JP2017178013A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な加速性能を確保する。【解決手段】加速要求がなされたとき、バッテリの出力制限Ｗｏｕｔが大きいほど大きくなるようにエンジンの回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅを設定し（Ｓ１３０）、この上昇レートΔＮｅを用いてエンジンの目標回転数Ｎｅ＊を設定する（Ｓ１４０）。そして、エンジンの回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となると共にバッテリの出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸に出力されるようにエンジンと２つのモータを制御する（Ｓ１５０〜Ｓ２１０）。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンとプラネタリギヤと２つのモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジン，第１モータ，車軸に連結された駆動軸がプラネタリギヤのキャリヤ，サンギヤ，リングギヤにそれぞれ接続されると共に第２モータが駆動軸に接続され、更に、バッテリが第１モータおよび第２モータに電気的に接続されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、エンジンは、油圧により作動して吸気バルブの開閉のタイミングを変化させる可変バルブタイミング機構を有する。このハイブリッド自動車では、加速要求がなされたときには、可変バルブタイミング機構の目標タイミングに対する実タイミングの遅れ（進角遅れ）が大きいときには小さいときに比して小さくなるようにエンジンの回転数の上昇レートを設定し、この上昇レートを用いてエンジンの回転数を上昇させながらバッテリの最大許容出力の範囲内で要求トルクによって走行するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。これにより、エンジンの回転数を上昇させるために一時的に多くのエネルギが消費されるのを抑制し、駆動軸に出力されるトルクが落ち込むのを抑制している。

特開２０１２−２３６５４８号公報

上述のハイブリッド自動車では、エンジンの回転数の上昇レートが大きいときには小さいときに比して、第１モータからの発電用トルク（発電電力）の減少量が大きくなり、バッテリの最大許容出力と第１モータの発電電力との和が小さくなる。このため、バッテリの最大許容出力が比較的小さいときにエンジンの回転数の上昇レートが比較的大きいと、上述の和が比較的小さくなることによって、第２モータからのトルクが制限され、駆動軸に出力されるトルクの増加がもたついたりトルクが落ち込んだりし、良好な加速性能が得られないことがある。

本発明のハイブリッド自動車は、良好な加速性能を確保することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、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自動車は、
エンジンと、
第１モータと、
前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図において前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第２モータと、
前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンからの動力の出力と前記第１モータからの発電用トルクの出力とを伴って前記バッテリの最大許容出力の範囲内で走行用の要求トルクによって走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、加速要求がなされたとき、前記最大許容出力が小さいときには大きいときに比して前記エンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量が小さくなるように制御する手段である、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンからの動力の出力と第１モータからの発電用トルクの出力とを伴ってバッテリの最大許容出力の範囲内で走行用の要求トルクによって走行するようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。そして、加速要求がなされたときにおいて、バッテリの最大許容出力が小さいときには大きいときに比してエンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量（上昇レート）が小さくなるようにエンジンと第１モータと第２モータとを制御する。したがって、バッテリの最大許容出力が比較的小さいときには、第１モータからの発電用トルク（発電電力）の減少量を比較的小さくすることができ、バッテリの最大許容出力と第１モータの発電電力との和が小さくなるのを抑制することができる。これにより、第２モータからのトルクが制限されるのを抑制し、駆動軸に出力されるトルクの増加がもたついたりトルクが落ち込んだりするのを抑制して、良好な加速性能を確保することができる。もとより、バッテリの最大許容出力が比較的大きいときには、エンジンの回転数を迅速に上昇させつつ良好な加速性能を確保することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、加速要求がなされたとき、前記最大許容出力が小さいときには大きいときに比して前記エンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量が小さくなるように、且つ、アクセル操作量が大きいときには小さいときに比して前記エンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量が大きくなるように制御する手段である、ものとしてもよい。こうすれば、エンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量をより適切なものとすることができ、良好な加速性能を確保することができる。

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。 加速要求時制御ルーチンの一例を示す説明図である。 バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとアクセル開度Ａｃｃとエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅとの関係の一例を示す説明図である。 エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ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。 バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さいときに加速要求に応じてエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させる際の様子の一例を示す説明図である。

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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン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により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号、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２３からのクランク角θｃｒなどが入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいて、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、電力ラインを介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によってインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、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からの回転位置θｍ１，θｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。このバッテリ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により管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、図示しない電圧センサからの電池電圧Ｖｂや図示しない電流センサからの電池電流Ｉｂ，図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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、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なども挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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いる。

