたとしても、実出力トルクＴｅｒが閾出力トルクを超えることを抑制することができる。すなわち、第１ＭＧ１４の過回転の発生を抑制することができる。

（実施の形態２）

実施の形態１および変形例１においては、制御上限トルクＴｅｔｈを学習することによって、検出ばらつきに起因して実出力トルクＴｅｒが閾出力トルクを超えないようにする例について説明した。実施の形態２においては、制御上限トルクＴｅｔｈを学習するのではなく、差分トルクΔＴｅを学習することによって、検出ばらつきに起因して実出力トルクＴｅｒが閾出力トルクを超えないようにする例について説明する。実施の形態２に係る学習とは、狙い値となるエンジン１３の出力トルク（制御上限トルクＴｅｔｈ）と実出力トルクとの差に基づいて差分トルクΔＴｅを適宜更新することをいう。

車両１０の構成については、実施の形態１と同様であるため、ここでは繰り返し説明しない。実施の形態２に係る制御上限トルクＴｅｔｈは、閾出力トルクと同値に設定されている。なお、クーラントの温度が基準温度以下である場合、すなわち、エンジン１３の暖気が完了していない場合には、実施の形態１と同様に制御上限トルクが所定値に設定される。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求パワーから算出した要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合に、エンジン１３の出力トルクＴｅを制御上限トルクＴｅｔｈに制限する。この場合に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、記憶装置から差分トルクΔＴｅを読み出す。ここで読み出された差分トルクΔＴｅは、前回までに以下に説明するようにして学習された差分トルクΔＴｅである。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、以下の式（５）を用いて、制御上限トルクＴｅｔｈに差分トルクΔＴｅを加算したものを要求出力トルクＴｅｃとしてエンジンＥＣＵ６４に出力する。

Ｔｅｃ＝Ｔｅｔｈ＋ΔＴｅ…（５）

エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から受けた要求出力トルクＴｅｃを出力するようにエンジン１３の各部を制御する。

そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、実出力トルクＴｅｒを算出する。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、実施の形態１と同様に式（１）を用いて、今回の差分トルクΔＴｅ１を算出する。なお、今回の算出した差分トルクをΔＴｅ１と表わすものとする。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、以下の式（６）を用いて、差分トルクΔＴｅを学習する。係数ｗ４は、重み係数であり、適宜設定することが可能である。

ΔＴｅ＝ΔＴｅ＋（ΔＴｅ１×ｗ４）…（６）

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、学習した差分トルクΔＴｅを記憶装置に記憶する。今回学習された差分トルクΔＴｅは、次回ＨＶ－ＥＣＵ６２がエンジンＥＣＵ６４にＰｅ指令を出力する際に用いられる。

これによって、たとえば、狙い値である制御上限トルクＴｅｔｈよりも実出力トルクＴｅｒのほうが大きかった場合、すなわち、今回算出された差分トルクΔＴｅ１が負となる場合には、学習される差分トルクΔＴｅの値は減少する。換言すると、検出ばらつきに起因した実出力トルクＴｅｒの今回のばらつきを差分トルクΔＴｅに反映させる。これが次回ＨＶ－ＥＣＵ６２からエンジンＥＣＵ６４に出力されるＰｅ指令に反映される。

一方、狙い値である制御上限トルクＴｅｔｈよりも実出力トルクＴｅｒのほうが小さかった場合、すなわち、今回算出された差分トルクΔＴｅ１が正となる場合には、学習される差分トルクΔＴｅの値は増加する。これが次回ＨＶ－ＥＣＵ６２からエンジンＥＣＵ６４に出力されるＰｅ指令に反映される。

上記のように、差分トルクΔＴｅを学習して、ＨＶ－ＥＣＵ６２からエンジンＥＣＵ６４に出力する要求出力トルクＴｅｃを変動させることによって、検出ばらつきに起因した実出力トルクＴｅｒのばらつきを抑制することができる。

＜制御装置で実行される処理＞

図９は、実施の形態２に係る、制御装置１１で実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定の制御周期毎に制御装置１１により繰り返し実行される。図９のフローチャートは、図６のフローチャートに対して、Ｓ３０をＳ４０に変更したものである。図６と同様のステップについては、同様の番号を付し、その説明は繰り返さない。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、クーラントの温度が基準温度より高い場合（Ｓ１０においてＹＥＳ）、すなわち、エンジン１３の暖気が完了している場合には、差分トルクΔＴｅの学習処理を実行する（Ｓ４０）。

図１０は、実施の形態２に係る学習処理の手順を示すフローチャートである。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、要求パワーからエンジン１３の要求出力トルクＴｅｃを算出する（Ｓ４０１）。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば記憶装置から制御上限トルクＴｅｔｈを読み出して、Ｓ４０１で算出した要求出力トルクＴｅｃと、制御上限トルクＴｅｔｈとを比較する（Ｓ４０３）。要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達していなければ（Ｓ４０３においてＮＯ）、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、処理を終了させる。なお、Ｓ４０３は、本開示に係る「学習条件」の成否の判定の一例に相当する。すなわち、要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達したことが、学習条件の成立の一例に相当する。

