JP7211308B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

従来、この種のハイブリッド車両としては、プラネタリギヤのサンギヤに第１モータ、キャリヤにエンジン、リングギヤに伝達部材を接続し、伝達部材に第２モータを接続し、伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に有段変速機を取り付け、第１モータおよび第２モータに電力ラインを介してバッテリを接続したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車両では、アクセル開度と車速とに基づいて駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、アクセル開度と車速とに基づいて有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段を設定し、車速と変速段とに基づいてエンジンのドラビリ用回転数を設定する。続いて、エンジンをドラビリ用回転数で運転するときのエンジンの上限パワーを設定し、エンジンから上限パワーが出力されるときの駆動軸の上限駆動力を設定し、エンジンがドラビリ用回転数で運転されると共に要求駆動力および上限駆動力のうちの小さい方が駆動軸に出力されるようにエンジンと第１モータと第２モータと有段変速機とを制御する。こうした制御により、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときでも、エンジンの回転数が車速に応じた回転数となるから、エンジンの回転数が車速の増加に先立って急増するものに比して、運転者により良好な運転感覚を与えることができる。また、変速段が変更されたときに、エンジンの回転数が変化するから、運転者に変速感を与えることができる。

特開２０１７－１５９７３２号公報

上述のハイブリッド車両において、要求駆動力が上限駆動力よりも大きくなったときに、上限駆動力よりも大きい駆動力を駆動軸に出力するために、バッテリの電力を用いて第２モータから駆動軸に出力するトルクを大きくすることが考えられる。この制御が有段変速機の変速段の変更と重なるときに、この制御をどのように行なうかにより、駆動軸に出力される駆動力の変動が大きくなり、変速ショックが生じる可能性がある。

本発明のハイブリッド車両は、変速ショックが生じるのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、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車両は、
エンジンと、第１モータと、前記エンジンと前記第１モータと伝達部材とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に取り付けられた有段変速機と、前記伝達部材または前記駆動軸に動力を入出力可能な第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蓄電装置と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、
アクセル操作量と車速とに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
前記アクセル操作量と前記車速とに基づいて、または、運転者のシフト操作に基づいて、前記有段変速機の変速段または前記有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段から模擬変速段を設定すると共に、前記有段変速機の目標変速段を設定し、
前記車速と前記模擬変速段とに基づいて前記エンジンの目標回転数を設定し、
前記エンジンを前記目標回転数で運転するときの前記エンジンの上限パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力するときの前記駆動軸の第１上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力と前記第１上限駆動力との大小関係に基づいて前記駆動軸の目標駆動力を設定し、
前記エンジンが前記目標回転数で運転され且つ前記有段変速機の変速段が前記目標変速段となり且つ前記目標駆動力に基づい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モータと前記有段変速機とを制御する、
ハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、
前記要求駆動力が前記第１上限駆動力以下のときには、前記要求駆動力を前記目標駆動力として設定し、
前記要求駆動力が前記第１上限駆動力よりも大きいときには、
前記要求駆動力と前記第１上限駆動力との差分に基づいて前記蓄電装置の目標補填パワーを設定し、
前記エンジンから前記上限パワーを出力すると共に前記蓄電装置が前記目標補填パワーに基づく実行用補填パワーに応じて充放電するときの前記駆動軸の第２上限駆動力を設定し、
前記要求駆動力および前記第２上限駆動力のうちの小さい方を前記目標駆動力として設定し、
更に、前記制御装置は、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記有段変速機の変速段を変更しないときに比して、前記実行用補填パワーを前記目標補填パワーに向かって緩やかに増加させる、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車両では、制御装置は、要求駆動力が第１上限駆動力以下のときには、要求駆動力を目標駆動力として設定する。一方、制御装置は、要求駆動力が第１上限駆動力よりも大きいときには、要求駆動力と第１上限駆動力との差分に基づいて蓄電装置の目標補填パワーを設定し、エンジンから上限パワーを出力すると共に蓄電装置が目標補填パワーに基づく実行用補填パワーに応じて充放電するときの駆動軸の第２上限駆動力を設定し、要求駆動力および第２上限駆動力のうちの小さい方を目標駆動力として設定する。更に、制御装置は、有段変速機の変速段を変更するときには、有段変速機の変速段を変更しないときに比して、実行用補填パワーを目標補填パワーに向かって緩やかに増加させる。これにより、有段変速機の変速段を変速するときの駆動軸に出力される駆動力の変動をより抑制し、変速ショックを抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記実行用補填パワーが正の値で、前記アクセル操作量が所定操作量よりも大きくなったときまたは車速が所定車速よりも高くなったときには、前記実行用補填パワーを低下させるものとしてもよい。

この場合、前記制御装置は、前記実行用補填パワーが正の値で、前記アクセル操作量が前記所定操作量よりも大きくなってまたは前記車速が前記所定車速よりも高くなって、前記実行用補填パワーを低下させている最中に、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記実行用補填パワーを保持するものとしてもよい。こうすれば、有段変速機の変速段を変更しているときに、実行用補填パワーが変化するのを抑制することができ、駆動軸の駆動力が変化するのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記目標補填パワーの低下に伴って前記実行用補填パワーが低下しているときに、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記実行用補填パワーを保持するものとしてもよい。こうすれば、有段変速機の変速段を変更しているときに、実行用補填パワーが変化するのを抑制することができ、駆動軸の駆動力が変化するのを抑制することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、前記第１上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記蓄電装置の蓄電割合に基づくと共に放電側が正となる前記蓄電装置の第１要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第１上限駆動力として設定し、前記第２上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記第１要求充放電パワーと、放電側が正となる前記実行用補填パワーとしての前記蓄電装置の第２要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第２上限駆動力として設定するものとしてもよい。

この場合、前記制御装置は、前記要求駆動力が前記第１上限駆動力以下のときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記第１要求充放電パワーを減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、前記要求駆動力が前記第１上限駆動力よりも大きいときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記第１要求充放電パワーと前記第２要求充放電パワーとの和を減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、前記エンジンから前記目標パワーが出力されるように前記エンジンを制御するものとしてもよい。