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、アクセルペダル８３が踏み込まれて加速要求がなされたときの動作について説明する。図２は、実施例のエンジンＥＣＵ２４によって実行される加速要求時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、加速要求がなされているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

加速要求時制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃ，モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１，駆動軸３６の回転数Ｎｒ，バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、アクセル開度Ａｃｃは、アクセルペダルポジションセンサ８４によって検出された値を入力するものとした。駆動軸３６の回転数Ｎｒは、モータＥＣＵ４０によって演算されたモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を通信によって入力して駆動軸３６の回転数Ｎｒとして用いるものとした。バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２によって演算された値を通信によって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と駆動軸３６の回転数Ｎｒとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算し、計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて車両に要求される（エンジン２２から出力すべき）要求パワーＰｅ＊を計算する（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と駆動軸３６の回転数Ｎｒ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図示しないＲＯＭに記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと駆動軸３６の回転数Ｎｒ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。

続いて、要求パワーＰｅ＊とエンジン２２の動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）とを用いてエンジン２２の仮の目標回転数Ｎｅｔａｇを設定する（ステップＳ１２０）。ここで、エンジン２２の動作ラインは、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率よく出力することができるように、要求パワーＰｅ＊と仮の目標回転数Ｎｅｔａｇとの関係を定めたラインである。

続いて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとアクセル開度Ａｃｃとに基づいて、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅを設定する（ステップＳ１３０）。ここで、上昇レートΔＮｅは、実施例では、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとアクセル開度Ａｃｃと上昇レートΔＮｅとの関係を予め定めて上昇レート設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとアクセル開度Ａｃｃとが与えられると、このマップから対応する上昇レートΔＮｅを導出して設定するものとした。上昇レート設定用マップの一例を図３に示す。図示するように、上昇レートΔＮｅは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが大きいときには小さいときに比して大きくなるように、詳しくは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが大きいほど大きくなるように設定するものとした。更に、上昇レートΔＮｅは、アクセル開度Ａｃｃが大きいときには小さいときに比して大きくなるように、詳しくは、アクセル開度Ａｃｃが大きいほど大きくなるように設定するものとした。これらの理由については後述する。

そして、次式（１）に示すように、前回のエンジン２２の目標回転数（前回Ｎｅ＊）に上昇レートΔＮｅを加えた値を仮の目標回転数Ｎｅｔａｇで制限（上限ガード）してエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ１４０）。続いて、要求パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除してエンジン２２の目標トルクＴｅ＊を設定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１４０の処理は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を、仮の目標回転数Ｎｅｔａｇに向けて上昇レートΔＮｅずつ上昇させ、仮の目標回転数Ｎｅｔａｇに至った後は仮の目標回転数Ｎｅｔａｇとする処理である。

Ne*=min(前回Ne*+ΔNe,Netag) (1)

次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒとプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）とを用いて式（２）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。続いて、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊と計算したモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊と現在のモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とを用いて、式（３）により、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。ここで、式（２）は、プラネタリギヤ３０の回転要素に対する力学的な関係式である。図４は、エンジン２２からパワーを出力しながら走行しているときのプラネタリギヤ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。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリヤの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２であるリングギヤ（駆動軸３６）の回転数Ｎｒを示す。また、図中、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されて駆動軸３６に作用するトルクと、を示す。式（２）は、この共線図を用いれば、容易に導くことができる。また、式（３）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させる（エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させる）ための回転数フィードバック制御における関係式であり、式（３）中、右辺第１項はフィードフォワード項であり、右辺第２項，第３項はフィードバックの比例項，積分項である。右辺第１項は、共線図を用いれば容易に導くことができる。また、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-Nr/ρ (2)
Tm1*=-Te*・ρ/(1+ρ)+k1・(Nm1*-Nm1)+k2・∫(Nm1*-Nm1)dt (3)

続いて、次式（４）に示すように、要求トルクＴｒ＊にモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊をプラネタリギヤ３０のギヤ比ρで除したものを加えてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮の値としての仮トルクＴｍ２ｔｍｐを計算する（ステップＳ１８０）。ここで、式（４）は、図４の共線図を用いれば容易に導くことができる。

Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (4)

そして、次式（５）に示すように、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊にモータＭＧ１の現在の回転数Ｎｍ１を乗じて得られるモータＭＧ１の消費電力（発電電力）との差分をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを計算し（ステップＳ１９０）、式（６）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐをトルク制限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Ｓ２００）。

Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=min(Tm2tmp,Tm2max) (6)

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルク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＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