要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達していれば（Ｓ４０３においてＹＥＳ）、ＨＶ－ＥＣＵ６２およびエンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の出力トルクを制御上限トルクＴｅｔｈに制限する（Ｓ４０５）。具体的には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、記憶装置から差分トルクΔＴｅを読み出す。ここで読み出された差分トルクΔＴｅは、前回の本フローチャートの実行時に学習された差分トルクΔＴｅである。ＨＶ－ＥＣＵ６２は、上記式（５）を用いて、制御上限トルクＴｅｔｈに差分トルクΔＴｅを加算したものを要求出力トルクＴｅｃとしてエンジンＥＣＵ６４に出力する。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から受けた要求出力トルクＴｅｃを出力するようにエンジン１３の各部を制御する。

次いで、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３の実出力トルクＴｅｒを算出する（Ｓ４０７）。具体的には、上述したとおり、エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが第１ＭＧ１４の最大出力トルク以下である場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４の出力トルクからエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを算出する。エンジン１３の出力トルクＴｅを受け持つための反力トルクが第１ＭＧ１４の最大出力トルクよりも大きい場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、第１ＭＧ１４の回転速度の変化量からエンジン１３の実出力トルクＴｅｒを推定する。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、エンジン１３が出力しているはずの出力トルクである制御上限トルクＴｅｔｈと、実出力トルクＴｅｒとの差である今回の差分トルクΔＴｅ１を、実施の形態１と同様に式（１）を用いて算出する（Ｓ４０９）。

ＨＶ－ＥＣＵ６２は、Ｓ４０９で算出した今回の差分トルクΔＴｅ１を用いて、差分トルクΔＴｅを上記式（６）により学習する（Ｓ４１１）。そして、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、学習した差分トルクΔＴｅを記憶装置に記憶する。

次いで、エンジンＥＣＵ６４は、エンジン１３の出力トルクを低下させる制御を実行する（Ｓ４１３）。

以上のように、実施の形態２に係る車両１０は、要求パワーから算出した要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合には、エンジン１３の出力トルクを制御上限トルクＴｅｔｈに制限する。この場合に、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、記憶装置から差分トルクΔＴｅを読み出し、制御上限トルクＴｅｔｈに差分トルクΔＴｅを加算したものを要求出力トルクＴｅｃとしてエンジンＥＣＵ６４に出力する。

エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶ－ＥＣＵ６２から受けた要求出力トルクＴｅｃを出力するようにエンジン１３の各部を制御し、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、このときの実出力トルクＴｅｒを算出する。そして、制御上限トルクＴｅｔｈ（狙い値）と実出力トルクとの差（今回の差分トルクΔＴｅ１）を算出し、今回の差分トルクΔＴｅ１に基づいて差分トルクΔＴｅを学習する。この差分トルクΔＴｅは、検出ばらつきに起因した実出力トルクＴｅｒのばらつきを表わすものであることが想定される。

次回、要求パワーから算出した要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合に、ＨＶ－ＥＣＵ６２が学習された差分トルクΔＴｅを制御上限トルクＴｅｔｈに加算したものを要求出力トルクＴｅｃとしてエンジンＥＣＵ６４に出力することによって、検出ばらつきに起因した実出力トルクＴｅｒのばらつきを抑制することができる。

（変形例２）

実施の形態２においては、差分トルクΔＴｅを学習し、学習された差分トルクΔＴｅを制御上限トルクＴｅｔｈに加算したものが要求出力トルクＴｅｃとしてＨＶ－ＥＣＵ６２からエンジンＥＣＵ６４に出力される例について説明した。つまり、図１０のＳ４０５において、ＨＶ－ＥＣＵ６２が差分トルクΔＴｅを考慮してエンジン１３の出力トルクＴｅを更新した。しかしながら、図１０のＳ４０５において、たとえばＨＶ－ＥＣＵ６２は、差分トルクΔＴｅを学習し、学習した差分トルクΔＴｅを、Ｐｅ指令とともにエンジンＥＣＵ６４に出力してもよい。すなわち、エンジンＥＣＵ６４が、Ｐｅ指令および学習された差分トルクΔＴｅに基づいて、エンジン１３の出力トルクＴｅを更新してもよい。

要求パワーから算出された要求出力トルクＴｅｃが制御上限トルクＴｅｔｈに達した場合には、ＨＶ－ＥＣＵ６２は、たとえば、記憶装置から差分トルクΔＴｅを読み出し、要求出力トルクＴｅｃを制御上限トルクＴｅｔｈとしたＰｅ指令とともに、読み出した差分トルクΔＴｅをエンジンＥＣＵ６４に出力する。この差分トルクΔＴｅは、実施の形態２で説明したように式（６）を用いて前回までに学習された差分トルクΔＴｅである。

要求出力トルクＴｅｃと、学習された差分トルクΔＴｅを受けたエンジンＥＣＵ６４は、以下の式（７）を用いて、出力するトルクＴｅを算出する。

Ｔｅ＝Ｔｅｃ＋ΔＴｅ…（７）

エンジンＥＣＵ６４は、算出した出力トルクＴｅに基づき、吸気絞り弁４９、点火プラグ４５、ウェイストゲートバルブ５５およびＥＧＲ弁６０など、エンジン１３の各部に対して各種の制御を行なう。これによっても、実施の形態２と同様の効果を奏することができる。