本発明の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。 エンジン２２やプラネタリギヤ３０、モータＭＧ１，ＭＧ２、有段変速機６０の構成の概略を示す構成図である。 有段変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の状態との関係を示す作動表である。 プラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。 ドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（前半部分）である。 ドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（後半部分）である。 要求駆動力設定用マップの一例を示す説明図である。 変速線図の一例を示す説明図である。 ドラビリ用回転数設定用マップの一例を示す説明図である。 上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 要求充放電パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 補填可能パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や実際の回転数Ｎｅ、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊や実際の出力パワーＰｅ、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊や実際の充放電パワーＰｂ、目標駆動力Ｔｄ＊、出力駆動力Ｔｄの様子の一例を示す説明図である。 有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔをアップシフトするときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。 変形例のドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（後半部分）である。 バッテリ補填を行なっている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなったときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。 変形例のドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（後半部分）である。 バッテリ補填を行なっている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなり、その後にバッテリ５０の充放電パワーＰｂ＊が正の値で有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。 変形例のドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（後半部分）である。 変形例のドラビリ優先制御ルーチンの一例を示すフローチャート（前半部分）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。図２は、エンジン２２やプラネタリギヤ３０、モータＭＧ１，ＭＧ２、有段変速機６０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１や図２に示すように、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、蓄電装置としてのバッテリ５０と、有段変速機６０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、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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が入力ポートから入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３ａからのクランクシャフト２３のクランク角θｃｒを挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種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、クランクポジションセンサ２３ａからのクランク角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、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ３０は、外歯歯車であるサンギヤ３０ｓと、内歯歯車であるリングギヤ３０ｒと、それぞれサンギヤ３０ｓおよびリングギヤ３０ｒに噛合する複数のピニオンギヤ３０ｐと、複数のピニオンギヤ３０ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ３０ｃとを有する。サンギヤ３０ｓは、モータＭＧ１の回転子に接続されている。リングギヤ３０ｒは、伝達部材３２を介してモータＭＧ２の回転子および有段変速機６０の入力軸６１に接続されている。キャリヤ３０ｃは、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されている。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、何れも、例えば同期発電電動機として構成されている。モータＭＧ１の回転子は、上述したように、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３０ｓに接続されている。モータＭＧ２の回転子は、上述したように、伝達部材３２を介してプラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒおよび有段変速機６０の入力軸６１に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。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の図示しない複数の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、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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が入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０に入力される信号としては、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センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる相電流を検出する電流センサからのモータＭＧ１，ＭＧ２の各相の相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２を挙げることができる。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の電気角θｅ１，θｅ２や回転数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いる。このバッテリ５０は、上述したように、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。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、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な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。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。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、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいてバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを演算している。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。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入力制限Ｗｉｎは、バッテリ５０を充電してもよい最大許容電力（負の値）であり、出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリ５０から放電してもよい最大許容電力（正の値）である。

有段変速機６０は、４段変速の有段変速機として構成されている。この有段変速機６０は、入力軸６１と、出力軸６２と、プラネタリギヤ６３，６４，６５と、クラッチＣ１，Ｃ２と、ブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３とを備える。入力軸６１は、上述したように、伝達部材３２を介してプラネタリギヤ３０のリングギヤ３０ｒおよびモータＭＧ２に接続されている。出力軸６２は、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６に接続されている。

プラネタリギヤ６３は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ６３は、外歯歯車であるサンギヤ６３ｓと、内歯歯車であるリングギヤ６３ｒと、それぞれサンギヤ６３ｓおよびリングギヤ６３ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６３ｐと、複数のピニオンギヤ６３ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ６３ｃとを有する。

プラネタリギヤ６４は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ６４は、外歯歯車であるサンギヤ６４ｓと、内歯歯車であるリングギヤ６４ｒと、それぞれサンギヤ６４ｓおよびリングギヤ６４ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６４ｐと、複数のピニオンギヤ６４ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ６４ｃとを有する。

プラネタリギヤ６５は、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構として構成されている。このプラネタリギヤ６５は、外歯歯車であるサンギヤ６５ｓと、内歯歯車であるリングギヤ６５ｒと、それぞれサンギヤ６５ｓおよびリングギヤ６５ｒに噛合する複数のピニオンギヤ６５ｐと、複数のピニオンギヤ６５ｐを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤ６５ｃとを有する。

プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓは、互いに連結（固定）されている。プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃおよびプラネタリギヤ６５のキャリヤ６５ｃは、互いに連結されている。プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６５のサンギヤ６５ｓは、互いに連結されている。したがって、プラネタリギヤ６３，６４，６５は、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓ、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃ、プラネタリギヤ６５のリングギヤ６５ｒ、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃおよびプラネタリギヤ６５のキャリヤ６５ｃ、プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６５のサンギヤ６５ｓ、を５つの回転要素とする５要素タイプの機構として機能する。また、プラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒおよびプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃおよびプラネタリギヤ６５のキャリヤ６５ｃは、出力軸６２に連結されている。

クラッチＣ１は、入力軸６１と、プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６５のサンギヤ６５ｓと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。クラッチＣ２は、入力軸６１と、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓと、を互いに接続すると共に両者の接続を解除する。

ブレーキＢ１は、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓをトランスミッションケース６９に対して回転不能に固定（接続）すると共にサンギヤ６３ｓおよびサンギヤ６４ｓをトランスミッションケース６９に対して回転自在に解放する。ブレーキＢ２は、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃをトランスミッションケース６９に対して回転不能に固定（接続）すると共にキャリヤ６３ｃをトランスミッションケース６９に対して回転自在に解放する。ブレーキＢ３は、プラネタリギヤ６５のリングギヤ６５ｒをトランスミッションケース６９に対して回転不能に固定（接続）すると共にリングギヤ６５ｒをトランスミッションケース６９に対して回転自在に解放する。

クラッチＣ１，Ｃ２は、それぞれ、例えば、油圧駆動の多板クラッチとして構成されている。ブレーキＢ１は、例えば、油圧駆動のバンドブレーキとして構成されている。ブレーキＢ２，Ｂ３は、それぞれ、例えば、油圧駆動の多板ブレーキとして構成されている。クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、油圧制御装置（図示省略）により作動油が給排されて動作する。油圧制御装置は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。

図３は、有段変速機６０の各変速段とクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３の状態との関係を示す作動表である。図４は、プラネタリギヤ３０および有段変速機６０の各回転要素の回転数の関係を示す共線図である。図４中、「ρ０」は、プラネタリギヤ３０のギヤ比（サンギヤ３０ｓの歯数／リングギヤ３０ｒの歯数）である。「ρ１」は、プラネタリギヤ６３のギヤ比（サンギヤ６３ｓの歯数／リングギヤ６３ｒの歯数）である。「ρ２」は、プラネタリギヤ６４のギヤ比（サンギヤ６４ｓの歯数／リングギヤ６４ｒの歯数）である。「ρ３」は、プラネタリギヤ６５のギヤ比（サンギヤ６５ｓの歯数／リングギヤ６５ｒの歯数）である。

また、図４中、左側は、プラネタリギヤ３０の共線図であり、右側は、有段変速機６０の共線図である。プラネタリギヤ３０の共線図において、３０ｓ軸は、モータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３０ｓの回転を示し、３０ｃ軸は、エンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリヤ３０ｃの回転数を示し、３０ｒ軸は、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や伝達部材３２の回転数、入力軸６１の回転数であるリングギヤ３０ｒの回転数を示す。有段変速機６０の共線図において、６３ｓ，６４ｓ軸は、プラネタリギヤ６３のサンギヤ６３ｓおよびプラネタリギヤ６４のサンギヤ６４ｓの回転数を示し、６３ｃ軸は、プラネタリギヤ６３のキャリヤ６３ｃの回転数を示し、６５ｒ軸は、プラネタリギヤ６５のリングギヤ６５ｒの回転数を示し、６３ｒ，６４ｃ，６５ｃは、駆動軸３６の回転数Ｎｄ（出力軸６２の回転数）であるプラネタリギヤ６３のリングギヤ６３ｒとプラネタリギヤ６４のキャリヤ６４ｃとプラネタリギヤ６５のキャリヤ６５ｃとの回転数を示し、６４ｒ，６５ｓ軸は、プラネタリギヤ６４のリングギヤ６４ｒおよびプラネタリギヤ６５のサンギヤ６５ｓの回転数を示す。