続いて、図３の上昇レート設定用マップのバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔとアクセル開度Ａｃｃとエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅとの関係について説明する。エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅは、図３に示したように、バッテリ５０の出力制限Ｗоｕｔが小さいときには大きいときに比して小さくなるように設定するものとした。このため、加速要求がなされたときにおいて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが小さいときは、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが大きいときに比して、上述の式（１）〜（３）から分かるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊の上昇の程度が緩やかになり（単位時間当たりの上昇量が小さくなり）、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊の上昇の程度が緩やかになり（単位時間当たりの上昇量が小さくなり）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の増加量（トルク指令Ｔｍ１＊は負の値であるから絶対値としては減少量）が小さくなる。ここで、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊の増加量が小さくなることは、モータＭＧ１からの発電用トルク（発電電力）の減少量が小さくなり、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１からの発電用トルクとの和としての値（Ｗｏｕｔ−Ｔｍ１＊・Ｎｍ１）が大きくなることを意味する。したがって、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さいときに、モータＭＧ２からのトルクが制限される（上述の式（６）によって仮トルクＴｍ２ｔｍｐに比してトルク指令Ｔｍ２＊が小さくなる）のを抑制することができる。これにより、駆動軸３６に出力されるトルクの増加がもたついたりトルクが落ち込んだりするのを抑制することができ、良好な加速性能を確保することができる。また、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的大きいときには、上昇レートΔＮｅを小さくしなくても、バッテリ５０の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１からの発電用トルクとの和としての値（Ｗｏｕｔ−Ｔｍ１＊・Ｎｍ１）が比較的大きいことから、モータＭＧ２からのトルクが制限されにくい。このため、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させつつ良好な加速性能を確保することができる。さらに、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅは、図３に示したように、アクセル開度Ａｃｃが大きいときには小さいときに比して大きくなるように設定するものとした。これにより、アクセル開度Ａｃｃに応じたエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇（音の変化）を演出することができる。

図５は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さいときに、加速要求に応じてエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させる際の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は実施例の様子を示し、破線は比較例の様子を示す。比較例は、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに拘わらずにエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅに比較的大きい一定値を設定するものとした。時刻ｔ１に、アクセル開度Ａｃｃが大きくなって加速要求がなされると、比較例では、図中破線に示すように、バッテリ５０の出力制限Ｗоｕｔに拘わらずにエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅを一定値に設定するから、モータＭＧ１の発電用トルクが比較的大きく減少する。このため、モータＭＧ１からの発電電力が比較的大きく減少すると共にモータＭＧ２からのトルクが制限され駆動軸３６に出力されるトルクＴｒの増加にもたつきが生じている。一方、実施例では、時刻ｔ１に加速要求がなされると、バッテリ５０の出力制限Ｗоｕｔが小さいときには大きいときに比してエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅを小さくするから、モータＭＧ１の発電用トルクの減少量を小さくすることができる。これにより、モータＭＧ１からの発電電力の減少量を小さくしてモータＭＧ２からのトルクが制限されるのを抑制することができ、駆動軸３６に出力されるトルクＴｒの増加にもたつきが生じるのを抑制することができる。この結果、良好な加速性能を確保することができる。

以上説明したハイブリッド自動車２０では、加速要求に応じてエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させる際には、バッテリ５０の出力制限Ｗоｕｔが小さいときには大きいときに比して小さくなるようにエンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅを設定する。そして、この上昇レートΔＮｅを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転しつつバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御する。これにより、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔが比較的小さいときに加速要求がなされても、モータＭＧ１の発電用トルクの減少量を小さくし、モータＭＧ２からのトルクが制限されるのを抑制し、良好な加速性能を確保することができる。

実施例のハイブリット自動車２０では、エンジン２２の回転数Ｎｅの上昇レートΔＮｅは、アクセル開度Ａｃｃとバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔに基づいて設定するものとしたが、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔのみに基づいて設定するものとしてもよい。

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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御手段」に相当する。

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、本発明を実施するため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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、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、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. エンジンと、
   第１モータと、
   前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸との３軸に３つの回転要素が共線図において前記回転軸，前記出力軸，前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
   前記駆動軸に接続された第２モータと、
   前記第１モータおよび前記第２モータと電力をやりとりするバッテリと、
   前記エンジンからの動力の出力と前記第１モータからの発電用トルクの出力とを伴って前記バッテリの最大許容出力の範囲内で走行用の要求トルクによって走行するように前記エンジンと前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、加速要求がなされたとき、前記最大許容出力が小さいときには大きいときに比して前記エンジンの回転数の単位時間当たりの上昇量が小さくなるように制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。

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