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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の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。

１０ ハイブリッド車両、１１ 制御装置、１３ エンジン、１４ 第１ＭＧ、１５ 第２ＭＧ、１６ 第１インバータ、１７ 第２インバータ、１８ 蓄電装置、２０ 遊星歯車機構、２１ 出力ギヤ、２２ 出力軸、２３，３０ ロータ軸、２４ 駆動輪、２５ カウンタシャフト、２６ ドリブンギヤ、２７，３１ ドライブギヤ、２８ デファレンシャルギヤ、２９ リングギヤ、３２，３３ ドライブシャフト、４０ エンジン本体、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 気筒、４１ 吸気通路、４２ 排気通路、４３ 吸気バルブ、４４ 排気バルブ、４５ 点火プラグ、４６ インテークマニホールド、４７ 過給機、４８ コンプレッサ、４９ 吸気絞り弁、５０ エアフローメータ、５１ インタークーラ、５２ エキゾーストマニホールド、５３ タービン、５４ バイパス通路、５５ ウェイストゲートバルブ、５６ スタート触媒コンバータ、５７ 後処理装置、５８ ＥＧＲ装置、５９ ＥＧＲ通路、６０ ＥＧＲ弁、６１ ＥＧＲクーラ、６２ ＨＶ－ＥＣＵ、６３ ＭＧ－ＥＣＵ、６４ エンジンＥＣＵ、６６ 車速センサ、６７ アクセル開度センサ、６８ 第１ＭＧ回転数センサ、６９ 第２ＭＧ回転数センサ、７０ エンジン回転数センサ、７１ タービン回転数センサ、７２ 過給圧センサ、７３ バッテリ監視ユニット、７４ 第１ＭＧ温度センサ、７５ 第２ＭＧ温度センサ、７６ 第１ＩＮＶ温度センサ、７７ 第２ＩＮＶ温度センサ、７８ 触媒温度センサ、７９ タービン温度センサ、８０ クーラント温度センサ、８１ ＰＣＵ、８３ コンバータ、Ｃ キャリヤ、Ｐ ピニオンギヤ、Ｒ リングギヤ、Ｓ サンギヤ。

Claims (7)

1. 内燃機関と、
   回転電機と、
   前記内燃機関と前記回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、
   前記内燃機関および前記回転電機を制御するように構成された制御装置とを備え、
   前記内燃機関に要求される要求パワーに基づいて算出した要求出力トルクが、前記内燃機関の出力トルクの制御上の上限である制御上限トルクに達したという条件を学習条件とし、
   前記学習条件が成立した際に、前記制御装置は、
   前記内燃機関の出力トルクを前記制御上限トルク以下に制限し、
   前記回転電機の出力トルク、または前記回転電機の回転速度の変化量に基づいて前記内燃機関の実出力トルクを算出し、
   前記制御上限トルクと前記実出力トルクとの差に基づいて、前記制御上限トルクを更新し、
   次に前記学習条件が成立した際に、前記制御装置は、更新された前記制御上限トルクに基づいて、前記内燃機関の出力トルクを制御する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、
   前記実出力トルクが前記制御上限トルクよりも大きい場合には、前記差に基づいて、前記制御上限トルクが減少するように前記制御上限トルクを更新し、
   前記実出力トルクが前記制御上限トルクよりも小さい場合には、前記差に基づいて、前記制御上限トルクが増加するように前記制御上限トルクを更新する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御上限トルクの初期値は、前記回転電機の最大出力トルクに応じた前記内燃機関の出力トルクに設定される、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記実出力トルクが前記回転電機の最大出力トルクに対応する出力トルクを超えた場合には、前記制御装置は、前記内燃機関の出力トルクを低下させる制御を実行する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
5. 前記内燃機関は、過給機を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
6. 前記内燃機関の冷却水温度が基準温度よりも低い場合には、前記制御上限トルクは、前記回転電機の最大出力トルクに応じた出力トルクよりも小さい所定値に設定される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
7. 内燃機関と、
   回転電機と、
   前記内燃機関と前記回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、
   前記内燃機関および前記回転電機を制御するように構成された制御装置とを備え、
   前記内燃機関に要求される要求パワーに基づいて算出した要求出力トルクが、前記内燃機関の出力トルクの制御上の上限である制御上限トルクに達したという条件を学習条件とし、
   前記学習条件が成立した際に、前記制御装置は、
   前記内燃機関の出力トルクを前記制御上限トルク以下に制限し、
   前記回転電機の出力トルク、または前記回転電機の回転速度の変化量に基づいて前記内燃機関の実出力トルクを算出して、前記制御上限トルクと前記実出力トルクとの差を学習し、
   次に前記学習条件が成立した際に、前記制御装置は、学習された前記差に基づいて、前記内燃機関の出力トルクを制御する、ハイブリッド車両。

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