有段変速機６０は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が図３に示すように係合または解放されることにより、第１速から第４速までの前進段や後進段が形成される。具体的には、前進第１速は、クラッチＣ１およびブレーキＢ３が係合されると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放されることにより形成される。前進第２速は、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が係合されると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ１，Ｂ３が解放されることにより形成される。前進第３速は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が係合されると共にクラッチＣ２およびブレーキＢ２，Ｂ３が解放されることにより形成される。前進第４速は、クラッチＣ１，Ｃ２が係合されると共にブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３が解放されることにより形成される。後進段は、クラッチＣ２およびブレーキＢ３が係合されると共にクラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放されることにより形成される。

ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、駆動軸３６の回転数を検出する回転数センサ３６ａからの駆動軸３６の回転数Ｎｄや、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、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。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出する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も挙げることができる。車速センサ８８からの車速Ｖや、勾配センサ８９からの路面勾配θｒｄ（登坂側が正の値）、モードスイッチ９０からのモード信号も挙げることもできる。ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、有段変速機６０（油圧制御装置）への制御信号を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。

ここで、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や、後進ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進ポジション（Ｄポジション）などが用意されている。

モードスイッチ９０は、運転者が、燃費を優先する通常モードと、燃費よりも運転者の運転感覚（ドライバビリティやドライブフィーリング）を優先するドラビリ優先モードと、を含む複数の走行モードから実行用走行モードを選択するためのスイッチである。実行用走行モードとして通常モードが選択されると、シフトポジションＳＰがＤポジションのときに、エンジン２２が効率よく運転されながら走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが駆動制御される。実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択されると、シフトポジションＳＰがＤポジションのときに、エンジン２２が１０段変速の仮想的な有段変速機（以下、「模擬変速機」という）を介して駆動軸３６に接続されているように運転されながら走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とが駆動制御される。ここで、１０段変速の模擬変速機の各変速段は、４段変速の有段変速機６０の第１速～第３速の各変速段に対して仮想的な変速段が２段ずつ設けられて構成される。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）や、エンジン２２の運転を伴わずに走行する電動走行（ＥＶ走行）を行なう。

次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、モードスイッチ９０により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションＳＰがＤポジションでＨＶ走行を行なうときの動作について説明する。図５および図６は、ＨＶＥＣＵ７０により実行されるドラビリ優先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、モードスイッチ９０により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションＳＰがＤポジションでＨＶ走行を行なうときに、繰り返し実行される。

図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、駆動軸３６の回転数Ｎｄ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや出力制限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により検出された値が入力される。車速Ｖは、車速センサ８８により検出された値が入力される。駆動軸３６の回転数Ｎｄは、回転数センサ３６ａにより検出された値が入力される。エンジン２２の回転数Ｎｅは、エンジンＥＣＵ２４により演算された値が入力される。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０により演算された値が入力される。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２により演算された値が入力される。

こうしてデータが入力されると、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求駆動力設定用マップとを用いて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）要求駆動力Ｔｄｕｓｒを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求駆動力設定用マップは、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求駆動力Ｔｄｕｓｒとの関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。図７は、要求駆動力設定用マップの一例を示す説明図である。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速線図とを用いて模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊を設定する（ステップＳ１２０）。ここで、模擬変速段Ｇｓｖは、１０段変速の模擬変速機の変速段であり、目標変速段Ｇｓａｔ＊は、４段変速の有段変速機６０の目標変速段である。変速線図は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊との関係として予め定められている。

図８は、変速線図の一例を示す説明図である。図中、実線（細実線および太実線）は、アップシフト用の変速線であり、一点鎖線（細一点鎖線および細一点鎖線破線）は、ダウンシフト用の変速線である。模擬変速段Ｇｓｖは、図８の全ての変速線に基づいて１０段変速の各変速段のうちの何れに該当するかにより設定される。目標変速段Ｇｓａｔ＊は、図８の太実線および太破線の変速線に基づいて４段変速の各変速段のうちの何れに該当するかにより設定される。

こうして目標変速段Ｇｓａｔ＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、目標変速段Ｇｓａｔ＊を用いて有段変速機６０を制御する（ステップＳ１３０）。有段変速機６０は、変速段Ｇｓａｔが目標変速段Ｇｓａｔ＊と一致するときには、変速段Ｇｓａｔが保持され、変速段Ｇｓａｔが目標変速段Ｇｓａｔ＊と異なるときには、変速段Ｇｓａｔが目標変速段Ｇｓａｔ＊となるように変速段Ｇｓａｔの変更が行なわれる。なお、有段変速機６０の制御は、実行用モードとして通常モードが選択されてＨＶ走行を行なうときや、ＥＶ走行を行なうときも同様に制御行なわれる。また、変速段Ｇｓａｔの変更には、本ルーチンの実行周期よりも長い時間を要する。

変速段Ｇｓａｔの変更は、例えば、以下のように行なわれる。最初に、有段変速機６０のクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち変速段Ｇｓａｔの変更に伴って係合状態から解放状態に切り替える解放側要素について、第１ステージ解放制御を実行すると共に、解放状態から係合状態に切り替える係合側要素について、ストローク制御を実行する。第１ステージ解放制御は、油圧を１段低下させて解放側要素をスリップ係合させる制御である。ストローク制御は、係合側要素のピストンと摩擦係合プレートとの隙間を詰める（ピストンをストロークさせる）ファストフィルと、その後に油圧を比較的低い待機圧で保持する低圧待機とを行なう制御である。

続いて、解放側要素について、第２ステージ解放制御を実行すると共に、係合側要素について、トルク相制御を実行する。第２ステージ解放制御およびトルク相制御は、解放側要素の油圧を徐々に低下させると共に係合側要素の油圧を徐々に上昇させて、トルクの伝達を変更前の変速段による伝達から変更後の変速段による伝達に変更する制御である。

そして、解放側要素について、第３ステージ解放制御を実行すると共に、係合側要素について、イナーシャ相制御、終期制御を順に実行する。第３ステージ解放制御は、解放側要素の油圧を更に低下させる制御である。イナーシャ相制御は、係合側要素の油圧を更に徐々に上昇させて、有段変速機６０の入力軸６１の回転数Ｎｉｎを目標変速段Ｇｓａｔ＊に応じた回転数に近づける制御である。終期制御は、係合側要素の油圧を更に上昇させる制御である。

また、ステップＳ１２０で模擬変速段Ｇｓｖが得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、車速Ｖと模擬変速段Ｇｓｖとドラビリ用回転数設定用マップとを用いてエンジン２２のドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖを設定し（ステップＳ１４０）、設定したエンジン２２のドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖをエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１５０）。ここで、ドラビリ用回転数設定用マップは、車速Ｖと模擬変速段Ｇｓｖとエンジン２２のドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖとの関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。

図９は、ドラビリ用回転数設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２のドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖは、１０段変速の模擬変速機の、各模擬変速段Ｇｓｖで車速Ｖが大きいほど線形で大きくなるように、且つ、模擬変速段Ｇｓｖが大きいほど車速Ｖに対する傾きが小さくなるように設定される。これにより、エンジン２２がドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖで運転されると、１０段変速の模擬変速機の、各模擬変速段Ｇｓｖで車速Ｖが大きくなるにつれてエンジン２２の回転数Ｎｅを大きくなり、模擬変速段Ｇｓｖがアップシフトする際にエンジン２２の回転数Ｎｅが低下し、模擬変速段Ｇｓｖがダウンシフトする際にエンジン２２の回転数Ｎｅが増加する。この結果、エンジン２２の回転数Ｎｅの挙動を、１０段変速の実際の有段変速機を搭載した自動車に近づけることができる。

こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と上限パワー設定用マップとを用いてエンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍを設定する（ステップＳ１６０）。ここで、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍは、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊（ドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖ）で運転するときにエンジン２２から出力可能なパワーの上限を意味する。上限パワー設定用マップは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と上限パワーＰｅｌｉｍとの関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。図１０は、上限パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊が大きいほど大きくなるように設定される。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと要求充放電パワー設定用マップとを用いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に近づくようにバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を設定する（ステップＳ１７０）。ここで、要求充放電パワー設定用マップは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと要求充放電パワーＰｂ１＊との関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。

図１１は、要求充放電パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊に等しいときには、値０が設定される。また、要求充放電パワーＰｂ１＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも大きいときには、蓄電割合ＳＯＣが大きいほど、値０から放電用（正）の所定パワーＰｄｉ１に向かって大きくなって所定パワーＰｄｉ１で一定となるように設定される。さらに、要求充放電パワーＰｂ１＊は、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さいときには、蓄電割合ＳＯＣが小さいほど、値０から充電用（負）の所定パワーＰｃｈ１に向かって小さくなって所定パワーＰｃｈ１で一定となるように設定される。

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、式（１）に示すように、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍとバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊との和を駆動軸３６の回転数Ｎｄで除して上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１を演算する（ステップＳ１８０）。ここで、上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊（ドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖ）での運転を伴ってエンジン２２から上限パワーＰｅｌｉｍを出力すると共にバッテリ５０が要求充放電パワーＰｂ１＊で充放電するときに駆動軸３６に出力可能な駆動力の上限を意味する。式（１）において、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍにバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊を加えるのは、バッテリ５０が要求充放電パワーＰｂ１＊で充放電するときにエンジン２２から出力するパワーを変化させないためである。

Tdlim1=(Pelim+Pb1*)/Nd (1)

次に、ＨＶＥＣＵ７０は、要求駆動力Ｔｄｕｓｒと上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１とを比較する（ステップＳ１９０）。この処理は、要求充放電パワーＰｂ１＊でのバッテリ５０の充放電を伴って要求駆動力Ｔｄｕｓｒを駆動軸３６に出力することができるか否かを判定する処理である。

要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１以下のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、要求充放電パワーＰｂ１＊でのバッテリ５０の充放電を伴って要求駆動力Ｔｄｕｓｒを駆動軸３６に出力することができると判断し、バッテリ５０の実行用補填パワーとしての要求充放電パワーＰｂ２＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）に値０を設定すると共に（ステップＳ２００）、要求駆動力Ｔｄｕｓｒを駆動軸３６に出力すべき目標駆動力Ｔｄ＊として設定する（ステップＳ２１０）。ここで、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊の詳細については後述する。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、式（２）に示すように、目標駆動力Ｔｄ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｄとの積からバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊を減じて、エンジン２２から出力すべき目標パワーＰｅ＊を演算する（ステップＳ２２０）。ここで、式（２）において、目標駆動力Ｔｄ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｄとの積は、駆動軸３６に出力すべき目標パワーＰｄ＊を意味する。また、式（２）により得られるエンジン２２の目標パワーＰｅ＊は、要求充放電パワーＰｂ１＊でのバッテリ５０の充放電を伴って目標駆動力Ｔｄ＊を駆動軸３６に出力するのに必要なエンジン２２のパワーを意味する。さらに、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１以下のときを考えているから、式（１）および式（２）を踏まえると、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が上限パワーＰｅｌｉｍ以下となることが分かる。

Pe*=Td*・Nd-Pb1* (2)

こうしてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の回転数Ｎｅや目標回転数Ｎｅ＊、目標パワーＰｅ＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρ０とを用いて、式（３）により、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を演算する（ステップＳ３２０）。ここで、式（３）は、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるためのフィードバック制御の関係式である。式（３）において、右辺第１項は、フィードフォワード項であり、右辺第２項は、フィードバック項の比例項であり、右辺第３項は、フィードバック項の積分項である。右辺第１項は、エンジン２２から出力されてプラネタリギヤ３０を介してモータＭＧ１の回転軸に作用するトルクをモータＭＧ１により受け止めるためのトルクである。右辺第２項の「ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋｉ」は積分項のゲインである。

Tm1*=-(Pe*/Ne*)・{ρ0/(1+ρ0)}+kp・(Ne*-Ne)+ki・∫(Ne*-Ne)dt (3)

次に、ＨＶＥＣＵ７０は、目標駆動力Ｔｄ＊を有段変速機６０の変速比Ｇｒａｔで除して、有段変速機６０の入力軸６１に出力すべき目標駆動力Ｔｉｎ＊を演算する（ステップＳ３３０）。ここで、有段変速機６０の変速比Ｇｒａｔとしては、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２（有段変速機６０の入力軸６１の回転数）を駆動軸３６の回転数Ｎｄで除して得られる値が用いられる。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、式（４）に示すように、目標駆動力Ｔｉｎ＊からトルク（－Ｔｍ１＊／ρ）を減じて、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の仮値である仮トルクＴｍ２ｔｍｐを演算する（ステップＳ３４０）。ここで、式（４）において、トルク（－Ｔｍ１＊／ρ）は、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動するときにモータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを意味する。

Tm2tmp=Td*/Grat+Tm1*/ρ0 (4)

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、式（５）に示すように、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１との積をバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔから減じてこれをモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除して、モータＭＧ２のトルク制限Ｔｍ２ｍａｘを演算する（ステップＳ３５０）。ここで、式（５）において、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊と回転数Ｎｍ１との積は、モータＭＧ１の電力（モータＭＧ１を力行駆動するときが正の値）を意味する。そして、式（６）に示すように、モータＭＧ２の仮トルクＴｍ２ｔｍｐおよびトルク制限Ｔｍ２ｍａｘのうちの小さい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ３６０）。

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

こうしてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊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Ｓ３７０）、本ルーチンを終了する。

エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御（例えば、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。

こうした制御により、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１以下のときには、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊（ドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖ）で運転されると共に要求駆動力Ｔｄｕｓｒが設定された目標駆動力Ｔｄ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御することになる。

ステップＳ１９０で要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きいときには、ＨＶＥＣＵ７０は、要求充放電パワーＰｂ１＊でのバッテリ５０の充放電を伴って要求駆動力Ｔｄｕｓｒを駆動軸３６に出力することができないと判断する。このときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリパワー補填が要求されていると判断する。ここで、バッテリパワー補填は、要求充放電パワーＰｂ１＊よりも放電側に大きい（充電側に小さい）電力でのバッテリ５０の充放電により駆動軸３６に出力可能な駆動力を上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きくすることを意味する。

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、式（７）に示すように、要求駆動力Ｔｄｕｓｒから上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１を減じてこれに駆動軸３６の回転数Ｎｄを乗じてバッテリ５０の要求補填パワーＰｃｏｒｅｑを演算する（ステップＳ２３０）。続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補填可能パワー設定用マップとを用いて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔ以下の範囲内で補填可能パワーＰｃｏｌｉｍを設定する（ステップＳ２４０）。ここで、補填可能パワー設定用マップは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと補填可能パワーＰｃｏｌｉｍとの関係として予め設定され、図示しないＲＯＭに記憶されている。

Pcoreq=(Tdusr-Tdlim1)・Nd (7)

図１２は、補填可能パワー設定用マップの一例を示す説明図である。図示するように、バッテリ５０の補填可能パワーＰｃｏｌｉｍは、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さい閾値Ｓｌｏ１以上のときには、上述の所定パワーＰｄｉ１よりも十分に大きい放電用の所定パワーＰｄｉ２が設定される。また、補填可能パワーＰｃｏｌｉｍは、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ１よりも小さく且つ閾値Ｓｌｏ１よりも小さい閾値Ｓｌｏ２よりも大きいときには、蓄電割合ＳＯＣが小さいほど所定パワーＰｄｉ２から値０に向かって小さくなるように設定される。さらに、補填可能パワーＰｃｏｌｉｍは、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｌｏ２以下のときには、値０が設定される。

こうしてバッテリ５０の要求補填パワーＰｃｏｒｅｑおよび補填可能パワーＰｃｏｌｉｍが得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、式（８）に示すように、バッテリ５０の要求補填パワーＰｃｏｒｅｑおよび補填可能パワーＰｃｏｌｉｍのうちの小さい方をバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇとして設定する（ステップＳ２５０）。

Pcotag=min(Pcoreq,Pcolim) (8)

続いて、ＨＶＥＣＵ７０は、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときであるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ここで、変速段Ｇｓａｔを変更するときは、例えば、変速段Ｇｓａｔと目標変速段Ｇｓａｔ＊とが異なってから（変速段Ｇｓａｔを変更すると判定してから）、イナーシャ相制御が開始するまで、または、変速段Ｇｓａｔの変更が完了するまでを意味する。また、バッテリパワー補填が要求されていて変速段Ｇｓａｔを変更しないときとしては、例えば、変速段Ｇｓａｔを保持しつつ模擬変速段Ｇｓｖの変更（例えば、前進２速から３速への変更）に起因してバッテリパワー補填が要求されているときや、模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊を保持しつつバッテリパワー補填が要求されているときを挙げることができる。

有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときには、ＨＶＥＣＵ７０は、レート値αに比較的大きい所定値α１を設定する（ステップＳ２７０）。一方、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときには、ＨＶＥＣＵ７０は、レート値αに所定値α１よりも小さい所定値２を設定する（ステップＳ２７２）。レート値αをこのように設定する理由については後述する。

そして、ＨＶＥＣＵ７０は、式（９）に示すように、前回のバッテリ５０の実行用補填パワー（前回Ｐｂ２＊）にレート値αを加えた値とバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇとのうちの小さい方をバッテリ５０の実行用補填パワーとしての要求充放電パワーＰｂ２＊として設定する（ステップＳ２８０）。このステップＳ２８０の処理は、レート値αを用いたレート処理をバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇに施してバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を演算する処理である。

Pb2*=min(前回Pb2*+α,Pcotag) (9)

したがって、ＨＶＥＣＵ７０は、本ルーチンの繰り返しの実行により、バッテリパワー補填の要求が継続しているときに、レート値αを用いてバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を目標補填パワーＰｃｏｔａｇに向かって徐々に増加させることになる。実施例では、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときには、変速段Ｇｓａｔを変更しないときに比して、小さいレート値αを用いるから、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を緩やかに増加させることになる。また、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が目標補填パワーＰｃｏｔａｇに至った後には、要求駆動力Ｔｄｕｓｒと上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１との差分ひいては目標補填パワーＰｃｏｔａｇが徐々に低下する（値０に近づく）のに伴って、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を徐々に低下させる（値０に近づける）ことになる。

こうしてバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、式（１０）に示すように、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍとバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊との総和を駆動軸３６の回転数Ｎｄで除して上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２を演算する（ステップＳ２９０）。

Tdlim2=(Pelim+(Pb1*+Pb2*))/Nd (10)

ここで、上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊（ドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖ）での運転を伴ってエンジン２２から上限パワーＰｅｌｉｍを出力すると共にバッテリ５０が要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和のパワーで充放電するときに駆動軸３６に出力可能な駆動力の上限を意味する。この上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２は、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を考慮している点で、上述の上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１とは相違する。式（１０）において、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍにバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和を加えるのは、バッテリ５０が要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和のパワーで充放電するときにエンジン２２から出力するパワーを変化させないためである。

こうして上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２が得られると、ＨＶＥＣＵ７０は、式（１１）に示すように、要求駆動力Ｔｄｕｓｒおよび上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２のうちの小さい方を目標駆動力Ｔｄ＊として設定する（ステップＳ３００）。続いて、式（１２）に示すように、目標駆動力Ｔｄ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｄとの積からバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和を減じてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を演算し（ステップＳ３１０）、ステップＳ３２０～Ｓ３７０の処理を実行して、本ルーチンを終了する。

Td*=min(Tdusr,Tdlim2) (11)
Pe*=Td*・Nd-(Pb1*+Pb2*) (12)

ここで、式（１２）により得られるエンジン２２の目標パワーＰｅ＊は、要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和のパワーでのバッテリ５０の充放電を伴って目標駆動力Ｔｄ＊を駆動軸３６に出力するのに必要なエンジン２２のパワーを意味する。また、要求駆動力Ｔｄｕｓｒおよび上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２のうちの小さい方を目標駆動力Ｔｄ＊として設定するから、式（１０）および式（１２）を踏まえると、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が上限パワーＰｅｌｉｍ以下となることが分かる。さらに、ステップＳ２９０，Ｓ３００，Ｓ３３０～Ｓ３６０の処理から、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊は、上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２や目標駆動力Ｔｄ＊、目標駆動力Ｔｉｎ＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に反映され、駆動軸３６に出力される駆動力に反映されることが分かる。

こうした制御により、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きいときには、エンジン２２の上限パワーＰｅｌｉｍとバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊との総和に基づいて上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２を設定し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊（ドラビリ用回転数Ｎｅｄｒｖ）で運転されると共に要求駆動力Ｔｄｕｓｒおよび上限駆動力Ｔｄｌｉｍ２のうちの小さい方として設定された目標駆動力Ｔｄ＊がバッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御することになる。このとき、バッテリ５０が要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊の和のパワーで充放電することにより、駆動軸３６に上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きい駆動力を出力することができる。即ち、バッテリパワー補填が行なわれる。これにより、模擬変速段Ｇｓｖのアップシフトに伴う上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１の低下によって上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１が要求駆動力Ｔｄｕｓｒよりも小さくなったときに、駆動軸３６に出力される駆動力が落ち込むのを抑制することができる。この結果、運転者の運転感覚の悪化を抑制することができる。

しかも、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きいときにおいて、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときには、変速段Ｇｓａｔを変更しないときに比して小さいレート値αを用いて、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を要求補填パワーＰｃｏｒｅｑに向かって増加させる。これにより、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの駆動軸３６に出力される駆動力の変動をより抑制し、変速ショックを抑制することができる。

図１３は、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や実際の回転数Ｎｅ、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊や実際の出力パワーＰｅ、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ１＊，Ｐｂ２＊や実際の充放電パワーＰｂ、目標駆動力Ｔｄ＊、駆動軸３６に出力される実際の駆動力（出力駆動力Ｔｄ）の様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊の欄については、参考のために、バッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇも図示した。また、図中、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊や充放電パワーＰｂ、目標駆動力Ｔｄ＊、出力駆動力Ｔｄについて、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は比較例の様子を示す。比較例としては、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を考慮しない場合、即ち、要求駆動力Ｔｄｕｓｒと上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１との大小関係に拘わらずにバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊に値０を設定して上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１，Ｔｄｌｉｍ２が同一の値になる場合を考えるものとした。

図示するように、比較例では、模擬変速段Ｇｓｖのアップシフトに伴う上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１の低下によって上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１が要求駆動力Ｔｄｕｓｒよりも小さくなってからその後に要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１以上に至るまでに亘って（時刻ｔ１１～ｔ１２）、出力駆動力Ｔｄの要求駆動力Ｔｄｕｓｒに対する落ち込みが生じている。なお、出力駆動力Ｔｄの要求駆動力Ｔｄｕｓｒに対する落ち込みの様子が目標駆動力Ｔｄ＊の要求駆動力Ｔｄｕｓｒに対する落ち込みの様子と異なるのは、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標パワーＰｅ＊に対する回転数Ｎｅや出力パワーＰｅの応答遅れに基づく。

これに対して、実施例では、模擬変速段Ｇｓｖのアップシフトに伴う上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１の低下によって上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１が要求駆動力Ｔｄｕｓｒよりも小さくなると（時刻ｔ１１）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊ひいては充放電パワーＰｂが目標補填パワーＰｃｏｔａｇに向かって増加して目標補填パワーＰｃｏｔａｇに一致することにより、目標駆動力Ｔｄ＊ひいては出力駆動力Ｔｄが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きくなっている（時刻ｔ１１～ｔ１２）。このようにして、出力駆動力Ｔｄの要求駆動力Ｔｄｕｓｒに対する落ち込みを抑制している。

図１４は、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔをアップシフトするときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊やモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊について、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は比較例の様子を示す。比較例としては、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときも、変速段Ｇｓａｔを変更しないときと同様の所定値α１をレート値αとして設定する場合を考えるものとした。

図示するように、比較例では、模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊のアップシフトに伴ってバッテリパワー補填の要求が開始されると（時刻ｔ２１～）、比較的大きい所定値α１をレート値αとして設定し、設定したレート値αを用いてバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を目標補填パワーＰｃｏｔａｇに向かって増加させる。これにより、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊の増加、ひいては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の増加（モータＭＧ２から有段変速機６０の入力軸６１に出力されるトルクの増加）が比較的急峻になる。このため、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの駆動軸３６に出力される出力駆動力Ｔｄの変動が生じ、変速ショックを生じる可能性がある。

これに対して、実施例では、模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊のアップシフトに伴ってバッテリパワー補填の要求が開始されると（時刻ｔ１１～）、所定値α１よりも小さい所定値α２をレート値αとして設定し、設定したレート値αを用いてバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を目標補填パワーＰｃｏｔａｇに向かって増加させる。これにより、比較例に比して、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊の増加、ひいては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の増加（モータＭＧ２から有段変速機６０の入力軸６１に出力されるトルクの増加）が緩やかになる。この結果、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの駆動軸３６に出力される駆動力の変動を抑制し、変速ショックを抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きくなってバッテリパワー補填が要求されるときにおいて、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときには、変速段Ｇｓａｔを変更しないときに比して小さいレート値αを用いてバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を目標補填パワーＰｃｏｔａｇに向かって増加させる。これにより、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの駆動軸３６に出力される駆動力の変動を抑制し、変速ショックを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図５のドラビリ優先制御ルーチン（前半部分）と図１５のドラビリ優先制御ルーチン（後半部分）とを実行するものとしてもよい。図１５のドラビリ優先制御ルーチンは、ステップＳ４００～Ｓ４２０の処理が追加されている点が異なるだけで、図６のドラビリ優先制御ルーチンと同一である。したがって、図１５のドラビリ優先制御ルーチンのうちステップＳ２００～Ｓ２２０，Ｓ３２０～Ｓ３７０の処理の図示を省略した。

図１５のドラビリ優先制御ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２６０の処理の前に（図５のドラビリ優先制御ルーチンのステップＳ２５０でバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇを設定すると）、アクセル開度Ａｃｃを閾値Ａｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ４００）、車速Ｖを閾値Ｖｒｅｆと比較する（ステップＳ４２０）。ここで、閾値Ａｒｅｆは、運転者が急加速を要求しているか否かを判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｖｒｅｆは、高車速であるか否か判定するのに用いられる閾値である。

ステップＳ１９０で要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きいとき、即ち、バッテリパワー補填が要求されているときを考えている。バッテリパワー補填は、バッテリ５０の充放電パワーＰｂを放電側に大きくする（充電側に小さくする）ことにより、静粛性を保持しつつ上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きい駆動力を駆動軸３６に出力可能にする処理である。運転者が急加速を要求しているときや、高車速のとき（ロードノイズが大きいとき）には、バッテリパワー補填を行なう必要がないと考えられる。ステップＳ４００，Ｓ４１０の処理は、バッテリパワー補填を行なう必要があるか否かを判定する処理である。

ステップＳ４００でアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以下で、且つ、ステップＳ４１０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以下のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリパワー補填を行なう必要があると判断し、ステップＳ２６０以降の処理を実行する。

ステップＳ４００でアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きいときや、ステップＳ４１０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも高いときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリパワー補填を行なう必要がないと判断し、式（１３）に示すように、前回のバッテリ５０の実行用補填パワー（前回Ｐｂ２＊）からレート値βを減じた値と値０とのうちの大きい方をバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊として設定して（ステップＳ４２０）、ステップＳ２９０以降の処理を実行する。ここで、レート値βは、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を急峻に（短時間で）値０に低下させるための値として予め定められる。このステップＳ４２０の処理は、レート値βを用いたレート処理により、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を値０に向かって低下させて値０で保持する処理である。

Pb2*=max(前回Pb2*-β,0) (13)

こうした制御により、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が正である（バッテリパワー補填を行なっている）最中に、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなったり車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも高くなったりすると、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を急峻に値０に低下させてバッテリパワー補填を終了させることになる。これにより、バッテリパワー補填を無駄に行なうのを抑制することができる。また、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。

図１６は、バッテリ補填を行なっている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなったときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊やモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊について、実線はこの変形例（図５および図１５のドラビリ優先制御ルーチンを実行するとき）の様子を示し、一点鎖線は実施例（図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するとき）の様子を示す。

図示するように、この変形例では、模擬変速段Ｇｓｖのアップシフトに伴ってバッテリパワー補填の要求が開始されると（時刻ｔ３１～）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を値０から増加させる。そして、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が正の値のときに、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなると（時刻ｔ３２）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を急峻に低下させる。これにより、実施例に比して、バッテリパワー補填を無駄に行なうのを抑制することができると共に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの低下を抑制することができる。

この変形例では、ＨＶＥＣＵ７０は、図５のドラビリ優先制御ルーチン（前半部分）と図１５のドラビリ優先制御ルーチン（後半部分）とを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図５のドラビリ優先制御ルーチン（前半部分）と図１７のドラビリ優先制御ルーチン（後半部分）とを実行するものとしてもよい。図１５のドラビリ優先制御ルーチンは、ステップＳ５００，Ｓ５１０の処理が追加されている点が異なるだけで、図１５のドラビリ優先制御ルーチンと同一である。

図１７のドラビリ優先制御ルーチンでは、ステップＳ４００でアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きいときや、ステップＳ４１０で車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも高いときには、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２６０の処理と同様に、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときであるか否かを判定する（ステップＳ５００）。そして、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときには、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ４２０以降の処理を実行する。

ステップＳ５００で有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の前回の要求充放電パワー（前回Ｐｂ２＊）を新たな要求充放電パワーＰｂ２＊として設定し、即ち、要求充放電パワーＰｂ２＊を保持して（ステップＳ５１０）、ステップＳ２９０以降の処理を実行する。

こうした制御により、バッテリパワー補填が要求されていて、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きいときや車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆよりも大きいときに、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときには、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を保持することになる。これにより、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しているときに、要求充放電パワーＰｂ２＊、ひいては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊（モータＭＧ２から有段変速機６０の入力軸６１に出力されるトルク）が変化するのを抑制し、駆動軸３６に出力される駆動力が変化するのを抑制することができる。

図１８は、バッテリ補填を行なっている最中にアクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなり、その後にバッテリ５０の充放電パワーＰｂ＊が正の値で有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときの、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、模擬変速段Ｇｓｖ、目標変速段Ｇｓａｔ＊、要求駆動力Ｔｄｕｓｒ、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊の様子の一例を示す説明図である。図中、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊やモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊について、実線はこの変形例（図５および図１５のドラビリ優先制御ルーチンを実行するとき）の様子を示し、一点鎖線は実施例（図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するとき）の様子を示す。

図示するように、この変形例では、模擬変速段Ｇｓｖのアップシフトに伴ってバッテリパワー補填の要求が開始されると（時刻ｔ４１～）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を値０から増加させる。そして、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が正の値のときに、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆよりも大きくなると（時刻ｔ４２）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を急峻に低下させる。そして、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が正の値で目標変速段Ｇｓａｔ＊がアップシフトし、変速段Ｇｓａｔをアップシフトさせるときには（時刻ｔ４３～ｔ４４）、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を保持する。これにより、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しているときに、要求充放電パワーＰｂ２＊、ひいては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊（モータＭＧ２から有段変速機６０の入力軸６１に出力されるトルク）が変化するのを抑制し、駆動軸３６に出力される駆動力が変化するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、図５のドラビリ優先制御ルーチン（前半部分）と図１９のドラビリ優先制御ルーチン（後半部分）とを実行するものとしてもよい。図１９のドラビリ優先制御ルーチンは、ステップＳ６００～Ｓ６３０の処理が追加されている点が異なるだけで、図６のドラビリ優先制御ルーチンと同一である。したがって、図１９のドラビリ優先制御ルーチンのうちステップＳ２００～Ｓ２２０，Ｓ３２０～Ｓ３７０の処理の図示を省略した。

図１５のドラビリ優先制御ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２６０の処理の前に（図５のドラビリ優先制御ルーチンのステップＳ２５０でバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇを設定すると）、前回の要求駆動力（前回Ｔｄｕｓｒ）と前回の第１上限駆動力（前回Ｔｄｌｉｍ１）とを比較する（ステップＳ６００）。この処理は、要求駆動力Ｔｄｕｓｒが上限駆動力Ｔｄｌｉｍ１よりも大きくなった直後であるか否か、即ち、バッテリパワー補填の要求が開始された直後であるか否かを判定する処理である。

ステップＳ６００で前回の要求駆動力（前回Ｔｄｕｓｒ）が前回の第１上限駆動力（前回Ｔｄｌｉｍ１）以下のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリパワー補填の要求が開始された直後であると判断し、ステップＳ２６０以降の処理を実行する。

ステップＳ６００で前回の要求駆動力（前回Ｔｄｕｓｒ）が前回の第１上限駆動力（前回Ｔｄｌｉｍ１）よりも大きいときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリパワー補填の要求が開始された直後でない（この要求が継続中である）と判断し、バッテリ５０の前回の要求充放電パワー（前回Ｐｂ２＊）と前々回の要求充放電パワー（前々回Ｐｂ２＊）とを比較する（ステップＳ６１０）。この処理は、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が、目標補填パワーＰｃｏｔａｇに至った後に目標補填パワーＰｃｏｔａｇの低下に伴って低下している最中であるか否かを判定する処理である。

ステップＳ６１０でバッテリ５０の前回の要求充放電パワー（前回Ｐｂ２＊）が前々回の要求充放電パワー（前々回Ｐｂ２＊）以上のときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が低下している最中でないと判断し、ステップＳ２８０以降の処理を実行する。

ステップＳ６１０でバッテリ５０の前回の要求充放電パワー（前回Ｐｂ２＊）が前々回の要求充放電パワー（前々回Ｐｂ２＊）よりも小さいときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊が低下している最中であると判断し、ステップＳ２６０の処理と同様に、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときであるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。そして、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときには、ＨＶＥＣＵ７０は、ステップＳ２８０以降の処理を実行する。

ステップＳ６２０で有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更（変速）するときには、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の前回の要求充放電パワー（前回Ｐｂ２＊）を新たな要求充放電パワーＰｂ２＊として設定し、即ち、要求充放電パワーＰｂ２＊を保持して（ステップＳ６３０）、ステップＳ２９０以降の処理を実行する。これにより、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しているときに、要求充放電パワーＰｂ２＊、ひいては、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊（モータＭＧ２から有段変速機６０の入力軸６１に出力されるトルク）が変化するのを抑制し、駆動軸３６に出力される駆動力が変化するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶＥＣＵ７０は、レート値αを用いたレート処理をバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇに施してバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を演算するものとした。しかし、ＨＶＥＣＵ７０は、時定数τを用いたなまし処理をバッテリ５０の目標補填パワーＰｃｏｔａｇに施してバッテリ５０の要求充放電パワーＰｂ２＊を演算するものとしてもよい。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更しないときには、時定数τに比較的小さい所定値τ１を設定し、有段変速機６０の変速段Ｇｓａｔを変更するときには、時定数τに所定値τ１よりも大きい所定値τ２を設定すればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モードスイッチ９０を備え、モードスイッチ９０により実行用走行モードとしてドラビリ優先モードが選択され、シフトポジションＳＰがＤポジションでＨＶ走行を行なうときに、ＨＶＥＣＵ７０は、図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するものとした。しかし、モードスイッチ９０を備えずに、通常モードでシフトポジションＳＰがＤポジションでＨＶ走行を行なうときに、ＨＶＥＣＵ７０は、図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンを実行するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰとして、駐車ポジション（Ｐポジション）や、後進ポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進ポジション（Ｄポジション）などが用意されているものとした。しかし、シフトポジションＳＰとして、これらに加えて、マニュアルポジション（Ｍポジション）も用意されているものとしてもよい。マニュアルポジション（Ｍポジション）には、アップシフトポジション（＋ポジション）とダウンシフトポジション（－ポジション）とが併設されている。シフトポジションＳＰがマニュアルポジション（Ｍポジション）とされると、エンジン２２が、１０段変速の模擬変速機を介して駆動軸３６に接続されているように駆動制御される。

次に、シフトポジションＳＰがマニュアルポジション（Ｍポジション）のときの動作について説明する。この場合、ＨＶＥＣＵ７０は、図５および図６のドラビリ優先制御ルーチンに代えて、図２０のドラビリ優先制御ルーチン（前半部分）と図６のドラビリ優先制御ルーチン（後半部分）とを実行すればよい。図２０のドラビリ優先制御ルーチンは、ステップＳ１００の処理がステップＳ１０２の処理に置き換えられている点、ステップＳ１２０の処理が除かれている点、が異なるだけで図５のドラビリ優先制御ルーチンと同一である。以下、シフトポジションＳＰがマニュアルポジション（Ｍポジション）のときの駆動制御について、図２０のドラビリ優先制御ルーチンを用いて簡単に説明する。

図２０のドラビリ優先制御ルーチンでは、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ、駆動軸３６の回転数Ｎｄ、エンジン２２の回転数Ｎｅ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや出力制限Ｗｏｕｔに加えて、模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊などのデータを入力する（ステップＳ１０２）。ここで、模擬変速段Ｇｓｖおよび目標変速段Ｇｓａｔ＊は、シフトポジションＳＰにより検出された値が入力される。

こうしてデータが入力されると、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求駆動力設定用マップとを用いて要求駆動力Ｔｄｕｓｒを設定し（ステップＳ１１０）、目標変速段Ｇｓａｔ＊を用いて有段変速機６０を制御し（ステップＳ１３０）、ステップＳ１４０以降の処理を実行する。これにより、実施例と同様の効果を奏することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、１０段変速の模擬変速機は、４段変速の有段変速機６０の第１速～第３速の各変速段に対して仮想的な変速段が２段ずつ設けられて構成されるものとした。しかし、有段変速機６０は、４段変速に限定されるものではなく、２段変速や３段変速としてもよいし、５段変速以上としてもよい。また、仮想的な変速段は、有段変速機６０の少なくとも１つの変速段に対して１段や２段など所望の段数で設けられるものとしてもよい。この場合、有段変速機６０の各変速段で所望の段数が異なるものとしてもよい。さらに、仮想的な変速段が設けられないものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２は、有段変速機６０の入力軸６１に直接に接続されるものとした。しかし、モータＭＧ２は、有段変速機６０の入力軸６１に減速機などを介して接続されるものとしてもよい。また、モータＭＧ２は、有段変速機６０の出力軸６２に直接に接続されるものとしてもよい。さらに、モータＭＧ２は、有段変速機６０の出力軸６２に減速機などを介して接続されるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０が用いられるものとした。しかし、蓄電装置として、キャパシタが用いられるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とブレーキＥＣＵ９６とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つは、単一の電子制御ユニットとして構成され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「蓄電装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」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、ハイブリッド車両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 クランクシャフト、２３ａ クランクポジションセンサ、２４ エンジンＥＣＵ、２８ ダンパ、３０，６３，６４，６５ プラネタリギヤ、３０ｃ，６３ｃ，６４ｃ，６５ｃ キャリヤ、３０ｐ，６３ｐ，６４ｐ，６５ｐ ピニオンギヤ、３０ｒ，６３ｒ，６４ｒ，６５ｒ リングギヤ、３０ｓ，６３ｓ，６４ｓ，６５ｓ サンギヤ、３２ 伝達部材、３６ 駆動軸、３６ａ 回転数センサ、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータＥＣＵ、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、６０ 有段変速機、６１ 入力軸、６２ 出力軸、６９ トランスミッションケース、７０ 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、８９ 勾配センサ、９０ モードスイッチ、９６ ブレーキＥＣＵ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２ クラッチ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (5)

1. エンジンと、第１モータと、前記エンジンと前記第１モータと伝達部材とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記伝達部材と車軸に連結された駆動軸との間に取り付けられた有段変速機と、前記伝達部材または前記駆動軸に動力を入出力可能な第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蓄電装置と、制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   アクセル操作量と車速とに基づいて前記駆動軸に要求される要求駆動力を設定し、
   前記アクセル操作量と前記車速とに基づいて、または、運転者のシフト操作に基づいて、前記有段変速機の変速段または前記有段変速機の変速段に仮想的な変速段を加味した変速段から模擬変速段を設定すると共に、前記有段変速機の目標変速段を設定し、
   前記車速と前記模擬変速段とに基づいて前記エンジンの目標回転数を設定し、
   前記エンジンを前記目標回転数で運転するときの前記エンジンの上限パワーを設定し、
   前記エンジンから前記上限パワーを出力するときの前記駆動軸の第１上限駆動力を設定し、
   前記要求駆動力と前記第１上限駆動力との大小関係に基づいて前記駆動軸の目標駆動力を設定し、
   前記エンジンが前記目標回転数で運転され且つ前記有段変速機の変速段が前記目標変速段となり且つ前記目標駆動力に基づい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モータと前記有段変速機とを制御する、
   ハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、
   前記要求駆動力が前記第１上限駆動力以下のときには、前記要求駆動力を前記目標駆動力として設定し、
   前記要求駆動力が前記第１上限駆動力よりも大きいときには、
   前記要求駆動力と前記第１上限駆動力との差分に基づいて前記蓄電装置の目標補填パワーを設定し、
   前記エンジンから前記上限パワーを出力すると共に前記蓄電装置が前記目標補填パワーに基づく実行用補填パワーに応じて充放電するときの前記駆動軸の第２上限駆動力を設定し、
   前記要求駆動力および前記第２上限駆動力のうちの小さい方を前記目標駆動力として設定し、
   更に、前記制御装置は、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記有段変速機の変速段を変更しないときに比して、前記実行用補填パワーを前記目標補填パワーに向かって緩やかに増加させ、
   前記制御装置は、
   前記第１上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記蓄電装置の蓄電割合に基づくと共に放電側が正となる前記蓄電装置の第１要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第１上限駆動力として設定し、
   前記第２上限駆動力を設定する際には、前記上限パワーと、前記第１要求充放電パワーと、放電側が正となる前記実行用補填パワーとしての前記蓄電装置の第２要求充放電パワーと、の和のパワーが前記駆動軸に出力されるときの駆動力を前記第２上限駆動力として設定する、
   ハイブリッド車両。
2. 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記実行用補填パワーが正の値で、前記アクセル操作量が所定操作量よりも大きくなったときまたは車速が所定車速よりも高くなったときには、前記実行用補填パワーを低下させる、
   ハイブリッド車両。
3. 請求項２記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記実行用補填パワーが正の値で、前記アクセル操作量が前記所定操作量よりも大きくなってまたは前記車速が前記所定車速よりも高くなって、前記実行用補填パワーを低下させている最中に、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記実行用補填パワーを保持する、
   ハイブリッド車両。
4. 請求項１記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、前記目標補填パワーの低下に伴って前記実行用補填パワーが低下しているときに、前記有段変速機の前記変速段を変更するときには、前記実行用補填パワーを保持する、
   ハイブリッド車両。
5. 請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド車両であって、
   前記制御装置は、
   前記要求駆動力が前記第１上限駆動力以下のときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記第１要求充放電パワーを減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、
   前記要求駆動力が前記第１上限駆動力よりも大きいときには、前記目標駆動力を前記駆動軸に出力するためのパワーから前記第１要求充放電パワーと前記第２要求充放電パワーとの和を減じたパワーを前記エンジンの目標パワーとして設定し、
   前記エンジンから前記目標パワーが出力されるように前記エンジンを制御する、
   ハイブリッド車両。
   

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